Реферат: Расчет и построение тягово-динамической характеристики тягача с гидромеханической трансмиссией

--PAGE_BREAK--

Продолжение таблицы№ 1.
Трансмиссия
Тип
Гидротрансформатор
Коробка передач
Реверсивный механизм
Вал отбора мощности
Тормоза
Карданные передачи
Главная передача
Бортовые передачи



Гидромеханическая, с разделением крутящего момента на бортовые передачи.

Одноступенчатый, комплексный, трехколесный, с центростремительной турбиной.

Механическая ступенчатая, двухвальная с продольными валами, косозубыми зубчатыми колесами постоянного зацепления, персональными гидроподжимными муфтами переключения передач, обеспечивающая по три скорости переднего и заднего хода.

Ступенчатый, соосный, планетарный, автономный на каждый борт, с блокировкой на переднем ходу ведущего элемента с ведомым; смонтирован в одном картере с коробкой передач.

Независимый (отбор мощности от коленчатого вала дизеля назад).

Ленточные, плавающего типа с гидроуправлением и механическим приводом на стоянке.

Открытого типа, с игольчатыми подшипниками

Два одноступенчатых редуктора с коническими зубчатыми колесами

Два двухступенчатых редуктора с цилиндрическими зубчатыми колесами


Продолжение таблицы № 1.

Ходовая система
Тип

Эластичная трехточечная, включающая две гусеничные тележки, имеющие по 5 опорных катков с торсионной подвеской, натяжное колесо, два поддерживающих катка, механизм натяжения и сдавания, и балансирную балку, шарнирную соединенную с рамой трактора.

Кабина
Тип


Двухместная, металлическая с теплоизоляцией, обогревом и приточной вентиляцией.



Управление
Трактором
Навесным оборудованием



Гидравлическое

Электрогидравлическое



Определение массы проектируемого тягача.

Эксплуатационную массу промышленного тягача m3, (кг) определяют по номинальному тяговому усилию Ркр.н, с использованием зависимостей:

для гусеничного mэ=Ркр.н/9,8 = 51020 кг.

                             Ркр.н=50*104=50000 Н.

Массу базового трактора получаем отняв от полной массы трактора вес навесного оборудования mb=45785 (Т-500)

Определение мощности двигателя.

Ne=Ne.уд*mэ=8,4*54=429 кВт.

  где Ne.уд= Ne.уд.а(Fб.р.*mб.р/mэ+Fб*mб/mэ+Fc)=7*1*61350/51020=

=8,4 кВт.

где Ne.уд.а — рациональная энергонасыщенность агрегата,

Ne.уд.а=6,5…7,5 кВт;

Fб.р, Fб, Fc – вероятность агрегатирования тягача соответственно с бульдозерно – рыхлительным, бульдозерным оборудованием в скрепером, значения которых приведены в табл. П.1.

Для расчета двигателя принимаем двигатель со следующими параметрами:

     -максимальной мощностью Nemax=430 кВт

     -минимальным числом оборотов Nmin=700 об/мин  

     -максимальным числом оборотов Nmax=1800 об/мин

Далее производится расчет параметров внешней скоростной характеристики. По полученным значениям строится внешняя скоростная характеристика с регуляторной ветвью.

Определяем параметры внешней скоростной характеристики.

Мощность двигателя

         Nex=Nemax*n1(C1+C2*nx/nN-(nx/nN)2)/nN;

где nN, nx – соответственно номинальное и текущая частота вращения коленчатого вала об/мин.

С1, С2 – коэффициенты зависящие от типа камеры сгорания двигателя С1=1, С2=1,5

Значения эффективного крутящего момента двигателя определяются:      

         М=3*104*Nex/pnx;

Для нахождения контрольных точек выпишем значения мощности и крутящего момента двигателя при различных числах оборотов в минуту в пределах от 700 до 1800.

Таблица № 2.             

n об/мин

700

1000

1200

1400

1600

1800

1880

Ne, кВт

176,9

266,02

319

366

402

430

0

Me, н/м

2414

2541

2539

2497

2400

2282

0


Основные зависимости, определяющие работу гидротрансформатора.

Работа гидротрансформатора характеризуется следующими показателями:

         КПД гидротрансформатора: hгт=NT/Nh=Mт*wт/Мн*wн=Кгт*iгт
где NT– мощность турбины, Вт;

       Мт – крутящий момент турбины, Н*м;

       wт— угловая скорость турбины, об/с;

       Nн— мощность насосного колеса, Вт;

       Мн – крутящий момент насосного колеса, Вт;

       wн– угловая скорость насосного колеса, об/с.

        

Коэффициент трансформации момента кгт, характеризующий преобразующие свойства ГТ

                            Кгт=Мт/Мн=2,60

        

         Наибольшее значение Кгт имеет на режиме трогания, когда угловая скорость турбины и кинематическое передаточное отношение равны нулю. Это значение принято обозначить Кгт.0

         Передаточное отношение ГТ

                                      iгт=nт/nн=wт/wн, 0£iгт£1

         Крутящий момент, развиваемый насосным колесом и турбиной:

                            Мн=lн*r*wн2*Da2,      Мн=lт*r*wн2*Da2    

где:  lн– коэффициент момента насосного колеса;

         lт– коэффициент момента турбины;

         r— плотность рабочей жидкости, кг/м3;

         Da– активный диаметр гидропередачи, м.

         Зависимость КПД hгт, коэффициента трансформации кгт и коэффициента момента насосного колеса lнот передаточного отношения iгтназывается безразмерной характеристикой ГТ. Она может задаваться в табличном виде или графически. На характеристике ГТ выделяют наиболее характерные точки, называемые параметрами характеристик ГТ. Нагрузочные и преобразующие свойства ГТ оцениваются следующими основными параметрами: коэффициентом трансформации на режиме трогания кгт.0, характеризующие максимальные преобразующие свойства ГТ; коэффициентом lн.м, определяющим энергоемкость ГТ; максимальным значением КПД hгт.мах.

         Для обеспечения наилучших тяговых и скоростных качеств тягачей с гидродинамической передачей необходимо, чтобы двигатель и гидротрансформатор работали на согласованных режимах. Для двигателя это режим максимальной мощности, а для ГТ – режим максимального КПД. Согласование совместной работы двигателя и ГТ осуществляется либо применением согласующего редуктора, позволяющего использовать существующие ГТ, либо разработкой нового ГТ, геометрически подобного выбранному прототипу. В первом случае необходимо определить передаточное число согласующего редуктора; во втором – определить активный диаметр ГТ. Определение передаточного числа согласующего редуктора производится по формуле

                            icр=<img width=«243» height=«33» src=«ref-1_688924939-533.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">   

где:   lн– коэффициент момента насосного колеса при максималь-

                  ном значении КПД ГТ;

wеNи меN– угловая скорость и момент двигателя, соответс-

         твующие режиму максимальной мощности;

В – коэффициент использования двигателя по мощности,

       В=0,9

hср– КПД согласующего редуктора, hср=0,98

         В результате расчетов может быть получено: iср>1, что свидетельствует об использовании понижающей передачи; iср<1, что свидетельствует об использовании ускоряющей передачи; iср=1, при этом согласующий редуктор не нужен.

         При соединении двигателя с ГТ через согласующий редуктор параметры двигателя следует привести к валу насосного колеса, используя следующие зависимости:

         Ме.п=В*Ме*iср*hср;        nе.п=ne/iср;    Nе.п=B*Ne*hcр

         При создании нового ГТ его активный диаметр определяется по формуле:

                            Da=<img width=«151» height=«31» src=«ref-1_688925472-416.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">=<img width=«205» height=«29» src=«ref-1_688925888-427.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">=0,491м

         Возможные режимы совместной работы двигателя с ГТ могут быть выявлены, если на приведенную характеристику ГТ. Полученная при этом характеристика называется характеристикой входа. Предельно возможные режимы совместной работы определяются точкой пересечения нагрузочных кривых ГТ с кривой Ме (рис.1)

         Нагрузочной характеристикой ГТ называется зависимость крутящего момента насосного колеса Мн от его угловой скорости wн.Построение нагрузочной характеристики производится с использованием формулы: Мн=lн*r*wн2*Da2для конкретных значений Daи lн.
Таблица № 3. Результаты расчетов нагрузочной характеристики ГТ



                                   iгт



0,2

0,4

0,6

0,8

1

11,68

334

325,9

319,9

313

305,4

299,2

16,16

640,04

626,1

614,7

601,4

586,8

574,94

20

980,3

959

941,7

921,4

899

880,7

23,3

1330,5

1301,6

1277

1250,3

1218

1193

26,6

1734

1696,4

1665,2

1629,3

1589

1556

30

2205

2157

2118,9

2073

2022

1981

33

2669,02

2563,9

2563,9

2508

2447

2397



Для построения тяговой характеристики тягача необходима характеристика выхода системы «двигатель – ГТ», показывающая изменение момента турбины Мт в функции его угловой

скорости wт(рис. 2).

         Построение характеристики выхода производится с использованием характеристики входа и безразмерной характеристики ГТ в следующей последовательности. Для режима совместной работы двигателя и ГТ характеризуемого точками пересечения Мн и Ме.

Значения wто, Мто и Nтонаходим по формулам:

         wто=wно*iгт;    Мто=Мно*Кгт.0;   Nто=Мто*wто.

         Выполняя вычисления в указанном порядке для всего интервала iгтполучим зависимости Мт=f(wт), Nт=f(wт). Результаты расчетов сводим в таблицу № 4.
Таблица № 4. Результаты расчетов характеристики выхода ГТ

   iгт



0,2

0,4

0,6

0,8

1

Мн

2210

2176

2152

2100

2054

2019



30,06

30,11

30,18

30,25

30,37

30,46

Мт

5746

4852,48

3830,56

2940

2156,7

1413,3





6,022

12,072

18,15

24,296

30,46





29221,6

49242,8

53361

52399,1

43039,9



    продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по производству