Трансмиссии и системы управления лесных машин. Выбор прототипа автомобиля. выбор и расчет двигателя, страница 2

При вывозке древесины слагаемые уравнения определяем следующим образом:

                                         ,                                                           (2.4)

                                             ,                                                               (2.5)

,                                                                   (2.6)

,                                (2.7)

где  – коэффициент сопротивления качению тягача;

 – коэффициент сопротивления качению прицепа.

Принимаем  равным , т.е. ==f

 – вес тягача, Н;

 – вес пакета, размещенного на тягаче, Н;

 – вес груза, размещенного на прицепе, Н;

 – вес прицепа, Н;

 – коэффициент обтекаемости, с²/ м⁴;

F – площадь проекции лобовой поверхности машины на плоскость, перпендикулярную дороге, м².

Принимаем  = 0,89 с² /м⁴; площадь проекции определяем по формуле:

                                      = ,                                                                            (2.8)

где  В- ширина колеи автомобиля, м;

Н- максимальная высота автомобиля, м.

F = 2,995 = 6,04 м².

При транспортировке в полностью погруженном положении уравнение тягового баланса имеет вид:

= (+cosa +(+sina +Vа²+(+cosa +sina ),    или

= (+++cosa + sina)+Vа²                                                                (2.9)

Для массы машины  = 7,5 т  принимаем h_тр.= 0,8317.

Определяем мощность двигателя в трех режимах движения:

1.   f = max = 0,03 ; a = max =3° ; Vа = 2,8 м/с.

 = ( +  + 140187,2 + 40711,50,998 + 0,052) = 9624,9 Н

 кВт.

2.   f = fсред = 0,025;  a= 0,2;    amax = 0,6˚;  Vа = Vраб = 14,1 м/с.

 = ( +  + 140187,2 + 40711,50,998 + 0,010) + 0,8915,27² =

= 17436,5 Н

 кВт.

3.    f = min = 0,02; a = min = 0;  Vа = max = 18,8 м/с; Q = 0.

Т.к. Vа > 16 м/с, то действительное значение f определяем по эмпирической зависимости:

                               1+Vа² /1500),                                                                        (2.10)

где f- коэффициент сопротивления при скорости < 16 м/с;

Va- скорость автомобиля при данном режиме.

1+Vа² / 1500),

1+18,8² / 1500) = 0,025,

 = ( + 40711,51 + 0) + 0,8918,8² = 3210,4 Н

 кВт.

Окончательный выбор мощности двигателя определяем по наибольшей получен-ной величине мощности, т.е.мощности во втором режиме:

N_e^max =  кВт.

2.2       Выбор прототипа двигателя

Для полученной максимальной мощности N_e^max =  кВт производим выбор прототипа двигателя, учитывая, чтобы мощность прототипа двигателя не превышала расчетную мощность на 25 процентов и была бы не меньше чем на 5 процентов. Так же необходимо учесть, чтобы масса двигателя не превышала 0,15 массы машины.

В качестве прототипа выбираем четырехтактный дизельный  двигатель:  ЯМЗ-7513.   

Основные данные двигателя ЯМЗ-7513:

Тип двигателя: дизель, 8-цилиндровый, с V-образным расположением цилиндров, четырехтактный с воспламенением от сжатия, непосредственным впрыском топлива, турбонаддувом, жидкостным охлаждением, промежуточным охлаждением наддувочного воздуха в теплообменнике типа «воздух-воздух», установленном на транспортном средстве.

Таблица 2.1 - Технические характеристики двигателя ЯМЗ-7513

Наименование показателя	ЯМЗ-7513.10-03	ЯМЗ-7513.10-04
Число и расположение цилиндров	V8
Диаметр цилиндра, мм	130
Ход поршня, мм	140
Степень сжатия	16,5
Рабочий объем цилиндров, л	14,86
Мощность, кВт (л.с.)	309 (420)
Частота вращения, об/мин	1900
Максимальный крутящий момент, Н·м (кгс·м)	1765 (180)
Частота при максимальном крутящем моменте, об/мин	1100–1300
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт·ч (г/л.с.·ч)	195 (143)