Передаточные числа и скорости трактора

АННОТАЦИЯ

курсовой работы по дисциплине «Тракторы и автомобили», раздел «Основы теории и расчета тракторов и автомобилей» студента инженерно-технологического факультета Вандышева Александра Леонидовича.

Расчетно-пояснительная записка состоит из 26 с. печатного текста, 17 с. компьютерного расчета, 6 графиков, 5 библ. источников.

Костромская государственная сельскохозяйственная академия. 2012 г.

 

Содержание

 

 

Введение....................................................................................4

Задание......................................................................................5

Тяговый расчет трактора.........................................................6

Тяговая характеристика трактора.........................................11

Динамические параметры транспортных передачах..........22

Выводы....................................................................................25

Список использованных источников...................................26

Приложение 1 (компьютерный расчет)

Приложение 2(графики)

Введение

 

Теория трактора – это научная дисциплина, изучающая тяговые свойства тракторов. Теория позволяет определять оптимальные параметры трактора при проектировании новых и модернизации существующих моделей. Благодаря развитию теории удалось решить большинство вопросов по влиянию конструкции трактора на его тяговые свойства и наметить пути создания наиболее современных машин.

Тяговые свойства трактора характеризуют возможность их эффективного использования в определенных условиях, позволяя оценить, в какой мере их конструкция соответствует требованиям эксплуатации.

Эксплуатационно-технологические показатели трактора в значительной мере зависят от его тягово-динамических свойств, определение которых осуществляется путем проведения тягового расчета трактора. Тяговый расчет трактора, исходя из его назначения, выполняется двух типов:

a) проектный, когда трактор создается вновь или модернизируется;

б) проверочный, когда проверяются или исследуются тяговые свойства серийного трактора в заданных полевых условиях.

В данной курсовой работе производится проверочный расчет трактора К - 3160 АТМ, Санкт-Петербургского тракторного завода. Тракторы «Кировец» серии К 3000 АТМ – это новейшая, не имеющая аналогов в России, серия универсальных пропашных тракторов классической компоновки 3 тягового класса. Данные тракторы предназначены для выполнения энергоемких работ общего назначения в сельском хозяйстве, основной и предпосевной обработки почвы, посева, уборочных работ в составе высокопроизводительных широкозахватных и комбинированных агрегатов, выполнения транспортных работ. Является базовым модулем для модификации тракторов, используемых в коммунальном и лесном хозяйстве.

 

 

Задание

на курсовую работу по разделу

« Основы теории и расчета тракторов и автомобилей»

 

Фамилия И. О. студента Вандышев А.Л.

Выполнить тяговый расчет трактора в соответствии с методическими указаниями.

 

Основные исходные данные по теме: «Тяговый расчет трактора»:

Марка трактора К-3160АТМ

Номинальная мощность двигателя N _e, кВт 124

Номинальная частота вращения n_e, мин^-1 2200

Тип двигателя: турбо-дизель с неразделенной камерой сгорания

Удельный расход топлива при номинальной мощности g_e, г/кВт·ч 220

К.П.Д. трансмиссии 0, 84

Радиус качения ведущих колес r_к,, м 0, 96

Эксплуатационная масса трактора G, кН 63, 37

Тип трактора колесный

 

 

Характеристика фона поля

Коэффициент сопротивления качению f (целина) 0, 09

Коэффициент сцепления φ (целина) 0, 7

Тяговый расчет трактора

Тяговый расчет трактора выполняется двух типов:

а) проектный, когда трактор создается вновь или модернизируется;

б) проверочный, когда проверяются или исследуются тяговые свойства серийного трактора в заданных полевых условиях.

В курсовом проекте будем производить проверочный расчет.

 

Масса трактора.

При проверочном расчете принимаем эксплуатационную массу трактора по данным завода производителя: G = 6460 кг. Для проверочного расчета тракторапредлогаеться агрегатировать трактор с прицепом марки 2ПТС-4. Полная масса которого Gпр = 6270 кг.

- грузоподъемность прицепа 4500 кг.

- снаряженная масса прицепа Gсн. пр. = 1770 кг.

 

Шины и размер колес

Радиус качения ведущих колес r_к расчитывается по формуле:

r_к = 0.5 * d + k * b,

где d - посадочный диаметр обода, м

b - ширина профиля шины, м

k - коэффициент высоты профиля шины k=0, 9

Для передних колес:

r_к = 0.5 * 711, 2 + 0, 9 * 429=741, 7 мм=0, 742м,

Для задних колес:

r_к = 0.5 * 965, 2 + 0, 9 * 528, 3=958 мм=0, 958м

 

Мощность двигателя

Сила сопротивления качению трактора P_f, кН;

где f – коэффициент сопротивления качению

f = 0, 09;

G – масса трактора, кг.

Для дальнейших расчетов составим регуляторную характеристику тракторного двигателя:

,

 

где - номинальная мощность двигателя в кВт.

- искомая эффективная мощность при частоте в кВт.

А, С – коэффициенты, зависящие от формы камеры сгорания

Поскольку двигатель дизель постоянной мощности, то А = 1, 184; С = 0, 816

При частоте вращения n_e = 800 мин^-1:

кВт

При частоте вращения n_e = 1400 мин^-1:

кВт

При частоте вращения n_e = 1800 мин^-1:

кВт

Крутящий момент подсчитывается по формуле:

,

где N_e – мощность при частоте вращения n_e в кВт;

М_д – момент снимаемый на маховике.

При частоте вращения n_e = 800 мин^-1:

Н·м

При частоте вращения n_e = 1400 мин^-1:

Н·м

При частоте вращения n_e = 1800 мин^-1:

Н·м

При частоте вращения n_e = 2200 мин^-1:

Н·м

Величина номинального удельного расхода топлива g_e берется из технической характеристики.

Для безрегуляторной ветви характеристики двигателя, значения удельного расхода топлива:

g_eп – удельный расход топлива при номинальной мощности двигателя.

g_eп = 220 г/кВт·ч.

g_{e min} – минимальный удельный расход топлива.

g_{e min} = 0, 95· g_eп = 0, 95·220 = 209 г/кВт·ч.

g_{e 0} – удельный расход топлива при максимальном крутящем моменте и частоте вращения вала

g_{e 0} = 1, 05· g_eп = 1, 05·220 = 231 г/кВт·ч.

 

 

Зависимость часового расхода топлива G_т, кг/ч от частоты вращения коленчатого вала:

G_т = g_e·N_е·10^-3

При частоте вращения n_e = 800 мин^-1:

G_т = 231·60, 94·10^-3 = 14, 08 кг/ч,

При частоте вращения n_e = 1400 мин^-1:

G_т = 209·102, 46·10^-3 = 21, 41 кг/ч

При частоте вращения n_e = 2200 мин^-1:

G_т = 220·124·10^-3 = 27, 28 кг/ч

Часовой расход топлива на регуляторном участке характеристики изменяется по закону прямой линии от номинального значения до расхода на максимальных оборотах холостого хода:

G_xx = (0.1…0.2)·G_тн

G_xx = (0.1…0.2)·27, 28=4, 09 кг/ч

Таблица 1

Показа-тель	Обороты двигателя
Безрегуляторная ветвь
n, мин-1
Ne, кВт	60, 94	102, 46	120, 02
Мд, Н·м	727, 47	698, 92	636, 77	538, 27
ge, г/кВт·ч			-
Gт, кг/ч	14, 08	21, 41	-	27, 28

Исходные данные для расчета

η _т – К. П. Д. силовой передачи.

η _т – 0, 84 [ 2, с.10 ].

f – коэффициент сопротивления качению для заданного фона поля.

f = 0.09 – целина [ 3, с. 378 ].

λ – коэффициент нагрузки ведущих колес;

λ = 1, 00 – для трактора 4х4. [ 2, с. 10 ]

 

Сцепной вес трактора находится по формуле:

G_cц = λ ·G,

G_сц = G = 63, 37кН.

Величина буксования δ определяется из зависимости δ от Р_кр/G_сц для различных фонов поля. Результаты вычислений заносим в таблицу 2.

 

Таблица 2

Ркр, кН
Ркр/Gсц		0, 09	0, 19	0, 28	0, 38	0, 47	0, 57	0, 66	0, 76	0, 82
δ %	0%	3%	4%	5%	6%	7%	8%	10%	15%	100%

 

Максимальное значение тягового усилия находим по формуле:

Р_{кр max} = G_сц·φ - Р_f,

где φ – коэффициент сцепления при 100% буксовании;

φ = (1, 2...1, 4)·φ _т, где φ _т = 0, 7 –табличный коэффициент сцепления трактора.[ 3, с. 378 ]

P_f – сила сопротивления качению, кН;

P_f=f G_э

P_f=0, 09 9, 81·6460=5703, 53Н=5, 7кН

 

Р_{кр max} = 63, 37·1, 3∙ 0, 7 – 5, 7 = 52 кН.

Топливная экономичность

Топливная экономичность характеризуется часовым расходом топлива G_т и удельным крюковым g_кр.

При бесступенчатой передаче двигатель при всех значениях тяговой нагрузки работает на полной мощности, поэтому расход топлива будет постоянным:

Удельный расход топлива на еденицу крюковой мощности (в г/кВт·ч) определяется по формуле:

При Р_кр=6 кН: g_кр = 220 124/51, 81=526, 54 г/кВт·ч.

Значения g_кр при следующих значениях Р_кр рассчитываем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 6.

 

Таблица 6

Показа-	Тяговые усилия на крюке, кН
тели
d
Vт	18, 27	8, 9	5, 88	4, 39	3, 51	2, 92	2, 5	2, 18	1, 94	1, 81
Vd	18, 27	8, 64	5, 65	4, 18	3, 3	2, 71	2, 3	1, 97	1, 65
Nf	104, 16	49, 22	32, 2	23, 8	18, 79	15, 47	13, 1	11, 2	9, 4
Nd		3, 12	4, 17	5, 21	6, 25	7, 29	8, 33	10, 42	15, 62	104, 16
Nкр		51, 81	67, 79	75, 15	79, 12	81, 4	82, 73	82, 54	79, 14
hm		0, 42	0, 55	0, 61	0, 64	0, 66	0, 67	0, 67	0, 64
gкр	-	526, 54	402, 42	363, 01	344, 79	335, 14	329, 75	330, 51	344, 71	-

 

 

Выводы по работе

В процессе выполнения данной курсовой работы был произведен тяговый расчет трактора К-3160 АТМ. В процессе расчета были определены тяговые характеристики данного трактора на передачах, а также динамические параметры трактора на транспортных работах, по заданному фону поля – целина. Запас крутящего момента двигателя трактора составляет 34, 85 %.

Также, по данным задания, была рассчитана и построена потенциальная тяговая характеристика, которая дает возможность определить номинальное крюковое усилие трактора, при допустимом буксовании 14%[1, с.63] P_кр.н=33, 2 кН. При этом действительная скорость трактора V_р будет равна 2, 1 м/с, или 7, 56 км/ч. Наибольший тяговый КПД, при работе трактора на целине достигается на седьмой передаче.

Рекомендуемая передача седьмая, скорость движения трактора на этой передаче на номинальном режиме работы двигателя составляет 2, 1 м/с (7, 56 км/ч ). Минимальный удельный расход топлива на седьмой передаче составляет 346, 3 г/ кВт ∙ ч, при этом = 35, 17 кН, а скорость движения - 2, 262 м / с ( 8, 14 км / ч ).

Динамический фактор трактора по сцеплению, на заданном фоне поля, D_сц=0, 355, который показывает максимальный динамический фактор, который может быть реализован трактором при заданных условиях. Коэффициент сопротивления качению f=0, 09, следовательно, трактор может двигаться во время транспортных работ на обеих выбранных передачах, а благодаря запасу динамического фактора и на более высоких передачах.

 

 

АННОТАЦИЯ

курсовой работы по дисциплине «Тракторы и автомобили», раздел «Основы теории и расчета тракторов и автомобилей» студента инженерно-технологического факультета Вандышева Александра Леонидовича.

Расчетно-пояснительная записка состоит из 26 с. печатного текста, 17 с. компьютерного расчета, 6 графиков, 5 библ. источников.

Костромская государственная сельскохозяйственная академия. 2012 г.

 

Содержание

 

 

Введение....................................................................................4

Задание......................................................................................5

Тяговый расчет трактора.........................................................6

Тяговая характеристика трактора.........................................11

Динамические параметры транспортных передачах..........22

Выводы....................................................................................25

Список использованных источников...................................26

Приложение 1 (компьютерный расчет)

Приложение 2(графики)

Введение

 

Теория трактора – это научная дисциплина, изучающая тяговые свойства тракторов. Теория позволяет определять оптимальные параметры трактора при проектировании новых и модернизации существующих моделей. Благодаря развитию теории удалось решить большинство вопросов по влиянию конструкции трактора на его тяговые свойства и наметить пути создания наиболее современных машин.

Тяговые свойства трактора характеризуют возможность их эффективного использования в определенных условиях, позволяя оценить, в какой мере их конструкция соответствует требованиям эксплуатации.

Эксплуатационно-технологические показатели трактора в значительной мере зависят от его тягово-динамических свойств, определение которых осуществляется путем проведения тягового расчета трактора. Тяговый расчет трактора, исходя из его назначения, выполняется двух типов:

a) проектный, когда трактор создается вновь или модернизируется;

б) проверочный, когда проверяются или исследуются тяговые свойства серийного трактора в заданных полевых условиях.

В данной курсовой работе производится проверочный расчет трактора К - 3160 АТМ, Санкт-Петербургского тракторного завода. Тракторы «Кировец» серии К 3000 АТМ – это новейшая, не имеющая аналогов в России, серия универсальных пропашных тракторов классической компоновки 3 тягового класса. Данные тракторы предназначены для выполнения энергоемких работ общего назначения в сельском хозяйстве, основной и предпосевной обработки почвы, посева, уборочных работ в составе высокопроизводительных широкозахватных и комбинированных агрегатов, выполнения транспортных работ. Является базовым модулем для модификации тракторов, используемых в коммунальном и лесном хозяйстве.

 

 

Задание

на курсовую работу по разделу

« Основы теории и расчета тракторов и автомобилей»

 

Фамилия И. О. студента Вандышев А.Л.

Выполнить тяговый расчет трактора в соответствии с методическими указаниями.

 

Основные исходные данные по теме: «Тяговый расчет трактора»:

Марка трактора К-3160АТМ

Номинальная мощность двигателя N _e, кВт 124

Номинальная частота вращения n_e, мин^-1 2200

Тип двигателя: турбо-дизель с неразделенной камерой сгорания

Удельный расход топлива при номинальной мощности g_e, г/кВт·ч 220

К.П.Д. трансмиссии 0, 84

Радиус качения ведущих колес r_к,, м 0, 96

Эксплуатационная масса трактора G, кН 63, 37

Тип трактора колесный

 

 

Характеристика фона поля

Коэффициент сопротивления качению f (целина) 0, 09

Коэффициент сцепления φ (целина) 0, 7

Тяговый расчет трактора

Тяговый расчет трактора выполняется двух типов:

а) проектный, когда трактор создается вновь или модернизируется;

б) проверочный, когда проверяются или исследуются тяговые свойства серийного трактора в заданных полевых условиях.

В курсовом проекте будем производить проверочный расчет.

 

Масса трактора.

При проверочном расчете принимаем эксплуатационную массу трактора по данным завода производителя: G = 6460 кг. Для проверочного расчета тракторапредлогаеться агрегатировать трактор с прицепом марки 2ПТС-4. Полная масса которого Gпр = 6270 кг.

- грузоподъемность прицепа 4500 кг.

- снаряженная масса прицепа Gсн. пр. = 1770 кг.

 

Шины и размер колес

Радиус качения ведущих колес r_к расчитывается по формуле:

r_к = 0.5 * d + k * b,

где d - посадочный диаметр обода, м

b - ширина профиля шины, м

k - коэффициент высоты профиля шины k=0, 9

Для передних колес:

r_к = 0.5 * 711, 2 + 0, 9 * 429=741, 7 мм=0, 742м,

Для задних колес:

r_к = 0.5 * 965, 2 + 0, 9 * 528, 3=958 мм=0, 958м

 

Передаточные числа и скорости трактора

Общее передаточное число на высшей передаче U_min определяется, исходя из максимальной (транспортной) скорости трактора:

где n_н – номинальная частота вращения коленчатого вала, мин^-1;

n_н = 2200 мин^-1.

r_к – радиус вращения колеса, м;

r_к = 0, 96 м.

V_max – максимальная скорость трактора, м/с

V_max = 40, 9км/ч = 11, 36м/с [ 4 ].

U_min = 19, 52;

Общее передаточное число на низшей передаче Umах определяется, исходя из минимальной (технологической) скорости трактора:

V_min – минимальная скорость трактора, м/с

V_min = 0, 6км/ч = 0, 17 м/с [ 4 ].

U_mах = 1304, 47;

Вычисляем знаменатель геометрической прогрессии q:

 

V_max = V_min·q^n-1,

где n – число передач трактора,

n = 36 [ 4 ].

q = 1.128.

Передаточные числа последующих передач находим по формуле:

11 рабочих передач:

2 транспортных передачи:

Т.к. для учебных целей передаточные числа ходоуменьшителя не определяются, то находим основные и транспортные передачи. На основных (рабочих) передачах скорость находится в пределах 6-15 км/ч, а на транспортных до 40 км/ч.

U_1Р = U₁, т.к. скорость на этой передаче 6, 0 км/ч,

U_1Т = U₁₂, т.к. скорость на этой передаче 16, 5 км/ч.

Таким образом для компьютерного расчета берем: U₁...U₁₁ - рабочие передачи,

U₁₂...U₁₃ -транспортные передачи.

 

Мощность двигателя

Сила сопротивления качению трактора P_f, кН;

где f – коэффициент сопротивления качению

f = 0, 09;

G – масса трактора, кг.

Для дальнейших расчетов составим регуляторную характеристику тракторного двигателя:

,

 

где - номинальная мощность двигателя в кВт.

- искомая эффективная мощность при частоте в кВт.

А, С – коэффициенты, зависящие от формы камеры сгорания

Поскольку двигатель дизель постоянной мощности, то А = 1, 184; С = 0, 816

При частоте вращения n_e = 800 мин^-1:

кВт

При частоте вращения n_e = 1400 мин^-1:

кВт

При частоте вращения n_e = 1800 мин^-1:

кВт

Крутящий момент подсчитывается по формуле:

,

где N_e – мощность при частоте вращения n_e в кВт;

М_д – момент снимаемый на маховике.

При частоте вращения n_e = 800 мин^-1:

Н·м

При частоте вращения n_e = 1400 мин^-1:

Н·м

При частоте вращения n_e = 1800 мин^-1:

Н·м

При частоте вращения n_e = 2200 мин^-1:

Н·м

Величина номинального удельного расхода топлива g_e берется из технической характеристики.

Для безрегуляторной ветви характеристики двигателя, значения удельного расхода топлива:

g_eп – удельный расход топлива при номинальной мощности двигателя.

g_eп = 220 г/кВт·ч.

g_{e min} – минимальный удельный расход топлива.

g_{e min} = 0, 95· g_eп = 0, 95·220 = 209 г/кВт·ч.

g_{e 0} – удельный расход топлива при максимальном крутящем моменте и частоте вращения вала

g_{e 0} = 1, 05· g_eп = 1, 05·220 = 231 г/кВт·ч.

 

 

Зависимость часового расхода топлива G_т, кг/ч от частоты вращения коленчатого вала:

G_т = g_e·N_е·10^-3

При частоте вращения n_e = 800 мин^-1:

G_т = 231·60, 94·10^-3 = 14, 08 кг/ч,

При частоте вращения n_e = 1400 мин^-1:

G_т = 209·102, 46·10^-3 = 21, 41 кг/ч

При частоте вращения n_e = 2200 мин^-1:

G_т = 220·124·10^-3 = 27, 28 кг/ч

Часовой расход топлива на регуляторном участке характеристики изменяется по закону прямой линии от номинального значения до расхода на максимальных оборотах холостого хода:

G_xx = (0.1…0.2)·G_тн

G_xx = (0.1…0.2)·27, 28=4, 09 кг/ч

Таблица 1

123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Брошена игральная кость. Найти вероятность выпадения четного числа.
2. Вопрос 63. Что говорили имамы религии из числа наших праведных предшественников по вопросу об утверждении /иcтивa'/ Аллаха на Его троне?
3. Выбор схемы питания собственных нужд, включая числа, типов и мощности трансформаторов собственных нужд.
4. Выбор типа и числа турбоагрегатов в котельной
5. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции
6. Выполнение арифметических операций над целыми числами.
7. Гл. обозн. процесс, выр-ет это зн-ие в формах вида, t, накл., залога, числа, лица и в прош. t рода, и вып-ет f прост. глаг. сказ. Под процессом подразум. разл. явл. (он шире действия).
8. Дайте ребенку колоду карт, чтобы он проверил, все ли карты на месте. Для этого он должен разложить все карты по числам и по мастям. Потом пусть он как следует перемешает их.
9. Динамические параметры трактора
10. К чему относятся данные числа?
11. Как порождаются целые числа в позиционных системах счисления?
12. Категория числа имен существительных.