1.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (КПД) ТРАНСМИССИИ
Механический КПД трансмиссии учитывает потери на трение, взбалтывание масла и т.п. Он зависит от числа пар зубчатых передач, находящихся в зацеплении, типа шестерен и способа их соединения между собой, от типа промежуточных соединений и муфт сцепления, вязкости и уровня заливаемого масла и других факторов. Часть потерь зависит от значения передаваемых моментов, а другая часть потерь зависит в основном от скорости вращения деталей и почти не зависит от нагрузочного режима.
Для тракторов с колесной формулой 4К2 определяем КПД ветвей трансмиссии, соединяющих маховик с задними ведущими колесами. Распределение мощности по ведущим мостам зависит от распределения массы трактора по мостам, схемы трансмиссии, почвенного фона, действия на трактор со стороны с.-х. машины, сил и моментов, величины и других факторов.
Механический КПД ветвей трансмиссии, соединяющих маховик с задними ведущими колесами представим как
hтрi= hхолhн = ( 1- x )hцnhкm, (12)
где hхол и hн - КПД, учитывающие потери соответственно холостого хода и при работе под нагрузкой;
hц и hк - КПД, соответственно цилиндрической и конической пар шестерен (hц=0,985...0,99 и hк=0,975...0,98);
m и n - соответственно число пар цилиндрических и конических шестерен, находящихся в зацеплении на данной передаче
x - коэффициент, учитывающий потери холостого хода в трансмиссии (x=0,03...0,05).
Находим КПД трансмиссии для первой и второй передач
hтр1(1-2) =
Механический КПД привода ВОМ hвом рассчитываем в соответствии с формулой (12), при этом значение x выбираем по меньшим пределам. Расчет проводится для зависимого привода ВОМ, так как такой привод планируем использовать для технологического модуля.
hвом = hхолhн = ( 1- x )hцnhпл, (13)
где hпл -КПД планетарного механизма (hпл =0,96).
hвом(1-2) =
1.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОМИНАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ТРАКТОРА
Эксплуатационную мощность двигателя Nен, для обеспечения заданных тягово-приводных и скоростных показателей трактора подсчитываем по формуле:
= кВт (14)
где Pк.н.1 - номинальная касательная сила тяги на 1 основной передаче, кН.
Nвом - мощность, необходимая для привода рабочих машин от вала отбора мощности на расчетном тяговом режиме, кВт.
Номинальную касательную силу тяги на 1-ой передаче определяем по формуле: = 8,198 кН (15)
где Pf - сила сопротивления качению.
Она определяется по формуле:
=кН (16)
здесь G - вес трактора.
2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
2.1 ЗАДАЧИ РАСЧЕТА И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
В задачи теплового расчета двигателя, прежде всего, входит определение параметров состояния рабочего тела в характерных точках рабочего цикла двигателя и определение энергетических и экономических показателей цикла и двигателя, на основании которых рассчитываем также основные размеры двигателя (диаметр цилиндра и ход поршня). Основными исходными данными для расчета являются: номинальная эффективная мощность и соответствующая ей частота вращения коленчатого вала двигателя; степень сжатия; тип камеры сгорания; коэффициент избытка воздуха; вид топлива; расчетные параметры окружающей среды (давление и температура) и ряд других.
Тепловой расчет двигателя выполняем по исходным данным в соответствии с индивидуальным заданием на курсовую работу.
В задании на курсовую работу приводится часть необходимых для теплового расчета исходных данных, остальными задаемся, ориентируясь на прототип двигателя.
Тепловой расчет выполняем на ПЭВМ по программе, составленной на кафедре тракторов и автомобилей.
Среди исходных данных задаемся коэффициентом избытка воздуха a, подогревом заряда на впуске DT степенью повышения давления lp.
Для номинального режима эти значения принимаем в пределах:
a = 1,3...1,65 - для дизельных двигателей с неразделенной камерой сгорания;
DT = 10...30 К - для дизелей без наддува;
lp= 1,6...2,5 - для дизелей с неразделенной камерой сгорания.
На величину степени повышения давления влияет режим впрыска топлива, форма камеры сгорания и способ смесеобразования.
При выборе lp учитываем, что увеличение lp приводит к уменьшению степени предварительного расширения r. Для большинства дизелей r = 1,2...1,7 (большие значения характерны для раздельных камер сгорания).
Ниже приводятся обозначения величин с указанием их размерности, которые приняты в расчетных формулах. Эти обозначения приводятся, в основном, в том порядке, в каком они встречаются по алгоритму расчета.
Таблица 1.
Обозначения | Параметры | Размерность |
1 | 2 | 3 |
mO | теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива | кг/кг топлива |
МО | теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива | кмоль/кг топлива |
М1 | количество подаваемого свежего заряда на 1 кг топлива | кмоль/кг топлива |
М2 | Количество продуктов сгорания на 1кг топлива | кмоль/кг топлива |
С | массовая доля углерода в топливе | - |
Н | массовая доля водорода в топливе | - |
О | массовая доля кислорода в топливе | - |
nН | номинальная частота вращения | об/с |
рO | расчетное атмосферное давление | МПа |
Тс | расчетная температура окружающего воздуха | К |
рК | давление после компрессора (на впуске) | МПа |
TK | температура после компрессора (на впуске) | К |
nK | показатель политропы сжатия в компрессоре | - |
Dра | потеря давления на впуске | МПа |
TK` | температура на впуске (с учетом подогрева) | К |
DT | подогрев свежего заряда на впуске | К |
ра | давление в цилиндре в конце впуска | МПа |
ТА | температура в конце процесса впуска | К |
e | степень сжатия | - |
рr | давление в конце процесса впуска | МПа |
Tr | температура в конце процесса впуска | К |
hV | коэффициент наполнения цилиндров | - |
gr | коэффициент остаточных газов | - |
n1 | показатель политропа сжатия | - |
pc | давление в конце процесса сжатия | МПа |
Тс | температура в конце процесса сжатия | К |
a | коэффициент избытка воздуха | - |
mт | молекулярная масса паров топлива | кг/кмоль |
m0 | химический коэффициент молеку- лярного изменения горючей смеси | - |
m | Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси | |
Hи | низшая теплота сгорания топлива | кДж/кг |
Нрс | теплота сгорания рабочей смеси | кДж/кмоль |
xz | коэффициент использования теплоты в процессе сгорания | - |
Сvc | средняя мольная изохорная теплоемкость рабочей смеси | кДж/кмоль |
Сvz | средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания | кДж/кмоль |
λp | степень повышения давления | - |
рz | максимальное расчетное давление в цикле | МПа |
Тz | температура в конце процесса сгорания | К |
А | коэффициент в уравнении для расчета Тz | кДж/кмоль |
B | коэффициент в уравнении для расчета Тz | кДж/кмоль |
F | коэффициент в уравнении для расчета Тz | кДж/кмоль |
r | степень предварительного расширения | - |
n2 | показатель политропы расширения | - |
d | степень последующего расширения | - |
pB | давление в конце процесса расширения | МПа |
TB | температура в конце процесса расширения | К |
pi | теоретическое среднее индикаторное давление | МПа |
pi | среднее индикаторное давление | МПа |
pк | плотность заряда на впуске | кг/м |
R | газовая постоянная для воздуха | Дж/кгК |
hi | индикаторный КПД | - |
n | коэффициент полноты индикаторной диаграммы | - |
gi | удельный индикаторный расход топлива | г/кВтч |
... в различных дорожных условиях. Тяговым принято считать режим, при котором от двигателя к ведущим колесам подводится мощность, достаточная для преодоления внешних сопротивлений движения. Показатели тягово-скоростных свойств автомобиля (максимальная скорость, ускорение при разгоне или замедление при торможении, сила тяги на крюке, эффективная мощность двигателя, подъем, преодолеваемый в различных ...
... частоты вращения коленчатого вала ,часового и удельного эффективного расходов топлива в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов двигателя, работающего на регуляторе. Чаще всего регуляторную характеристику строим как зависимость названных параметров от частоты вращения коленчатого вала и крутящего момента двигателя. Регуляторная характеристика двигателя имеет две ветви: непосредственно ...
... (1.13) Передаточные числа трансмиссии на остальных передачах основного ряда определяются через знаменатель геометрической прогрессии , , , , . 1.10 Расчет и построение теоретической тяговой характеристики трактора Исходными данными для тягового расчета трактора являются текущие значения крутящего момента , частоты вращения и часового расхода топлива при работе дизеля по внешней ...
... 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 ...
0 комментариев