Оценка тягово-скоростных показателей трактора с помощью тяговой диаграммы Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

тяжести узла подвески, ср - угол, характеризующий отставание фазы перемещения от фазы силы 2па>

'8<р=я

Представленный комплекс из решений прикладных задач по определению предельных режимов движения многоцелевых гусеничных машин вполне распространим на машины любых типоразмеров, массовых характеристик и параметров подвески. Решения таких задач необходимы как создателем подобной техники, так и службам и ведомствам, у которых такая техника находится в эксплуатации,

Библиографический список

1. Исаков П.П. Теория и конструкция танка. Т.6. Вопросы проектирования ходовой части военных гусеничных машин. -М.: Машингстроение, 1985 — 244 с.

2. Дмитриев A.A., Чобиток В.А., Тельминов A.B. Теория и расчет нелинейных систем подрессоривания гусеничных машин. М.: Машиностроение, 1976 - 207 с.

3. Кобринский А.Е., Кобринский A.A. Виброударные системы. М.: Наука, 1973 - 592 с.

БАЛАКИН Павел Дмитриевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Теория механизмов и машин» ОмГГУ.

КУЗНЕЦОВ Эрнст Андреевич, кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Техническая механика» ОТИИ.

ДЕНИСЕНКО Виктор Иванович, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Двигатели» ОТИИ.

АЛФЕРОВ Станислав Владимирович, начальник отделения обслуживания лаборатории вычислительной техники.

КНЯЗЬКИН Олег Николаевич, преподаватель кафедры технологии производстга БТ ОТИИ.

Дата поступления статьи а редакцию: 25.09.2006 г. © Балакин П.Д., Кузнецов Э.А., Денисенко В.И., Алферов C.B., Кня-.ьхин О.Н.

УДК ¿21.436.03 в в КОВАЛЕВСКИЙ

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

ОЦЕНКА ТЯГОВО-СКОРОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАКТОРА С ПОМОЩЬЮ ТЯГОВОЙ ДИАГРАММЫ

В работе рассматривается новый вид тяговой характеристики трактора - тяговая диаграмма. Диаграмма позволяет оценить тягово-скоростные показатели трактора для различных видов агрегатирования и грунтовых условий во всем эксплуатационном диапазоне.

Постоянное увеличение объемов строительства, дорожных работ и добычи полезных ископаемых требует беспрерывного развития и совершенствования конструкций дорожных, погрузочных и строительных машин. В то же время не стоит забывать и об их энергетической базе — промышленных тракторах (ПТ).

Запоследние годы мощности промышленныхтрак-торов значительно возросли, что способствовало повышению их энергонасыщенности и производительности. В тоже время увеличились рабочие скорости моторно-трансмиссионнойустановки (МТУ). Для современных промышленных тракторов показатель энергонасыщенности (М ) составляет 5,9 - 11 кВт на 1 т конструктивной массы трактора [ 1 ], и это далеко не предел.

В ПТ основным источником энергии по-прежнему остается дизель с топливной аппаратурой разделенного типа. От эффективности его работы зависит надежность, производительность и работоспособность трактора. Следовательно, актуальной является проблема повышения мощности и надежности силовой установки ПТ. Решение данной проблемы может быть достигнуто за счет совершенствования конст-

рукции топливной аппаратуры [3] дизеля (изменения ее конструктивных и регулировочных параметров). От работы ТА зависят основные показатели двигателя: мощность, экономичность, надежность, долговечность и стабильность работы, уровень шума, удельные массовые и объемные характеристики, токсичность и дымность отработавших газов [2].

Изменение конструктивных и регулировочных параметров привода насоса высокого давления (НВД) без учета допустимых контактных напряжений в паре кулачок-ролик не рационально [3]. Влияние этих параметров на технико-экономические показатели двигателя может быть оценено с помощью программы гидродинамического расчета топливной аппаратуры «315ТО». Кроме того, необходимо учитывать, как эти параметры повлияют на тягово-скоростные показатели промышленного трактора. Для этой цели необходимо произвести тяговый расчет с учетом изменений параметров привода НВД.

Тяговый расчет является композицией трех составляющих. Каждая из них рассматривается в отдельности и решает свою определенную задачу.

Первая составляющая определяет основные показатели трактора и моторно-трансмиссионной ус-

Уд. км/ч

12 8 4

О 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Ркр, кН Рис. 1. Тяговая характеристика трактора ДТ-75

тановки (МТУ). Эти показатели обеспечивают наивысшую эффективность агрегата на базе выбранного трактора. К ним можно отнести: массу трактора (тт), массу основных агрегатов на базе трактора, эффективную мощность двигателя (N^1, оптимальный диаметр гидротрансформатора (Оаопт), число передач, тяговые факторы на рабочих передачах переднего и заднего хода (¡|п).

Вторым компонентом данного расчета является определение зависимостей коэффициентов буксования (8), сопротивления передвижению (1с) от соответствующих аргументов, атакже значения КПД трансмиссии (г)т11) и движителя трактора.

Третьей составляющей тягового расчета является регламентация типа грунта, вида агрегатирования и способа построения теоретической тяговой характеристики.

С помощью зависимостей описанных в работах авторов: Гинзбурга Ю.В., Шведа А.И., Парфенова А.П., Довжика В.А., Злотника М.И. и т.д., при помощи ЭВМ, была разработана программа тягового расчета, позволяющая оценить тягово-скоростные показатели с достаточной вероятностью и облегчить построение тяговых характеристик трактора.

Традиционная оценка показателей трактора по зависимости мощности на крюке (Мир) от тягового усилия (РК|1) с помощью тяговой характеристики (рис. 1) не является достаточной. Существующий п теории трактора способ построения данной характеристики не дает полной информации об его качествах как базы для дорожно-строительного агрегата во всем диапазоне эксплуатационных условий [ 1 ]. Кроме того, по результатам расчета необходимо анализировать девять вариантов тяговых характеристик. Это делает расчет громоздким, а также затрудняют анализ тяговых показателей.

В данной работе рассмотрен новый вид тяговой характеристики — тяговая диаграмма, изображенная на рис. 2. Она позволяет объективно оценить тягово-скоростные показатели трактора для различных видов агрегатирования и во всем эксплуатационном диапазоне грунтовых условий. Тяговая характеристика трактора, изображенная на рис. 1, может быть использована как дополнение к тяговой диаграмме.

Тяговый расчет выполнялся для трактора ДТ — 75. Эксплуатационная масса трактора шт = 6950 кг, максимальная мощностью двигателя N. = 66 кВт. Трансмиссия выбрана механическая.

Удельное тяговое усилие на крюке определяется по следующей зависимости:

(1-1)

где Рк — тяговое усилие на ведущих колесах, кН;

в - сцепной вес агрегата.

О, % 80 60 40 20 2 4 6 8 10 VI , км/ч

Рис. 2. Тяговая диаграмма трактора ДТ-75

Удельное тяговое усилие на крюке рассчитывается для трех вариантов сцепного веса агрегата: Сп = 100; 80; 68 кН (трактор в агрегате с бульдозером и рыхлителем; с бульдозером; со скепером).

Коэффициент буксования для гусеничных тракторов рассчитывается по следующей формуле: • V

]—^г ' (1-2)

^кртах у

где Дфк|) = 0, а = 0,05 при стационарной характеристике нагружения и постоянном сцепном весе; Дфкр = 0.07; а = 0,15 при случайной характеристике нагружения и сцепном весе.

На диаграмме коэффициент буксования при статической характеристике нагружения обозначаем сплошной линией, а при динамической — пунктирной.

Анализа тяговой диаграммы изображенной на рис. 2 позволяет сделать следующие выводы: в наиболее тяжелых условиях (Св = 100 кН; <рк = 1,2) трактор обеспечивает достаточно эффективную работу; на 2-й передаче возможна эффективная работа в наиболее легких условиях.

Рассмотренная в работе тяговая диаграмма позволяет более объективно и точно оценить тягово-ско-ростные показатели трактора для различных видов агрегатирования и грунтовых условий. Кроме того, отпадает необходимость анализировать несколько вариантов тяговых характеристик, что упрощает анализ полученных данных.

Библиографический список

1. Гинзбург Ю. В. Промышленные тракторы / Ю. В, Гинзбург, А. И. Швец, А. П. Парфенов. - М.; Машиностроение, 1986. - 296 с.

2. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. / Б.Н. Файнлейб. - Л.: Машиностроение, 1990. - 352 с.

3. Расчетное определение рациональной компоновки привода насоса 6ТН9х10Тпри работе с повышенными цикловыми подачами / Макушев Ю.П., Ковалевский В.В. // Вестник Павлодарского университета. - 2005. - Вып. № 2. С. 1 - 6.

КОВАЛЕВСКИЙ Владимир Викторович, аспирант.

Дата поступления статьи в редакцию: 02.10.2006 г. © Ковалевский В.В.