Значения действительной скорости и мощности Nf в зависимости от тягового усилия вычисляют по приведенным выше выражениям и наносят на график.
Тяговая мощности Nкротражает характер изменения суммарных потерь мощности в зависимости от Ркр. Из графика (рис. 5.9) видно, что она имеет максимум, от которого снижается как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения тягового усилия Ркр. Это объясняется тем, что при малых значениях Ркр потери на буксование движителей Nδ невелики, но на самопередвижение из-за большой скорости vтр расходуется высокая мощность Nf. При снижении скорости и повышении Ркр затраты мощности на качение уменьшаются, а мощность на буксование значительно увеличивается, превышая составляющую Nf.
Максимальная тяговая мощность Nкрmax соответствует такому значению Ркр, при котором сумма (Nf+Nδ) достигает минимального значения. Это значение Ркр (или близкое к нему) принято считать номинальным тяговым усилием. Оно положено в основу классификации тракторов по тяговым классам. В соответствии со стандартом буксование движителей при Ркрн должно быть не более: 16 % для тракторов колесной формулы 4К2 и ЗК2; 14 % для тракторов 4К4;5 % для гусеничных тракторов.
На рисунке 5.10 приведены баланс мощности и потенциальные тяговые характеристики колесного тягового класса 1,4 и гусеничного тягового класса 3 тракторов, построенные по результатам расчетного моделирования. На графике явно прослеживается разница энергетического баланса трактора в зависимости от типа движителя и почвенного фона. Сравнивая энергетический баланс гусеничного и колесного тракторов, можно отметить, что у колесного трактора значительно выше затраты мощности на буксование при работе на обоих фонах. При этом затраты мощности на качение во всех случаях превышают потери на буксование. Переход со стерни на поле, подготовленное под посев, сопровождается ростом мощности буксования и особенно мощности на качение как колесного, так и гусеничного тракторов.
Рисунок 5.10 - Мощностной баланс тракторов:
колесного 4к4а тягового класса 1,4 на стерне (а) и на поле посев (б); гусеничного тягового класса 3 на стерне (в) и на поле под посев (г)
5.7. Коэффициент полезного действия трактора
Различают общий и тяговый КПД трактора. Общий КПД учитывает мощность Nкp, преобразуемую в тяговое усилие, и мощность на механизмах отбора мощности (МОМ). Тяговый КПД определяется при работе трактора в тяговом режиме одновременно с приводом через МОМи только в тяговом режиме.
Коэффициент полезного действия трактора на режиме номинальной эксплуатационной мощности Nеэ принято определять при равномерном движении по горизонтальному участку пути, используя следующие формулы:
ηобщ=(Nкр+NМОМ)/Nеэ; (5.26)
(5.27)
ηт=Nкр/NеЭ, (5.28)
Зависимость тягового КПД трактора от Ркр в некотором масштабе совпадает с зависимостью мощности Nкp=f(Pкр) по потенциальной характеристике (рис. 5.9) при Ne=Nеэ=const.
В технической литературе встречается термин «условный тяговый КПД». Тяговый КПД называют условным поскольку не учитывают разные режимы нагрузки на двигатель при экспериментальном определении мощностей Neи Nкp. Эксплуатационную мощность двигателя на номинальном режиме Neэ, в выражении (5.28) определяют в процессе лабораторных тормозных испытаний при нагружении двигателя постоянным моментом сопротивления в каждой точке характеристики, а тяговую мощность Nкp— в полевых условиях при нагружении переменным моментом. Работая в разных условиях нагружения, двигатель развивает разную максимальную мощность.
На основании энергетического баланса и потенциальной тяговой характеристики тяговый КПД трактора можно выразить в виде произведения трех КПД, учитывающих потери мощности в трансмиссии ηтр, потери на качение трактора ηf и на буксование движителей ηδ
ηт=ηтрηfηδ (5.29)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.