Тяговая характеристика трактора со ступенчатой трансмиссией. Расчет передаточных чисел трансмиссии трактора, страница 3

Лучевую диаграмму разбивки iтp по геометрическому ряду строят следующим образом. На оси ординат откладывают номинальное Мн и минимальное Mmin значения момента двигателя. По условию — это границы диапазона загрузки двигателя независимо от передачи. Режимы работы двигателя в точках регуляторной характеристики Мн и Mmin являются предельными. Это означает, что передачу необходимо переключать именно в этих точках, т.е. прежде, чем нагрузка на двигатель превысит пределы диапазона Мн-Mmin. При повышении нагрузки надо включить смежную пониженную передачу, а при снижении — смежную повышенную.

Далее через точки Мн и Mmin проводят две линии, параллельные оси абсцисс. На оси абсцисс откладывают точки Ркmахк1 и Ркminк5. Из точки Рк1 восстанавливают перпендикуляр до пересечения с линией Мн. Соединив точку пересечения Рк1 и Мн с началом координат, получают зависимость Мк=f(Рк) для I передачи.

Точка а пересечения зависимостей Мк=f(Рк1) с линией Мmin соответствует режиму работы двигателя, при котором необходимо переключить передачу с I на II, потому что ниже нагрузки Mmin работать нельзя по условию. Следовательно, точка а соответствует минимальному нагрузочному режиму на I передаче и максимальному (номинальному) на II передаче. Это значит, что перпендикуляр, опущенный из точки а на ось абсцисс в месте пересечения с ней обозначит точку Рк2, т.е. тяговое усилие при номинальном режиме работы двигателя. На пересечении этого перпендикуляра с линией Мн находится точка, соединив которую прямой линией с началом координат, получим зависимость Мк=f(Рк2) для II передачи.

Изложенным методом построение продолжают до момента нахождения точки Мк=f(Рк5). Жирная ломаная линия на рисунке 7.2 отражает режим работы трактора по передачам.

Чем меньше диапазон Мн-Mmin, тем ближе к номинальному режиму будет работа двигателя с большей средней мощностью и с меньшим удельным расходом топлива. Но при меньшем диапазоне Мн-Mmin разбивка iтр более дробная, что вызывает необходимость увеличения числа передач в том же тяговом диапазоне. Для ДПМ предельными режимами работы являются точки Мmax и Мн регуляторной характеристики.

Нетрудно заметить, что при одинаковом диапазоне нагрузки на двигатель по передачам интервал изменения тягового усилия между передачами разный:

Рк1к2к2к3>…>Ркn-1кn.

Способность трансмиссии сохранять загрузку двигателя близкой к номинальной (в диапазоне Мnmin) при разных нагрузочных режимах работы трактора по Ркр придает более высокие эксплуатационно-технологические свойства МТА. Поэтому на сельскохозяйственных тракторах широко применяют коробки с разбивкой передаточных чисел трансмиссии по закону геометрической прогрессии.

Геометрическая прогрессия — это последовательность чисел, каждое из которых равно предыдущему, умноженному на некоторое постоянное число, называемое знаменателем. Для рассмотренного примера основное уравнение геометрической прогрессии имеет следующий вид:

где ; …;    …;

Для трактора с ДПМ qi≈Мнmax.

Знаменатель этой геометрической прогрессии

                        (7.4)

Диапазон транспортных скоростей делят также по закону геометрической прогрессии, но с другим знаменателем. Число транспортных передач меньше, чем основных, поэтому qiтр<qip.

Современные тракторы оснащают коробками передач с числом ступеней, как правило 8-12 (не ниже). Большинство тракторов имеет коробки передач с 12-ю скоростями и более (до 40).

7.3. Совмещение характеристик двигателя и механической трансмиссии

Известно, что тягово-динамические свойства трактора существенно зависят от параметров регулярной характеристики двигателя, в частности от запаса крутящего момента, определяемого согласно ГОСТ 18509—98 по коэффициенту μк, который рассчитывают по формуле

где Мтах, Мнмаксимальное и номинальное значение крутящего момента двигателя.

На практике вместо стандартного показателя часто используют коэффициент приспособляемости двигателя по крутящему моменту