Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 28
Текст из файла (страница 28)
МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ Известно, что поворот гусеничной машины требует от двигателя мощности значительно большей, чем при прямолинейном движении. Однако назначение мощности двпгателя, исходя из условий поворота, нерационально, так как предопределяет большое недоиспользование ее в прямолинейном движении, которое является преобладающим. Определение номинальной свободной мощности двнгатечя про« изводят из условия равномерного двяжения машпны на максимальной скорости по хорошей дороге, используя формулу (8) для Р, (157) где Р в даН (кгс) и и„. в км7ч заданы, суммарный илн общий коэффициент сопротивления движению )', = 7 + 1, а Ч, — общий к.
и. д. Для хорошей дороги с твердым покрытием принимают коэффяцнент сопротивления 7 = — 0,03 0,04, а относительный подъем 1 =- =- 0,02 †: 0,03. Следовательно, использование в расчете 7; =- 0,05-: —:0,07 обеспечивает движение машины на высшей передаче по хорошей дороге н преодоление относительных подъемов 2 — 3% без снижения максимальной скорости. Однако при назначеини7, следует учитывать требования, предъявляемые к проектируемой машине. Номинальная свободная мощность двигателя пропорциональна 7, и при малом коэффициенте 7 относительный подъем оказывает очень большое влияние иа общий коэффициент сопротивления 7,.
Поэтому заниженное значение 7, приведет к значительному уменьшению скорости движения на небольших подъемах, а завышенный 7, — к большому недоиспользованию мощности двигателя при двнжейии на ровных участках хорошей дороги и ухудшению топливной экономичности. Положительным фактором в последнем случае является улучшение поворотливости. гусеничной машины и прнемистости прн разгоне, а также некоторое увеличение долговечности двигателя. Общий к. п. д.
машины в предварительных тяговых расчетах оценивается приближенно: Ч ЧурЧгу: (158) где ׄ— к. п. д. трансмиссии; Ч„, — к. п. д. гусеницы. В предварительных расчетах н йрн использовании известной схемы трансмиссии прпннмают к. п. д. цилиндрической пары шестерен и эпициклического планетарного ряда 0,98, конической пары шестерен 0,95 — 0,97.
К. и. д. гусеипцы на максимальной скорости движения оценивают ориентировочно по формуле (137) илн более точно— по формулам (134) — (136). Эффективная номинальная мощность двигателя №л=№8 +Ау (159) где )у* „— мощность потерь или мощность, затрачиваемая на работу вентилятора, воздухоочнстнтеля, гидравлического управления механизмами трансмиссии и т. п. 127 Обследование ряда машин показывает, что мощность привода вентилятора системы охлаждения при максимальной частоте вращения двигателя составляет в большинстве случаев Ф, = (0,08 —: 0,1) У, Если известен расход мощности на вентилятор Ф, для некоторой частоты вращения а„то можно построить кривую мощности, потребной для привода вентилятора, в функции частопа вращения и, пользуясь ззвнснмостью №;=№~ ~) ° (160) Суммарная мощность потерь рассчитывается с учетом дополнноборудовання (воздухоочнстнтель, глушител~ ~ыхлопа, гндропривода и т.
и.): Ж = (0,10 —: 0,17)%„~, (161) где вместо У, „с некоторой погрешностью можно использовать й 4л или №~~у По номинальной.эффективной мощности подбирается двигатель для машины нли выдается задание на его проектирование. ., В выполненных конструкциях гусеничных машин удельная мощность, нак правило, колеблется в пределах 12 — 25 л. с./т, достигая в отдельных случаях 35 — 40 л. с./т. й !3. МИНИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ Определение минимальной скорости движения машины производят нз условия равномерного движения ее на максимальном подъеме, используя уже определенную номинальную свободную мощность двигателя №ел (режим работы прн номинальной частоте вращения): заоу-мч.' ( 27ОЛ'-уч.' Общий к.
и, д. т)„" будет иметь другое значение, чем при определении мощности двигателя но формуле (157), так как к. п. д. гусеницы вследствие малой скорости движения принимается равным 0,90— 0,95. Потребная сила тяги оцределяется по выражению Р, = ~,б = Д соз а „, + з1п ц„„„) б пли как предельно возможная сила тяги по сцеплению Р „„= ~рбсоза.
В первом случае требуется проверка по сцеплению гусеницы с грунтом. При этом должно соблюдаться неравенство Д,„~= ~р соз а или заданный угол подъема и должен быть меньша предельного угла подъема по сцеплению, определяемого формулой (24) няи (25). 123 $ !а» ОЙРеделение диАпАВОнА тРАнсииссии Различают понятия скоростного ялн кинематического и силового диапазонов трансмиссии машины. Скоростной илн кннематическнй диапазон трансмиссии машины есть отношение максимальной скорости движения к минимальной прн одной и той же частоте вращения двигателя. Используя формулу (18), нетрудно замегнть, что это отношение равно отношению общих передаточных чисел трансмиссии: впав опав в пппп ар (163) Под силовым диапазоном трансмиссии понимают отношение максимальной силы тяги по двигателю к минимальной, взятое при номинальной мощности двигателя: Н Рп и Р пвпп Силовой диапазон учитывает потери мощиости в механизмах трансмиссии и гусеничном движителе.
Используя уравнение Рп апввав Рппвппапп рвя зеоч получим 9 н . А. Запаввввов При расчетах принимают достаточно трудный для двпженкн грунт (сухой дерн) ( '= 0,08 —:0,010, обладающий высоким козффнциентом сцепления р = 0,8+ 1,00. Таким образом, определенная минимальная скорость движеняя обеспечивает движение машины в трудных условиях прн преодоленпи максимального подъема и использования двигателя с ранее определенной мощностью. Возможность увеличения Р „„за счет роста крутящего момента двигателя при снижении им частоты вращения приводит к некоторому запасу тнги на случай местного увеличения сопротивления движению, например, из.за неровности пути.
Если принять у = 0,08 н вр = 0,8, то в случае движения без прицепа угол подъема по сцепленню оказывается около 36', а г, пп 0,65. Следовательно, для обеспечения равномерного движения на предельном подъеме достаточно иметь при номинальной частоте вращения ав = — 0,65, а максимальный дннамическпй фактор 1в = 0,8 —:0,85. У некоторых машин на первой передаче он доходит до 1,0 и даже, более. Увеличение динамического фактора первой передачи приводит к росту ускорения при разгоне и улучшает приемнстость машины на данной передаче. Так как для гусеничной машины вне зависимости от типа используемой коробки передач т1, < и,', то всегда будем иметь Н меныпе з„.
Отличие скоростного н силового диапазонов становится осабенйо 'заметным прп использовании в трансмиссии бесступеичатой передачи с сильно изменяющпмся к. и. д. Формулы (157) и (162) применяются для случая равномерного движения машины, при котором потребная сяла тяги равна силе тяги по двигателю. Они учитывают изменение общего к. п. д. машины.
Позтому использомнне зтнх формул для определения 77 „и о„м в тяговом расчете всегда обеспечивает требуемый скоростной и силовой диапазоны трансмиссии. При атом условии все дальнейшие расчеты можно выполнить, используя скоростной или кинематнческий дяапазон. Если в трансмиссии имеется только одна коробка передач с изменяющимся передаточным числом 1„то, очевпдно, ее диапазон скоростей д„равен диапазону трансмиссйи: При наличии последовательно расположенного редуктора илн дополнительной коробки передач также с изменяющимся передаточным числом получим где ̈́— диапазон скоростей дополнительной коробки передач. Диапазон скоростей транспортных машки имеет следующие средние значения: для легковых автомобилей 3 — 4, для грузовых автомобилей 5 — 7, для сельскохозяйственных тракторов 2,7 — 4 (у используемых для транспортных перевозок выше) и для гусеничных машин б — 10 и более.
5 пь ВЫБОР или РАВБиВкА ПРОмежуточных пн ВдАч стгпвичлтой кОРОБки Как было установлено в З Ь, самая высокая средняя скорость движения достигается у машины с бесконечно большим числом передач 1бесступенчатая передача) и работе двигателя на режиме максимальной мощности, Для роста средней скорости движения желательно увеличивать число передач в ступенчатой коробке, С другой стороны, по условиям изготовления и зксплуатации всегда' проще, дешевле н предпочтительнее ступенчатая коробка с минимальным числом передач. Все зто необходимо учитывать при назначении числа промежуточных передач н разбивке кх передаточных чисел, Топливная зкономнчность машин с разным, но конечным числом передач зависит от расхода топлива двигателем, от обстановки и усло- .
вий движения. Сравнение различных машин„как будет показано ниже Возможно только для строго определенных условий движения. !Зо 1. Ступенчатая коробка с минимальным * числом передач Рассмотрим вначале распределение расчетных скоростей движения на промежуточных передачах ступенчатой коробки прн условии обеспечения разгона машины с места до максимально возможной скорости движения и минимального числа передач (рис.
74). Расчетная скорость двн- »»е т» женин соотмтствует номинальной частоте вращения двигателя ил. Х Для получения минимального числа передач в короб- »» ке, очевидно, необходимо пс- у пользовать весь нли почти весь рабочий диапазон изме- н пения частоты вращения двигателя пх от п, до пл. Лостиженне наибольших уско- Рас 74 рений при разгоне предполагает работу двигателя на внешней характеристике. Формула (18) устанавливает линейную зависимость скорости машины о от частоты вращения 'двигателя п„при постоянной передаче в коробке: где коэффициент А, валяется для данной передачи постоянным: А, = 0,377,.~ (166) и в системе координат пд — о представляет собой тангенс угла наклона прямой изменения скорости в функции лх.
Предположим, что разгон машины начинается с первой передачи. Первый этап разгона на рис. 74 представлен отрезком аЬ. Положение точки Ь на прямой илн луче первой передачи ос определяетсн дорожными условиями движения. При более легких условиях точка Ь располагается правее. После того как угловые скорости ведущих н ведомых частей главного фрнкциона окажутся равными (в точке Ь), разгон машины осуществляется увеличеикем частоты вращения двигателя (отрезок Ьс). В момент достижения скорости о, на первой передаче необходимо переключить передачу в коробке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
