Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин2 (1041906), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Поэтому следует кратко остановиться на особенностях скоростных характеристик различных двиГателей. Закономер ности этйх характерйстик име~от пр~~ое Отношенйе к решений> некОторых Важных ВопросоВ 06Щей теОрии ГусеничнОЙ машины. ТрайспОртйые машйны Обладак~т автойомной эйергетйческОЙ устайовкОЙ. ЗтО дает йм шйрокйе ВозможнОстй майеврироваййя прй ДВйжейин.
Последйее, В сво® О~ередь, приводйт к необходимости значительного изменения крутящего момента (В 1О раз и более) йа движущих Оргайах в завйсимостй от условйй движения. Прн этОМ жслательнО автОмятическое увеличение момента В случае умейьшеййя скоростй йз-за ухудшейня условйй Движеййя, Такая зависимость момента от скорости приводит к необходимости иметь 7 постоянну10 нли незначительно изменяющуюся мОщнОсть дВнгателя прй лясой частот~ Вращеййя, что Об~~пе~нв~е~ наиболее полну~о ВВГрузку дВиГателя В случае значительных изменений условнй движенйя.
Скоростйая Характеристика Такого двйгателя постояййой мощйостй показана на рис. 1, Где Велйчйиамн У~ и М 06ОЗначеиы соОтветственно эффективные мощность и крутящий мОмент двигателя„а й — частота Вращения Вала двиГателя. Изменение крутящего момейта дВйгателя в пр~д~лах, требуемых по условйям двйженйя, прнВОдит к максимальнОму упрощенню трансмиссии. Уменьшение мощности н крутящего момента для особо легких условий движения при любой частоте вращения вала двигателя нлн скоростй машины мОж~т быть Достигйуто умейьшенйем подачй То~~~~а, в ~~Я~~ с чем графикн У» и М расположатся ннже показанных на рис. 1.
'~ачественно Т~~ОЙ характерйстйке соответствует характерйстйка п.фшневой паровоЙ машины,,облада®щей автоматическим измеиейием крутящего момейта по оборот~~ прй ~О~Т~ЯН~ОЙ п~даче пара. Однако требуемое изменение крутящего момента в больших пределах прй сохрайеййй другйх высокйх показателей дос*игается йе Характеристику, прибли~ка~ощуазся к требуемоЙ, нмевзт некоторые тйпы электрйческйх двигателей, в свяэй с чем йх йспользукп и в гусеничных машинах вместо механической трансмиссии йлй в сочетанйй с ней.
ТВКОВЫ, йапрймер, Тра~торЫ с электрнческйм Т~г~в~~ двигателем. НО для получеййя ~ле~тр~~~~~ой энергйй такйе машийы снаб®а~отся генера*ором, прйводймым во вращенйе Обычйым тепловым дВйгателем. В результате энергйя претерпевает двойную трансформапню: из механическОЙ В электрическую и из электрической с~она В механйческу®, вследствйе чего к. и. д. Всей установкй пони~кается„а Вес й ~б~~м се возрастаазт.
Кроме того, электротраисмйссйя сйабжается довольйо сло~кной сйстемой регулйрования со ВспОмОГательными электрическими машинами сравнительно небОль" шой моЩНОсти. Эта система Обеспечивает необхОДнмый ДиапаэОн изменения крутящего момента двигателя по частоте вращения. Такая установка, несмотря на ее принципиальные недостатки, пОЗВО- ляет получить скоростную характеристнку тяГовых электродвигателей, близкую к требуемОЙ.
8 Наибольшее распространение в качестве зиергетнческой установки в транспортных машинах ~Олу~или Х~роШО Отработанные практикой поршневые двиГзтели ВнутреннеГО сгорания — дизели и кзрбк»рзторные, скоростная характеристика кОторых имеет, к сО- »каленик», определенный недостз*ок. Нз рис. 2 представлена ~И~~~~Я характеристика карбк»раторного двигателя, покззывак»щая Зависимость зффектнвной мощности и крутящего момента от частоты Вращения. Нз ВнеШней характеристике Обозначены'«М щ~ максимальная мощность ДВНГзтеля Му— номинальная мощность двигателя, устанавливаемая заводом, М~— Крутящий МО~еит двигателя при номинальной мощности, М максимальный ~рутящ~й мом~н~, пр н пм — частота Вращения вала двигателя, соответствующая Фд и М,ц. При установке на двиГзтель регулятора„огрзничивзк»щего максимальнук» чзстОту ВрзЩЕНИЯ ВЗЛЗ, ВНЕШНЯЯ ХЗРЗКТЕРИСГИКЗ СЛРЗВЗ ИМЕЕТ ХЗРЗКТЕР РЕГУ- ляторной характеристики.
Нз рисунке реГулЯторные характеристики, услОВно пОкзззны В Виде прямых, пересекак»щих Графики У,, и М, при номинальной мощности. Если регулятор От~ут~тву~~, Го изменение зффективиОЙ мОщнбсти и момента сОответствует штрихОВым криВым, При снятии нзГрузки дВНГатель„кзк Говорят, 4ндет В разнос»»„достигая рззносноЙ частоты вращения вала. ПринципизльнОе Отличие Внешней характеристики дизеля Ззклк»чается В том, что нОминальная мощность Уу, кзк прзВилО„расположена Левее мзксимзльнОЙ (У, Д или совпадает с ней. При использовании обозначений на рис. 2 это обстоятельство не скажетси из последук»щих Выводах и рассу»кдениях.
Разносная частота Вращения у дизеля больше, чем у карбк»раторного двигзтелЯ, и недО- пустимз по инерционным нагрузкам, Возникзк»щим В деталях. Позтому нз д~зе~ь необХОдим~ устанавливать Ограничитель частоты ВРЗЩЕНИЯ. Недостатком ВнеШИ~Й характеристики порШ~~~~~О двигателя Внутреннего сгорания Яв~я~~~я значительное н неблагоприятное изменение ~~щност~ с и~~енением ЧЗСТОТЫ Вращения. Крутящий МОМЕНТ ДВИГЗТЕЛЯ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ИЗВЕСТНЫМ ВЫРЗ»КЕННЕМ М, =955 — ' даН м М,= 716,2 — ' кгс м Где М,, — мощность в кВт (л. С,) ', и — частота Вращения В Об/мин; М, — крутящий момент в даН.м (кгс-м).
Из-зз указанного неблагоприятного и~м~не~~~ мошностн крутящий момент ДВНГзтеля изменяется В небол~Ших пределах, не соотВетств~~ощих изменении» условий двн»кения. ЕГО предельное изменение по вне1пней характеристике Оценивак»т козффнциентом приспособляемости двигзтелЯ Мяцц~ й„,= — ° Мм У карбюраторных двигателей й = 1,15 —: 1,35, а у дизелей прй прймейеййй спецйальных корректйрующйх устройств в топлйвном насосе Он ие преВышает 1,2 — 1,25 ~без указанных устрОЙств Я„, =- 1„1' —: 1,15). Предел изменения крутящего момента на ведущем колесе требуется значительно большим и поэтому становится неизбежньгм Введение в трансмиссию машины специальных устройств В ВНДе коробОк переДач. Устойчйвйй Областью йзмейеййя частоты вращеййя двйгателя прй работе йа Вйешней характерйстйке Является область п~ — пм.
Отношеййе этйх частот вращеййя у большййства выполйеййых ДВй- Гателей Применение всережимного регулятора дает Возможность изменять положеййе регуляторйой характерйстйкй йа внешйей характерйстнке Д~~~~теля. Зто ~~з~о~~е~ прй двйжейнн с Нед~грузкой двйгателя сохранять почти ~ос~о~~~ой з~д~нную час~о~у вращенйя йлй скорость машины, которая в случае ступенчатой коробки передач йаходнтся В прямой заВйсймостй От частоты Вращенйя, Для Обеспеченйя требуемоЙ частоты Вращения Люб~~ точка областй под крй- ВОЙ Л', фис. 2) ~о~ет бы*ь С~~меще~а с регуляторной характерй- стнкОЙ дВНГателя путем Воздействия на управляющий ОрГан ВсереЖИМИОГО РЕГУЛЯТОР3.
Прй йзмейеййй условйй двйжеййя регул~~ор соответствеййо изменит подачу топлиВВ В двиГатель, но частОта еГО Вращения изме" ййтся йезйачйтельйо в соответствйй с регуляторйой характерйстйкой. Топлйвйая экойомйчйость работы двйгателя, оцеййваемая удельным расходом топлива у, Г/квт ч (или гlл, с,.ч), будет при этОм также изменяться. Качественная реГулироВка ГОрючеЙ смесй у дизелеЙ не предОтвращает увечичения удельноГО расхода топлива при уменьшении на" грузки. Более резкий рост д, наблюдается в области малых нагрузок двигателя. Максимум крутящего момента и минимум кривой удельных расходов топлива у частичных характеристик дизеля незначи" тельно изменяют сВое полОжение по частОте Вращения, сдвигаясь Влево при уменьшении наГрузкй.
Количественная реГулйрОВка Горючей Смеси у карбюратбрйых двйгателей дает еще более резкое увеличейие ~, йа частйчйых характеристиках В случае уменьшенйЯ мощности. При этом максимум М, и минимум д, значительнО сдвигаются В сторону меньших частОГ ВращениЯ, а Область устОЙчивои работы двиГателЯ пу — пм сильнО сужается. Ухудшенйе топлйвноЙ экойомйчностй двйгателя на час*йчйых характеристиках заставляет йзбегать такйе режймы его работы й не позволяет использовать измененне крутящеГО мОмеита на реГуляторной Ветви в широких пределах. Однако эта рекомендация обычно невыполнима для двигат(ией транспортных машин В сВязи с Сильно меняющейся нагрузкой и необходимостью значительных изменений 1О скорости их движения.
РеГулироВание скоростн изменением подачи тОплива В двигатель (при наличии Всережимного регулятора или без неГО) Означает использОвание частичных характеристик ДВНГателя и позволяет увеличить диапазон Скоростей при ~остоянном передатОчнОм числе трансмиссии. Так, при движенин по хОрошей ДорОГе требуемая ~ощность двигателя Определяется скоростью. Отношение максимальной скорости (соответствует мощности Ф~,) к миннмальнОЙ на Высшей переДаче ВсеГДа больше, чем ОтнОшение — по внешней характеристике. Это особенно заметно для машин "м с карбюраторным Дви~ателем Вследствие более ~~а~ите~~~о~о смещения ВлевО максимума мОмента частичной характеристики, на кОтороЙ работает ДВНГатель при минимал~~ой Скорости движе- НИЯ.
Учнтывая сказанное, Бсе У„» Ф» Щуу расчеты дВижения транспОрт- ИОЙ машины при прОектирО- »Ч ванин пров~дя~ по ~нешней характеристике двигателя, пред- 1 полаГая полное испОльзоваиие и~ номинальноЙ мощности дВНГатели. Необходимо, однако, иметь в виду, что излишний запас Ф ~»р - "%~цуу И мощности двигателя, улучшая Рис„З динамические качества транспортной гусеничной машины (среднюю скорость, способность разГо~я~~ся, поворот), ~се~да буд~~ ~р~вод~т~ к у~удше~и~ ее ТопливНОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ. Перспективным яВляется испОльзоВание В энергетических уста- нонках транспортных машин газотурбинного двигателя (ГТЛ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
