Выбор параметров ведущих колес

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По теме: " Тяговый расчёт трактора и автомобиля"

 

Выполнил:

Студент 4-го курса ф-та мех-ии с\х Пивкин И.В.

Проверил:

Непомнящих А.А.

Иркутск 2010г.

Содержание

 

1. Тяговый расчет трактора

1.1 Тяговый диапазон трактора

1.2 Масса трактора

1.3 Расчет мощности двигателя

1.4 Выбор параметров ведущих колес

1.5 Расчет передаточных чисел трансмиссий

1.6 Расчет теоретических скоростей движения

1.7 Определяем силы тяги на крюке

1.8 Буксование трактора

1.9 Расчет действительных скоростей движения

1.10 Расчет тяговой мощности трактора

1.11 Расчет удельного расхода топлива

1.12. Тяговый КПД трактора

1.13. Расчет и построение теоретической характеристики трактора

1.14. Мощностной баланс трактора

2. Тяговый расчет автомобиля

2.1 Полная масса автомобиля

2.2 Подбор шин и определение радиуса колеса

2.3 Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала

2.4 Расчет и построение скоростной внешней характеристики

2.5 Определение передаточного числа главной передачи

2.6 Расчет передаточных чисел коробки передач

2.7 Расчет и построение динамической характеристики автомобиля

2.8 Построение универсальной динамической характеристики автомобиля

2.9 Расчет и построение экономической характеристики автомобиля

2.10 Определение ускорений автомобиля

2.11 Время разгона автомобиля

2.12 Путь разгона автомобиля

2.13 Определение средней технической скорости и времени движения автомобиля

Список литературы

Приложение

1. Тяговый расчет трактора

Тяговый диапазон трактора

 

Тяговый диапазон трактора рассчитывается по следующей формуле:

, где P_H-номинальное тяговое усилие (по заданию);  - номинальное тяговое усилие трактора предыдущего тягового класса;

= 1,25…1,3 - коэффициент расширения тяговой зоны трактора;

Минимальная сила тяги на крюке трактора:

 

; кН;

Масса трактора

 

Эксплутационная масса трактора рассчитывается по формуле:

 

, кг

 

где =0,55…0,65 - допустимая величина коэффициента использования сцепного веса трактора в данных почвенных условиях;

=1 - коэффициент нагрузки ведущих колес, со всеми ведущими колесами; = 0,08…0,1 - коэффициент сопротивления качению трактора, для почвенного фона - вспаханное поле;

g - ускорение свободного падения.

кг

Определяем конструкционную массу

кг

Расчет мощности двигателя

 

Номинальная мощность двигателя определяется по формуле:

 

, кВт

 

где =5,9 - расчетная скорость движения, по заданию, при номинальной силе тяги, км/ч;

=0,85…..0,90 - коэффициент эксплутационной загрузки тракторного двигателя, для гусеничного трактора;

 - механический КПД.

Механический КПД находим по формуле:

 

,

 

где  - КПД, учитывающее потери мощности на холостом ходу, принимается =0,96; ,  - соответствующее КПД цилиндрической и конической пары шестерен, при современной технологии изготовления шестерен трансмиссий , , ; n,m - число пар, соответственно цилиндрических и конических шестерен.

Мощность

кВт

Таблица 1.1

Регуляторная характеристика двигателя

Частота вращения коленчатого вала, n, об/мин	1020	1200	1450	1600	1700	1850
Эффективная мощность двигателя, Ne, кВт	64,3	77,2	88,9	93,3	95,6	0
Крутящий момент двигателя, Mk, Нм	602	614,4	585,5	556,9	537	0
Часовой расход топлива, GT, кг	18,0	20,3	22,0	23,6	24,0	5,2

 

Выбираем двигатель А-01М (Т-4А), у которого N_e =95,6 кВт

 

Считаем крутящий момент для всех режимов по формуле:

 

, Нм; Нм и т.д.

 

Определяем удельную мощность трактора:

 

, кВт/г, =10,6 кВт/г

 

Определяем удельную массу трактора: , кг/кВт

кг/кВт

Буксование трактора

 

Рассчитываем сцепной вес:

 

Н,

 

Далее буксование определяем по графикам, получаем следующие данные:

 

Таблица 1.2

Расчет кривой буксования

	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
	1,8	2,8	4,4	8,2	19
	17776	26663	35551	44439	53327

 

Тяговый КПД трактора

 

Тяговый КПД определяется по формуле:

 

 и т.д.

Мощностной баланс трактора

 

Эффективная мощность двигателя состоит:

 

, кВт

 

где  - потери мощности на трение в трансмиссии;

 - затраты мощности на буксование рабочих органов;

 - мощность подводимая к рабочим органам;

 

 - затраты мощности на качения трактора;

N_кр - полезная тяговая мощность, берется из таблицы.

Для примера подсчитаем для первой передачи:

кВт;

кВт;

кВт;

кВт;

N_кр =65,56 кН;

Получаем: кН

 

Заполняем таблицу для остальных передач:

Затраты мощности	Передачи
	1		2		3		4		5		6		7
	кВт	%	кВт	%	кВт	%	кВт	%	кВт	%	кВт	%	кВт	%
	10,04	10,50	10,04	10,50	10,04	10,50	10,04	10,50	10,04	10,50	10,04	10,50	10,04	10,50
	6,33	6,62	4,96	5, 19	4,36	4,56	3,25	3,40	2,74	2,86	2,48	2,60	1,71	1,79
Nf	13,49	14,11	14,64	15,31	15,70	16,42	17,02	17,81	18,16	19,00	19,56	20,46	26,86	28,09
Nкр	65,56	68,58	65,80	68,83	65,17	68,17	65,41	68,42	63,97	66,91	63,70	66,63	56,81	59,42
	95,42	99,81	95,44	99,83	95,27	99,65	95,72	100,13	94,91	99,28	95,78	100, 19	95,42	99,81

 

Мощностной баланс трактора

Тяговый расчет автомобиля

Полная масса автомобиля

 

Массу полностью груженого автомобиля можно определить следующим образом:

 

, кг

 

где  - полная масса автомобиля, кг; m ₀ =1150 кг- масса порожнего автомобиля по прототипу ВАЗ-2121 "Нива", кг; n - число пассажиров включая водителя; -масса багажа, по заданию - 4 человека, кг. 1550 кг

Определяем полный вес автомобиля: G _a= m _a g =1550·9,81=15206Н

Таблица 2.2

Мощностной баланс автомобиля

NeкВт		9,6	24	35	44,2	48	44,2
N , кВт		8,5	21,4	31,2	39,3	42,7	39,3
п, м ин		780	1560	2340	3120	3900	4680
V км/ ч	i =3,6	26,14	52,28	78,42	104,55	130,69	156,83
	i =3,05	30,85	61,71	92,56	123,40	154,26	185,11
	i =4,15	22,68	45,35	68,03	90,69	113,40	136,05

Скорость находим по формуле

 

 км/ч

 км/ч и т.д. Таблица 2.2

А скорость  и  находим

 

 км/ч

 

где V - скорость для , а  - скорость для .

км/ч и т.д. Таблица 2.2

Аналогично вычисляют скорости для .

км/ч и т.д. Таблица 2.2

Затем находим мощности на преодоление сопротивления дороги  и сопротивление воздуха .

 

кВт

 

кВт и т.д. Таблица 2.3

 кВт

 кВт и т.д. Таблица 2.3

 

Таблица 2.3

Сопротивлений дороги и воздуха.

V, км/ч	26,14	52,28	78,42	104,55	130,69	156,83
, кВт	1,66	3,31	4,97	6,62	8,28	9,94
, кВт	0,21	1,71	5,77	13,66	26,69	46,12
, кВт	1,87	5,02	10,74	20,28	34,97	56,06

Время разгона автомобиля

 

Время разгона - это время в секунду, в течение которого автомобиль увеличивает скорость в заданных пределах.

 

 

По оси абсцисс за а км/ч принято к мм, и масштаб скорости в м∙с^-1

 

а=10 км/ч в к=10 мм.

По оси ординат за в с²∙м^-1 принято u мм, и масштаб обратных ускорений

 

 

при в=0,2 с²∙м^-1 принято u=20 мм

Масштаб времени

 

 

Переход площади F ко времени разгона t осуществляется по выражению:

 

 и т.д.

 и т.д.

Таблица 2.9

Время разгона

V км/ч	F, мм2	с	t с начала разгона, с
7,5	0	0	0
15	442	1,23	1,23
25	566	1,57	2,80
35	624	1,73	4,53
45	697	1,94	6,47
56	875	2,43	8,90
65	937	2,60	11,50
75	1121	3,12	14,62
85	1265	3,52	18,14
95	2045	5,69	23,83
105	2337	6,50	30,33

Путь разгона автомобиля

 

Путь разгона - это путь в метрах, пройденный автомобилем при увеличении скорости за время от  до .

Масштаб перевода площади в длину пути в метрах находят аналогично масштабу скорости .

Масштаб скорости известен:

По оси абсцисс за а км/ч принято к мм, и масштаб скорости в м∙с^-1

 

а=10 км/ч в к=10 мм.

 

По оси ординат за d секунд принято q мм, и масштаб времени.

 

 

при d=2 с принято q=10 мм

Масштаб времени

 

,

 

Переход площади F ко времени разгона t осуществляется по выражению:

 

 и т.д. Таблица 2.10

 

Таблица 2.10

Путь разгона

V км/ч	F, мм2	м	S с начала разгона, м
7,5	0	0	0
15	77	4,3	4,3
25	159	8,8	13,1
35	253	14,1	27,2
45	402	22,4	49,6
56	637	35,4	85
65	787	43,8	128,8
75	1088	60,5	189,3
85	1460	81,2	270,5
95	2575	143,2	413,7
105	3251	180,8	594,5

 

Список литературы

 

1. Непомнящих А.А. Тяговый расчёт трактора и автомобиля. Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Тракторы и автомобили". Издание перераб. и доп.: Иркутск. ИрГСХА. 2003.57с

2. Дурицкий Н.И. Тяговый расчёт автомобиля.

3. Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Теория трактора и автомобиля". Иркутск - 1991.46с

 

Приложение

 

Номер передачи	Номер расчетной точки	Данные регуляторной характеристики дизеля				Результаты расчета теоретической тяговой характеристики
		n, об/мин	Ne, кВт	Gт, кг/ч	Mk, Н·м	PК, кН	Pрк, кН	Vт, км/ч		V, км/ч	N, кВт	gкр, г/кВт·ч	т
2	1	1825	18	8,6	94, 19	8,58	0	6,758	0	6,758	0		0
	2	1760	57,5	16,2	312,00	28,42	19,42	6,518	0,020	6,387	34,45	470	0,599
	3	1735	72,5	19,4	399,06	36,35	27,34	6,425	0,028	6,245	47,44	409	0,654
	4	1700	95,6	24	537,05	48,91	39,91	6,295	0,058	5,930	65,75	365	0,688
	5	1600	93,3	23,6	556,88	50,72	41,72	5,925	0,067	5,528	64,06	368	0,687
	6	1450	88,9	22	585,51	53,33	44,33	5,370	0,080	4,940	60,82	362	0,684
	7	1200	77,2	20,3	614,38	55,96	46,96	4,444	0,098	4,008	52,28	388	0,677
4	1	1815	20	9,1	105,23	8,42	0	7,652	0	7,652	0		0
	2	1750	65	17,8	354,71	28,38	19,38	7,378	0,020	7,230	38,92	457	0,599
	3	1720	82,5	21,3	458,07	36,64	27,64	7,252	0,028	7,048	54,12	394	0,656
	4	1700	95,6	24	537,05	42,96	33,96	7,167	0,038	6,895	65,04	369	0,680
	5	1600	93,3	23,6	556,88	44,55	35,55	6,746	0,045	6,442	63,61	371	0,682
	6	1450	88,9	22	585,51	46,84	37,84	6,113	0,051	5,801	60,98	361	0,686
	7	1200	77,2	20,3	614,38	49,15	40,15	5,059	0,060	4,756	53,04	383	0,687
6	1	1810	23	9,6	121,35	8,53	0	8,688	0	8,688	0		0
	2	1730	74	19,6	408,50	28,70	19,70	8,304	0,021	8,130	44,49	441	0,601
	3	1705	94	23,6	526,51	36,99	27,99	8,184	0,028	7,955	61,86	382	0,658
	4	1700	95,6	24	537,05	37,73	28,73	8,160	0,029	7,923	63,24	379	0,662
	5	1600	93,3	23,6	556,88	39,13	30,13	7,680	0,031	7,442	62,28	379	0,668
	6	1450	88,9	22	585,51	41,14	32,14	6,960	0,034	6,723	60,03	367	0,675
	7	1200	77,2	20,3	614,38	43,17	34,17	5,760	0,039	5,535	52,54	386	0,681

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По теме: " Тяговый расчёт трактора и автомобиля"

 

Выполнил:

Студент 4-го курса ф-та мех-ии с\х Пивкин И.В.

Проверил:

Непомнящих А.А.

Иркутск 2010г.

Содержание

 

1. Тяговый расчет трактора

1.1 Тяговый диапазон трактора

1.2 Масса трактора

1.3 Расчет мощности двигателя

1.4 Выбор параметров ведущих колес

1.5 Расчет передаточных чисел трансмиссий

1.6 Расчет теоретических скоростей движения

1.7 Определяем силы тяги на крюке

1.8 Буксование трактора

1.9 Расчет действительных скоростей движения

1.10 Расчет тяговой мощности трактора

1.11 Расчет удельного расхода топлива

1.12. Тяговый КПД трактора

1.13. Расчет и построение теоретической характеристики трактора

1.14. Мощностной баланс трактора

2. Тяговый расчет автомобиля

2.1 Полная масса автомобиля

2.2 Подбор шин и определение радиуса колеса

2.3 Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала

2.4 Расчет и построение скоростной внешней характеристики

2.5 Определение передаточного числа главной передачи

2.6 Расчет передаточных чисел коробки передач

2.7 Расчет и построение динамической характеристики автомобиля

2.8 Построение универсальной динамической характеристики автомобиля

2.9 Расчет и построение экономической характеристики автомобиля

2.10 Определение ускорений автомобиля

2.11 Время разгона автомобиля

2.12 Путь разгона автомобиля

2.13 Определение средней технической скорости и времени движения автомобиля

Список литературы

Приложение

1. Тяговый расчет трактора

Тяговый диапазон трактора

 

Тяговый диапазон трактора рассчитывается по следующей формуле:

, где P_H-номинальное тяговое усилие (по заданию);  - номинальное тяговое усилие трактора предыдущего тягового класса;

= 1,25…1,3 - коэффициент расширения тяговой зоны трактора;

Минимальная сила тяги на крюке трактора:

 

; кН;

Масса трактора

 

Эксплутационная масса трактора рассчитывается по формуле:

 

, кг

 

где =0,55…0,65 - допустимая величина коэффициента использования сцепного веса трактора в данных почвенных условиях;

=1 - коэффициент нагрузки ведущих колес, со всеми ведущими колесами; = 0,08…0,1 - коэффициент сопротивления качению трактора, для почвенного фона - вспаханное поле;

g - ускорение свободного падения.

кг

Определяем конструкционную массу

кг

Расчет мощности двигателя

 

Номинальная мощность двигателя определяется по формуле:

 

, кВт

 

где =5,9 - расчетная скорость движения, по заданию, при номинальной силе тяги, км/ч;

=0,85…..0,90 - коэффициент эксплутационной загрузки тракторного двигателя, для гусеничного трактора;

 - механический КПД.

Механический КПД находим по формуле:

 

,

 

где  - КПД, учитывающее потери мощности на холостом ходу, принимается =0,96; ,  - соответствующее КПД цилиндрической и конической пары шестерен, при современной технологии изготовления шестерен трансмиссий , , ; n,m - число пар, соответственно цилиндрических и конических шестерен.

Мощность

кВт

Таблица 1.1

Регуляторная характеристика двигателя

Частота вращения коленчатого вала, n, об/мин	1020	1200	1450	1600	1700	1850
Эффективная мощность двигателя, Ne, кВт	64,3	77,2	88,9	93,3	95,6	0
Крутящий момент двигателя, Mk, Нм	602	614,4	585,5	556,9	537	0
Часовой расход топлива, GT, кг	18,0	20,3	22,0	23,6	24,0	5,2

 

Выбираем двигатель А-01М (Т-4А), у которого N_e =95,6 кВт

 

Считаем крутящий момент для всех режимов по формуле:

 

, Нм; Нм и т.д.

 

Определяем удельную мощность трактора:

 

, кВт/г, =10,6 кВт/г

 

Определяем удельную массу трактора: , кг/кВт

кг/кВт

Выбор параметров ведущих колес

 

Динамический радиус ведущей звездочки гусеничного трактора подсчитывается по формуле:

 

Значение  и принимаются по данным для трактора соответствующего тягового класса.