Строительная техника

Промышленные тракторы

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

На скоростную характеристику двигателя при его случайном нагружении и потери мощности N% влияют конструктивные особенности двигателя и динамичность работы, характеризуемая угловыми ускорениями коленчатого вала. Влияние конструктивных особенностей двигателя на скоростную характеристику рассмотрено в работах В. Н. Попова, В. А. Гусятникова, Г. М. Кутькова и др., в связи с чем остановимся на динамике нагружения двигателя.

При работе двигателя промышленного трактора с гидротрансформатором угловые ускорения е = ±30 1/с2. Однако наиболее вероятна работа двигателя при угловых ускорениях е = = ±10 1/с2. В этом диапазоне двигатель работает около 80 % времени, причем значительное время (около 50 %) приходится на его работу с ускорениями,  близкими  к 0 (в  пределах 8 =  ±2  1/с2).

Турбинное колесо гидротрансформатора работает со значительно большими ускорениями е = ±40 1/с2, причем 90 % времени работа происходит с ускорением е = ±20 1/с2, а вероятность работы с ускорениями, близкими к нулю, не превышает 20 %.

Исследования, выполненные Е. С. Арсеньевым, показали, что в диапазоне ускорений насосного и турбинного колес гидротрансформатора е = ±30 1/с2 и 8 = ±65 1/с2 соответственно безразмерные характеристики гидротрансформатора при стационарной и случайной нагрузках эквивалентны. Ускорения насосного и турбинного колес гидротрансформатора промышленного трактора находятся в этих пределах, поэтому имеются все основания принимать при случайной нагрузке стационарную характеристику гидротрансформатора.

Однако учитывая, что определенную долю времени двигатель работает с достаточно большими ускорениями коленчатого вала, были выполнены экспериментальные исследования по получению выходной характеристики МТБ при его работе непосредственно на тракторе с ГМТ и рабочим оборудованием бульдозера.

Значения крутящего момента при замедлении и ускорении не различались, поэтому на график указанные точки наносили совместно, после чего по методу наименьших квадратов была определена линия регрессии. По линии регрессии при частоте вращения турбинного колеса 1200—1600 об/мин уменьшение крутящего момента составляет около 7,5 Н-м или 1—1,5 %.

При частоте вращения турбинного колеса пт = 300—900 об/мин указанное расхождение увеличивается до 2 %. Полученные значения расхождения достаточно малы, и для тягово-динамических расчетов промышленных тракторов при случайной нагрузке характеристики двигателя и гидротрансформатора можно принимать эквивалентными характеристикам при стационарной нагрузке.

При работе двигателя на тракторе с МТ распределение вероятностей угловых ускорений коленчатого вала меняется, значительно увеличивается доля времени работы с е = 5—10 1/с2. При этом существенную роль играет тяговый фактор. Так при работе на IV передаче, на которой для трактора Т-4АП2 передаточное число соответствует верхнему пределу оптимальности производительности, двигатель около 30 % времени работает с ускорениями более ±10 1/с2 40 % времени — се= ±5—10 1/с2 и лишь 30 % времени — с ускорениями, близкими к нулю. При переходе на III передачу, которая по производительности и по передаточному числу ниже минимальной целесообразной границы, динамичность работы значительно снижается и распределение вероятности е приближается к имеющему место распределению вероятности в при работе двигателя с ГМТ. Точно так же, если передача будет выше IV, то динамичность работы двигателя заметно возрастет.

В этом случае, по результатам исследований имеются различные скоростные характеристики при работе двигателя с ускорением и замедлением. В диапазоне частот вращения коленчатого вала яд = = 1350-7-1700 отклонение крутящего момента составляет 10—25 Нм или 1,5—5 %. Аналогичные значения отклонений МА при случайной нагрузке были получены при исследовании динамики сельскохозяйственного трактора

При работе двигателя с ускорением существенного отличия скоростных характеристик при случайной и стационарной нагрузках не установлено.

В соответствии с полученными данными, а также в соответствии с результатами исследований, выполненных другими авторами (В. Н. Попов, В. А. Гусятников), скоростную характеристику двигателя при случайной нагрузке для трактора с МТ предложено описывать выражением

Кроме динамичности нагружения другим существенным фактором, снижающим мощность, передаваемую на ведущие колеса трактора, является ее отбор на гидропривод рабочего оборудования: бульдозера, рыхлителя, скрепера. Отбор мощности на гидропривод складывается из двух составляющих: первой — на преодоление сопротивления перепускных клапанов гидросистемы (не более 0,5 % от мощности двигателя), второй — на перемещение штоков гидроцилиндров рабочих органов. Вторая составляющая имеет место при включенном гидроприводе, т. е. установке распределителя в положение подъем или опускание. В зависимости от конструктивного исполнения гидропривода, стиля работы водителя, характеристик разрабатываемого грунта и т. п. частота и длительность включения гидропривода могут в определенных пределах изменяться, оказывая влияние на отбираемый крутящий момент и соответствующую мощность.

При этом мощность на гидропривод каждый раз требуется различная, вследствие чего она распределяется по одномодальному закону с положительной асимметрией. Мощность, потребляемая гидроприводом, составляет 1,0—18 % мощности двигателя.

В некоторых случаях отбор мощности может быть и большим, например до 30 % мощности двигателя. Однако это происходит в очень короткое время и его вероятность за срок эксплуатации трактора достаточно мала. Около 80 % времени работы гидропривод реализует от одного до 5—10 % мощности двигателя. Как правило, при испытаниях средняя мощность гидропривода за рабочий ход составляла 4—9 % мощности двигателя. Причем для трактора в агрегате с бульдозером, рыхлителем и скрепером не выявлено корреляции между крутящим моментом, отбираемым на гидропривод, и крутящим моментом по скоростной характеристике двигателя. В связи с этим мощность на гидропривод предлагается рассчитывать по формуле

Для гарантированного обеспечения требуемых тяговых характеристик трактора при наличии отбора мощности рекомендуется принимать Km = 0,07—0,1.

Отбор мощности на гидропривод рабочего оборудования в определенной степени зависит от рабочей скорости и уровня энергонасыщенности. Так, при заданной энергонасыщенности увеличение передачи и скорости рабочего хода влечет за собой некоторое увеличение абсолютной и относительной мощности, отбираемой на гидропривод оборудования, которое незначительно при оптимальном тяговом факторе (на 10—30 % при изменении скорости с 1,2 до 2,4 км/ч). Если же отклонение /м происходит в меньшую от оптимума сторону, т. е. трактор работает на передаче с недостаточным тяговым усилием, то происходит резкий рост мощности, потребляемой гидроприводом.

Автотранспорт для пехоты

  ТРАНСМИССИЯ. Для чего нужна трансмиссия легковому автомобилю

  Трансмиссия. Сцепление. Ведомый диск сцепления

  Основные схемы расположения двигателя и устройств трансмиссии ...

  Коробка передач. Трансмиссия

  Трансмиссия. Коробка передач, ремонт коробки передач. Коробку ...

  Раздаточная коробка. Трансмиссия