Анализ приспособленности конструкции тракторов и автомобилей к эффективному использованию в реальных условиях российского сельского хозяйства

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………………….4

1. Оценка основных эксплуатационных свойств тракторного дизеля………………...…5

1.1. Поверочный расчет рабочего цикла……………….………………………………….7

1.2. Поверочный кинематический и динамический расчеты КШМ…….………..…….15

1.3. Оценка мощности и топливной экономичности…………………….………………18

1.4. Оценка уравновешенности дизеля………………………………………………...…20

2.Оценка основных эксплуатационных свойств трактора……………………….……...22

2.1. Поверочный расчет, построение и предварительный анализ тяговой характеристики трактора  …………...……………………………………………………………...........22

2.2. Поверочный расчет, построение и предварительный анализ динамического

 паспорта трактора………………………………………………………………………...25

2.3. Проходимость.….……………………………………………………………..………26

2.4. Агрегатируемость…………………………………………………………………….28

2.5. Продольная устойчивость …………………………………………………….……..29

3. Оценка основных эксплуатационных свойств автомобиля……………………….…30

3.1. Поверочный расчет, построение и анализ динамического паспорта

 автомобиля ………….…………………………………………………………………..…31

3.2. Проходимость   ……………..…………………………………………………………33

3.3. Оценка устойчивости против заноса и бокового опрокидывания ……………...…34

3.4. Оценка грузовместимости……………………………………….……………………36

Литература……………………………………………………………………………….....37

ВВЕДЕНИЕ

Потребительское совершенство любой машины определяется уровнем приспособленности ее конструкции к эффективному применению в реальных условиях эксплуатации.

Важнейшими эксплуатационными свойствами тракторов и автомобилей, определяющими приспособленность их конструкции к эффективному использованию в реальных условиях российского сельского хозяйства, являются топливная экономичность, тягово-скоростные свойства и проходимость, надежность, в том числе безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость, безопасность, включая безвредность, агрегатируемость тракторов и грузовместимость автотракторных транспортных средств. Эти и другие свойства закладываются при проектировании, обеспечиваются машиностроителями при изготовлении, оцениваются собственниками или распорядителями производственного капитала при приобретении, реализуются пользователями при эксплуатации, сохраняются владельцами или распорядителями при планово-предупредительном техническом обслуживании и восстанавливаются специализированной службой технического сервиса при вынужденном ремонте.

Сельскохозяйственное производство в российских условиях рискованного, а на больших территориях и экономически авантюрного земледелия требует от крестьянина не только разумного мастерства, приобретенного на основе научных знаний конкретных почвенно-климатических условий и согласованных с ними сортов растений и пород животных, но и профессионального искусства в системном учете всего многообразия факторов, в том числе случайных. Поэтому труд российского крестьянина, в частности фермера, должен представлять собой единство сельскохозяйственной науки, профессионального мастерства и искусства.

1. ОЦЕНКА ОСНОВНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ

Основными  эксплуатационными свойствами автотракторных  двигателей, характеризующими приспособленность их конструкции к эффективному использованию на автомобилях, тракторах, комбайнах и других сельскохозяйственных машинах, являются мощность, топливная экономичность, приспособляемость к изменению нагрузки и скорости, уравновешенность, надежность, безопасность.

Мощность как способность двигателя переносить к внешним потребителям (трансмиссии, МОМ, ГСОМ, электрическому генератору) вращательное движение необходимого количества и качества принято оценивать мгновенными и средними значениями силового (М, М_е) и скоростного (w, w_е) факторов, их относительными размахами за рабочий цикл и произведением средних значений, называемым эффективной мощностью

                                                                       (1.1)

где    N_e - средняя мощность вращательного движения, переносимого двигателем к внешним потребителям за один или множество одинаковых рабочих циклов, кВт; поскольку эта мощность представляет собой конечный полезный результат (эффект) работы двигателя, то ее называют эффективной;

Ме - эффективный крутящий момент двигателя, кНм; является средним за один или множество одинаковых рабочих циклов значением момента пары сил, действующим на входные валы внешних потребителей, в том числе на ведущие диски муфты сцепления;

w_e - средняя за один или множество одинаковых рабочих циклов угловая скорость выходного (коленчатого) вала двигателя, рад/с;

G_T - секундный расход топлива, г/с;

Н_И - низшая теплота сгорания топлива, кДж/г;

h_e - эффективный КПД двигателя, определяемый методом "черного ящика" из формулы (1.1), остальные показатели которой уже определены экспериментально при стендовых испытаниях или рассчитаны при одно- или многовариантном проектировочном или поверочном анализе (расчете) рабочего цикла.

Эффективность процесса преобразования среднего теплового по-тока продуктов сгорания топлива G_TН_И в среднюю индикаторную мощность N_i условно равномерного поступательного движения поршней при условном отсутствии их трения о стенки цилиндров оценивают индикаторным КПД h_i, а эффективность процесса преобразования индикаторной мощности N_i в эффективную мощность N_e - механическим КПД h_M. Поскольку эти процессы последовательны, то эффективный КПД двигателя

                                        (1.2)

Относительный размах суммы мгновенных значений крутящего момента всех кривошипов коленчатого вала двигателя оценивают коэффициентом неравномерности крутящего момента двигателя

                                                                                                   (1.3)

а относительный  размах мгновенных значений угловой скорости коленчатого вала - коэффициентом неравномерности хода двигателя             (1.4)

Эти коэффициенты характеризуют качество переносимого вращательного движения и у идеального двигателя должны быть равны нулю. Однако все поршневые ДВС являются импульсными преобразователями химической энергии топлива и атмосферного воздуха в переносимое вращательное движение, качество которого зависит от множества конструктивных и эксплуатационных факторов. Основной перечень и значимость этих факторов можно выявить в процессе поверочного расчета и анализа рабочего цикла двигателя, а также поверочных кинематического и динамического расчетов и анализов его кривошипно-шатунного механизма, позволяющих определить мгновенные значения суммарных тангенциальных сил Т и угловых скоростей коленчатого вала w. Рекомендуемая методика этих расчетов рассмотрена ниже.

1.1. Поверочный расчет рабочего цикла

Все существующие методы расчета рабочего цикла ДВС основаны на использовании главным образом экспериментальных данных и требуют предварительного выбора значений многих показателей. Поэтому согласно рекомендуемому учебному пособию и технической характеристике заданного дизеля (Приложение А1) принимаем:

- число цилиндров ;

- тактность ;