Определение тяговой характеристики трактора и автомобиля
Курсовая работа, 18 Января 2014, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Для трактора о ступенчатой транмиссией изменение нагрузки на крюке и, следовательно, нагрузки на двигатель при неизменном положении рычага управления всережимным регулятором топливного насоса высокого давления (ТНВД) приводит к изменению частоты вращения коленчатоо вала, которое сопровождается изменением крутящего момента, мощности, часового и удельного расходов топлива и других параметров. Изменение энергетических и топливно-экономических показателей двигател в зависимости от частоты вращения коленчатого вала при неизменном положении рычага управления всережимным регулятором (ТНВД) называется скоростной характеристикой дизельного двигателя.
Прикрепленные файлы: 1 файл
Курсовая работа определение тяговых характеристик трактора и автомобиля ЧГАА 2013 год.docx
— 104.91 Кб (Скачать документ)
1.5.
Определение данных для
характеристики трактора.
Задаваясь принятыми частотами вращения коленвала двигателя n и соответствующими этим частотам крутящими моментами Мк, определяем для каждй из пяти выбранных передач следующие параметры:
Касательную силу тяги на ведущих колесах:
Pк=(Мк*iт*ηт)/(1000*rк), кН, (11)
Силу сопротивления самопередвижению трактора:
Pf=10-3*f*Gэ*g, кН, (12)
Силу тяги трактора:
Pкр=Рк-Рf, кН, (13)
Теоритическую скорость движения трактора:
Vт=0,105*(rк*n)/iт, м/c, (14)
Действительную скорость движения трактора:
Vд=Vт*(1-(δ/100)), м/c, (15)
где rк – радиус качения ведущих колес, м (для МТЗ-82 rк=0,48 м); f – коэффициент сопротивления самопередвижению трактора( для МТЗ -82 f=0,12; Gэ – эксплуатационный вес трактора, кг (для МТЗ-82 Gэ=3650 кг); g – ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2; iт – общее передаточное число транмиссии на данной передаче; ηт – КПД транмиссии на данной передаче,
Тяговую (крюковую) мощность трактора:
Nкр=Ркр*Vд, кВт, (16)
Удельный крюковой расход топлива:
gкр=(103*Gm)/Nкр, г/кВт*ч, (17)
Условный тяговый КПД трактора на передачах:
ηт.у.=Nкр.max/Ne.н, (18)
где Nкр.max – максимальное значение тяговой мощности на данной передаче; Ne.н – номинальная (паспортная) мощность двигателя.
1.6. Анализ тяговой характеристики трактора T-4A.
1.Номинальное значение силы тяги - это такое максимальное тяговое усилие, при котором двигаясь по стерне трактор достигает максимального тягового КПД.
Номинальная скорость – это скорость соответствующая номинальному тяговому усилию и принимает значение 1,8 м/с.
Анализируя график можно сказать что:
Для III передачи –Ркр = 50,6 кН Vд = 1,3 м/с
Для IV – Ркр = 40,8 кН Vд = 1,8 м/с
Для V – Ркр = 34,3 кН Vд = 2,1 м/с
Для VI - Ркр = 28,8 кН Vд = 2,4 м/с
Для VII - Ркр = 25,1 кН Vд = 2,7 м/с
2.Максимальное значение
Условный тяговый КПД
Анализируя данные можно сказать что :
Для III передачи –Nкр = 68,2 кВт ηт.у = 0,71
Для IV – Nкр = 72,3 ηт.у = 0,75
Для V – Nкр = 71 кВт ηт.у = 0,74
Для VI - Nкр = 69,4 кВт ηт.у = 0,72
Для VII - Nкр = 67,7 кВт ηт.у = 0,71
3.
1.Обьясните , почему буксование движителя трактора по мере роста тягового усилия увеличивается вначале практически линейно и с небольшим темпом ,а затем – резко и нелинейно?
2.
РАСЧЕТ, ПОСТРОЕНИЕ И АНАЛИЗ
2.1.Определение коэффициента полезного действия транмиссии автомобиля.
КПД трансмиссии на всех передачах определяется по формуле:
где Т – число пар цилиндрических шестерен и ЭПР, передающих крутящий момент на данной передаче; - КПД карданной передачи, =0,98…0,99.
Рисунок 2.1 – Кинематическая схема транмиссии автомобиля ЗИЛ-4333.
Результаты расчетов заносятся в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Характеристика транмиссии автомобиля ЗИЛ-4333по передачам.
Передачи |
Шестерни, передающие крутящий момент |
Передаточное число |
m |
n |
ηт |
|
I |
1-2-10-9-14-15-16-17 |
48 |
3 |
1 |
0,941 |
II |
1-2-8-7-14-15-16-17 |
26 |
3 |
1 |
0,941 |
III |
1-2-6-5-14-15-16-17 |
14,80 |
3 |
1 |
0,941 |
IV |
1-2-4-3-14-15-16-17 |
9,50 |
3 |
1 |
0,941 |
V |
1-C-14-15-16-17 |
6,45 |
1 |
1 |
0,96 |
2.2. Внешняя скоростная характеристика двигателя ЯМЗ-236.
Крутящий момент на валу двигателя определяется по формуле (4). Результаты заносятся в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Скоростная характеристика автомобильного двигателя ЗИЛ-508.10.
Параметр |
частота вращения коленвала, мин-1 | |||||||||
|
600 |
750 |
1000 |
1250 |
1500 |
1750 |
2000 |
2500 |
2900 |
3200 | |
Ne, кВт |
22,1 |
29,4 |
40,1 |
52,2 |
62,5 |
73,5 |
83,1 |
99,3 |
105 |
110 |
Мк,Н*м |
351,7 |
374,3 |
382,9 |
398,8 |
397,9 |
401,1 |
396,8 |
379,3 |
345,7 |
328,2 |
2.3. Методика расчета данных для построения динамической
характеристики автомобиля ЗИЛ-4333.
На внешней скоростной характеристике двигателя отложены семь значений частоты крутящего момента и соответствующие им частоты вращения коленвала, значения которых записаны в таблице 2.2. Для каждого режима работы двигателя на каждой передаче определяются:
Касательная сила тяги:
где rД – динамический радиус качения колеса с учетом деформации шин от осевой нагрузки, rД=0,8…0,9*rК, где rК=0,48 м, rД=0,432 м.
Скорость движения автомобиля:
Сила аэродинамического сопротивления:
где k – коэффициент обтекаемости, k=0,65 (Н*с2/м)4, F – площадь миделя (лобового сечения), м2.
Избыточная сила тяги автомобиля:
Pизб=Рк-Рw, кН
Динамический фактор автомобиля:
где Ga – сила тяжести автомобиля с грузом, Ga=65,95 кН.
Результаты расчетов по приведенным выше формулам приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Расчетные параметры работы ЗИЛ-4333по передачам.
№передачи |
расч. Парам-ры |
показатели работы двигателя | |||||||||
600 |
750 |
1000 |
1250 |
1500 |
1750 |
2000 |
2500 |
2900 |
3200 | ||
351 |
374 |
383 |
398 |
397 |
401 |
396 |
379 |
345 |
328 | ||
I пер. |
Рк, кН |
36,8 |
39,1 |
40,0 |
41,7 |
41,6 |
41,9 |
41,5 |
39,7 |
36,2 |
34,3 |
Va, м/c |
0,6 |
0,7 |
0,9 |
1,2 |
1,4 |
1,7 |
1,9 |
2,4 |
2,7 |
3,0 | |
Pw,кН |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 | |
(Pk-Pw), кН |
36,8 |
39,1 |
40,0 |
41,7 |
41,6 |
41,9 |
41,5 |
39,6 |
36,1 |
34,3 | |
D |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
0,7 | |
II пер. |
Рк, кН |
19,9 |
21,2 |
21,7 |
22,6 |
22,5 |
22,7 |
22,5 |
21,5 |
19,6 |
18,6 |
Va, м/c |
1,0 |
1,3 |
1,7 |
2,2 |
2,6 |
3,1 |
3,5 |
4,4 |
5,1 |
5,6 | |
Pw,кН |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
0,1 |
0,1 | |
(Pk-Pw), кН |
19,9 |
21,2 |
21,7 |
22,6 |
22,5 |
22,7 |
22,4 |
21,4 |
19,5 |
18,5 | |
D |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,4 |
0,4 | |
III пер. |
Рк, кН |
11,3 |
12,1 |
12,3 |
12,9 |
12,8 |
12,9 |
12,8 |
12,2 |
11,1 |
10,6 |
Va, м/c |
1,8 |
2,3 |
3,1 |
3,8 |
4,6 |
5,4 |
6,1 |
7,7 |
8,9 |
9,8 | |
Pw,кН |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,3 | |
(Pk-Pw), кН |
11,3 |
12,1 |
12,3 |
12,8 |
12,8 |
12,9 |
12,7 |
12,1 |
10,9 |
10,3 | |
D |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
0,2 | |
IV пер. |
Рк, кН |
7,3 |
7,7 |
7,9 |
8,3 |
8,2 |
8,3 |
8,2 |
7,8 |
7,2 |
6,8 |
Va, м/c |
2,9 |
3,6 |
4,8 |
6,0 |
7,2 |
8,4 |
9,5 |
11,9 |
13,8 |
15,3 | |
Pw,кН |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,4 |
0,5 |
0,6 | |
(Pk-Pw), кН |
7,3 |
7,7 |
7,9 |
8,2 |
8,1 |
8,1 |
8,0 |
7,5 |
6,6 |
6,2 | |
D |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 | |
V пер. |
Рк, кН |
5,0 |
5,4 |
5,5 |
5,7 |
5,7 |
5,7 |
5,7 |
5,4 |
5,0 |
4,7 |
Va, м/c |
4,2 |
5,3 |
7,0 |
8,8 |
10,5 |
12,3 |
14,1 |
17,6 |
20,4 |
22,5 | |
Pw,кН |
0,0 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,8 |
1,1 |
1,3 | |
(Pk-Pw), кН |
5,0 |
5,3 |
5,4 |
5,5 |
5,4 |
5,3 |
5,2 |
4,6 |
3,8 |
3,4 | |
D |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 | |
По данным таблица 2.3 построен график динамической характеристики автомобиля.
2.4 Анализ динамической характеристики автомобиля.
1.Как будет изменятся динамический фактор в зависимости от степени нагрузки автомобиля при прочих равных условиях и почему?
3.Определение углов продольной и поперечной статической устойчивости трактора и автомобиля.
3.1
3.2 Определение углов
продольной и поперечной
Продольная устойчивость автомобиля на подъеме
tg αlim =а/h = 1,810 / 0,800 = 2,26
αlim = arctg αlim = 66,13
Продольная устойчивость автомобиля на спуске
tg αlim = (L-а)/h =(3,800- 1,810) / 0,800 = 2,48
αlim = arctg αlim = 68,04
Продольная устойчивость трактора на подъеме
tg αlim =(0,5L+а)/h = (0,5*2,522+ 1,218) / 0,712 = 3,48
αlim = arctg αlim = 74
Продольная устойчивость автомобиля на спуске
tg αlim = (0,5L-а)/h =(0,5*2,522-1,218) / 0,712 = 0,06
αlim = arctg αlim = 3,43
Продольное скольжение автомобиля
tg αφ = 0,6
αφ = arctg αφ = 31
Продольное скольжение трактора
tg αφ = 0,8
αφ = arctg αφ = 38,6
Поперечная устойчивость автомобиля
tg βlim =В/2h = 1,8 / (2*0,800) = 1,125
βlim = arctg βlim = 48,37
Поперечная устойчивость трактора
tg βlim =В+ b/2h = 1,384+0,420 / (2*0,712) = 1,27
βlim = arctg βlim = 51,78