Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине "Теория трактора" для студентов специальности 150100

Тяговый расчет

1. 
   Определяем эксплуатационный вес и массу трактора
   

_{G } ^Pкрн

_ 14000

 35000 Н

 35 кН




э
крн
0,4 1 ^;

m  ^Gэ
э _g
 ³⁵⁰⁰⁰  3567 кг _,

9,81

где конструкционная масса ^m_к
трактора равна

m
m_к  ^э
k_к

 ³⁵⁶⁷  3100 кг

,
1,15

где ^k_к ^{ 1,15} - для колесных тракторов (прил. 4).

2. 
   Определяем силу сопротивления качению трактора
   

P_f 
f G_э
 0,10  35  3,5 кН _.

3. 
   Определяем номинальную касательную силу тяги
   

^Pкн
^{ P}крн

• 
  P_f
  

 14  3,5  17,5 кН _.

4. 
   Определяем предельные по сцеплению силу тяги на крюке и каса- тельную силу тяги
   

_Pпр _{= } сц _G
= ^{ сц} λ^. G
= 0,6^. 1^.35 = 21 кН

кр кр сц кр сц э

 P

P
пр пр
к кр

• 
  P_f
  

 21  3,5  24,5 кН _.

5. 
   Определяем статическую нагрузку на оси трактора
   

^Y1ст
 1  _ст  G_э

 0,35  35  12,25 кН _;

^Y2ст
 _ст G_э

 0,65  35  22,75 кН _.

6. 
   Определяем динамическую нагрузку на оси трактора при
   

^Pкр
^{ P}крн

^Y1н
^{ Y}1ст

• 
  ^hкр
  

^Pкрн L

 12,25  ^{0,4 14}  10,0 кН _;

2,45

^Y2н
^{ Y}2ст

• 
  ^hкр
  

^Pкрн L

 22,75  ^{0,4 14}  25кН _,

2,45

где принимаем
^hкр
 0,4 м _;
L  2,45 м
(трактор-прототип МТЗ-82).

7. 
   Для подбора пневмошин определяем расчетные на них нагрузки (статическую нагрузку для шин переднего моста и динамическую для шин заднего моста)
   

Q  1,3 ^Y1ст
1 ₂
 1,3^12,25  8 кН _;

2

Q  1,3 ^Y2н
2 ₂

 1,3 ²⁵  15,6 кН

2

и выбираем давление воздуха в пневмошинах (см. прил. 5, табл.2)

^p1ш
 140 кПа,
^p2ш
 100 кПа _.

8. 
   По расчетным значениям вертикальной нагрузки на шины и приня- тым давлениям в них по соответствующим таблицам, приведенными в ГОСТ
   

7463-89 "Шины пневматические для тракторов и сельскохозяйственных ма- шин (см. прил. 6) по табл. 1 подбираем шины, а по табл. 2 определяем тех- нические данные этих шин.

2. Технические данные пневмошин

№	Ось трактора	Обозначение шины по ГОСТ	Свободный диаметр D , м	Ширина профиля b , м
1	Передняя	9,5-32	1,24	0,241
2	Задняя	15,5R38	1,57	0,394

9. 
   Определяем динамические радиусы пневмошин по приближенной эмпирической формуле
   

^rд1 ^rд2
 0,5 D₁  0,14...0,18 b₁
 0,5 D₂  0,14...0,18 b₂

 0,5 1,24  0,16  0,241  0,58 м _;

 0,5 1,57  0,16  0,394  0,72 м _.

Принимаем эти значения радиусов в качестве расчетных для всех режимов нагружения колес трактора.

10. 
    Производим для ряда значений ^P_к
    

вания по формуле
подсчет коэффициентов буксо-

^{ } P

_k _
^  P
_0,31 _

   _пр

1  ^1  ^{к } 

^{ 0,5 } ^{1  1  к } 

_  _P^пр  _

_{ } 24,5 _{ }

_  к  _{  }
и результаты расчета сводим в табл. 3.

11. 
    По данным табл. 3 строим кривую буксования проектируемого трактора (образец см.в приложении 9, рис. 1).
    

3. Зависимость буксования от тяговой силы
^Pкр

№	Pк , кН	Pкр , кН	
1	3,50	0	0,023
2	5,00	1,50	0,034
3	10,0	6,50	0,075
4	15,0	11,5	0,127
5	20,0	16,5	0,204
6	24,5	21,0	0,400

12. 
    Для заданного числа передач
    

^{m  4} , используя в качестве прототи-

па трансмиссию трактора МТЗ-82, строим кинематическую схему проекти- руемого трактора (рис. 2) и по ней определяем соответствующие числа по- люсов зацепления зубчатых колес:

• 
  в приводе к переднему мосту:
  

n₁  4; n₂
 3; n₃

 0;

• 
  в приводе к заднему мосту:
  

n₁  3; n₂
 1; n₃

 0.

13. 
    Определяем механические КПД к передним и задним колесам при- водов:
    

      ⁿ¹ ⁿ² ⁿ³ _,

м
где принимаем
г тр
г 1 2 3

_г  1,0 _;
₁  0,99 _;
₂  0,98 _;
₃  0,99 _.

Результаты расчета частных механических КПД:

_м1  0,904;
^м 2
 0,951_.

Определяем значение механического КПД всей трансмиссии
_м =₁_м1 + ₂_м2 = 0,938,

1

2
где
  ^Y1н G_э
 ¹⁰  0,286;

35

  ^Y2н G_э
 ²⁵  0,714

.
35

3
Ñö 2
1,4

Äô Ä Äô


4
1,2,3

n₁ =4;
n₂ =3;
n₄ =0.
n₁ =3;
n₂ =1;
n₃ =0.

Рис. 2. Кинематическая схема трансмиссии колесного трактора 4К4а (рабочий диапазон)

14. 
    Определяем потребную номинальную мощность двигателя
    

N_н 
^Pкн k_з
^vT 1
_м
 17,5  2,36

0,9  0,938

 48,92 кВт _,

где по заданию
^vT1
 8,5 км / ч  2,36 м / с _.

15. 
    По расчетному значению мощности из прил. 8 выбираем серийный двигатель - 4-х тактный дизель с параметрами, приведенными в табл. 4.
    

4. 
   Параметры выбранного серийного тракторного дизеля
   

Марка двигателя	Nн , кВт	M н , Н·м	н , рад/с	k м	kn	geн , г/(кВт·ч)
Д-241	51	232	219,9	1,12	1,5	258

16. Определяем следующие параметры внешней скоростной харак- теристики двигателя:

• 
  частоты вращения вала двигателя:
  

н ^;
_{n } 30 _н



n  ^nн _;

k

м
n
n₀ 
n_н  n_{м ; n
2} хх
 1,08 n_{н ;}

• 
  крутящие моменты двигателя:
  

N_н


M_н  _;
н
M _м  k_м
M_{н ;}
M ₀ 
M_н  M _{м ;} 2
^M хх
 0 _,

где крутящий момент М₀ соответствует режиму работы двигателя при частоте n₀

• 
  эффективные мощности двигателя:
  

N_м  _м
M _{м ;}
N₀  _{0
M } n₀

⁰ 30

^M 0 ^;
Nхx
 0 _;

• 
  часовые расходы топлива:
  

_{G } ^geн ^Nн _{; G } ^GTн _;

^Tн 1000 ^Tм
_{G } ^GTн ^{ G}Tм _{; G}

1,25

 0,25 G _,

^{T 0} ₂ Tx Tн
где часовой расход топлива G_T0 соответствует режиму работы двигателя при частоте n_0.

• 
  удельные расходы топлива:
  

^geн
– задано; ^g
 1000 ^GTм _;

N

eм
eм
^ge0
 1000 ^{GT 0}
N₀
^gex
  _.

Значения расчетных параметров ВСХ для четырех характерных ре- жимов работы двигателя приведены в табл.4.

4.