Тяговая характеристика трактора со ступенчатой трансмиссией. Расчет передаточных чисел трансмиссии трактора, страница 9

На каждой передаче следует найти значение крутящего момента двигателя, соответствующее силе сопротивления качению Pf при движении трактора без тяговой нагрузки, т.е. при Ркр=0. Эти значения крутящего момента двигателя находятся в точках пересечения линий Рк=f(Мк) с осью ординат Мк. Например, для IV передачи — это точка 1 (рис. 7.4), а соответствующая этому моменту угловая скорость вала двигателя — точка 2. Поднимаясь по вертикали вверх от точки 2 до пересечения с лучом vт=f(ωд) IV передачи, найдем теоретическую скорость (точка 3) движения трактора без тяговой нагрузки на IV передаче. Эту скорость на всех передачах принято считать действительной скоростью движения трактора без тяговой нагрузки, т.е. допускают, что при Ркр=0 буксование движителей также равно нулю.

Точку 3 и аналогичные точки на остальных передачах переносят на ось ординат (точка 4). Они являются началом функциональных зависимостей действительной скорости трактора от тяговой нагрузки vтp=f(Ркр).

Расчет зависимостей теоретической тяговой и тягово-динамической характеристик. Буксование движителей трактора зависит в основном от почвенного фона, типа и параметров движителя, веса трактора. Поэтому в справочниках функциональную зависимость буксования удобно представлять в виде δ=f(φкр). В приложении 3 эти зависимости показаны для гусеничных тракторов и тракторов колесной формулы 4К2 и 4К4. На каждом из рисунков несколько графиков, отражающих зависимость буксования трактора с данным типом движителей от почвенного фона. Эти графики получены на основании обработки результатов многочисленных тяговых испытаний, выполненных на разных почвенных фонах.

Необходимо выбрать график, соответствующий типу ходовой системы и почвенному фону, и перестроить его в зависимость δ=f(Ркр), используя выражение РкркрGэ. При этом вес трактора Gэ является по существу масштабным коэффициентом для перевода зависимости δ=f(φкр) в зависимость δ=f(Ркр).

На рисунке 7.5 приведен пример пересчета и перевода графической зависимости δ=f(φкр) в зависимость δ=f(Ркр) для двух гусеничных тракторов с весом G'э=30 кН и G''э=50 кН. Из рисунка 7.5 видно, что при одинаковом коэффициенте использования веса трактора каждый из них обладает своим тяговым усилием. Так, при φкр=0,5 номинальное значение тягового усилия, соответствующее приблизительно 3,5 % буксования, равно 15 кН у трактора весом G'э=30 кН и 25 кН у трактора весом G''э=50 кН.

Рисунок 7.5 - Пример перевода зависимости δ=fкр) в зависимость δ=fкр)

На каждой передаче вычисляют ряд точек (8-10) для построения в квадранте I каждой функциональной зависимости тяговой характеристики Nкp, gкр, vтр, ηт=f(Ркр). Изначально эти точки произвольно выбирают на регуляторной характеристике двигателя. Частота их расположения должна нарастать по мере увеличения нагрузки для более точного отражения зависимостей тяговой характеристики, соответствующих корректорной ветви регуляторной характеристики и нелинейному участку зависимости δ=f(Ркр).

Показатели рассчитывают по следующим выражениям

Ркркf;                  vтр=vт(1-δ);

Nкркрvтр;                gкр=Gт/Nкр.

Цикл расчетов по этим формулам повторяют для каждой передачи рабочего диапазона.

Тяговый КПД определяют по формуле: ηт=Nкp/Ne. Зависимость тягового КПД трактора от крюкового усилия строят в квадранте IV или I по максимальным значениям тягового КПД на каждой передаче (1, 2,..., z):

                   

Для условий работы трактора на стерне его потенциальная тяговая характеристика должна иметь выраженный максимум в районе заданного номинального тягового усилия. Тогда основные параметры трактора выбраны и рассчитаны правильно, и он соответствует своему тяговому классу.

На теоретической тяговой характеристике трактора, построенной на основе статической регуляторной характеристики двигателя штриховыми линиями наносятся графические элементы динамической регуляторной и тягово-динамической характеристик двигателя и трактора (рис. 7.4).