Тяговый расчет трактора и автомобиля

Тяговый расчет проектируемого (нoвoго) трактора, определение его основных параметров. Построение регуляторной характеристики двигателя. Тяговая характеристика для заданного почвенного фона. Тяговый расчёт существующего (серийного) автомобиля ГАЗ-3308.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 11.11.2016
Размер файла 88,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации.

ФГБОУ ВПО

Воронежский государственный аграрный университет им. Петра I

Кафедра тракторов и автомобилей

Курсовая работа

На тему: Тяговый расчёт трактора и автомобиля.

Воронеж 2014

Содержание

  • 1. Тяговый расчет проектируемого (hoboго) трактора
  • 1.1 Цель и исходные данные для расчета
  • 1.2 Определение основных параметров трактора
  • 1.2.1 Вес трактора
  • 1.2.2 Максимальная эффективная мощность двигателя и энергонасыщенность трактора
  • 1.2.3 Основные параметры движителей
  • 1.2.4 Передаточное число трансмиссии
  • 1.3 Расчёт и построение регуляторной характеристики двигателя
  • 1.4 Расчёт тяговой характеристики для заданного почвенного фона
  • 1.4.1 Общие сведения и расчётные формулы
  • 2. Тяговый расчёт существующего (серийного) автомобиля ГАЗ-3308
  • 2.1 Основные параметры автомобиля
  • 2.1.2 Внешняя скоростная характеристика двигателя
  • 2.2 Расчёт динамической характеристики для порожнего автомобиля
  • Список литературы

1. Тяговый расчет проектируемого (hoboго) трактора

1.1 Цель и исходные данные для расчета

К основным параметрам, от которых зависят прежде всего эксплуатационные свойства тракторов, относят: эксплуатационный вес, максимальная мощность двигателя, передаточные числа трансмиссии и размеры ведущих колес или гусеничного движителя. Тяговым расчетом определяют рациональные значения этих параметров, получают регуляторную характеристику двигателя и тяговую характеристику трактора.

При выполнении тягового расчета трактор рассматривается как тяговое энергетическое средство (ТЭС), т.е. вся мощность его двигателя реализуется через трансмиссию и движители для создания тяговой силы без резервирования на работу активных рабочих органов сельхозмашин через валы отбора мощности.

Основным классификационным показателем трактора, как ТЭС, является номинальное тяговое усилие, определяющее его тяговый класс. За такое усилие принято крюковое усилие, которое реализует трактор на взлущенной стерне колосовых культур со средней плотностью и нормальной влажностью (15.18 %) почвы при допустимом буксовании ведущих колес, равном 3.5, 14.16 и 16.,.18 % соответственно для тракторов гусеничных и колесных с колесной формулой 4К4 и 4К2.

Такое значение буксования обеспечивает при полной загрузке двигателя получение максимума тягового к. п. д. трактора и производительности машинно-тракторного агрегата, Типоразмерный ряд сельскохозяйственных тракторов (типаж тракторов) строят по вышеуказанному тяговому усилию, все тракторы разделяются на следующие тяговые классы: 0,2; 0,6; 0,9; 1,4; 2; 3; 4; 5 и 6. Номинальное тяговое усилие этих классов в среднем равно соответственно 2, 6, 9, 14, 20, 30, 40, 50 и 60 кН. Тракторы тягового класса 0,2 относят к малогабаритным, 0,6.2 - к универсально-пропашным 3.6 к тракторам общего назначения.

Тяговое усилие, которое может реализовать трактор на различных передачах при работе с максимальной тяговой мощностью, также называют номинальным (или расчетным) тяговым усилием трактора, полученным на определенной передаче.

В международной практике используется классификация колесных тракторов (в странах дальнего зарубежья на долю гусеничных тракторов сельскохозяйственного назначения приходится в среднем только 3 %) по максимальной тяговой мощности, полученной при испытаниях на гладкой горизонтальной и сухой бетонной поверхности или на горизонтальной поверхности, покрытой скошенной травой.

Исходными данными для расчета основных параметров и характеристик проектируемого (нового) трактора являются:

· Тяговый класс К=50 кН.

· Скорость движения, соответствующая тяговому классу Vн=8 км/ч.

· Тип трактора и прототип - 4к4б

· Число основных передач z =4.

· Почвенный фон - залежь.

· Тяговые сопротивления сельхозмашин, используемые при анализе тяговой характеристики, Ркр=40кН.

В настоящее время тракторы имеют три группы передач: замедленные (пониженные), основные (рабочие) и транспортные. Скорости движения при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя находятся соответственно в следующем диапазоне: 0,25.3,0; 5.15; 12.50 км/ч. Первая передача в группе основных передач является, как правило, резервной. Она называется так потому, что позволяет получить максимальное тяговое усилие на крюке несколько больше номинального, т.е. при повышенном буксовании движителей. Для уменьшения при необходимости буксования рекомендуется трактор балластировать или увеличивать его сцепной вес иными известными способами, например, гидродогрузкой ведущих колес. Принимают, что вторая передача соответствует номинальному тяговому усилию трактора, Скорость движения на этой передаче принимается исходной для расчета максимальной мощности двигателя и передаточных чисел трансмиссии.

Тяговый расчет выполняют в такой последовательности:

определение основных параметров трактора (эксплуатационного и конструктивного веса, максимальной эффективной мощности двигателя, размеров и радиуса качения ведущих колес, передаточных чисел трансмиссии);

расчет и построение регуляторной характеристики двигателя;

расчет и построение тяговой характеристики для заданного почвенного фона;

анализ тяговой характеристики.

1.2 Определение основных параметров трактора

1.2.1 Вес трактора

Различают вес конструктивный G0 (сухой) и эксплуатационный Gэ (полный). От эксплуатационного веса во многом зависят технико-экономические (производительность и удельный расход топлива) показатели трактора. При чрезмерно большом весе велики затраты энергии на перекатывание, наоборот, при малом весе велики потери на буксование движителей. Поэтому целесообразно обеспечить минимум суммы потерь на перекатывание и буксование. Такой вес называется оптимальным.

Расчётный эксплуатационный вес Gэ.

Конструктивный вес

1.2.2 Максимальная эффективная мощность двигателя и энергонасыщенность трактора

Максимальную (расчетную) мощность двигателя определяют из условия реализации номинального тягового усилия при заданной номинальной скорости движения на второй основной передаче:

Максимальная (расчётная) мощность двигателя

Сила сопротивления качению.

Проверка по энергонасыщенности

1.2.3 Основные параметры движителей

Основными параметрами движителей являются размеры ведущих колес, из которых определяют их радиус качения rк.

Радиус качения колес rк в м рассчитывают по формуле:

1.2.4 Передаточное число трансмиссии

Передаточное число трансмиссии на второй передаче

Обычно ряд основных передач трактора строят по принципу геометрической прогрессии. Знаменатель геометрической прогрессии

.

Диапазон основных скоростей движения

Передаточное число трансмиссии на первой передаче

.

Передаточное число трансмиссии на третьей передаче

Передаточное число трансмиссии на четвёртой передаче

1.3 Расчёт и построение регуляторной характеристики двигателя

Исходными данными для расчета регуляторной характеристики является максимальная мощность двигателя, а также принимаемые по прототипу номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя и удельный расход топлива (ge. в г/ (кВт-ч)).

Регуляторная характеристика двигателя показывает изменение частоты вращения коленчатого вала nд, эффективной мощности Ne, часового Gт и удельного gе расходов топлива в зависимости от крутящего момента Мд. Такую характеристику (в функции от крутящего момента) называют тяговой характеристикой двигателя, так как она используется для построения тяговой характеристики трактора, которая строится в функции от тягового усилия трактора, зависящего прежде всего от крутящего момента двигателя и передаточного числа трансмиссии.

В упрощенном варианте, используемом при тяговом расчете, регуляторную характеристику строят по значениям вышеуказанных показателей, определенных для трех основных режимов работы двигателя:

Частота вращения коленчатого вала

· На холостом ходу

· При максимальном крутящем моменте

Крутящий момент

· На номинальном режиме

· На режиме максимальной перегрузке

Эффективная мощность при М = М д. м.

II. Часовой расход топлива

· На номинальном режиме

· На холостом ходу

· На режиме максимальной перегрузки

Таблица 1 - Результаты расчёта по регуляторной характеристике

Режим работы.

Основные показатели работы двигателя.

nд, мин-1.

Мд, Нм.

Nе, кВт.

Gт, кг/ч.

ge, г/ (кВт•ч)

Холостой ход.

2033

0

0

9,8

?

Номинальная мощность.

1900

858

170,6

39,2

230

Максимальная перегрузка.

1357

1021

145

38,2

265

Работа с недогрузкой, Мд=0,5Мд. н.

1950

510,5

101

27

267

1.4 Расчёт тяговой характеристики для заданного почвенного фона

1.4.1 Общие сведения и расчётные формулы

Основной характеристикой тягово-энергетических свойств трактора является тяговая характеристика, выражающая зависимость его действительной скорости движения V, тяговой мощности Nкр, тягового к. п. д. зтяг буксования ведущих колес д, часового Gт и удельного расхода топлива gкр от тягового усилия Ркр. Тяговая характеристика - это построенная в других координатах регуляторная характеристика двигателя, трансформированная через трансмиссию и движитель, т.е. с учетом потерь энергии и скорости в трансмиссии, на перекатывание и буксование движителя.

Сцепной вес трактора

Таблица 2 - Зависимость буксования от тягового усилия проектируемого трактора (Gсц=111 кН, почвенный фон - залежь)

цкр

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

дкр,%

0

1

2,5

5

9

15

27

42

Ркр, кН

0

11,1

22,2

33,3

44,4

55,5

66,6

77,7

Холостой ход

Сила тяги на крюке на холостом ходу

Действительная скорость движения

Тяговая (крюковая) мощность на холостом ходу

Тяговый КПД на холостом ходу

тяговый расчет трактор автомобиль

Удельный (крюковой) расход топлива на холостом ходу

Номинальный режим.

Сила тяги на крюке при номинальном режиме работы

Действительная скорость движения при номинальном режиме работы

Тяговая (крюковая) мощность при номинальном режиме работы

Тяговый КПД при номинальном режиме работы

Удельный (крюковой) расход топлива при номинальном режиме работы

I. Режим максимальной перегрузки

II.

Сила тяги на крюке в режиме максимальной перегрузки

Действительная скорость движения в режиме максимальной перегрузки

Тяговая (крюковая) мощность в режиме максимальной перегрузки

Тяговый КПД в режиме максимальной перегрузки

Удельный (крюковой) расход топлива в режиме максимальной перегрузки

Таблица 3-Сводные результаты расчёта тяговой характеристики

Передача

Режим работы.

Значение показателей.

Ркр,

кН.

V,

км/ч.

Nкр,

кВт.

зтяг

д,

%

Gт,

Кг/ч

gкр,

г/ (кВт•ч)

Примечание.

1

Холостой ход.

0

7.2

0

0

0

5

?

-----

Номинальный режим.

72,6

4.0

80,6

0,472

40

39,2

489

-----

Максимальная перегрузка.

88,3

1,9

46,6

-

-

38,2

819

Необходимо перенести часть веса навесной машины на трактор.

0,5 Ркр. н

36,3

6,5

65,5

-

6

22

550

-----

2

Холостой ход.

0

8,6

0

0

0

6

?

-----

Номинальный режим.

59,1

6,7

110

0,645

15

39,2

356

-----

Максимальная перегрузка.

72,2

3.4

68.2

-

40

38,2

560

-----

0,5 Ркр. н

29,5

7,9

64,7

-

4

23

489

-----

3

Холостой ход.

0

10,2

0

0

0

7

?

-----

Номинальный режим.

47,8

8,6

114,2

0,668

12

39,2

344

-----

Максимальная перегрузка.

58,8

5,8

94,7

-

16

38,2

403

-----

0,5 Ркр. н

23,9

9,4

62,4

-

3

23

420

-----

4

Холостой ход.

0

12,2

0

0

0

9

?

-----

Номинальный режим.

38,3

10,8

114,9

67,4

7

39,2

341

-----

Максимальная перегрузка.

47,5

7,4

97,6

-

10

38,2

391

-----

0,5 Ркр. н

19,2

11,4

60,8

-

2

25

416

-----

2. Тяговый расчёт существующего (серийного) автомобиля ГАЗ-3308

2.1 Основные параметры автомобиля

Таблица 4 - Параметры автомобиля.

Марка автомобиля.

Колёсная формула

Грузоподъемность, кг

Полная масса автомобиля, кг

Полная масса прицепа, кг.

Габаритные размеры автомобиля, мм.

Шины.

Передаточные числа трансмиссии.

Тип двигателя.

Номинальная мощность двигателя, кВт.

Частота вращения кол. Вала, мин-1.

Удельный расход топлива при ном. Режиме работы, г/ (кВтч)

ГАЗ-3308

4х4

2000

5950

2000

2340х 2570

305-508Р

46,83; 24,13; 14,97; 9,16; 5,99

Б

92

3200

329

2.1.2 Внешняя скоростная характеристика двигателя

Тягово-скоростные показатели автомобиля зависят от изменения мощности Ne и крутящего момента Мд в функции частоты вращения nд двигателя. Для их определения используют внешнюю скоростную характеристику двигателя, т.е. характеристику, соответствующую полному открытию дроссельной заслонки у бензиновых и полному перемещению рейки топливного насоса у дизельных двигателей. Для построения внешней скоростной характеристики, как зависимости Ne, Мд = f (nд), рассчитывают ряд значений nд и соответствующих им значений Ne и Mд.

Частота вращения коленчатого вала

Мощность двигателя

Момент вращения коленчатого вала двигателя

Таблица 5 - Результаты расчёта внешней скоростной характеристики

Показатели.

Коэффициент частоты вращения аn.

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

1,0

nд, мин-1

960

1280

1600

1920

2560

3200

Nе, кВт

33,4

45,6

57,5

68,4

85,4

92

Мд, Н•м

332

340

343

340

319

275

aN

0,363

0,496

0,625

0,744

0,928

1,0

2.2 Расчёт динамической характеристики для порожнего автомобиля

Динамическая характеристика отражает максимально возможные тягово-скоростные свойства автомобиля. Обобщенным показателем этих свойств является динамический фактор (удельная сила тяги). Динамическая характеристика - это график зависимости Д=f (V) построенный для всех передач. Максимальные тягово-скоростные возможности автомобиль может обеспечить при работе двигателя на внешней скоростной характеристике. Динамическая характеристика подобна скоростной характеристике двигателя, но построена в других координатах (Д и V) и снята за трансмиссией, на ведущих колесах с учетом сопротивления воздуха.

Определение радиуса качения колёс

Скорость движения автомобиля

Площадь F поперечного сечения автомобиля

.

Сопротивление воздуха

Касательная сила тяги Рк

Динамический фактор (удельная сила тяги)

По расчетам, помещенным в таблицу 7, сначала строят динамическую характеристику для порожнего автомобиля (рис.5). В процессе эксплуатации автомобиль работает с разной весовой нагрузкой, при прочих равных условиях динамический фактор обратно пропорционален весу автомобиля. Исходя из этого, характеристику, построенную для порожнего автомобиля, путем дополнительных построений преобразуют в универсальную, позволяющую находить динамический фактор и производить другие эксплуатационные расчеты для любой массы автомобиля и автопоезда.

Таблица 6 - Сводные результаты расчётов динамической характеристики для порожнего автомобиля

Передача.

nд, мин-1

Мд, Н•м.

V, км/ч.

Рк, Н.

Рw, Н

Д.

1

960

332

3,6

28054

2,7

0,676

1280

340

4,9

28730

5

0,692

1600

343

6,1

28984

7,7

0,698

1920

340

7,3

28730

11

0,692

2560

319

9,7

26956

19,5

0.649

3200

275

12,2

23238

30,9

0.559

2

960

332

7,8

13247

12,6

0,319

1280

340

10,4

13566

22,5

0,326

1600

343

13,0

13686

35,1

0,329

1920

340

15,6

13566

50.5

0,326

2560

319

20,7

12728

89

0,304

3200

275

25,9

10973

139,3

0,261

3

960

332

14,0

7304

40,7

0,175

1280

340

18,7

7408

72,6

0,177

1600

343

23,4

7546

113,7

0,179

1920

340

28,0

7408

162,8

0,175

2560

319

37,4

7018

290,5

0,162

3200

275

46,7

6050

453

0,135

4

960

332

24,0

4283

119,6

0,100

1280

340

32,0

4386

212,7

0,101

1600

343

40,0

4425

332,3

0,099

1920

340

48,0

4386

478,5

0,094

2560

319

64,0

4115

850,7

0,079

3200

275

80,0

3548

1329,2

0,054

Список литературы

1. Гребнев В.П. Тяговый расчет трактора и автомобиля: Учебно-методическое пособие по курсовой работе/ В.П. Гребнев, О.И. Поливаев, О.М. Костиков. - Воронеж: ВГАУ, 2004. - 53с.

2. Гуськов В.В. Тракторы. Теория: Учебник/ В.В. Гуськов. - М.: Машиностроение, 1988. - 376с.

3. Кутьков Г.М. Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства/ Г.М. Кутьков. - М.: колосС, 2004. - 504с.

4. Скотников В.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля: учебное пособие/ В.А. Скотников, А.М. Мащенский, А.С. Солонский, - М.: Агропромиздат, 1986. - 383с.

5. Тяговые характеристики сельскохозяйственных тракторов: альбом-справочник. - М.: Россельиздат, 1979.240с.

6. Боловиев В.И. Автомобили и тракторы: Академия, 2008. - 384с.

7. Краткий автомобильный справочник: Том 2: Грузовые автомобили/ Б.В. Кисуленко, И.А. Венгеров, Ю.В. Дементьев [и др.]. - М.: Трансконсалтинг, 2004. - 720с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Тяговый расчет трактора. Определение его эксплуатационного веса и номинальной мощности двигателя. Расчет буксования в зависимости от нагрузки на крюке трактора. Построение регуляторной характеристики дизельного двигателя и передаточных чисел трансмиссии.

    курсовая работа [120,1 K], добавлен 11.08.2015

  • Определение номинальной мощности двигателей трактора и автомобиля, их эксплуатационной массы, диапазона скоростей, радиуса ведущих колес, передаточных чисел трансмиссии. Расчет, построение и анализ потенциальной тяговой и динамической характеристик машин.

    курсовая работа [185,4 K], добавлен 15.12.2010

  • Понятие науки "Теория тракторов и автомобилей". Тяговые показатели трактора и эффективность его использования в сельскохозяйственном производстве. Баланс мощности и тяговый потенциал трактора ДТ-75М. Проведение расчета ряда характеристик двигателя.

    контрольная работа [53,9 K], добавлен 28.03.2010

  • Расчёт мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля. Подбор передаточных чисел коробки передач. Тяговый баланс автомобиля. Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя. Построение динамической характеристики автомобиля.

    курсовая работа [236,2 K], добавлен 12.02.2015

  • Расчет внешней скоростной характеристики двигателя. Определение минимальной частоты вращения коленчатого вала, крутящего момента двигателя. Расчет скорости движения автомобиля. Тяговая сила на ведущих колесах. Динамический фактор по сцеплению с дорогой.

    курсовая работа [238,1 K], добавлен 23.10.2014

  • Расчет рабочего цикла и показателей двигателя трактора. Расчет процессов газообмена, сжатия и сгорания. Тяговый расчет трактора. Расчет номинальной мощности двигателя и эксплуатационного веса трактора, передаточных чисел трансмиссии и коробки передач.

    курсовая работа [261,1 K], добавлен 03.01.2016

  • Определение веса трактора, подбор шин для ведущих и управляемых колес. Расчет механизма на устойчивость. Определение номинальной мощности двигателя, передаточных чисел ступенчатой трансмиссии. Анализ маневренности средства, его тяговые характеристики.

    практическая работа [1,2 M], добавлен 02.07.2011

  • Выбор параметров двигателя, исходя из условия движения с максимальной скоростью. Передаточное число передач автомобиля. Тяговый расчёт: графики тягового баланса, мощности, динамического фактора, ускорений, времени разгона. Топливно-экономический расчёт.

    курсовая работа [127,7 K], добавлен 06.06.2010

  • Определение полной массы и нагрузок на оси автомобиля. Выбор двигателя и построение его внешней характеристики. Построение графика граничных ускорений. Определение разгонных характеристик и топливной экономичности, силовой передачи грузового автомобиля.

    курсовая работа [12,5 M], добавлен 14.12.2015

  • Расчет, построение и анализ тяговой характеристики трактора Т-150 и динамической характеристики автомобиля ЗИЛ-130; выбор скоростных режимов работы двигателей. Определение углов продольной и поперечной статической устойчивости трактора и автомобиля.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 09.04.2012

  • Определение полной массы и нагрузок на оси автомобиля Volkswagen Passat B5. Выбор шин, построение внешней характеристики двигателя. Определение передаточных чисел силовой передачи, времени и пути разгона автомобиля. Выбор динамической характеристики.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.12.2015

  • Расчет тяговой динамики и топливной экономичности автомобиля. Определение полной массы автомобиля и распределение ее по осям. Расчет координат центра тяжести. Динамическая характеристика и определение времени разгона. Расчет основных параметров сцепления.

    курсовая работа [404,0 K], добавлен 20.01.2013

  • Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя. Тяговый баланс автомобиля. Динамический фактор автомобиля, характеристика его ускорений, времени и пути разгона. Топливно-экономическая характеристика автомобиля, мощностной баланс.

    курсовая работа [276,2 K], добавлен 17.01.2010

  • Анализ и оценка основных тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля ВАЗ-2105, выбор его характеристик и их практическое использование. Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Топливная экономичность автомобиля.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.02.2010

  • Расчет и анализ тяговой характеристики трактора Т-150. Внешняя скоростная характеристика двигателя, выбор и расчет скоростных режимов его работы. Построение кривой буксования. Методика расчета данных для построения динамической характеристики автомобиля.

    курсовая работа [1001,2 K], добавлен 15.03.2015

  • Выбор исходных данных и их обоснование. Обзор параметров автомобилей-прототипов. Тяговый расчет: определение полной массы автомобиля, подбор шин. Мощность, необходимая для движения с максимальной скоростью. Построение скоростной характеристики двигателя.

    курсовая работа [142,5 K], добавлен 11.05.2012

  • Тягово-динамический расчет автомобиля. Определение динамических показателей, мощностного баланса автомобиля. Определение текущих значений эффективного удельного расхода топлива. Расчет лобового сопротивления. Динамическая характеристика автомобиля.

    курсовая работа [38,8 K], добавлен 26.11.2009

  • Максимальная мощность двигателя легкового переднеприводного автомобиля ВАЗ-1118 "Калина", его силовой и мощностной балансы, динамический паспорт. Топливно-экономическая характеристика автомобиля. Расчет давления воздуха в шинах. Время и путь разгона.

    дипломная работа [623,7 K], добавлен 15.09.2012

  • Краткая техническая характеристика автомобиля ВАЗ-21093 (параметры автомобиля). Определение характеристик двигателя и трансмиссии, обеспечивающих требуемые тягово-скоростные свойства автомобиля и топливную экономичность в заданных условиях эксплуатации.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 01.03.2010

  • Тягово-динамические характеристики автомобилей, анализ влияния на них конструктивных параметров. Тягово-скоростной и топливно-экономический расчет автомобиля КамАЗ. Определение эффективных мощности и крутящего момента. График ускорений автомобиля.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.01.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.