Файл: ответы по госам Тракторы.doc

,.

Рис. 77. Влияние нелинейности регуляторной характеристики двигателя на за­висимости N_e и w_д тяговой характеристики трактора

Тяговый КПД трактора. Регламентируемый стандартом метод экспе­риментального определения КПД трактора заключается в следующем. При разной тяговой нагрузке измеряют средние за опыт значения тяго­вого усилия Р_кр на крюке и скорости V_Tp движения трактора. Далее расчитывают тяговую мощность, находят ее максимальное значение, со­ответствующее точке Ь' (см. рис. 77),

Тяговый КПД

27

Способы снижения уплотнения почвы тракторными движителями.

Снижение вредного воздействия тракторных движителей на почву до­стигается за счет применения трактора, тип и параметры движителя ко­торого соответствуют данному агрофону, а также правильным выбором состава машинно-тракторного агрегата.

Наиболее радикальное направление снижения вредного воздейст­вия движителей на почву — применение гусеничных тракторов. Однако они менее универсальны, чем колесные, не могут перемещаться по до­рогам с твердым покрытием, что препятствует их широкому использо-

ванию в сельскохозяйственных зонах с развитой сетью благоустроен­ных дорог. В связи с этим проводят большие исследовательские работы по применению резиновой гусеницы. Образцы бесконечной резиновой ленты, армированной стальными тросами, разработаны в Японии и в нашей стране. Тракторы с такой гусеницей (вместо стальной) созданы в НАТИ и проходят испытания.

Вредное воздействие колесных движителей на почву может быть снижено до уровня вредного воздействия гусеничных тракторов не­сколькими способами. К их числу относятся: сдваивание колес, приме­нение шин низкого давления и арочных шин, создание колесных трак­торов колесной формулы 6К6. Модель трактора с колесной формулой 6К6 считают перспективной. Положительные эксплуатационные свой­ства такого трактора, в том числе агротехнические, повышаются суще­ственным образом, если третий ведущий мост сделать отсоединяемым.

С целью снижения уплотнения почвы колесными тракторами следу­ет применять шины низкого давления, позволяющие работать при дав­лении воздуха 0,08...0,12 МПа. Для энергетических средств транспорт-но-технологического назначения наиболее эффективным способом снижения вредного воздействия на почву является применение ароч­ных шин. Так, высокую оценку в эксплуатации получила созданная на основе трактора Т-150К машина ЭСВМ-7 для внесения удобрений. Она оснащена арочными шинами шириной 1200 мм и способна переме­щаться по вспаханному переувлажненному полю со скоростью 30 км/ч, не создавая при этом глубокой колеи.

Вредное воздействие движителей на почву можно снизить, приме­няя широкозахватные и комбинированные агрегаты. При работе с ши­рокозахватными агрегатами вредное воздействие движителей на почву уменьшается за счет снижения относительной площади вытаптывания обработанного поля движителями трактора по мере увеличения шири­ны захвата агрегата. Применение комбинированных агрегатов связано с изменением технологического процесса обработки почвы и возделы­вания культур. Влияние их на почву рассмотрено далее.

28

Устойчивость от сползания трактора, стоящего поперек склона, считают достаточной, если составляющая силы тяжести трактора, параллельная склону, не больше суммы боковых реакций почвы левого Z2 и правого Z1 бортов.

GтрsinβφZ1+Z2

Предельное значение боковых реакций почвы на всех колесах можно выразить через вес:

Z1+Z2= φкGтрcosβφ

Тогда:GтрsinβφφкGтрcosβφ

Или tgβφφк

Таким образом, сползание трактора со склона не произойдет, если коэффициент сцепления колес с почвой больше тангенса угла наклона поверхности, на которой стоит машина.

Критерием устойчивости против опрокидывания является значение нормальной реакции почвы на колеса машины, расположенные на стороне, противоположной опрокидыванию, Трактор не опрокинется при условии:

Y10

В качестве оценочного показателя поперечной устойчивости машины принимают предельный статический угол βlim поперечного уклона, на котором она может стоять без опрокидывания.

tgβlim = 0.5Bk/hц.

Для колесного трактора принимают, что точка возможного опрокидывания лежит на середине ширины профиля колеса

Для гусеничного трактора возможной осью опрокидывания является внешняя кромка гусеницы. Тогда:

tgβlim = 0.5(Bk + bг) /hц.

где bг – ширина гусеницы.

На поперечную устойчивость машины при криволинейном движении существенно влияют инерционные силы, возникающие от поворота.

Рассмотрим простейший случай поворота колесной машины на го­ризонтальном участке с установившейся скоростью и постоянным ра­диусом вращения вокруг центра.. При повороте возникает результирующая центробеж­ная сила Рц, приложенная к центру тяжести машины и направленная по радиусу от центра. С увеличением скорости дви­жения и уменьшением радиуса поворота центробежная сила рез­ко возрастает. Так, при равномер-ной скорости движения автомобиля vM = 15 м/с (vM = 54 км/ч) и радиусе поворота Rn = 40 м боковая составляющая центробежной силы превы­шает половину веса машины, т. е. 0,5GM.

Переход от прямолинейного движения к установившемуся криволи­нейному с постоянным радиусом поворота сопровождается непрерыв­ным изменением положения центра О\ и радиуса поворота. Происходит ускоренное вращение центра тяжести машины вокруг точки 02> вслед­ствие чего возникает инерционная сила При входе машины в поворот направление действия этой силы такое же, как и силы Р'п, а при выходе из поворота — противоположное.

Факторы (подвеска, эластичность шин, касающиеся оси мостов), снижающие статическую поперечную устойчивость, ухудшают попе­речную устойчивость автомобиля и на повороте. Пример отрицательного

влияния подвески на поперечную устойчивость машины показан на рисунке. При повороте коорди­ната центра тяжести смещается не только в сторону опрокидывания машины из точки А в точке А1 но и понижается на величину hц — hц1.

29

Проходимость автомобиля. Под проходимостью автомобиля пони­мают его способность перемещаться без остановки, преодолевая до­рожные препятствия двух типов: препятствия профильного характера (стенка канавы, камни и т. д.) и участки дороги со слабонесущим опор­ным слоем почвы или грунта. Поэтому проходимость автомобиля при­нято называть дорожной, подразделяя ее на профильную и опор­но-сцепную.

Профильная проходимость машины определяется главным образом геометрическими размерами и конкретными конструктивными осо­бенностями, позволяющими машине преодолевать профильные пре­пятствия.

Опорно-сцепная проходимость зависит от свойств движителей и тяго-во-сцепных качеств машины в целом.

Различают автомобили ограниченной, повышенной и высокой про­ходимости.

Автомобили ограниченной проходимости — это дорожные автомоби­ли, эксплуатируемые на дорогах с твердым покрытием и грунтовых су­хих дорогах. С дополнительными приспособлениями, повышающими главным образом сцепные свойства движителей, они могут работать в сложных дорожных условиях.

Автомобили повышенной проходимости представляют собой, как пра­вило, модификации основных моделей автомобилей ограниченной проходимости, отличаясь от них некоторыми конструктивными осо­бенностями: приводом на все колеса, пониженным или регулируемым давлением воздуха в шинах, блокируемым дифференциалом. Некото­рые машины оснащают лебедками для самоподтягивания и другими приспособлениями для преодоления препятствий.

Автомобили высокой проходимости должны обладать способностью преодолевать различные рельефные препятствия — канавы, бревна, пни, камни, вертикальные стенки и т. д. Специальные машины создают также для песков, заболоченной местности, условий вечной мерзлоты и Крайнего Севера. Такие автомобили отличаются от автомобилей огра­ниченной проходимости существенными конструктивными особен­ностями. Их комплектуют специальными шинами.

Профильная и опорно-сцепная проходимости характеризуются на­личием свободной толкающей силы F_n. Когда в общем тяговом балансе сила F_n равна нулю или несколько больше его, то машина еще может пе­ремещаться. Если толкающая сила меньше нуля, машина теряет под­вижность. Это условие можно выразить следующим уравнением:

P_K-(P_f+Pi) = F_n≥0.

В качестве оценочного критерия удобнее пользоваться безразмер­ной величиной. Поэтому тягово-сцепные свойства и опорно-сцепную проходимость оценивают по коэффициенту запаса тяговой силы

kТ = PкPΨ.

Коэффициент запаса тяговой силы — это важный показатель степени совершенства машины, соответствия ее функциональному назначению.

Из условий проходимости коэффициент запаса тяговой силы дол­жен быть больше или равен единице: к_Т > 1.

Показатели профильной проходимости. Размеры и формы препятст­вий, вызывающих потерю проходимости, очень разнообразны. Однако все они могут быть приведены, по М. Г. Беккеру, к типу уступ и выступ .Препятствия этих двух типов встречаются раздельно или в сочетании. Тогда они образовывают канаву или насыпь.

Профильная проходимость машины на конкретной дороге опреде­ляется ее компоновкой, геометрическими параметрами, диаметром и числом колес, в том числе ведущих.

Основные геометрические параметры автомобиля в соответствии с государственным стандартом — дорожный просвет, углы переднего и заднего свесов, продольный радиус проходимости.

Дорожный просвет — это расстояние /г_пр (рис. 143) от дороги до наи­более низкой точки автомобиля, расположенной между колесами. В таб­лице 5 даны значения дорожного просвета для различных автомобилей.

Углы переднего У] и заднего у₂ свесов представляют собой углы между плоско­стью, касающейся беговой дорожки ши­ны и наиболее выступающей точки ма­шины

Продольный радиус R_а на рисунке характеризует проходимость ав­томобиля по неровностям. Чем меньше продоль­ный радиус проходимости при прочих одинаковых геометрических па­раметрах машины, тем большее препятствие может преодолеть автомо­биль, не зависая на нем.

30

Плавность хода и трактора, и автомобиля оценивают по влиянию ко­лебаний главным образом на физическое состояние и здоровье челове­ка. Наряду с этим имеются и другие важные показатели работы маши­ны, зависящие от плавности хода. Так, при эксплуатации грузовых ав­томобилей на дорогах, покрытия которых с большими неровностями, скорость движения снижается на 40...50 %, межремонтный пробег на 35...40 %, расход топлива увеличивается на 50...70 %, а себестоимость перевозок — на 50...60 %.

Колебания от неровностей профиля дороги и агрофонов составляют некоторую часть общего спектра частот колебаний. Мероприятия по за­щите водителя от неровностей поля и дороги также составляют лишь часть общих мероприятий. Поэтому проблема плавности хода относит­ся к области динамики машины. Показатели плавности хода являются исходными для общей оценки виброзащиты и должны соответствовать нормам, по которым оценивают свойства безопасности трактора и ав­томобиля для обслуживающего их персонала.

Водитель и пассажиры оценивают плавность хода субъективно, по собственным ощущениям, которые зависят от интенсивности колеба­ний и длительности их воздействия. Экспериментально установлено, что хорошая плавность характеризуется вертикальными колебаниями, свойственными человеческому телу при ходьбе 60...90 шагов в минуту, т. е. с частотой 1... 1,5Гц. Организм человека наиболее чувствителен к верти­кальным колебаниям в диапазоне частот 4...8 Гц и горизонтальным — в диапазоне 1...2 Гц. При этом колебания воспринимаются по-разному, в зависимости от частот. Низкие частоты воспринимаются пропорциональ­но ускорениям, средние — скоростям, а высокие — перемещениям

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ПЛАВНОСТИ ХОДА АВТОМОБИЛЯ

Ход подвески. Основной параметр подвески, определяющий плав­ность хода машины, — ее максимальное перемещение. Оно зависит от расстояния между верхним и нижним ограничителями. График, выра­жающий зависимость деформации упругого элемента подвески от при­ложенной статистической нагрузки, называют характеристикой подве­ски (рис. 136).