Файл: Барский И.Б. Динамика трактора.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 200

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
10 и, 1/с
Рис. 33. Амплитудно-частотная харак­ теристика двигателя (без регулято­ ра), полученная на электронной модели

амплитуда. Наряду с этим фиксируется

отставание колебаний

на выходе по фазе (рис. 34).

 

Воспроизведение входного сигнала. Одним из способов вос­

произведения входного сигнала является

использование гене­

ратора шума, дающего сигнал, а £ ш статистические характеристики которого идентичны характе­ ристикам возмущения, запи­ санного в полевых условиях.

В качестве входного сигна­ ла использовалась реализация сопротивления, зарегистриро­ ванная на осциллограмме при работе трактора с плугом.

Функция момента сопротив­ ления воспроизводилась двумя способами. Первый способ за­ ключается в том, что кривую момента сопротивления считы­ вают непосредственно с осцил­ лограммы, для чего изготовля­

ют приставку к осциллографу (рис. 35). Наружную крышку кассеты заменяют прозрачной, на которой монтируют передвиж­

ную стрелку,

 

соединенную

с потенциометром. При

перемещении

Абых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

I

I

I — I

I

I — I — I — 1 40

2 U 6 8

10 12 HQ., Ги,

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 4 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-120

 

 

 

 

 

 

 

 

J1

 

 

 

 

 

-160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

8

10

12

/4

16 Я.,Гц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

6)

 

Рис. 34. Амплитудно-частотная (а) и фазочастотная (б) характеристики ре­ гулятора, снятые на линейном участке регуляторной характеристики

осциллограммы кривую отслеживают стрелкой вручную. Потен­ циометр должен иметь высокоомную нагрузку, чтобы напряже­ ние, снимаемое с него, было пропорционально положению пол­ зунка (ординате кривой). Скорость протяжки ленты должна находиться в точном соответствии с масштабом времени модели.

Описанную приставку удобно использовать при считывании большого количества кривых.

59



,1

Использование реализации, зарегистрированной на магнит­ ной ленте, позволяет значительно упростить ее воспроизве­ дение.

Обработка результатов исследования. Как указывалось ра­

нее, критерием оценки

работы

МТА при установившейся

нагрузке является среднее

(или

среднеквадратичное) отклоне­

ние угловой скорости коленчатого

вала.

При проведении исследований на аналоговой вычислительной машине имеется возможность не­ посредственного получения обра­ ботанных статических данных.

Используя выражение

 

 

 

 

т

 

 

Рис. 37. Схема реализации

функ­

 

 

 

 

f

\dt

 

ции

 

 

 

 

 

- 1ср :

 

 

 

\\Xi\dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где х — время опыта,

можно

со­

м е р —

 

 

ставить

схему

реализации

x\r,v

 

 

 

 

 

{рис. 37),

В наших

опытах

т =

 

 

 

=

20 с принимали для всех опытов, что обеспечивалось

автома­

тической настройкой

машины.

 

 

 

 

 

Значения х\ср

считывали с вольтметров. Параметры

системы

хи

у, и,

х4

и AMc(t)

одновременно регистрировались на

ленте

осциллографа Н-700.

 

 

 

 

 

9. Полевые опыты

Методика проведения опытов. Полевые опыты должны быть согласованы с опытами на электронной модели. Методика их проведения должна предусматривать возможность получения результатов, которые позволяли бы проверить достоверность математических и электронных моделей, а также получить пока­ затели, принятые в качестве оценочных критериев.

Как отмечалось ранее, опыты по исследованию тяговодинамических качеств трактора при работе с установившейся нагрузкой представляют собой по существу тяговые испытания, которые отличаются от стандартных лишь тем, что загрузка осуществляется орудием или устройством, имитирующим коле­ бания нагрузки на данной сельскохозяйственной операции. Загрузка орудием проще, так как не требуется специального загрузочного устройства. Однако в этом случае тяговое усилие изменяется за счет изменения параметров технологического процесса, например глубины пахоты. Это значит, что в каждой точке тяговой характеристики тяговое усилие имеет свою статистическую характеристику. Хотя можно предположить, что

61


эта погрешность не приводит к большой ошибке опыта, тем не менее, она не изучена.

Способ загрузки специальным тяговым устройством следует считать более предпочтительным, так как он позволяет имити­ ровать желаемые колебания нагрузки, характерные для данного орудия и данной операции. Опыты с таким загрузочным устрой­ ством можно проводить на стабильных фонах (бетон, асфальт, укатанная дорога), что позволяет получить сопоставимые данные по тягово-динамическим показателям при использовании типизированных устройств.

При оценке тягово-динамических качеств трактора, имею­ щего двигатель с турбонаддувом, полевые опыты проводили следующим образом.

Двигатель с турбонаддувом подвергали контрольным тор­ мозным испытаниям. После этого снимали тяговые характери­ стики. Загрузку осуществляли плугом П-5-35МГА. В зависимо­ сти от передачи, на которой снималась характеристика, изменяли количество корпусов. В конце тяговых испытаний двигатель опять подвергали тормозным испытаниям.

 

По окончании тяговых испытаний с двигателя сняли турбо­

компрессор,

отрегулировали

двигатель

на

номинальную

мощность (95 л. с ) , провели контрольное торможение. При

сня­

тии

тяговых

характеристик

загрузку

 

осуществляли

тем

ж е

плугом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все опыты

проводили

на

одном

и

том

же фоне — стерне

озимой пшеницы в течение короткого

периода. Поэтому физико-

механические

свойства почвы

за время

испытаний

существенно

не

изменились. Удельное

сопротивление

почвы

 

составляла

0,55 кгс/см2 . Пахота проводилась на скоростях до 9,5 км/ч.

 

 

Частотный

спектр момента

сопротивления приведен на рис. б

и 7. Каждый опыт проводили на длине гона не менее 50 м.

 

 

Наряду с определением

мощностных

показателей

двигателей

полевыми опытами необходимо было установить, как изменяют­ ся параметры наддува при работе двигателя с установившейся нагрузкой. Поэтому во время опытов измеряли следующие параметры: силу тяги на крюке, момент сопротивления на валу муфты сцепления, скорость трактора, частоту вращения колен­ чатого вала, ход рейки топливного насоса, давление надду­ ва, расход воздуха, частоту вращения ротора турбокомпрес­ сора.

Контрольные тормозные испытания двигателя в начале и в конце опытов показали, что в процессе испытаний его мощностные показатели оставались стабильными.

Объект исследования. Полевые опыты проводили на экспе­ риментальном тракторе-макете, созданном на базе трактора Т-75 (Т-74). Масса заправленного трактора с измерительной аппаратурой составляла 6050 кг. Коробка передач обеспечивала девять скоростей в рабочем диапазоне 5,87—13,3 км/ч.

62


Глава II. ТЯГОВАЯ ДИНАМИКА ТРАКТОРА ПРИ ДВИЖЕНИИ

СНЕУСТАНОВИВШЕЙСЯ НАГРУЗКОЙ

1.Общее представление о разгоне МТА

Работа

трактора

с

неустановившейся нагрузкой

характери­

зуется переходными

динамическими процессами в системе или

колебаниями «в большом». Такие процессы

могут происходить

вследствие резкого

и

глубокого нарушения

баланса

крутящего

момента

двигателя

и момента сопротивления,

поэтому они яв­

ляются

нестационарными. Можно привести

много

примеров

работы трактора при неустановившейся нагрузке: включение и

выключение

(полное

или

неполное)

муфты сцепления,

резкое

изменение цикловой

подачи топлива,

заглубление

или

выглуб-

ление плуга,

включение

вала

отбора

мощности

при

большой

нагрузке на него и т. д. Однако

наиболее характерным является

трогание и разгон МТА, когда большинство координат

системы

изменяет свое значение

от нуля до

максимального.

Поэтому

тяговую динамику трактора при движении с неустановившейся нагрузкой рассмотрим на примере разгона.

Проблема разгона имеет несколько аспектов. Одним из

основных

аспектов

является

возможность

осуществления

его

без заглохания

двигателя

вследствие перегрузки. Важны также

динамика

рабочего

процесса

двигателя

и нагружения

дета­

лей и

узлов

трактора,

длительность разгона

и

некоторые

Другие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

теории

трактора

разгон

рассматривается

лишь

для

случая

ступенчатой

механической

трансмиссии

и

поршневого

двигателя, так как эти конструктивные особенности обуслов­

ливают

критические

условия разгона.

Сложность

трогания

и

разгона

при ступенчатой трансмиссии

заключается в том,

что

трактор при полной нагрузке должен

трогаться и

разгоняться,

например в отличие

от автомобиля,

на той же

передаче,

на

которой ему предстоит работать. В настоящее время, когда рабо­ чие скорости трактора достигли высоких значений и на транс­ портных передачах составляют 30—35 км/ч, проблема разгона приобрела особую остроту.

Трогание и разгон анализируются в трудах по теории трак­ тора Е. Д. Львова, М. И. Медведева, Д. А. Чудакова и в работе В. Н. Болтинского. Во всех этих работах МТА при разгоне рас­

сматривается как

двухмассовая

система, что является извест­

ным упрощением.

 

 

 

 

Как многомассовая динамическая система МТА

рассматри­

вался Д. Н. Громовым, который

при

исследовании

нагрузок

в трансмиссии

во время трогания

принимал

буксование

66