Моделирование работы силового агрегата трактора с гидромеханической трансмиссией при колебаниях нагрузки. Кинематическая характеристика силового агрегата трактора ДТ-175М, страница 3

где и - средние величины отклонения номинального расхода топлива для регуляторной и корректорной ветвей характеристики

                                                (33)

Тогда

                            (34)

Среднее значение удельного расхода топлива определяется из условия

                                                (35)

Отклонение удельного расхода , обусловленное колебаниями нагрузки можно представить соотношением

                                        (36)

Анализ выражений (22), (27) и (34) дает возможность выявить влияние ГТ на его защитные свойства в отношении передаваемых к ДПМ колебаний нагрузки с учетом параметров СА и МТА.

При непрозрачном ГТ , тогда  и, т.е. колебания нагрузки не достигают двигателя.

С увеличением степени прозрачности ГТ значение  возрастает, что уменьшает  и соответственно увеличивает .

Для оценки защитных свойств ГТ на разных режимах работы СА целесообразно рассмотреть  и сравнить влияние колебания нагрузки, параметров ДПМ и МТА на колебания угловой скорости , и недоиспользование мощности двигателя при  и К_гт=1,0, т.е. при жесткой механической трансмиссии.

Для механической трансмиссии и участка постоянной мощности ДПМ уравнения (22), (24) и (25) примут вид

;                                 (37)

;                                 (38)

                                        ,                                                 (39)

где J_a- момент инерции МТА, приведенный к коленчатому валу двигателя.

Для расчетного режима  влияние параметров нагрузки на колебание угловой скорости коленчатого вала , недоиспользование мощности, отклонение расходов топлива и от номинальных значений определяется по соответствующим зависимостям, полученным для СА ДПМ-ГТ при замене условного момента инерции J_у на приведенный момент инерции J_а.

На рис. 1 приведены кинематические характеристики СА трактора ДТ-175М, включающего ДПМ СМД-66 и ГТ Г4-400-70, рассчитанные по выражениям (15) и (16). При работе ДПМ с нижним уровнем эксплуатационной мощности N_э=100 кВт на участке постоянной мощности (w₁=157-199 с^-1) и ГТ в зоне максимального КПД Dw₁/Dw₂=0,259. Использование ДПМ с установленным уровнем эксплуатационной мощности N_э=125 кВт на регуляторной ветви, а ГТ на режиме гидромуфты приводит к повышению Dw₁/Dw₂ до 0,345.

Рис. 1. Кинематическая характеристика силового агрегата трактора ДТ-175М (СМД-66+Г4-400-70)

а) режим трансформации крутящего момента;

б) режим гидромуфты.

Анализ влияния колебания нагрузки, параметров МТА и режимов работы СА на колебание угловой скорости коленчатого вала w₁ и недоиспользование эксплуатационной мощности ДПМ выполненный с использованием зависимостей (22) и (23) показан на рис. 2. Полученный данные свидетельствуют о достаточно высоких защитных свойствах ГТ на используемых режимах работы СА. При Функционировании ДПМ с установленным уровнем мощности на регуляторной ветви и ГТ на режиме гидромуфты Dw₁ не превышает 5,0 с^-1 из-за высокого (41,6 Нмс) значения К_жр. Это обеспечивает симметрическое колебание угловой скорости w₁относительно Dw_1р и Dw₁=Dw_1р, а DN_э=0.

Работа СА с пониженным уровнем и использованием ДПМ на участке постоянной мощности, а ГТ в зоне максимального КПД, при переходе на смежную повышенную передачу, сопровождается уменьшением К_жр до 2,76 Нмс и увеличением в рабочем диапазоне частот f_а Dw₁ до 10 с^-1.