Файл: Барский И.Б. Динамика трактора.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 204

Скачиваний: 4

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

показатели и параметры элементов системы должны быть при­ ведены к виду, удобному для моделирования. Комплекс количе­ ственных характеристик элементов системы, приведенный к это­ му виду, и будем называть исходными данными.

Расчет приведенных моментов инерции. Приведенный мо­ мент инерции в общем случае находят из условий равенства ки­ нетической энергии вращающейся массы условного маховика суммарной кинетической энергии поступательно и вращательно движущихся масс машины:

 

 

 

 

Лпр ' п р Ю п р

т о г

/ О ) 2

 

 

 

где

т]п р — к. п. д. привода;

 

 

 

 

 

 

 

Апэ приведенный момент инерции, кгс-м-с2 ;

 

 

 

(Опр угловая

скорость вала, к которому приводится

момент

 

 

инерции, 1/с;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т — масса

поступательно движущегося

элемента,

приве­

 

 

денный

момент

инерции

которой

определяется,

кг;

 

 

v — скорость поступательного движения

элемента,

м/с;

 

 

/ — момент инерции вращающегося элемента

относительно

 

 

его оси вращения, кгс-м-с2 ;

 

 

 

 

 

 

о) — угловая

скорость элемента относительно

его оси вра­

 

 

щения,

 

1/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходя из известного

соотношения

 

 

 

 

 

 

 

 

^тр

= '

 

 

 

 

 

 

где

«г и из — угловые скорости ведомого вала

муфты сцепления

 

 

и условного вала трактора, 1/с,

 

 

 

можно записать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 чпр

2i~ Tfop

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З'к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•тр

'inp

 

 

 

 

где

/ 3

— момент

инерции

трактора

от его

поступательного дви­

 

 

жения,

приведенный

к условному

валу, кгс-м-с2 ;

т 3

— масса трактора, кг;

 

 

 

 

 

 

 

гк

— радиус ведущего колеса трактора, м;

 

 

 

г'тр

— передаточное число трансмиссии трактора.

 

 

Формула для расчета приведенного момента инерции орудия

выводится аналогично и имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^3 =

т орГ к

 

 

 

 

где

тор — масса орудия, кг.

I2трГ)Inp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40


Момент инерции / вращающихся масс трансмиссии и ходо­ вой части приводится к условному валу по формуле

 

 

 

 

" 2 — . ,

>

 

 

 

 

 

 

 

 

1

г р % р

 

 

 

 

где г'тр, г|т р — передаточное число и к. п. д. трансмиссии.

 

К- п. д. трансмиссии

принимается постоянным

для каждой

передачи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведенные

моменты инерции

исследуемого трактора

и не­

которых орудий на различных

передачах

приведены

в табл. 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Приведенные моменты инерции трактора Т-75 и

сельскохозяйственных

 

 

 

 

орудий,

к г с м с 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Передача

 

 

 

 

Трактор,

о р у д и е

I V

V

V I

V I I

V I I I

I X

X

X I

X I I

 

 

Трактор Т-75

0,0400 0,0550 0,064 0,0760 0,1000 0,1180 0,1390 0,1740 0,2120

Плуг П-5-35

0,0083 0,0113 0,0133 0,0160 0,0210 0,0245 0,0290 0,0365 0,0445

МГА (с пятью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

корпусами)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плуг П-5-35

0,0076 0,0103 0,0121 0,0145 0,0180 0,0223 0,0265 0,0330 0,0405

МГА (с четырь­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мя корпусами)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лущильник

0,0125 0,0171 0,0200 0,0240 0,0310 0,0370 0,0435 0,0540 0,0660

Л Д - 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сцепка

из че­

0,0435 0,0595 0,0890 0,0830 0,1080 0,1280 1,1520 0,1900 0,2300

тырех

сеялок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СУ-24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лущильник

0,0148 0,0202 0,0235 0,0280 0,0370 0,0435 0,0515 0,0640 0,0780

Л Д - 1 0

с гру­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зами 340 кг

Определение исходных данных экспериментальным путем.

Рассмотрим метод определения исходных данных на примере стендовых испытаний двигателя с турбокомпрессором.

Для получения исходных данных по двигателю со свободным впуском не требуется дополнительного оборудования к стандарт­ ному тормозному устройству. Эксперимент заключается в сня­ тии серии скоростных характеристик при закрепленной в раз­ личных положениях рейке топливного насоса.

Принимаем, что характеристики любого элемента в переход­ ном и установившемся режимах одинаковы. В действительности между ними имеются некоторые расхождения, причем характе­ ристика элемента в переходном режиме, как правило, зависит от скорости (иногда также от ускорения) процесса. Если зави­ симость выходного параметра элемента от скорости (или уско-

41


рения) процесса известна, то при моделировании она может быть учтена. Ошибка, вытекающая из принятого допущения, может быть оценена сравнением результатов моделирования с натур­

ными опытами, проведенными в различных условиях

эксплуата­

ции МТА.

 

 

 

 

 

Стендовыми испытаниями двигателя предусматривается по­

лучить

следующие

функциональные

зависимости:

(12),

(18)

и (22).

 

 

 

 

 

 

При снятии характеристик элементов, выходной параметр ко­

торых зависит не от одного,

а от двух и более входных

пара­

метров,

необходимо

выявить

лишь

однозначную

зависимость

между выходным параметром и одним из входных при осталь­ ных постоянных. Это обусловливает некоторые особенности ме­ тодики стендовых испытаний, которые рассмотрим на примере

определения функциональной зависимости

М д = M(coi)

при по­

стоянных двух других

параметрах h = const и р = const. Опыт

проводили в следующей

последовательности.

 

После прогрева двигателя до рабочего температурного со­

стояния рейку закрепляли

в некотором

положении

h — h\ =

— const, для чего в крышке

топливного насоса был предусмот­

рен зажимной винт. Начиная с небольшого значения, момент со­ противления ступенчато увеличивали до предельного. В каждой новой точке загрузки с помощью автономного компрессора ус­

танавливались такие значения рк и

чтобы плотность воздуха

на входе в двигатель сохранялась постоянной во всем

диапазоне

нагрузок

и соответствовала некоторому заданному

значению

р = pi =

const.

 

 

Для облегчения определения значений рк и tK удобно пользо­ ваться номограммой.

Затем опыт повторяли при новых положениях рейки топлив­

ного насоса h = Л2 = const, h = h3

= const, h =

=

const и т. д.,

но при прежнем значении

р = pi = const. Таким

образом

была

получена функциональная

зависимость

Мд = M(a»i, h) при

р = const. Для получения полной

функциональной

зависимости

вся серия опытов была повторена

при различных

постоянных

значениях плотности воздуха р = рг, р = рз и т. д.

 

 

 

Во время опытов измеряли следующие

параметры:

момент

двигателя Мд , частоту вращения коленчатого вала (оь ход рейки топливного насоса h, расход воздуха через двигатель Q, давле­ ние наддува р„, температуру воздуха на входе в двигатель tK, температуру выпускных газов Т, барометрическое давление В, температуру окружающей среды to.

Для обеспечения постоянства плотности воздуха во впуск­ ном коллекторе независимо от режима работы двигателя исполь­ зовали автономную компрессорную установку (рис. 13). Бессту­ пенчатое регулирование скорости ротора нагнетателя позволяло развивать необходимое давление рк (при температуре tK), соот­ ветствующее заданному значению р = const.

42


хода муфты регулятора также получают расчетом. На рис. 17 приведены указанные зависимости для нескольких положений рычага акселератора, соответствующих различным начальным

Ма,кгс-мь=Па5мм

 

h =-14.95мм~л

 

 

 

 

 

 

 

 

Ь=Щ95мм

 

 

 

 

 

h =14,951'

50

 

 

10,5

 

ГХ-х.

 

1

'

40

 

 

 

11.2

1

 

 

 

 

9.2

-

10,8-

30

 

 

 

 

-х—*—х- ->S<

 

 

 

 

h=6,8Mf

 

 

 

го

h=6,8мм

 

h=6,9Mf

^ X

h= 6,85мм _

 

^

:_-Х-рХ—X

-X—ХО< ,

 

х

 

ю

 

 

 

 

•—х-[—X*—х-

р=1,40кг/м3

р = 1,30иг/м3

р=1,г0иг/м3

р=1,12кг/м3

 

о

со,,1/с

 

60 90 120 150 180

60

90 120 150 180

60 90 120 150 180

60 SO

120

 

 

 

5)

 

 

 

г)

 

Рис. 14. Скоростные характеристики исследуемого экспериментального двига­ теля, снятые при различных фиксированных положениях рейки топливного на­ соса и при различных значениях плотности воздуха на входе в двигатель

оборотам холостого хода двигателя. В опытах использовали один и тот же топливный насос при работе двигателя с турбо­ компрессором и без него. Однако топливный насос регулиро-

т,к

 

 

 

>>

 

 

900

 

 

 

 

 

 

800

1 И 5

 

 

i

 

 

700

 

 

 

 

—?

 

 

600

 

 

 

г*

 

 

500

 

я

м *

 

Г*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W0

р=

1,40кг/м3

а=

1,30иг/м3

 

 

 

 

 

 

60

90

120 150180

60

L_J

120 150 180

60 90 120шь 1/с

 

90 120 150180 60 90

 

 

 

а)

 

6)

6)

г)

Рис. 15. Зависимость температуры выпускных газов исследуемого экспери­ ментального двигателя от угловой скорости коленчатого вала при различ­ ных фиксированных положениях рейки и различных значениях плотности воздуха на входе в двигатель

вался на различную максимальную подачу топлива, поэтому максимальный ход рейки на рис. 17 также разный.

Зависимость фактора демпфирования от угловой скорости вала двигателя (рис. 18) находится экспериментально.

44