Файл: ответы по госам Тракторы.doc

Масштаб \х учитывает параметры взаимодействия движителей с поч­вой, а также передаточное число трансмиссии /тр, имеющее неодинако­вые значения для разных передач. Это означает, что каждой передаче со­ответствуют конкретные зависимости

На рисунке 60 изображено семейство кривых тяговой мощности трактора с четырехступенчатой коробкой передач. Каждая кривая мощ­ности NKp построена по одной и той же зависимости Ne = ДЛ/К), пред­ставленной на рисунке 59, б, но при разных значениях масштаба ц^> учитывающего передаточное число трансмиссии /тр.

При работе трактора на каждой передаче его тяговая мощность уве­личивается по мере роста нагрузки Ркр, начиная от нуля при холостом ходе до максимального значения NKp тах. Максимальное значение мощ­ности на тяговой характеристике соответствует точке Ь', на регулятор-ной — точке Ъ (см. рис. 59), т. е. номинальному режиму работы двигате­ля. Тяговая характеристика левее точки Ь' формируется регуляторным участком регуляторной характеристики, а правее точки Ь' — корректор­ным участком регуляторной характеристики двигателя.

Точки bub' характеризуют номинальный режим работы двигателя и соответствующие ему тяговый и скоростной режимы работы трактора. Таким образом, на каждой зависимости NKp = J{PKp) есть только одна точка, которой соответствует максимальное значение NKp. На одной из передач трактор обладает наибольшим значением NKp (точка Ь) по срав­нению с другими передачами (см. рис. 60). При силе Ркр, соответствую­щей этим значениям NKp и лт, сумма потерь на буксование и качение минимальная. Как правило, такой передачей должна быть II (у гусенич­ных тракторов) или III (у колесных тракторов) передача рабочего диа­пазона, на которой трактор выполняет наиболее энергоемкие операции и занят наибольшее время в году.

Огибающая линия на рисунке 60, соединяющая точки максималь­ной мощности по передачам, представляет собой потенциальную тяговую характеристику трактора. Степень совершенства тягово-энерге-тических свойств трактора оценивают по тому, как плотно потенциаль­ная тяговая характеристика Огибает тяговые характеристики по передачам.

Ординаты заштрихованных площадей на рисунке 60 характеризуют степень использования тяговой мощности трактора при ступенчатой трансмиссии в сравнении с потенциально возможным ее использовани­ем при бесступенчатой автоматической трансмиссии. Так, при работе с орудием, создающим тяговое сопротивление Р'кр, трактор, оснащен­ный ступенчатой коробкой передач, может работать с максимальной тяговой мощностью на III передаче в точке с (NKpc), а трактор с прогрес­сивной трансмиссией будет работать в точке d с мощностью Л^ d. При одинаковой ширине захвата орудия, соответствующей тяговой силе Р кР, разница мощностей NKp с и Л^р ^ определяет разницу скоростей ра­боты трактора, т. е. разную производительность МТА. При бесступен­чатой трансмиссии трактора производительность МТА в рассматривае­мом примере будет больше, потому что

Степень использования энергетическихвозможностей трактора в эксплуатации характеризует площадь заштрихованных на рисунке 60 фигур — чем она меньше, тем выше использование энергетических воз­можностей трактора. Сблизить тяговые характеристики тракторов со ступенчатой и бесступенчатой трансмиссиями можно двумя способами: увеличить число передач. Тогда заштрихованных областей будет боль­ше, но площадь каждой из них и их суммарная площадь будет меньше. Этот способ повышения тягово-энергетических свойств трактора ил­люстрирован на рисунке 60 дополнительной передачей 1а. При увели­чении числа передач до бесконечности можно получить бесступенча­тую трансмиссию, которая в сочетании с автоматическим регулирова­нием /.jp по загрузке обеспечит потенциальную тяговую характеристику;

добиться более пологого измене­ния зависимости NKp = J[PKp) на каждой передаче без изменения числа передач (штриховая линия III передачи на рис. 60). Это при­ведет к более полному использо­ванию мощности. Желаемого из­менения кривой тяговой мощнос­ти можно достичь увеличением запаса крутящего момента двига­теля (штриховые линии на рис. 59, а).

24

Типоразмерный ряд сельскохозяйственных тракторов в нашей стране образован по силе тяги. В качестве классификационного параметра принято номинальное тяговое усилие (ГОСГ 4.40—84), т. е. такое его значение, при котором достигается наиболее полное использование тягово-знергетических свойств трактора.

Номинальное тяговое усилие (кН) трактора:

Значение Ркри экспериментально проверяют в процессе тяговых испытаниях трактора (ГОСТ 7057—81) на стерне колосовых. При этом масса трактора должна соответствовать эксплуатационной массе т.,

Методика проведения тяговых испытаний

В соответствии с требованиями ГОСТ 7057-81 тяговая нагрузка на ка­ждой передаче должна изменяться ступенчато от нуля до максимального зна­чения. Число ступеней загрузки - не менее 12. Максимальное тяговое усилие должно ограничиваться началом неустойчивой работы двигателя или буксо­ванием, предельное значение которого для гусеничных составляет 35 % и 30 % для колесных тракторов.

В данной лабораторной работе ступенчатая тяговая нагрузка задается буксировкой трактора МТЗ-80 с неработающим двигателем. Ступенчатость загрузки достигается переключением передач буксируемого трактора. По­следовательность включения передач на нем осуществляется по следующей схеме; 1. Нейтральное положение (соответствует- минимальной нагрузке). 2. Девятая передача. 3. Восьмая передача и т.д., до максимально возможной тя­говой нагрузки.

Такой способ загрузки испытываемого трактора не в полной мере соот­ветствует требованиям ГОСТ, так как не позволяет получить 12 ступеней за­грузки. Однако допускаемая при этом погрешность не велика.

Каждый опыт проводят в следующем порядке. Испытываемый трактор устанавливают в начале вспомогательного участка, включают соответст­вующую передачу, а акселератор перемещают до упора, что соответствует максимальной частоте вращения холостого хода. Затем разгоняют трактор до установившейся скорости. По ориентиру, соответствующему началу кон­трольного участка, подается звуковой сигнал, одновременно с которым включается шмерш-ельно-регистрируюпгзя аштратура. В конце контрольно­го участка по сигналу измерения заканчиваются.

К числу регистрируемых опытных данных относятся:

время опыта-- Топ;

крюковое усилие - Р_кр;

число оборотов ведущих колес - n_np, n_лев;

расход топлива за Gт.о.п. опыт.

После разворотя на вспомогательном участке опыт повторяют при движении в обратном направлении (2-кратная повторность опытов). Затем тяговую нагрузку по изложенной выше схеме увеличивают и испытания про­водят в той же последовательности. Результаты каждого опыта заносят в про­токол .

Формулы для расчета оценочных параметров испытаний

Средняя скорость трактора

Средняя тяговая мощность

Часовой расход топлива

Удельный крюковой расход топлива

Буксование колес

где n_p и n_x - среднее число оборотов ведущих колес при движении трактора с тяговой нагрузкой и холостым ходом соответственно. Условный тяговый кпд трактора

где N_кр.max - максимальная тяговая мощность на данной передаче, кВт; N_e -номинальная эксплуатационная мощность двигателя, определяемая по регу-ляторной характеристике.

25

ДИНАМИЧЕСКИЙ ФАКТОР И ДИНАМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

АВТОМОБИЛЯ

Динамическим фактором автомобиля называют отношение избы­точной тяговой силы к весу автомобиля:

D= (P_K-P_w)/G_a

Величина D представляет собой обобщенный показатель динамиче­ских свойств автомобиля.

P_K = G_afк+ G_ai + (G_a/g)_Bp ja+ kwFVa²

Сгрупировав члены содержащие вес автомобиля Ga,в правой части,получим

Левая часть уравнения представляет собой избыточную касательную силу тяги, которая преодолевает силу сопротивления качению и силы инерции. Если обе части уравнения разделить на G_a, то оно примет вид

При равномерном движении автомобиля j= 0. Следовательно,

D =fк + i= Ψ

Таким образом, при равномерном движении автомобиля динамиче­ский фактор численно равен коэффициенту суммарного дорожного сопротивления, т. е. D = Ψ

.

видно, что динамический фактор зависит от скоростного и нагрузоч­ного режимов работы двигателя и автомобиля. Поэтому строят дина­мическую характеристику автомобиля, представляющую зависимость D=f(Va) по передачам. Это основная характеристика автомобиля, от­ражающая его тягово-скоростные свойства (рис. 92)

Характерные точки динамической характеристики следующие:

• максимальная скорость v_{a max} и динамический фактор при макси­мальной скорости D_v;

• максимальное значение динамического фактора на первой передаче D_max и соответствующая ему скорость v_D;

• максимальное значение динамического фактора на каждой передаче и соответствующая ему скорость v_K (критическая).

Рис. 92. Динамическая характеристика автомобиля с пятискоростной коробкойпередач

26

Тягово-динамические свойства трактора — это свойства, характери­зующие способность работы его в условиях динамических воздействий без снижения тяговых и энергетических показателей в сравнении с по­казателями при статических воздействиях. При работе с установившей­ся нагрузкой тягово-динамические свойства трактора принято оцени­вать по энергетическому балансу с учетом динамических составляющих и по степени снижения тяговых показателей вследствие динамичности внешних воздействий. В процессе исследований учитывают также амп­литуду колебаний угловой скорости коленчатого вала двигателя и ско­рости движения трактора.

Тягово-динаминеский расчет представляет собой тяговый расчет, вы­полненный с учетом того, что трактор является динамической систе­мой, состоящей из отдельных элементов и подверженной динамиче­ским внешним воздействиям.

Тягово-динамические испытания — это тяговые испытания, проводи­мые на стандартном поле с регламентированной динамической нагруз­кой на крюке и с подворотами, имитирующими непрямолинейное дви­жение трактора при выполнении сельскохозяйственных операций.

Тягово-динамические показатели трактора при оценке его работы с установившейся нагрузкой представляют собой параметры, получен­ные в процессе тягово-динамических испытаний или тягово-динамиче-ского расчета.

К тягово-динамическим процессам относятся также трогание и разгон МТА. Это переходный, или неустановившийся, динамический про­цесс, поэтому его рассматривают самостоятельно. Основными крите­риями оценки трогания и разгона МТА принято считать осуществление этого процесса без остановки двигателя и длительность разгона. Эти по­казатели приняты в качестве основных потому, что они определяют та­кие функциональные свойства, как производительность и агротехниче­ские показатели.

Тягово-динамическая характеристика трактора. При тяговых испыта-ниях происходит некоторое колебание нагрузки и угловой скорости ко­ленчатого вала двигателя, что вносит существенные изменения в стати­ческое представление о тяговых свойствах трактора.

Из рисунка 77 видно, что колебания нагрузки на нелинейном участ­ке регуляторной характеристики двигателя влияют и на формирование тяговой характеристики трактора. Одним из проявлений этого служит неизбежное относительное смещение точек (а и а') излома характерис­тик N_e =ЛМ_К) и Год =J{M_K) (рис. 77). Принято считать, что эти точки со­ответствуют максимуму тяговой мощности и номинальной угловой скорости коленчатого вала двигателя. Зависимости N_e = f[M_K) и со_д = ДЛ/_К), изображенные сплошными линиями, служат основой для формиро­вания тяговой характеристики, а зависимости с участками, изображен­ными штриховыми линиями, — основой для формирования тягово-динамической характеристики тракто­ра. По аналогии с динамической регуляторной характеристикой двигателя (см. рис. 74) тяговую характеристику, сформирован­ную ею и содержащую участки со штриховой линией, называют тягово-динамической характе ристикой трактора.