Данные расчетов для построения тяговой характеристик трактора

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 11Следующая ⇒

n мин^-1	M_k Нм	N_g кВт	P_к кН	P_кр кН	V_T км/ч	V км/ч	N_кр кВт	G_T кг/ч	g_кр г/кВтч	δ
n_xx			I передача (i_k1= )
n_н
. . n_max
n_xx			II передача (i_k₂= ) и т.д.

По результатам расчета строится тяговая характеристика на втором листе курсового проекта (рис.13). Тяговая характеристика может быть построена графоаналитическим методом. Существует несколько методов построения. Рассматривается один из них. Для уяснения зависимостей между показателями выполняются вспомогательные построения. Поэтому только верхняя правая часть графика является тяговой характеристикой трактора. Остальные три четверти являются вспомогательными и служат для нанесения исходных параметров двигателя и промежуточных расчетных данных. Построения следует начинать с выбора масштабов, исходя из максимальных значений P_кр, V, M, N_е и нанесения координатных осей. При этом начало координат при расчете трактора с большими тяговыми усилиями целесообразно смещать влево и вниз от центра листа.

В левой нижней четверти (квадрат III) строятся кривые регулярной характеристики двигателя n, N_е, G_т в функции его момента. В нижней правой четверти (квадрат IV) строятся линейные зависимости касательной силы тяги P_к от величины крутящего момента M для всех основных передач. Начало отсчета P_к смешается влево от точки 0 на величину силы сопротивления движению P_f. В этом случае точка 0 - начало отсчета P_кр.δ

Для построения кривых P_к достаточно нанести точки соответствующие касательной силе тяги при номинальном крутящем моменте двигателя (точки А, В, С) и соединить их прямыми с точкой начала отсчета P_к (точка 0₁).

Левая верхняя четверть графика используется для построения линейных зависимостей теоретической скорости от частоты вращения двигателя для всех основных передач. Для построения прямых целесообразно нанести точки теоретических скоростей при номинальной частоте вращения двигателя и соединить их прямыми с началом координат.

Далее следует построить кривые тяговой характеристики, используя данные расчета и проверяя правильность построения по действительной скорости, снимаемой с графика. Проверка правильности взаимного расположения кривых N_кр может быть произведена проведением огибающей к кривым N_кр, которая является потенциальной тяговой характеристикой. Обычно только на низших передачах вследствие большого буксования максимальная тяговая мощность лежит ниже потенциальной тяговой характеристики.

Кривые тягового КПД можно нанести в нижней правой четверти, как это показано на графике. Кривые тягового КПД на всех передачах должны располагаться близко одна к другой. В правильности построения и расчетов можно убедиться, определив графически N_кр и N_е для любого значения P_кр. Отношение N_кр/N_е должно соответствовать значению тягового КПД на его кривой. На графике показана схема отсчета N_кр и N_е для одного значения P_кр (точка Д). Кривые удельного расхода g_кр можно не строить.

Расчет и построение тяговых и динамических характеристик

Автомобиля.

В курсовом проекте должны быть рассчитаны и построены графики силового и мощностного баланса автомобиля, динамическая характеристика, графики ускорения, времени и пути разгона автомобиля для движения его с

полной нагрузкой на всех передачах.

Расчеты производятся для всех основных передач для 10...12 скоростных режимов работы двигателя от минимально устойчивой до номинальной (максимальной) частоты вращения двигателя. При расчетах обычно принимаются следующие допущения: 1) коэффициент сопротивления качению и механический КПД трансмиссии принимаются постоянными, независящими от скорости движения автомобиля, включенной передачи и степени нагрузки двигателя; 2) движение автомобиля рассматривается на горизонтальном участке при установившейся скорости движения.

Для выбранных скоростных режимов рассчитываются:

1) касательная сила тяги автомобиля

, кН

где M_к, кН·м и N_е, кВт - крутящий момент и мощность двигателя при расчетном режиме работы, определяемые по скоростной характеристике;

i_тр =i_к _·i₀ - передаточное число трансмиссии на расчетной передаче;

- механический КПД трансмиссии (1 с.31);

r_к - радиус качения ведущих колес, м;

n - частота вращения двигателя, мин^-1.

2) скорость движения автомобиля

, км/ч; V=V/3, 6, м/с

3) сила сопротивления воздуха

, Н

Значения коэффициента обтекаемости приведены в учебнике (/1/ с.15):

F - площадь лобовой поверхности автомобиля, м².

4) сила суммарного сопротивления дороги

, Н

Если не заданы дорожные условия, то коэффициент суммарного сопротивления дороги следует принять в пределах =0, 025...0, 04.

5) составляющие мощностного баланса

, кВт

где , кВт - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений дороги;

, кВт - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха;

, кВт - мошность, затрачиваемая на ускорение (замедление) движения автомобиля;

N_к, кВт - мощность на ведущих колесах автомобиля.

При максимальной скорости движения N_j=0 и или ,

где N_н - номинальная мощность дизеля, или

N_max - максимальнaя мощность карбюраторного двигателя;

- механический КПД трансмиссии.

6) динамический фактор автомобиля.

где G=9, 81m, Н - полный вес автомобиля (сила тяжести).

7) ускорение автомобиля

, м/с²

где g = 9, 81 м/с² - ускорение свободного падения;

= 1, 05+0, 05_*i_к коэффициент учета вращающихся масс;

i_к - передаточное число коробки передач.

Тяговые и динамические характеристики автомобиля рассчитываются на ЭВМ по программе " Расчет тяговых и динамических характеристик автомобиля”. Шифр программы TDXAI.BA.

Для использования программы должны быть определены и вписаны:

N_н = кВт - номинальная мощность двигателя, для карбюраторного двигателя N_max = кВт - максимальная мощность;

n_н = мин - номинальная частота вращения дизеля, для карбюраторного двигателя - n_max - максимальная частота вращения;

r_к - радиус качения ведущих колес;

G = кН - сила тяжести автомобиля;

= КПД трансмиссии (принимается одинаковым для всех передач, включая и прямую передачу);

- коэффициент суммарного сопротивления дороги;

f - коэффициент сопротивления качению;

= Н·с2 /м - коэффициент сопротивления воздуха, принятый в тяговом расчете автомобиля;

i_к1, i_к2, i_к3 и т.д. - передаточные числа коробки передач;

i₀ - передаточное число главной передачи;

F=м² - площадь лобовой поверхности автомобиля;

a, b, c- опытные коэффициенты, принятые при расчете скоростной характеристики.

В программе и таблице расчета приняты обозначения:

N_ex - расчетное значение мощности двигателя N_ex, кВт;

W_x - расчетная скорость движения автомобиля W_x, км/ч;

P_к - касательная сила тяги P_к, кН;

P_w - сила сопротивления воздуха P_w, кН;

D - динамический фактор D;

N_w - мощность сопротивления воздуха N_w, кН;

N_к - мощность на ведущих колесах автомобиля N_к, кВт;

- мощность на преодоление сопротивления дороги N_ψ, кВт;

По результатам расчета на втором листе проекта (см. рис.3) строятся графики тягового (силового) и мощностного баланса, динамическая характеристика и ускорение от скорости движения автомобиля. Характер кривых и методика построения изложены в рекомендуемой литературе /1/, /5/.

Графики времени и пути разгона ввиду отсутствия точно выраженной аналитической связи между ускорением и скоростью движения строятся графоаналитическим способом. Для этого строится график величин обратных ускорениям 1/j=f(v) (рис.14).

На этом графике заштрихованная элементарная площадка представляет собой в масштабе подинтегральное выражение интеграла, выражающего время разгона ; где V в км/ч.

Поэтому любая площадка, ограниченная кривой 1/j, осью абсцисс и двумя ординатами, представляет собой время разгона в данном интервале скоростей. Разбив площадь графика вертикальными линиями на отдельные участки, находят (приближенно) площадь каждого участка. Обычно длину участков принимают одинаковой и равной 10 км/ч, т.е. км/ч. Площадь первого участка представляет собой время разгона автомобиля от скорости V_min до V₁, площадь второго участка - время разгона от скорости V₁ до скорости V₂ и т.д.

; и т.д.

где 1/j_ср1; 1/j_ср2 и т.д. средние значения величины обратной ускорению, соответственно, на первом, втором и т.д. участках.

Рис.14. График обратной величины ускорению

Так, для некоторых интервалов скоростей разгон может быть выполнен на нескольких передачах, то время разгона следует отмечать номером передачи, например:

и и т.д.

Время разгона от минимальной скорости движения до скоростей V₁, V₂, V₃ будет:

до V₁ – t₁ =

до ₎ и

Значения времени разгона автомобиля наносят на график и полученные точки соединяют плавной кривой, выражающей зависимости времени разгона от скорости движения автомобиля (рис.15). Результаты расчетов записываются в табличной форме.

Таблица 15.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8 91011 Следующая ⇒