Тяговый расчет трактора и динамический расчет автомобиля

Pw80 = 0,65·5,08·16,2692/13 = 67,228 Н;

Pw60 = 0,65·5,08·12,2022/13 = 37,817 Н;

Pw40 = 0,65·5,08·8,1342/13 = 16,805 Н;

Pw20 = 0,65·5,08·4,0672/13 = 4,201 Н.

Аналогично определяем величину силы сопротивления воздуха для остальных передач.

5.4 Подставляя полученные значения  в (48) определяем величину динамического фактора для каждой скорости на всех передачах.

На первой передаче:

D110 = (0-127,105)/1574422,944 = -0,0008;

D100 = (18321,31-105,466)/ 1574422,944  = 0,1157;

D80 = (19915,65-67,228)/ 1574422,944 = 0,12608;

D60 = (20458,12-37,817)/ 1574422,944 = 0,1297;

D40 = (18776,08-16,805)/ 1574422,944 = 0,1191;

D20 = (15572,6-4,201)/ 1574422,944 = 0,0988.

 

Все расчетные значения сводим в таблицу 6 и строим динамическую характеристику.

 

Таблица 6

Передача	V, км/ч	nV, мин-1	Mk, Нм	Pk,кН	PW,кН	D	j, м/с2	1/j,с2/м
I	22,371	3157	0	0	127,115	-0,001	-0,108	-9,268
	20,337	2870	395,83	18321	105,054	0,116	0,561	1,784
	16,270	2296	430,27	19916	67,234	0,126	0,620	1,613
	12,202	1722	441,99	20458	37,819	0,130	0,641	1,560
	8,135	1148	405,65	18776	16,809	0,119	0,580	1,723
	4,067	574	336,44	15573	4,202	0,099	0,464	2,155
II	30,969	3157	0	0	243,611	-0,002	-0,112	-8,917
	28,154	2870	395,83	13234	201,331	0,083	0,372	2,690
	22,523	2296	430,27	14386	128,852	0,091	0,416	2,402
	16,892	1722	441,99	14778	72,479	0,093	0,433	2,311
	11,262	1148	405,65	13563	32,213	0,086	0,390	2,565
	5,631	574	336,44	11249	8,053	0,071	0,306	3,264
III	42,872	3157	0	0	466,865	-0,003	-0,120	-8,314
	38,975	2870	395,83	9560	385,839	0,058	0,231	4,328
	31,180	2296	430,27	10392	246,937	0,064	0,266	3,753
	23,385	1722	441,99	10675	138,902	0,067	0,281	3,563
	15,590	1148	405,65	9797,3	61,734	0,062	0,252	3,976
	7,795	574	336,44	8125,8	15,434	0,052	0,192	5,200
IV	59,322	3157	0	0	893,836	-0,006	-0,136	-7,362
	53,929	2870	395,83	6909,2	738,708	0,039	0,122	8,224
	43,143	2296	430,27	7510,4	472,773	0,045	0,153	6,527
	32,357	1722	441,99	7715	265,935	0,047	0,168	5,945
	21,571	1148	405,65	7080,7	118,193	0,044	0,150	6,646
	10,786	574	336,44	5872,6	29,548	0,037	0,110	9,118
V	82,099	3157	0	0	1712,039	-0,011	-0,166	-6,037
	74,636	2870	395,83	4992,3	1414,908	0,023	0,027	36,895
	59,709	2296	430,27	5426,7	905,541	0,029	0,061	16,261
	44,781	1722	441,99	5574,5	509,367	0,032	0,081	12,297
	29,854	1148	405,65	5116,2	226,385	0,031	0,075	13,345
	14,927	574	336,44	4243,3	56,596	0,027	0,049	20,280

 

6.Определение времени разгона  автомобиля

Время разгона автомобиля определяем при его движении по сухой асфальтированной дороге с начальной скоростью V0 = 5…10км/ч до Vн = 0,9. Vmax.

6.1 Определяем ускорение при  разгоне

                                 , м/с2                                                                      (52)

где (D-ψ) – запас динамического фактора при разгоне для принятых скоростных режимов автомобиля, определяют из динамической характеристики;

       q – ускорение свободного падения – 9,81 м/с2;

       δвр – коэффициент учета вращающихся масс автомобиля:

                                .                                                                        (53)

δвр1 = 1,04+0,05·(3,67)2 = 1,713;

δвр2 = 1,04+0,05·(2,65)2 = 1,391;

δвр3 = 1,04+0,05·(1,915)2 = 1,223;

δвр4 = 1,04+0,05·(1,38)2 = 1,135;

δвр5 = 1,04+0,05·(1,000003)2 = 1,090.

На первой передаче:

j1 = (-0,0008-0,018)·9,81/1,713 = -0,1076 м/с2;

j2 = (0,1157-0,018)·9,81/1,713 = 0,5595 м/с2;

j3 = (0,1261-0,018)·9,81/1,713 = 0,6190 м/с2;

j4 = (0,1191-0,018)·9,81/1,713 = 0,578 м/с2;

j5 = (0,0988-0,018)·9,81/1,713 = 0,4627 м/с2;

j6 = (0,1297-0,018)·9,81/1,713 = 0,6397 м/с2;

На остальных передачах определяется аналогично.

 

Значения ускорения j и величин обратных ускорениям 1/j заносим в таблицу 6 и строим кривые для каждой передачи.

 

6.2 Площади графика  разбиваем на небольшие участки, подсчитываем их площади и определяем время разгона в диапазоне каждого участка:

                                 ;  ;    и т.д.                        (54)

где Δ1, Δ2 – площади участков, мм2;

      a – масштаб скорости, м/с.мм; a = 0,1 м/с:мм

     b – масштаб величин, обратных ускорению, с2/м.мм, b = 0,2 с2/м:мм.

Суммарная площадь участков соответствует в масштабе времени разгона от V0 до Vn. Данные заносим в таблицу 7

Таблица 7

V, м/с	1,1	6,8	9,3	13,7	19,6	20,8
Δ, мм2	-	520	525	1237	4135	1944
t, с	0	10,4	10,5	24,74	82,7	38,82

 

6.3 По данным таблицы 7 строим  график времени разгона.

 

 

7. Определение пути разгона автомобиля

Для построения графика пути разгона используем график времени разгона, ординату которого разбиваем на участки, соответствующие t1, t2 и т.д. и проводим горизонтали до пересечения с кривой . Площади участков Δ1, Δ2, Δ3 и т.д. соответствуют в масштабе пути S, который проходит при разгоне автомобиль, двигаясь последовательно со скоростями V1, V2, V3 и т.д.

Путь, который проходит автомобиль, определяем

           ;   ;     и т.д.      м   (55)

 где c – масштаб времени  с/мм, с = 1 с/мм.

Суммарная площадь участков соответствует пути при разгоне автомобиля от V0 до Vn. Значения пути разгона сводим в таблицу 8 и строим график пути разгона .

Таблица 8

V, м/с	1,1	6,8	9,3	13,7	19,6	20,8
Δ, мм2	-	434	695	2875	18614	8056
S, м	0	43,4	69,5	287,5	1861,4	805,6

 

Анализируя кривые времени и пути разгона, следует иметь ввиду, что при построении не учтено время на переключение передач. Следовательно, действительное время будет несколько больше (0,5с на 1 переключение).

8. Расчет и построение экономической  характеристики автомобиля

В себестоимости автомобильных перевозок затраты на топливо составляют 15…20%. В связи с этим снижение расхода топлива имеет большое народнохозяйственное значение.

Основным измерителем топливной экономичности автомобиля принято считать количество топлива, расходуемого на 100 км пути при равномерном движении с определенной скоростью в заданных дорожных условиях

                                  ,    л/100км                                                          (56)

где γт – плотность топлива, кг/л ; для дизельного топлива γт = 0,825 кг/л.

Эффективная мощность двигателя Ne, необходимая для движения автомобиля в заданных дорожных условиях определяется

                                ,  кВт            (57)

представляя это значение мощности в (52) получим:

                                   ,  л/100км                   (58)

 где ge является переменной величиной

                                ,  г/(кВт . ч)                                                         (59)

где geN – удельный расход топлива при максимальной мощности двигателя по внешней скоростной характеристике;

       kn и kN - коэффициенты определяющиеся из графиков (рис.9 и 10, методические указания)

где n – частота вращения коленчатого вала двигателя по таблице 5;

      nн – частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности;

      Ne – мощность, затрачиваемая на сопротивление движению по (57);

      Ne(вн) – максимально возможная мощность по внешней скоростной характеристике, по таблице 5.

ge1 = 1,11·1,15·250 = 319,125 г/(кВт·ч);

ge2 = 1,03·0,7·250 = 180,25 г/(кВт·ч);

ge3 = 0,75·0,6·250 = 112,5 г/(кВт·ч);

ge4 = 0,7·0,7·250= 122,5 г/(кВт·ч);

ge5 = 1,03·0,95·250 = 244,625 г/(кВт·ч);

ge6 = 0 г/(кВт·ч);

 

На основании результатов расчета составляем таблицу 9 и строим экономическую характеристику автомобиля для заданных дорожных условий, дающую наглядное представление о топливной экономичности автомобиля, которая представляет собой зависимость расхода топлива в л/100км от скорости автомобиля при различных дорожных сопротивлениях.

Таблица 9

ψ	V, км/ч	n, мин-1	n/nн	kn	Ne, кВт	Ne(вн), кВт	Ne/ Ne(вн)	kN	ge, г/кВт.ч	QS, л/100км
0,018	82,099	3157	1,1	1,11	119,155	118,902	1,002	-	-	-
	74,636	2870	1	1,03	101,243		0,851	0,7	180,25	29,637
	59,709	2296	0,8	0,75	71,283		0,600	0,6	112,5	16,280
	44,781	1722	0,6	0,7	47,798		0,402	0,7	122,5	15,849
	29,854	1148	0,4	1,03	29,168		0,245	1,15	296,125	35,069
	14,927	574	0,2	1,08	13,775		0,116	1,5	405	45,301
0,074	82,099	3157	1,1	1,11	350,242	118,902	2,946	-	-	-
	74,636	2870	1	1,03	311,321		2,618	-	-	-
	59,709	2296	0,8	0,75	239,346		2,013	-	-	-
	44,781	1722	0,6	0,7	173,845		1,462	-	-	-
	29,854	1148	0,4	1,03	113,199		0,952	0,9	231,75	106,513
	14,927	574	0,2	1,08	55,790		0,469	0,6	162	73,391
0,13	82,099	3157	1,1	1,11	581,328	118,902	4,889	-	-	-
	74,636	2870	1	1,03	521,400		4,385	-	-	-
	59,709	2296	0,8	0,75	407,409		3,426	-	-	-
	44,781	1722	0,6	0,7	299,892		2,522	-	-	-
	29,854	1148	0,4	1,03	197,231		1,659	-	-	-
	14,927	574	0,2	1,08	97,806		0,823	0,65	175,5	139,384

 

ВЫВОДЫ

 

1. В результате выполнения курсового проекта я определил основные динамические параметры двигателя, обеспечивающие наибольшую эффективность его использования при допустимой экономичности.
2. Закрепил теоретические знания по предмету «Теория тракторов и автомобилей», заметил теоретическую связь с другими основополагающими курсами: «Теория машин и механизмов», «Машиноиспользование в растениеводстве», «Сельскохозяйственные машины», «Эксплуатация МТП» и многие другие.
3. Научился строить тяговую характеристику трактора и динамические характеристики трактора и автомобиля.
4. Закрепил умения пользоваться учебной литературой и методическими рекомендациями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Методические указания по выполнению курсовой работы ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ ТРАКТОРА И ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ по курсу «Теория, основы расчета и анализа работы тракторов и автомобилей».
2. Левчий О.В., Левчий В.В. «Курсовое проектирование по тракторам и автомобилям с использованием персонального компьютера». Учебное пособие. – Киев: Изд – во УСХА, 1992. – 135с.
3. Николаенко А.В. «Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей». – М.: Колос, 1984. – 335с.
4. Скотников В.А. и др. «Основы теории и расчета трактора и автомобиля». – М.: Агропромиздат, 1986. – 383с.
5. Лекционный материал по курсу «Теория тракторов и автомобилей».