Техническая характеристика трактора

1. Тяговый расчет трактора 1.1  Определение тягового диапазона трактора

Тяговый диапазон трактора определяется по формуле

, (1)

где Р_Н и Р - соответственно номинальная сила тяги (по заданию) и сила тяги трактора предыдущего класса, Н;

Е- коэффициент расширения тягового диапазона, рекомендуемый в среднем 1,3. Для тракторов класса тяги 0,2-0,6 тяговый диапазон принимаем δ_т=2,2.

Зная тяговый диапазон и номинальную силу тяги трактора можно определить его минимальную крюковую силу из соотношения

, (2)

откуда

 = H

Принимаем

 =2727 H

1.2  Определение массы трактора

Масса трактора - важнейший эксплутационный показатель, который в значительной степени определяет тягово-сцепные свойства трактора.

Эксплуатационную массу трактора определяем по формуле

 кг, (3)

где Р_н - номинальная сила тяги (по заданию), Н;

φ_доп - допустимая величина коэффициента использования сцепного веса трактора лежит в пределах 0,5-0,7;

λ_к - коэффициент нагрузки на ведущие колеса трактора (для колесных тракторов) равен 0,75;

f - коэффициент сопротивления качению (для колесных тракторов) лежит в пределах =0,05-0,1;

g - ускорение свободного падения, м /c².

Конструкционная (сухая) масса трактора m- масса трактора в не заправленном состоянии, без тракториста, инструмента, дополнительного оборудования и баланса, определяется по формуле

 (4)

где  - масса воды;

 - масса горюче-смазочных материалов;

 - масса инструмента и запчастей;

 - масса баланса;

 - масса трактора;

Конструкционную массу определим по следующему выражению

 кг (5)

 

1.3 Определение радиуса ведущих колес трактора

Размер колес существенно влияет на проходимость трактора, скоростные качества, условия сцепления его с почвой, величину удельного давления на грунт и степень его уплотнения. Расчетный радиус ведущих колес определяем следующим образом. Рассчитываем нагрузку, приходящуюся на колеса, по формулам

 H (7)

 H,

где G_З.К. и G_П.К.- вертикальная нагрузка, приходящаяся соответственно на задние и передние колеса, H.

1.4 Определение теоретических рабочих скоростей движения трактора

 

Выбор структуры рода основных передач производим по принципу геометрической прогрессии, что обеспечивает одинаковые пределы изменения крутящего момента двигателя на всех передачах.

Знаменатель геометрической прогрессии находим из выражения

, (9)

где  - знаменатель геометрической прогрессии;

V_r1=1,42 - теоретическая скорость на первой основной передаче, м/с;

V_rz =5,8 - теоретическая скорость на высшей передаче, м/с;

Z=7 - количество передач.

Зная скорость на первой основной передаче и знаменатель геометрической прогрессии, определяем теоретическую скорость на любой передаче

 (10)

где V- скорость на К-ой передаче;

K - номер передачи.

, ;

,  ;

, ;

, ;

,

Передаточное число трансмиссии находят следующим образом

 (11)

где =30 - номинальное число оборотов коленчатого вала двигателя, с^-1 (принимаем по заданию);

=0,37 - радиус качения ведущего колеса колесного трактора, м;

- скорость движения на К - ой передаче, м/с.

1.5 Расчет номинальной мощности двигателя

Расчет номинальной мощности двигателя производим с учетом номинального тягового усилия трактора, силы сопротивления качения, массы трактора, потерь на трение в трансмиссии и необходимого запаса мощности двигателя.

Учитывая выше изложенное, номинальную мощность двигателя определяем по формуле

 кВт, (12)

где P_кн - номинальное тяговое усилие, H;

V_тн – расчетная, скорость движения, на низшей рабочей передаче при номинальной силе тяги, м/с;

 - КПД трансмиссии

, (13)

где  = 0,987 - КПД цилиндрической пары шестерен;

 = 0,977 - КПД конической пары шестерен;

 = 0,96 - КПД учитывающий, потери мощности на холостом ходу;

n=3 и m=1 - степенные показатели числа пар шестерен, работающих в трансмиссии на заданной передаче (берутся на основе конструкции коробки передач трактора-прототипа);

 - коэффициент эксплуатационной загрузки тракторного двигателя = 0,85

2. Расчет ДВС

2.1 Процесс впуска

Процесс впуска предназначен для наполнения цилиндра рабочей смесью у карбюраторных ДВС и воздухом у дизелей. От совершенства этого процесса зависят мощностные и экономические показатели ДВС.

Начинается такт впуска в за 10⁰-30⁰ поворота коленчатого вала, до прихода поршня в верхнюю мертвую точку ДВС. Заканчивается не в нижней мертвой точке (НМТ), а в точке, соответствующей повороту коленчатого вала на 40⁰-80⁰ от НМТ.

Процесс впуска характеризуется величиной потери давления при впуске

ΔPa = Po - Pa (15)

ΔPa=(β²+ξ_ВП)ω²_ВПρ_В