Статический энергетический баланс трактора при равномерном движении по горизонтальному участку поля не учитывает динамические составляющие и Ni, а исходное уравнение (5.22) принимает следующий вид
Neэ=Nкp+Nтp+Nδ+Nf. (5.23)
Для наглядности статический энергетический баланс трактора изображают графически (рис. 5.9). Он представляет собой функциональную зависимость составляющих уравнения (5.23) от силы тяги на крюке трактора Ркр. Границы энергетического баланса сверху определяются номинальной эксплуатационной мощностью двигателя Nеэ, снизу — графиком тяговой мощности Nкp, развиваемой на прицепном устройстве трактора при изменении тягового усилия от 0 до Ркрmax, соответствующего максимально-допустимому буксованию движителей. Остальные составляющие энергетического баланса находятся внутри этих границ.
Рисунок 5.9 - Баланс мощностей и потенциальная
тяговая характеристика трактора
При расчете и графическом построении составляющих энергетического баланса трактора принято, что каждому значению тягового усилия на крюке соответствует такое передаточное число трансмиссии, при котором поддерживается номинальная эксплуатационная мощность двигателя. Поэтому верхняя граница графика параллельна оси абсцисс. Нижняя граница определяется зависимостью Nкр=f(Pкр) и отражает характер изменения тяговой мощности от тягового усилия.
Характеристика трансмиссии, у которой передаточное число изменяется бесступенчато соответственно изменению внешней нагрузки на двигатель, поддерживая ее постоянной, позволяет полностью использовать мощностные возможности двигателя в тяговом процессе. Поэтому зависимость Nкр=f(Pкр), изображенную на рисунке 5.9, называют потенциальной тяговой характеристикой трактора.
Трансмиссия выпускаемых сельскохозяйственных тракторов в основном механическая ступенчатая, поэтому их тяговая характеристика отличается от потенциальной. Энергетические показатели трактора со ступенчатой трансмиссией ниже показателей такого же по параметрам трактора с бесступенчатой трансмиссией. Следовательно, энергетические показатели трактора с бесступенчатой автоматически регулируемой трансмиссией являются потенциально возможными, но недосягаемыми для трактора со ступенчатой трансмиссией.
Потери и мощности в трансмиссии Nтр отложены в верхней части графика. Они характеризуют затраты энергии на трение в механизмах трансмиссии при передаче мощности двигателя к ведущим колесам. На режиме рабочего хода для механической трансмиссии их можно принять постоянными:
Nтp=Ne–Nк, где Nк — мощность на ведущих колесах.
Эти потери учитываются КПД трансмиссии ηтр:
Nтp=Ne–Neηтр=Ne(1-ηтр). (5.24)
Составляющая мощностного баланса, характеризующая затраты энергии на буксование, Nδ расположена на графике ниже потерь мощности Nтр. Теоретически движение трактора даже без тяговой нагрузки не может осуществляться без буксования движителей, так как оно зависит от касательной силы тяги Рк. Поэтому потери Nδ имеют место даже при Ркр = 0. Из выражения (5.24) следует, что затраты на буксование Nδ=NK-(Nf+Nкp). Если обе части этого выражения разделить на NKи учесть, что ηδ=(Nf+Nкp)/NK, то
Nδ=NK(1-ηδ).
или
Nδ=Nкδ. (5.25)
Из этого выражения следует, что при Nк=const характер зависимости Nδ=f(Ркр) зеркально отражает изменение буксования движителей на графике мощностного баланса (рис. 5.9) и каждой величине Ркр будут соответствовать конкретные значения буксования δ и мощности Nδ.
Затраты мощности Nfна качение трактора, определяются произведением силы сопротивления качению Pfи действительной скорости трактора vтp, т.е. Nf= Pfvтp. Сила сопротивления качению определяется законом изменения коэффициента сопротивления качению. Варьирование в широких пределах скорости vтp предопределяет характер изменения мощности Nf=Pfvтp.
Теоретическую скорость трактора для любого режима по потенциальной тяговой характеристике можно найти из выражения
vт=Nк/Pк–Nк/(Pкp+Pf)=Nк/(Pкp+Gэf), а действительную — по формуле
vтр=vт(1-δ).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.