Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Рассмотрим вначале поочередно для одной и другой парабол нагружепия те последствия, к 'которым приводит изменение их положения на характеристике входа (рис. 83). На рис, 83 за начальное положение 1 параболы нагружения принимается такое, которое соответствует рис. 82. Положения 1 и 2 параболы «стоповогоз режима на рис.
83, а означают, что при полной остановке машины под нагрузкой работа двигателя на внешней характеристике остается устойчявой (двига- тель не «заглохнет«). Однако при положении 2 максимальный мо- мент Мм никогда не используется и приспособляемость двигателя ухудшается. Это отрицательно скажется на динамике движения машины при троганпи с места и на малых скоростях. Положение 3 параболы ! не обеспечивает устойчивой работы двигателя и яв- ляется недопустимым. 10' !47 Положение 1 параболы 1„на рнс.
83, б означает, что заданная максима.п,ная скорость движения машины будет получена при номинальной свободной мощности Ж„~. Однако при использовании формулы (157) для определения Ж„~ назначение ~, нужно связать с необходимостью выполнпть или не выполнить третье требование из перечисленных выше в данном разделе. Прн этом учитываются два обстоятельства: 1) небольшой угол подъема и =. 2-:3' на хорошей дороге (шоссе, 7 =- 0,03 —:0,04) приводит к увеличению общего коэффициента сопротивления 7, примерно в 2 раза: следовательно, примерно вдвое возрастает мощность дг„„, определяемая по формуле (157), и момент;~я, 2) парабола нагружения прн 1„(рис.
81) а„л', а„ а) Ряс. зз определяет правую границу рабочего диапазона комплексной ~идропередачи; при большем передаточном отношении тяговые качества машины и и. п. д. резко падают. Рассмотрим два случая назначения )', при первом положении параболы („на рис. 83. Они будут обеспечиваться разным активным диаметром гидропередачи. 1. В формуле (157) (,' 7', Заданная максимальная скорость движения на хорошей дороге (7) будет иметь место только на подь. емах а -- 2ч-3'. При движении на ровном участке путя (а = — О) скорость зпачителшю уменьшится, так как двигатель должен работзть на некоторой частичной характеристике а. Точка пересечения кривои а с параболой 1 определяет максимальную частоту вращении и(, которой на характеристике вь.хода (рпс.
84) соответствует частота ьРапн пни пт (на Рис)ике гйафик и соответстврет частичной характеристике и на рнс. 83, 6). 2, В формуле (157) 7, == 1. Прн подъеме я == 2 —:3" увеличение 1' примерно вдвое соответственно увеличит момент Ма на выходной характеристике (рис. 84). Условно примем, что график Л4, для этого случая остается справедливым при другом масштабе, Это приведет также к большому снижению и, и максимальной скорости 14з при движении на столь небольшом подъеме хорошей дороги. Упоминавшееся третье требование и в том и другом случае явно не выполняется.
Если при выборе активного дяаметра гидропередачн обеспечить положение 2 параболы нагружения („(см. рис. 83, б), то это прежде всего определяет необходимость запаса мощности при движении с максимальной скоростью по ровному участку хорошей дороги (расчетная частота вращения и, == пл) и, следовательно, необходимость определения Ф„, по формуле (157) при )',~(. Точка внешней характеристики двигателя, соответствующая М~„при этом будет использована на некоторой параболе нагружения, у которой )з1 «(„. Следовательно, на подъеме и = 2 —:3' скорость дви- 0~ э ження машины снизится на величину, меньшую, чем в предыдущих случаях (см.
$ 5), и третье ~о а требование выполняется наиболее полно наряду с выполнением боль- а шинства других. Работа всере- / жимного регулятора в этом случае /~ Ь будет осуществляться и прн максимальной частоте вращения и, = пэ. ы Заметим попутно, что точка А на / рис. 83, б может быть впоследствии использована для выбора активного диаметра гидропередачн. Положение 3 параболы нагру- э"с з4 женин („иа рис. 83, б следует считать неприемлемым, так как при этом номинальная мощность двигателя не используется. Только особые причины, например очень малый расчетный коэффициент прозрачности гндропередачи при обязательном использовании момента Мзь могут привести к такому расположению параболы нагруження („. Но прн этом основное, первое требование к совместной работе двигателя и гидропередачи не выполняется. Таким образом, при использовании комплексной гидропередачи положение параболы ~„на характеристике входа во многом определяет совместную работу двигателя н гидропередачи„а также тяговые и динамвческие качества машины.
Если считать требование об использовании номинальной мощности двигателя обязательным, то все возможные положения рассмотренных парабол нагружения укладываются в заштрихованные на рнс. 85 области в зависимости от соотношения )Т„и /гх,. При условии полного использования работы комплексной гидро- передачи на режиме муфты определение активного диаметра рабочего колеса следует, очевидно, вести по положению параболы нагруження ~'„. Верхнее положение этой параболь па рнс. 85, а н б соответствует точке пересечения с внешней характеристикой двигателя при частоте вращения пя (момент Мэ).
Как было выяснено, опре- 149 деление свободной мощностя двигателя Ф„„при этом целесообразно выполнять по формуле (157) н принятых в $ 14 условиях движения (прн 1, >)). Тогда из формулы (75) (182) где Х~ — коэффициент момента при 1„(см. ркс. 81); Мм — расчетный момент двигателя, обеспечивающий заданные условна движения. В расчетах принимают 1, = 0,95. При верхнем расположении параболы нагруження Мц --- М,ч. Предельно нижнее расположение Ряс.
8$ параболы рассматриваемой области соответствует Мы Мл. Если принять, что последний режим работы имеет место при максимальной скорости движения по ровному участку хорошей дороги (7 = 0,03 —: . 0,04), то расчетный момент Мл определяется применением формул (71) и (79) с учетом того, что Й =- 7' и коэффициент трансформации К = 1.
Скорость машины и частота вращения а, прн этом сия* завы уравнением (72). Для получения высокой средней скорости движения по хорошей дороге выбранный размер активного диаметра . должен быть ближе к расчетному значению Ор полученному при Мл. В результате проделанных расчетов следует принять внутри установленного интервала изменения активного диаметра несколько значений 0 , которые подлежат дальнейшей оценке. Точный ответ о принятии того илн и~о~~ 0 за окон~ател~ный может дать ~~~~ко характеристика выхода гндропередачи и тяговая характеристика машины. Поэтому для каждого 0„ строятся указанные характеристики, сравнение которых по совокупности поставленных ранее требований дает возможность определить оптимальный активный диаметр.
Согласование совместной работы двигателя и гидропередачи можно также осуществить без изменения активного диаметра. Для !за этого при заданном двигателе н выбранной гидропередаче необходимо соединить вал двигателя и насосного колеса через редуктор вполне определенного передаточного числа. Примем, что передаточное число редуктора а» тд»ф» — =М,„ а1Н ае' пред откуда / веер~ () 83) После этого по отношению частот вращения легко определяется »р . Изменение в формуле (183) М„ в пределах от Мя до Мл (рнс.
85) приводит к соответствующему изменению передаточного числа редуктора. Последнее аналогично изменению активного диаметра Вр. Изложенные в настоящем разделе принципы согласования совместной работы можно положить в основу выбора активного диаметра гидротраисформатора, работающего без перехода иа режим гидро- муфты. й 19. ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ ПОВЕРОЧНОГО. ТЯГОВОГО РАСЧЕТА После завершения проектирования транспортной машины проводится поверочный тяговый расчет ее, который устанавливает окончательные расчетные данные и качества машины при прямолинейном движении. Аналогично производится тяговый расчет 151 где и„,— частота вращения двигателя„л» вЂ” частота вращения .
насосйого колеса. Момент М» насосного колеса можно привести к валу двигателя: М» М1 = У 1реапр.а где Ч, — к.п.д. редуктора. Тогда при изменении передаточного числа редуктора, параболы ЯагРУжении Г, и »„в системе кооРдинат Мхепае бУдУт менЯть свое положение относительно кривой момента двигателя подобно тому, как это показано на рис. 85. Зная координаты одной точки совместной работы на характеристике двигателя (например, Мдея н -ах, ) н ссютветствующее этой точке передаточное отношение 1», гндропередачн на безразмерной характеристике, можно определйть требуемую частоту вращения насосного колеса из уравнения существующей гусеничной машины„для которой по каким-либо причинам отсутствуют необходимые сведения.
Поверочный тяговый расчет производится с использованием методов н формул, изложенных в предыдущих главах. Позтому в данном разделе ограничимся перечислением вопросов, которые составляют содержание поверочного тягового расчета. Несколько особое положение занпмает оценка топливной зкономнчности прн пряьюлннейном движении машины, метод проведения которой пзлагается ниже. Для поверочного тягового расчета необходпмо иметь уточненные данные по спроектированной машине. В зги данные включаются также следующие графики и характеристики: 1) внешняя характеристика двигателя (А'„М,); 2) графики изменения мощности, потребной на обслуживание двигателя, установленного на машине (У„„, в функция частоты вращения двигателя).„ 3) топливная характеристика двигателя; 4) график зависимости к.
п. д. гусеницы от скорости движения; 5) к. и. д. трансмиссии па различных передачах; 6) в случае использования комплексной гндропередачн — ее безразмерная характеристика, а также характеристики входа и ныхода. Результаты поверочного тягового расчетз машины представляют в виде графиков и итоговых расчетных величин. Графически изображается: 1) внешняя характеристика двигателя (Ф„М„) и графики изменения свободной мощности Я„н свободного крутящего момента М„; 2) выходная характеристика установки двнгатель— бесступенчатая передача с нанесенными кривыми удельных расходов топлива; 3) тяговая характеристика машины; 4) графики ускорений машины на различных передачах при заданных условиях движения )„=- сопз1 (для тягача в случае движения с прицепом и без него); б) свободная сила тяги на крюке тягача при заданных условиях равномерного движения, определяемая по формуле Р„=- 6 Ф вЂ” 4); б) план скоростей движения машины в зависимости от частоты вращения двигателя для всех передач ступенчатой коробки; 7) топливная характеристика машины, совмещенная с тяговой характеристикой (см.
ниже). В виде итоговгях расчетных величин поверочного тягового расчета представляются: 1) максимальный угол подъема машины с прицепом и без него, обеспечнваемгяй двигателем, при различных дорожных условиях (сравнительно с максимальным углом подъема по сцеплению) н определяемый по выражению полученному нз формулы (7). С некоторой погрешностью ту же величину можно определять по формуле з1па ч:),— 7. йв При определении а „ для тягача с прицепом следует Г, принять равным приведенному коэффициенту сопротивления движенйя поезда, Для обеспечения равномерного движения на подъеме необходимо, чтобы соблюдалось равенство (, = П, где В берется для низшей передачи; 2) время и путь разгона машины до максимальной скорости иа горизонтальном участке дороги с твердым покрытием (шоссе) с прицепом и без него (в случае необходимости иллюстрируется графикам н).
й зц топливндя экономичность мдшины Топливная экономичность транспортных машин играет существенную роль в общей экономичности нх работы. У антомобильного транспорта, например, стоимость расходуемого топлива составляет 15 — 20',4 себестоимости перевозок. Методы оценки топливной экономичности автомобиля, применимые и для транспортной гусеничной машины, широко освещены в специальной литературе И8, 9, 43). Онн основываются на топливно. экономических характеристиках двигателя, получен- Л, =гэагЕ ных экспериментальным путем, н на результатах испытаний ~0~"" ~'г~4~~ самих машин. После того как Й,- новая транспортная гусеничная машина спроектирована, й, представляет интерес возможность теоретической оценки ее топливной экономичностп по известным качествам всполь- я кн/е ° зуемого двигателя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
