Расчёт и построение внешней скоростной характеристики двигателя............................................................................................... 14
8.1 Расчётная мощность, кВт.......................................................... 14
8.2 Расчётный крутящий момент, Н*м......................................... 14
8.3 Удельный расход топлива, кг/(кВт*ч).................................... 14
8.4 Определяем часовой расход топлива, кг/ч............................. 15
8.5 Максимальные обороты, мин-1, коленчатого вала на холостом ходу.................................................................................... 15
9 Передаточные числа трансмиссии.................................................. 17
9.1 Скорости движения.................................................................... 17
9.2 Коэффициент приспособляемости по частоте вращения..... 17
9.3 Номинальная скорость движения на I передаче, км/ч......... 17
9.4 Скоростной диапазон................................................................. 17
9.5 Минимальное число ступеней трансмиссии........................... 17
9.6 Знаменатель прогрессии............................................................ 18
9.7 Передаточное число трансмиссии на I передаче.................... 18
9.8 Передаточные числа трансмиссии........................................... 18
10 Тягово-скоростная характеристика автопоезда......................... 19
10.1 Расчётные формулы................................................................. 19
11 Динамический паспорт автопоезда.............................................. 22
11.1 Расчётные формулы................................................................. 22
12 Топливная экономичность............................................................. 24
12.1 Мощность необходимая для движения по горизонтали порожнего автомобиля, кВт............................................................ 24
12.2 Мощность, потребляемая для движения груженого автопоезда, кВт................................................................................. 24
12.3 Коэффициент использования мощности............................... 24
12.4 Путевой расход топлива.......................................................... 24
13 Показатели приёмистости машины............................................. 26
13.1 Ускорение................................................................................... 26
14 Тормозные свойства автопоезда................................................... 28
14.1 Определение расстояния от центра до осей.......................... 28
14.2 Определение силы тяги на колёсах........................................ 29
14.3 Определение коэффициента распределения тормозных сил между мостами тягача..................................................................... 30
14.4 Определение остановочного пути порожнего автопоезда.. 31
14.5 Определение остановочного пути гружёного автопоезда... 31
15 Устойчивость................................................................................... 33
15.1 Продольная устойчивость....................................................... 33
15.2 Поперечная устойчивость....................................................... 34
15.3 Курсовая устойчивость............................................................ 37
Заключение............................................................................................ 38
Список использованных источников................................................ 39
Многообразие машин, используемых в лесозаготовительной промышленности и лесном хозяйстве, требует специфики в оценке их эксплуатационных свойств.
База большинства машин – шасси автомобилей и тракторов, работающих в агрегате с лесозаготовительным, лесохозяйственным, транспортным, погрузочным, землеройным и другим специальным оборудованием. Причём однотипные шасси могут оснащаться различным технологическим оборудованием.
Под эксплуатационными свойствами автомобиля понимают функциональные свойства, определяющие степень приспособленности транспортных и тяговых машин к выполнению технологических процессов в конкретных условиях эксплуатации. К ним относят групповые тягово – скоростные и тормозные свойства, топливную экономичность, приемистость, устойчивость, проходимость, а также управляемость, манёвренность и плавность хода.
Заданно:
Категория дороги IV;
Автопоезд КрАЗ – 643721+ ГКБ – 9362;
Собственная масса тягача, кг ; mот = 12400 ;
Собственная масса прицепного звена, кг ; mоп = 4100;
Масса груза, mг = 25500;
Минимальная скорость, км/ч Vmin = 2,4 .
Принято:
Тип покрытия : асфальтобетонное
Коэффициент сопротивлению перекатывания ƒ = 0,02
Коэффициент сцепления j = 0,8
Коэффициент обтикаемости Сх = 1,12
Высота, м, сцепного устройства (крюка) hc = 1,0
Габаритная высота, м, тягача Hг = 3.435
Колея, м, задних колёс тягача к// = 1,83
Максимальная скорость, км/ч, автопоездаVa max = 60
Колёсная формула, ошиновка 6*6 двухрядная;
Высота центра тяжести груженого поезда м , hg = 1,8
mгт=(0,7…0,8)*mот, (2.1)
где mот – масса тягача, кг.
Принимаем mот=12400 кг.
Подставляя это значение в формулу (2.1), получим
mгт = 0,8*12400 = 9920 кг.
mгп = mг - mгт, (2.2)
где mг – масса груза, кг.
Принимаем mг = 25500 кг.
Подставляя это значение в формулу (2.2), получим
mгп = 25500 – 9920 = 15580 кг.
mт = mот + mгт, (2.3)
Подставляя значение в формулу (2.3), получим
mт = 12400 + 9920 = 22320 кг.
mп = mоп + mгп, (2.4)
где mоп – масса прицепного звена, кг.
Принимаем mоп=4100 кг.
Подставляя это значение в формулу (2.4), получим
mп = 4100 + 15580 = 19680кг.
mа = mт + mп, (2.5)
mа = 22320 + 19680 = 42000 кг.
Gт = mт * g, (2.6)
где g – ускорение свободного падения, м/с2.
Принимаем mт = 22320 кг.
Подставляя это значение в формулу (2.6), получим
Gт = 22320 * 9,81 = 218959,2Н.
Gп = mп * g, (2.7)
Принимаем mп = 19680 кг.
Подставляя это значение в формулу (2.7), получим
Gп = 19680 * 9,81 = 193060,8Н.
Gа = mа * g, (2.8)
Принимаем mа = 42000 кг.
Подставляя это значение в формулу (2.8), получим
Gа = 42000 * 9,81 = 412020Н.
Условие Gа ≤ [G] выполняется, так как Gа = 412 кН и [G] = 500 кН
G1 = 0,25 * Gт, (3.1)
G1=0,25 * 218959,2 = 54739,8Н.
G2 = G3 = 0,5 * 0,75 * Gт, (3.2)
G2 = G3 = 0,5 * 0,75 * 218959,2 = 82109,7Н.
G4 = G5 = 0,5 * Gп, (3.3)
G4 = G5 = 0,5 * 193060,8 = 96530,4 Н.
Условие Gmах ≤ [G] выполняется, так как Gmax = 82.1 кН и [G] = 100 кН
· Передней GШ.1;
GШ.1 = G1 / Ш, (4.1)
где Ш – число шин на одной оси.
Принимаем Ш = 2.
Подставляя это значение в формулу (4.1), получим
GШ.1 = 54.74 / 2 = 27.37 кН.
· Задней (средней) GШ.2, GШ.3;
GШ.2 = GШ.3 = G2 / Ш = G3 / Ш, (4.2)
где Ш – число шин на одной оси.
Принимаем Ш = 4.
Подставляя это значение в формулу (4.2), получим
GШ.2 = GШ.3 = 82.1/4 = 20,525кН.
· Оси прицепного звена GШ.4, GШ.5;
GШ.4 = GШ.5 = Gп / 2 * Ш, (4.3)
где Ш – число шин на одной оси.
Принимаем Ш = 4.
Подставляя это значение в формулу (4.3), получим
GШ.4 = GШ.5 = 193,0608 / 2 * 4 = 24,1326 кН.
Принемаем шины по ( ГОСТ 5513 – 97 ) 12,00 R 20 (320 R 508) стр.26 [1]
Условие Gmах ≤ [G]Ш выполняется, так как Gmах = 27,34 кН и [G]Ш = 31.88 кН.
Условие Vmах ≤ [V]max выполняется, так как Vmax = 60 км/ч. и [V] = 100 км/ч
· Расчётное значение радиуса качения колеса, м:
r = rст = ( 0,5 * d + Δ * λсм* B ) * 10-3, (5.1)
где d – посадочный диаметр обода;
Δ – отношение высоты H к ширине профиля B шины; Δ = H / B;
λсм – коэффициент, учитывающий смятие шины под нагрузкой;
Принимаем d = 508 мм; Δ = 0,89; λсм = 0,92; B = 320 мм;
Подставляя эти значения в формулу (5.1), получим
r = rст = ( 0,5 * 508 + 0,89 * 0,92 * 320 ) * 10-3 = 0,516 м.
ηт = ηх * ηцпц * ηкпк * ηкарпкар * ηппп, (6.1)
где ηх – КПД холостого хода.
ηц – КПД цилиндрической пары передач, ηц = 0,99. стр.38. [1]
ηк – КПД конической пары передач, ηк = 0,98. стр.38. [1]
ηкар – КПД карданной передачи γ ≤ 7˚, ηкар = 0,99. стр.38. [1]
ηп – КПД планетарного ряда, ηп = 0,98. стр.38. [1]
п – число пар шестерён, число карданных передач и планетарных
рядов в трансмиссии, пц = 7; пк = 3; пкар = 4; пп = 1.
ηх = ( 1- ξ / Кз ), (6.1.1)
где ξ – доля номинального крутящего момента двигателя, затрачиваемая
на прокрутку трансмиссии при установившихся тепловом и
скоростном режимах; Мкх / Мкн = 0,03; ξ = 0,03 стр.38. [1]
Кз = Мк / Мкн – коэффициент нагрузки ДВС по крутящему моменту,
Кз = 0,92 [1] стр.38.
Подставляя значения в формулу (6.1.1), получим
ηх = (1 - 0,03 / 0,92) = 0,97.
Подставляя значения в формулу (6.1), получим
ηт = 0,97 * 0,997 * 0,983 * 0,994 * 0,98 = 0,8.
Эксплуатационные условия лесовозных автопоездов охватывают широкий спектр дорожных сопротивлений. Эти поезда предназначены для движения, как по дорогам общей транспортной сети, так и по лесным специальным с заходом на лесосеки, состояние которых позволяет груженому автопоезду двигаться самостоятельно. Поэтому требуемую мощность ДВС желательно определять для нескольких характерных условий движения гружёного автопоезда, указанных в таблице 7.1, принять наибольшее расчётное значение.
Таблица 7.1
|
Условия эксплуатации |
V, км/ч |
f |
i |
Расчётная формула |
Ne, кВт |
|
Лесосека |
(1 – 1,3) * Vmin |
fmax для принятого грунта лесосеки 0,15 |
imax для горных дорог V категории 0,07 |
Ne=(ma*g*ψmax*Vmin)/(3600*ηт*ηд) =(42000*9,81*0,22*2,88)/ (3600*0,8*0,85) |
106,6 |
|
Подъём с твёрдой опорной поверхностью |
(1 – 1,3) * Vmin |
fср для твёрдого грунта 0,030 |
0,18 |
Ne=(ma*g*(fср+0,18) *Vmin)/(3600*ηT) =(42000*9,81*(0,030+0,18) *2,88)/ (3600*0,8) |
86,5 |
|
Лёгкий участок бездорожья |
Vср = kv * Vmax |
fmax для принятого участка 0,1 |
0,2*iоси для принятой категории дороги 0,2 * 0,06 |
Ne=(ma*g*( fmax +0,2 * iоси) *Vср)/(3600*ηТ*ηд) =(42000*9,81*(0,1+0,2*0,06) *12)/ (3600*0,8*0,85) |
226,2 |
|
Дорога принятой категории |
Vср = kv * Vmax |
fср 0,02 |
0,2* iосн 0,2 * 0,06 |
Ne=([ma*g*( fср +0,2 * iоси)+Pв]* Vср)/(3600*ηT) =([42000*9,81*(0,02+0,2*0,06) +388,7]*30)/(3600*0,8) |
141,4 |
|
Дорога I - й категории |
Vmax |
fmin 0,014 |
0 |
Ne=((ma*g* fmin +Pв)*Vmах)/(3600*ηT) =((42000*9,81*0,014+1554,93)*60)/ (3600*0,8) |
152,6 |
· Определение силы сопротивления воздуха:
Рв = 3.85 * 10-2 * β * Сх * ρв * F * V2, (7.1)
где β – коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления.
Сх – безразмерный аэродинамический коэффициент, зависящий от
формы и состояния поверхности машины;
ρв – плотность воздуха, кг/м3;
F – площадь лобового сопротивления, м2.
F = k// * Hг, (7.2)
где k// - колея задних колёс, м;
Hг – габаритная высота, м;
F = 1,83 * 3,435 = 6,29 м2
.
Принимаем Сх = 1,12; ρв = 1,225 кг/м3; β = 1,3; V = 30 км/ч.
Подставляя эти значения в формулу (7.1), получим
При V = 30 км/ч.
Рв30=3,85 *10-2 *1,3*1,12*1,225*6,29*302 = 388,7 Н.
При V = 60 км/ч.
Рв60=3,85 *10-2 *1,3*1,12*1,225*6,29*602 = 1554,93 Н.
Neн = Ne max / Kp, (7.3)
где Neн – номинальная мощность двигателя, кВт;
Кр – коэффициент коррекции, учитывающий разную комплектацию
ДВС.
Принимаем Кр = 0,96.
Подставляя полученное значение в формулу (7.3), получим
Ne = 226,2 / 0,96 = 235,6 кВт.
Принимаем в качестве прототипа ДВС: ЯМЗ – 238Ф: Тип DV8H ( дизельный , V – образный , с турбонадувом ); Nен=235кВт;
gен = 0,245 кг/кВт*ч; nн = 2100 мин-1.
Внешняя скоростная характеристика представляет собой зависимость основных показателей ДВС от частоты вращёния коленчатого вала при максимальном положении органа регулирования подачи топлива
Ne= Neн * [ а * ( n / nн ) + в * ( n / nн )2 – с * ( n / nн )3 ], (8.1)
где Neн и nн – соответственно, номинальная мощность и номинальная
частота вращения коленчатого вала;
Ne и n - соответственно, мощность и частота вращения в искомой
точке характеристики;
а, b, с,– эмпирические коэффициенты.
 |
|||||
 |
 |
||||
где kM и kw - коэффициенты приспособляемости по крутящему моменту
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.