При расчете баланса мощности принимают идеальные предпосылки в использовании трактора:
- автоматическое и бесступенчатое изменение передаточного числа трансмиссии, и, следовательно, тягового усилия и скорости движения;
- загрузка двигателя постоянна, не зависит от тягового усилия и соответствует номинальному режиму;
- к.п.д. трансмиссий и сила сопротивления перекатывания остаются постоянными и не зависят от нагрузочного и скоростного режима работы трактора;
- трактор движется равномерно по горизонтальному участку.
При принятых условиях уравнение баланса мощности имеет вид:
Nн = Nтр + Nd + Nf + Nкр, (10)
где Nтр - мощность, теряемая в трансмиссии:
Nтр = Nн(1 - hтр); (11)
Nтр = 100·(1 - 0,88)=12 кВт;
Nd - мощность, затрачиваемая на буксование движителей:
Nd = Nкd; (12)
d - коэффициент буксования;
Nк - мощность, подводимая к ведущим колесам:
Nк = Nнhтр; (13)
Nк = 100·0,88=88,0 кВт;
Nd = 88,0 ·0,05=4,4 кВт;
Nf - мощность, затрачиваемая на перекатывание трактора:
Nf = РfV; (14)
V - рабочая (действительная) скорость движения трактора:
V = Vт(1 - d) = Vтhd; (15)
hd - к.п.д. буксования:
hd = 1- d; (16)
hd = 1- 0,05=0,95
Vт - теоретическая (без учета буксования) скорость движения трактора:
Vт = Nк/Рк = Nк/(Ркр + Рf); (17)
Vт = 88/66,7=1,32 м/с;
V = 1,32·(1 - 0,95) = 1,25м/с;
Nf =6,7·1,25=8,38 кВт;
Ркр - тяговое усилие, развиваемое трактором;
Рк - касательная сила тяги:
Рк = Ркр+ Рf; (18)
Ркр = jкрG. (19)
Ркр =0,6·96 =57,6 кН;
Рк = 57,6 + 6,7=64,3 кН;
Nкр - тяговая мощность (мощность на крюке) трактора:
Nкр = РкрV
Nкр = 57,6 ·1,25=72,0 кВт;
Nн = 12 + 4,4 + 8,38 + 72 = 99,88 ≈ 100 кВт.
Удельного тягового расхода топлива gкр:
gкр = 103Gтн/Nкр = gенNн/Nкр = gен/hт, (21)
где Gтн - номинальный часовой расход топлива двигателем;
hт - тяговый к.п.д. трактора.
hт = Nкр/Nн = hтрhвуhdhf, (22)
hf - к.п.д. перекатывания:
hf = Ркр/Рк = Ркр/(Ркр+ Рf) = (Рк- Рf)/Рк; (23)
hf =60/66,7=0,90;
hт = 0,88·0,97·0,95·0,90 = 0,73;
Gтн = (gен· Nн)/1000; (24)
Gтн = (245· 100)/1000 = 24,5 кг/ч;
gкр = 245/0,73 = 335,62 г/кВт*ч.
Остальные показатели рассчитываются по приведенным выше формулам. Из графика баланса мощности и потенциальной тяговой характеристики следует, что трактор может работать с высокой степенью использования мощности двигателя на крюке, с высокими значениями тягового к.п.д., низким удельным тяговым расходом топлива только в определенном интервале тяговых усилий. Чем больше отклонения от этого интервала, тем больше суммарные непроизводительные затраты мощности на механические потери в трансмиссии, перекатывание и буксование движителей трактора.
Таблица 3. Баланс мощности и потенциальная тяговая характеристика трактора ДТ-75М
Показатель |
Результаты расчетов | ||||||||||
jкр*) |
0 |
0,10 |
0,20 |
0,30 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
0,65 |
0,669 |
d, % |
0,2 |
0,5 |
0,9 |
1,5 |
2,2 |
2,6 |
3,1 |
3,9 |
5,0 |
7,6 |
13,9 |
Pкр, кН |
0 |
9,6 |
19,2 |
28,8 |
38,4 |
43,2 |
48,0 |
52,8 |
57,6 |
62,4 |
64,2 |
Pк, кН |
6,7 |
16,3 |
25,9 |
35,5 |
45,1 |
49,9 |
54,7 |
59,5 |
64,3 |
69,1 |
70,9 |
Vт, м/с |
13,1 |
5,4 |
3,4 |
2,5 |
1,9 |
1,76 |
1,6 |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,2 |
Vд, м/с |
13,7 |
5,37 |
3,37 |
2,46 |
1,86 |
1,71 |
1,55 |
1,44 |
1,33 |
1,20 |
1,03 |
Vд, км/ч |
47,05 |
19,33 |
12,13 |
8,86 |
6,70 |
6,3 |
5,58 |
5,18 |
4,79 |
4,32 |
3,71 |
Nd, кВт |
0,176 |
0,440 |
0,792 |
1,320 |
1,936 |
2,288 |
2,728 |
3,432 |
4,400 |
6,688 |
12,232 |
Nf, кВт |
87,57 |
35,98 |
22,58 |
16,48 |
12,46 |
11,73 |
10,39 |
9,65 |
8,91 |
8,04 |
6,90 |
Nкр, кВт |
0 |
51,6 |
64,7 |
70,8 |
71,4 |
73,9 |
74,4 |
76,0 |
76,6 |
74,9 |
66,1 |
gкр,г/кВтч |
¥ |
474,8 |
378,7 |
346,1 |
343,1 |
331,5 |
329,3 |
322,4 |
319,8 |
327,1 |
370,7 |
hтяг 1 |
0 |
0,516 |
0,647 |
0,708 |
0,714 |
0,739 |
0,744 |
0,760 |
0,766 |
0,749 |
0,661 |
hтяг 2 |
0 |
0,516 |
0,647 |
0,708 |
0,714 |
0,739 |
0,744 |
0,760 |
0,766 |
0,749 |
0,661 |
Nн = 100 кВт; hтр = 0,88; Nк = 88 кВт; G = 96 кН; f = 0,07; Pf = 6,7 кН; Gтн = 24,5 кг/ч |
Еще по теме:
Проектирование поперечного профиля
Поперечный профиль размещается на свободном месте справа от чертежа. Для построения поперечного профиля на рассматриваемом пикете проводится сечение, перпендикулярное оси главного пути, а также на этой линии назначаются вспомогательные точки на расстоянии 20 метров от осей крайних путей. Затем для ...
Топливная экономичность АТС УАЗ-316300 «Патриот»
В данном разделе будет оцениваться топливная экономичность АТС УАЗ-316300 «Патриот» посредством топливной характеристики установившегося движения. Для этого необходимо решить следующие задачи: 1. Сформировать дополнительный массив исходных данных; 2. Определить номер передачи, обеспечивающей движен ...
Устройство рельсовой колеи. Стрелочные переводы
Устройство рельсовой колеи тесно связано с конструкцией и размерами колесных пар подвижного состава. Колесная пара включает в себя стальную ось, на которую наглухо насажены колеса, имеющие для предотвращения схода с рельсов направляющие гребни. Для того чтобы каждая колесная пара не могла поворачив ...