Колебательные процессы в тракторе. Структура низкочастотных динамических процессов в тракторе. Структурная схема САР угловой скорости вала двигателя, страница 15

Динамическая схема МТА с механической трансмиссией в период разгона может состоять из четырех масс (рис. 6.12, а): двигатель J_д, трансмиссия J^’_тр, трактор J_тр, орудие J_ор, соединенных между собой через две муфты сцепления и сцепное устройство, в котором имеется зазор. Одна из муфт (δ') представляет собой муфту сцепления трактора, а другая (δ") символизирует взаимодействие движителей с почвой с учетом буксования.

На этапе разгона (рис. 6.12, б) и установившегося движения МТА можно рассматривать как двухмассовую систему: двигатель с трансмиссией одной стороны и трактор с орудием с другой стороны, соединенные между собой муфтой сцепления трактора.

6.5.2. Условие трогания и разгона МТА

Трогание и разгон МТА могут быть осуществлены, при условии если суммарный движущий момент больше суммарного момента сопротивления.

Из рисунка 6.11 видно, что активный, движущий момент на этапе трогания агрегата представляет собой сумму максимального крутящего момента двигателя М_тах, развиваемого им при работе на корректорном участке регуляторной характеристики, и момента M_jдсил инерции вращающихся деталей двигателя (главным образом сил инерции маховика).

Суммарный момент сопротивления при трогании агрегата включает в себя приведенные к валу муфты сцепления момент М_с сил тягового сопротивления Р_кр и силы сопротивления качению P_f, а также момент M_ja сил инерции поступательно и вращательно движущихся масс, начиная с ведомого диска муфты сцепления и кончая орудием. Формирование момента инерции M_jaопределяют массы трактора и агрегатируемой с ним машины.

В общем виде условие трогания агрегата:

M_mах+M_jд≥M_c+M_ja.                                       (6.31)

Трогание характеризуется снижением угловой скорости коленчатого вала двигателя ω_д. Если эта скорость ниже некоторого критического значения, то двигатель остановится. Осуществлению трогания способствует запас кинетической энергии маховика. После выравнивания угловых скоростей ведущей ω_д и ведомой ω_ф частей муфты сцепления угловая скорость коленчатого вала двигателя продолжает некоторое время снижаться. Затем двигатель начинает разгоняться. Когда угловая скорость ω_д достигнет значения, соответствующего нагрузке при установившемся движении трактора, разгон заканчивается.

Условие разгона можно выразить следующим образом:

М_mах=>М_jд+М_с+М_jа,                                  (6.32)

На этапе разгона излишняя инерционность маховика двигателя вредна, так как в этот период энергия двигателя должна затрачиваться на разгон не только МТА, но и маховика.

6.5.3. Влияние эксплуатационных факторов и конструктивных параметров на разгон МТА

Эксплуатационные факторы. Баланс моментов при трогании и разгоне зависит от параметров МТА и условий эксплуатации. На составляющие баланса могут влиять следующие эксплуатационные факторы:

·  характер нагрузки на трактор. Наиболее тяжелые условия возникают при разгоне сеялочных и транспортно-технологических агрегатов, которые обладают максимальными значениями суммарного момента (М_с+M_j);

·  начальная угловая скорость коленчатого вала  двигателя. Трогание и разгон с малых угловых скоростей вращения (0,75-0,8)ω_н снижают максимальные значения момента муфты сцепления М_{ф мах} на 15-20 %, а ω_{д min} — до 40 %. Это снижает нагрузки на детали трансмиссии, но ухудшает агротехнические показатели агрегата из-за длительного нарушения, скоростного режима рабочего органа сельскохозяйственной машины при длительном (до 20 с.) разгоне;

·  длительность включения муфты сцепления влияет на перегрузку трансмиссии и продолжительность разгона. При резком включении сцепления повышаются динамическая нагрузка и время разгона увеличивается, так как трогание в этом случае сопровождается очень значительным снижением ω_min, вследствие чего требуется большее время выхода двигателя на установившийся режим. При длительном включении (более 3 с) подгорают диски сцепления. Оптимальное время включения 1,5-2 с;