Файл: Барский И.Б. Динамика трактора.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 195

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

~\M(u,,h„a,)

z

36

r

-

m

 

100B

 

гонт,

 

ZOKLb

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

J J.

tMr-i_

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 49. Блок-схема модели трогания и разгона МТА (двигатель со свободным впуском)

Электронная модель трогания и разгона с небольшими преобразованиями может быть использована и для исследования работы трактора с установившейся нагрузкой. Если проводятся комплексные исследования, т. е. изучаются динамические каче­ ства трактора при разгоне и при работе с установившейся нагрузкой, целесообразно пользоваться одной и той же элек­ тронной моделью. При исследовании работы трактора только с установившейся нагрузкой удобнее проводить опыты на элек­ тронной модели, разработанной для воспроизведения этого

кгс-м

160

100

80 120

60

80

40

и,

ч/1

/>,кг/м3

/ 7

р

1,3

/ /

 

20

40

ft—

 

 

1,2

 

/ /

.7

 

1,1

 

 

...

 

 

 

 

t,c

1,0

Рис.

50. Осциллограмма

трогания и разгона трехсеялочного агрегата на

X I I

передаче (двигатель

с турбонаддувом, сплошные линии—натурный

опыт, штриховые — моделирование)

процесса. Электронная модель работы трактора с установившей­ ся нагрузкой значительно проще, поэтому моделирование возможно на меньших аналоговых машинах, а подготовка исходных данных для моделирования менее трудоемкая.

Воспроизвести трогание и разгон на модели работы трак­ тора с установившейся нагрузкой невозможно.

Проверка достоверности модели, начальные условия модели­ рования. Прежде чем приступить к моделированию процесса, необходимо убедиться в достоверности его воспроизведения. Как уже отмечалось, наилучшим способом проверки электронной модели является сравнение результатов, полученных при прове­ дении натурных опытов и при моделировании.

Сравнение результатов моделирования и натурного опыта (рис. 50) показало, что на электронной модели удалось удовлет­ ворительно воспроизвести изменение основных параметров. При количественной оценке процесса максимальная погрешность не превышала 10%. Такую точность воспроизведения столь слож86


ного процесса можно принять вполне удовлетворительной, что позволяет перейти к опытам.

Моделирование начинается после установки начальных значений параметров, определяющих настройку всей системы.

Трогание начинается после того, как тракторист устанавли­ вает рычаг акселератора в определенное положение, соответ­ ствующее данной частоте вращения коленчатого вала. Только после этого включается муфта сцепления. Следовательно, пара­ метром, определяющим настройку всей системы в начальный период, является угловая скорость коленчатого вала.

Положение муфты регулятора /0 находится из уравнения ре­ гулятора, исходя из того, что при coi = const

 

 

 

d4

г.

 

dl

 

Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0

и — = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt2

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£(/0) =

Л(/0)ш?10 •

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина 1\, кинематически

соответствующая

 

упору

винта

в призму

корректора, определяется

из функциональной

зависи­

мости h = h(l)

для каждого

положения рычага

акселератора.

 

 

 

 

5. Методика проведения полевых

 

 

 

 

 

опытов при исследовании разгона

 

Опыты

по разгону

проводили

при

выполнении

следующих

сельскохозяйственных

операций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пахота

стерни озимой пшеницы и кукурузы прицепным

плу­

гом в четырех-

и пятикорпусном

 

вариантах

 

на

скоростях

6,5—11,5 км/ч;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сев озимой пшеницы

агрегатом

из трех

и

четырех

сеялок

на скоростях 9—12 км/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опыты

проводились в два этапа. Вначале

на тракторе

был

установлен двигатель

со свободным

 

впуском.

Затем

этот

же

двигатель

был

оборудован

турбокомпрессором.

 

Контрольные

тормозные

испытания,

проведенные

перед

началом

и

после

окончания

каждого этапа испытаний, подтвердили стабильность

мощностно-экономических

показателей

двигателя

в

процессе

опытов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На каждом виде работы была проведена

следующая

серия

опытов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трогание и разгон на различных передачах;

 

 

 

 

 

 

трогание и разгон

при загрузке

 

двигателя

от 90 до 110%

после выхода на установившийся

режим;

 

 

 

 

 

 

 

 

трогание и разгон при различном

темпе

включения

муфты

сцепления

(от 0,3 до 3,0 с);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трогание при максимальной

частоте

вращения

(1850 об/мин)

холостого

хода, а также при частотах

1600, 1400, 1250 об/мин;

87


трогание при зазоре в сцепке

между

трактором и

орудием

до 300 мм и при отсутствии зазора.

 

 

 

К числу параметров, измеряемых при исследовании

разгона,

относятся

следующие: тяговое усиление

на крюке;

скорость

трактора;

момент, передаваемый

муфтой

сцепления;

угловые

скорости ведущей и ведомой частей муфты сцепления; положе­ ние рейки топливного насоса; давление наддува; расход воздуха через двигатель; угловая скорость ротора турбокомпрессора; зазор в сцепном устройстве. Как и при исследовании установив­ шегося режима, необходимо измерять мгновенные значения указанных параметров, их непрерывное изменение во времени.

Глава III. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТОВ И НАЧАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ДВИЖЕНИЯ ТРАКТОРА НА ЕГО ТЯГОВО-ДИНАМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Принятые показатели. Оценка тягово-динамических свойств трактора при работе с установившейся нагрузкой производится по:

амплитудно-частотным характеристикам; амплитудам колебаний лг1 с р угловой скорости (среднеинте-

гральное значение) коленчатого вала двигателя; коэффициенту снижения скорости поступательного движения

трактора kv.

Оценка тягово-динамических свойств трактора при разгоне производится по:

минимальной угловой скорости com t a коленчатого вала двига­ теля из условий заглохания или по уменьшению угловой скорости

X =

0)ю — 0)1 mtol

 

 

 

 

 

 

длительности процесса;

 

 

 

 

 

максимальному

моменту Мфтах

 

на

валу

муфты сцепления

или коэффициенту перегрузки трансмиссии

 

 

 

<

М

ф

m

a x

 

Основным показателем является угловая скорость коленчато­

го вала со] mm, так

как разгон не

может быть

осуществлен, если

двигатель глохнет

(останавливается).

 

 

 

Во всех опытах по исследованию свойств трактора при рабо­

те

с установившейся нагрузкой

на

моделях

задавалось'одно и

то же возмущение. Это условие, воспроизведение которого при натуральных опытах неосуществимо, позволило достигнуть прак­ тически абсолютной идентичности условий опыта при исследова­ нии влияния на показатели трактора различных параметров.

Реализация Mc(t) выбрана при работе трактора с пятикорпусным плугом на скорости 9 км/ч. Удельное сопротивление почвы равно 0,55 кгс/см2 .

1. Маховик

Из теории регулирования известно, что двигатель является инерционным (статическим) звеном первого порядка, уравнение которого в операторной форме записи

( 7 > + 1)*В Ь 1 Х = £л;в х , а с принятыми нами обозначениями

( 7 > + 1)х, = *ДМс ,

89



где

Ti =

постоянная времени;

 

 

 

здесь

Fp — фактор устойчивости двигателя;

 

момент

инер­

 

) — приведенный к маховику суммарный

 

ции системы;

 

 

 

 

 

k — коэффициент усиления, зависящий

от Fp и загрузки

 

двигателя.

 

 

 

 

Таким образом, можно записать

 

 

 

 

 

 

kAMc

- .

 

 

/ с н

 

 

х, = — — £

 

 

(51)

Из

выражения

(51) вытекает, что колебания

частоты

враще­

ния двигателя, а следовательно, и величина kv

зависят от

ампли­

туды колебаний момента сопротивления, момента инерции, фак­

тора устойчивости

двигателя

и коэффициента

его

 

загрузки.

Причем амплитуда

колебаний

угловой

скорости

коленчатого

вала прямо пропорционально зависит от амплитуды

колебаний

момента сопротивления, в то время как зависимость

хх

от мо­

мента инерции выражается достаточно пологой кривой

(рис. 51),

особенно при более высоких значениях J\. Это означает, что уве­

личение момента инерции системы, приведенного

к

маховику

двигателя,

видимо,

не

всегда

может

служить

эффективным

средством

снижения

Х\

при возрастании

амплитуды

колебаний

нагрузки. Для достижения удовлетворительных тягово-динами­ ческих свойств перспективных тракторов может стать неизбеж-

*1

W

U

0,8

OA

О

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,73ькгс-м-сг

Рис. 51. Зависимость амплитуды колебаний частоты вра­ щения вала двигателя от момента инерции маховика (буквой ф обозначена частота колебаний нагрузки,

АМС const)

иым применение гасителей колебаний, потому что определившей­ ся в последние годы тенденцией технического прогресса в тракторостроении является повышение тягового класса и энер­ гонасыщенности тракторов. Так, за последнее время внедрен трактор К-700 класса 5,0 тс. Новые модели тракторов в классе

•90