316983 (593205), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Целью проверочного тягового расчета является определение тягово-сцепных, скоростных и экономических качеств сортиментовоза при прямолинейном поступательном движении.

При проведении расчета определяем предельный угол подъема сортиментовоза, мощность двигателя, диапазоны скоростей трактора и соответствующие передаточные числа. В заключение тягового расчета строим тяговые характеристики трактора, оценивающие тягово-сцепные качества трактора.

Расчет выполняется в следующем порядке:

а) определяется предельный угол подъема сортиментовоза при заданных условиях движения;

б) определяют мощность двигателя и производят выбор двигателя;

в) проводят расчет гидростатического провода;

г) устанавливают значение передаточных чисел элементов тандемной тележки.

3.1.1 Определение предельного угла подъема сортиментовоза

Предельный угол подъема сортиментовоза определяется из условия сцепления с грунтом:

,

где: - коэффициент, учитывающий, какая доля веса сортиментовоза с приходящимся на него полезным грузом, нагружает ведущие колеса; в заданных условиях =1,0

- максимальный вес груза; =100 кН

- коэффициент сопротивления качению сортиментовоза; = 0,13

φ- коэффициент сцепления; φ = 0,5

- угол подъема сортиментовоза с грузом;

Все коэффициенты даны для летней лесосеки.

Преобразуя выражение, получим:

Для порожнего и груженого сортиментовоза максимальный угол подъема равен:

Фактический вес сортиментовоза равен =110 кН.

Тогда необходимая для передвижения порожнего и груженого сортиментовоза сила тяги с учетом уклона будет равна:

,

где: - суммарный коэффициент сопротивления движению

кH,

кН

а по горизонтальной поверхности

кH

кН

3.1.2 Определение мощности двигателя

Мощность двигателя определяется по формуле:

где: - сила тяги, кН

- рабочая скорость движения сортиментовоза с грузом,

=9 км/час

- К.П.Д. трансмиссии, =0,7.

= 97,5 квт.

Принимаем дизельный двигатель с турбонаддувом Д-160.1 со следующей технической характеристикой:

- мощность полная - 109 кВт (148 л.с.)

- частота вращения коленчатого вала - 2200 об/мин

3.1.3 Определение потребной мощности двигателя в различных условиях движения

а) По летней лесосеке с грузом.

Касательная сила тяги должна быть не менее всех сил сопротивления и не должна превышать силу сцепления с грунтом, т.е.

,

где: - сцепной вес трактора с грузом

кН

φ- коэффициент сцепления; φ =0,5

Коэффициент суммарного сопротивления движению:

при движении по летней лесосеке = 0,1 а, и α = 0.

;

= кН;

кН;

= 86,7 квт.

б) при движении по сухой грунтовой дороге с транспортной скоростью без нагрузки при = 0,05 = 0,7 и α = 0.

;

кН;

кН.

>

= 54,5 кВт;

где =25 км/час максимальная скорость движения определенная ниже.

3.2 Расчет гидравлической передачи

Имея гидравлическую схему можно приступить к расчету гидравлической передачи. На основании этого расчета выбираются гидронасосы, гидромоторы и другая гидроаппаратура.

3.2.1 Подбор гидронасосов и гидромоторов гидропривода

Гидростатическая передача состоит из гидронасоса и двух гидроматоров фирмы SAUER-DANFOSS. Определим диапазон регулирования гидропередачи по скорости

,

где: - диапазон регулирования;

- максимальная скорость трактора, км/ч.

Минимальную расчетную скорость сортиментовоза найдем из условия использования полной мощности двигателя, подводимой к контуру и максимальной силы тяги.

,

где: - мощность подводимая к контуру;

- общий КПД трансмиссии.

Общий КПД трансмиссии можно определить следующим образом:

, где:

- КПД гидропередачи, принимаем ;

- КПД тандемной тележки, принимаем.

Тогда:

Минимальная скорость сортиментовоза, исходя из использования полной мощности, будет равна:

Максимальную скорость сортиментовоза, чтобы не ухудшить скоростные показатели, принимаем равной максимальной скорости аналогов:

Тогда

Определим минимальную подачу гидронасоса. Она определяется из условия реализации всей мощности, подводимой при движении сортиментовоза к силовому контуру:

, где:

- номинальное рабочее давление в гидросистеме, принимаем ;

- давление подпитки, принимаем ;

- минимальная подача насоса, м3/сек;

- внутренний КПД гидронасоса: = 0,92

- объемный КПД гидронасоса, принимаем :

- максимальная мощность подводимая к насосу, принимаем

.

Определяем максимальную подачу гидронасоса.

Регулирование будет производиться гидронасосом и гидромоторами.

То есть диапазон регулирования гидропередачи равен :

,

где: - диапазон регулирования гидронасоса.

Диапазон регулирования делится на 4 поскольку регулирование осуществляется изменением объемов насоса и моторов, кроме того, один мотор может быть отключен. Это также уменьшает расход жидкости. Исходим из того что рабочие объемы насоса и моторов равны.

Тогда максимальная подача гидронасоса определяется выражением:

Имея номинальное давление в системе , максимальную производительность гидронасоса , подбираем насос. Подходит аксиально – поршневой насос фирмы SAUER-DANFOSS типоразмера 90R130.

Его характеристики следующие:

- рабочий объем - 130 см3/об;

- максимальное число оборотов - 3400 об/мин;

- производительность: при 2200 об/мин – 286 л/мин;

- номинальное давление – 42 мПа;

- вес – 340 Н.

Выбрав гидронасос выбираем гидромотор. Объем гидромотора должен позволять изменить частоту вращения его вала до 3500 об/мин, то есть соответствующий изменению скорости от 0 км/ч до 25 км/ч.

Выбираем аксиально - поршневой гидромотор SAUER-DANFOSS типоразмера 51V160, со следующими характеристиками:

- рабочий объем - 160 см3/об;

- максимальное число оборотов - 3550 об/мин;

- номинальное давление - 42мПа;

- максимальный крутящий момент – 25,5Нм/мПаР =1070 Нм;

- вес - 650 Н.

Избыток рабочей жидкости через напорный клапан в гидробак. Утечки гидронасоса, гидрораспределителя так же собираются и сливаются в гидробак.

Так же имеется система отвода части жидкости из основного контура через радиатор в бак, состоящая из гидрораспределителя с гидроподжимом и клапана, поддерживающего давление во всасывающей магистрали. Циркуляция жидкости в системе происходит следующим образом. При нулевой производительности насоса давление в обоих магистралях одинаково и следовательно золотник гидрораспределителя находится в среднем положении, то есть он закрыт и не пропускает жидкость. При перепаде давления между магистралями силового контура, когда насос имеет нулевую производительность, золотник гидрораспределителя под действием разности давлений перемещается в положение, при котором сливная магистраль получат сообщение с переливным клапаном. И нагретая после гидромоторов жидкость сливается в бак через радиатор, тем самым охлаждаясь. А свежая жидкость из бака через систему подпитки наполнит всасывающую магистраль, поддерживая в ней постоянное давление. Так часть рабочей жидкости циркулирует через распределитель, клапан, радиатор, бак, систему подпитки.

Фильтр, в сборе с вакуумметром, поставляется вместе с насосом.

Тонкость фильтрации – 10 мк. В гидросистеме используется масло Mobil rluid 300:

- плотность ;

- вязкость при ;

- диапазон рабочих температур .

3.2.2 Тяговая характеристика трактора с гидрообъемной передачей. Характеристика гидропередачи

Целью расчета является построение характеристики передачи. Силовая передача гусеничного движителя должна иметь характеристику, при которой изменение нагрузки на ведущих колесах машины не должно влиять на режим работы двигателя. Двигатель должен работать на постоянной мощности при постоянных оборотах. Это требование можно записать в следующем виде:

,

где: - сила тяги машины, кН;

- скорость движения машины, км/ч;

- общий КПД машины;

- мощность приводного двигателя, кВт.

Если принять , то получим теоретическую характеристику:

Это есть гиперболическая зависимость. Таким образом между силой тяги машины и скоростью ее движения должна быть гиперболическая зависимость. Фактический КПД может иметь более или менее значительное отклонение от теоретической характеристики. На основании анализа силового потока можно утверждать, что изменение давления и расхода жидкости в гидросистеме, будет так же происходить по гиперболическому закону (без учета КПД гидропередачи).

Формулы для расчета и построения графика функции ,следующие:

(без учета КПД),

где: - производительность насоса, л/мин;

- число оборотов вала насоса, об/мин;

- рабочий объем насоса, см3/об;

- коэффициент изменения объемного веса: ,

где: - коэффициент объемного сжатия;

Характеристики

Список файлов ВКР