Тяговый расчет трактора

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.П.ГОРЯЧКИНА

РАСЧЕТНАЯ РАБОТА

По дисциплине: "Тракторы и автомобили".

На тему: “Тяговый расчет трактора”.

Исполнитель: Поливкин Д.В.

Студент 33 ИЭФ.

Руководитель: Чернышев В.А.

Москва - 2000 г.

ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ ТРАКТОРА.

Исходные данные:

· Класс тяги Р_{кр н}=2,0

· Коифицент перегрузки по тяге Х_п=1,15

· Тяговый диапазон б_Т=1,7

· Число основных передач m=5

· Тип движителя – гусеничный

· Почвенный фон – стерня

1.Определяем максимальную силу тяги на крюке:

Р_КРмах =Р_КРп*Х_п

Р_КРмах=20*1,15=23 (кН)

2.Определяем минимальную силу тяги на крюке:

б_Т= Р_КРмах / Р_КРмin ; Р_КРмin= Р_КHмах / б_Т

Р_КРмin=23 / 1,7=13,5 (кН)

3.Определяем скорость движения трактора на первой скорости:

V₁=1,7......1,9 (м/с)

4.Определение эксплуатационного веса трактора:

G= Р_Крмах /j _k - f ; где:

f – коифицент сопротивления качению, принимаем для стерни в соответствии с типом движетеля, f=0,06....0,08.

j _k – коифицент использования сцепного веса, j _k=0,8....1,0.

G=23/1,0 – 0,08=25 (Н)

5.Определяем номинальную мощность двигателя:

N_Н=Р_Кмах * V_Тi / h_М*Х_Э ; где:

Р_Кмах – максимальная касательная сила тяги на первой основной рабочей передаче, (Н).

V_Ti – теоретическая скорость трактора на первой основной рабочей передаче, (м/с).

Х_Э – коифицент эксплуатационной нагрузки тракторного двигателя, находится в пределах 0,85....0,90.

N_Н=25*1,9/0,89*0,9=59,3 (кВт)

Р_Кмах=Р_Крмах+Р_f ; где:

Р_f – сила сопротивления качения, (Н).

Р_f=f*G

P_f=0,08*25=2 (Н).

Р_Кмах=23+2=25

V_T=V_i / 1-б_доп ; где:

V_i – действительная скорость трактора на первой передаче, (м/с).

б_дом – допустимый коифицент буксования, принимаем для заданного типа трактора при работе на стерне 0,03....0,04.

V_T=1,8/1-0,03=1,9 (м/с).

Механический КПД гусеничного трактора определяем с учетом с учетом потерь в ведомом участке гусеничной цепи.

h_м2=h_м*h_r1

h_м=h_ц^{п ц}*h_кон^{п кон}(1-x) ; где:

h_ц – КПД цилиндрической пары шестерен, 0,985....0,99.

h_r1 – КПД конической пары шестерен, 0,975....0,98.

x - коифицент учитывающий потери от вращения валов и шестерен. Для прогретой трансмиссии и при действии крутящего момента, близкого к номинальному, равного 0,03....0,05.

п_ц , п _кон– число пар цилиндрических и конических шестерен, находящихся в зацеплении на данной передаче.

h_{r1 –} КПД учитывающий потери в ведущем участке гусеничной цепи, 0,97....0,99.

п_ц,=4; п_кон=1

h_м1=0,99⁴*0,98¹(1-0,05)=0,89

h_м2=0,89*0,99=0,88

6.Номинальный крутящий момент двигателя:

М_н=N_н / W_н; где:

W_н – номинальная угловая скорость коленчатого вала двигателя, которую подчитываем по формуле:

W_н=p*п_н / 30 ; где:

п_н – номинальная частота вращения коленчатого вала , (об/мин).

W_н=3,14*2100/30=219,8

М_н=59,3*10³ /219,8=269,8 (Н*м)

7.Часовой расход топлива:

G_тн= g_еи *N_н / 10³ ; где:

g_еи – удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности двигателя, (г/кВт*ч).

g_еи=210....245 (г/кВт*ч)

G_тн=230*59,3*10³/10³=0.014 (кг/ч)

8.Знаменатель геометрической прогрессии передаточных чисел трансмиссии трактора:

g=^м-1_Кmin / ^м-1_Кмах

g=⁴/⁴=0,59

м – число основных рабочих передач, в нашем случае равно 5.

Минимальная касательная силы тяги:

Р_Кмin=Р_КРmin+fG

Р_Kmin=13+0,08*25=15

9.Передаточное число трансмиссии на первой передаче:

i=W_н*r_k / V_Тi ; где:

r_к – динамический радиус ведущей звездочки (м).

r_к=0,16*l_зв*Z_к ; где:

l_зв – шаг звена гусеничной цепи, 0,176 (м).

Z_к – число звеньев гусеничной цепи, укладывающихся на округлости ведущей звездочки, 33 (шт).

R_к=0,16*0,176*11,3=0,323 (м)

i=219,8*0,323/1,9=37,5

10.Передаточные числа трансмиссии на передачах:

i₂=i₁ / g

i₂=37,5*0,323/0,59=20,4

i₃=i₂ / g

i₃=20,4/0,59=34,6

11.Энергонасыщенность:

N_Y=N_Н /м_мin ; где:

п_min – конструктивная масса трактора плюс масса заправочных материалов, (кг).

м_min=(1,07....1,1)* м_о ; где:

м_о – конструкционная масса трактора принимаемая равной массе трактора прототипа.

N_min=1,1*4500=4950 (кг)

N_Y=59,3/4950=0,01 (кВт/кг)

12.Совершенство конструкции:

м_Y=м_о / N_н ; м_Y=4500/59,3=75,9 (кг/кВт).