Тяговая характеристика трактора со ступенчатой трансмиссией. Расчет передаточных чисел трансмиссии трактора, страница 6

где λ1к – коэффициент нагрузки ведущих колес;  Δlim – коэффициент возможной перегрузки;  jн – коэффициент сцепления трактора при номинальной тяговой нагрузке φopt≤φн≤φmax.

Основной регламентирующей с.-х. операцией по выбору эксплуатационной массы трактора является основная обработка почвы (пахота). Поэтому расчет mэ производится из условия движения трактора в агрегате с плугом по стерне колосовых при Δlim=(1+3νРкр)=1,20–1,40.

В этой формуле значение коэффициентов сцепления φopt и сопротивления качению f принимают для условий работы трактора на стерне колосовых.

Коэффициент λ1 необходимо выбирать с учетом перераспределения реакций опорной поверхности на передние Yп и задние Yкколеса от действия тягового усилия. С учетом этого для тракторов колесной формулы 4К2 λ1=0,76-0,8. Для гусеничных тракторов и тракторов колесной формулы 4К4 λ1=1, так как в создании тягового усилия всегда участвует весь вес трактора.

Более точно минимальную эксплуатационную массу mэmin трактора можно получить при расчете, подставив в формулу (7.10) значения номинального тягового усилия трактора Ркрн и соответствующего ему коэффициента использования веса трактора φкрн. Тогда

mэminкрнкрнg.                                 (7.11)

Конструкционная масса трактора меньше эксплуатационной на 7-10 %. Ее рассчитывают с помощью коэффициента km=1,07-1,10 по формуле

mк=mэmin/km.

Номинальная эксплуатационная мощность двигателя Nеэ – это эффективная мощность при полной подаче топлива и работе на номинальном скоростном режиме двигателя, укомплектованного (воздухоочистителем, глушителем и др.) в соответствии с технической документацией на изготовление трактора и испытанного с отключенными или работающими без нагрузки генератором, гидронасосом и компрессором.

Потребная мощность тракторного двигателя Nп, для движения тягового агрегата без переключения передач со скоростью Vopt при указанных выше условиях определения mэ, выразится как

                                    (7.12)

Отношение Км/Δlim/= представляет экстремальный коэффициент использования номинального крутящего момента (нагрузки). Тогда, с учетом (7.10), уравнение для определения эксплуатационной мощности двигателя в тяговом режиме трактора Nеэ=Nп при φнopt запишется в виде

.                             (7.13)

При известных значениях КПД трансмиссии ηтр (с учетом потерь в движителе) и буксования ηδopt = (1-δopt) эксплуатационная мощность двигателя гусеничного или колесного трактора 4к4 (λ1=1) определяется из условия работы трактора при оптимальном буксовании движителя δopt≤δд и соответствующего ему значения коэффициента сцепления jopt≤jmax по формуле

.                                 (7.14)

При работе трактора в составе тягово-приводного агрегата с постоянным отбором мощности NМОМ через механизмы отбора (МОМ) эксплуатационная мощность двигателя определится как

,                 (7.15)

где ηмом – КПД привода МОМ трактора.

Действительная оптимальная скорость современных тракторов vтр=vopt при номинальном тяговом усилии Ркрн соответствует 8-10 км/ч для колесных и 7-9 км/ч для гусеничных.

Правильность выбора основных параметров трактора можно проверить по энергонасыщенности:

Э=Nеэ/mэ.                                       (7.16)

Значения Э должны находиться в диапазоне 14-17 Вт/кг для колесных и 12-16 Вт/кг для гусеничных тракторов общего назначения. Для универсально-пропашных тракторов Э=20-22 Вт/кг. Если значение Э проектируемого трактора выходит за пределы указанного диапазона, то необходимо уточнить основные его параметры при повторном расчете.

Передаточные числа трансмиссии трактора для диапазона рабочих передач рассчитываются исходя из условия выбора минимального и максимального значения теоретической скорости движения трактора при выполнении им основных технологических операций. Теоретическую скорость I передачи рабочего диапазона (vтmjn=vTl) принимают равной 8-10 км/ч для колесных тракторов и 7-8 км/ч для гусеничных. Это несколько выше нижнего предела технологических скоростей. Наивысшую теоретическую скорость (vтmax=vтz) рабочего диапазона скоростей принимают равной 15-17 км/ч для колесных тракторов и 10-12 км/ч для гусеничных.