1. Тяговий розрахунок трактора
1.1Визначеннятягового діапазону трактора
Тяговий діапазон тракторавизначається за формулою
, (1)
де Р Н і Р - відповіднономінальна сила тяги (за завданням) і сила тяги трактора попереднього класу, Н
Е-коефіцієнт розширеннятягового діапазону, рекомендований в середньому 1,3. Для тракторів класу тяги0,2-0,6 тяговий діапазон приймаємо Оґ т = 2,2.
Знаючи тяговий діапазон іномінальну силу тяги трактора можна визначити його мінімальну крюковую силуіз співвідношення
, (2)
звідки
= H
Приймаємо
= 2727 H
1.2Визначеннямаси трактора
Маса трактора -найважливіший експлуатаційних показник, який в значній мірі визначаєтягово-зчіпні властивості трактора.
Експлуатаційну масутрактора визначаємо за формулою
кг , (3)
де Р н -номінальна сила тяги (за завданням), Н
П† доп -допустима величина коефіцієнта використання зчіпного ваги трактора лежить вмежах 0,5-0,7;
О» до - коефіцієнт навантаження на провідні колеса трактора (дляколісних тракторів) дорівнює 0,75;
f - коефіцієнтопору коченню (для колісних тракторів) лежить в межах = 0,05-0,1;
g - прискорення вільного падіння, м/ c 2 .
Конструкційна (суха)маса трактора m-маса тракторав не заправленому стані, без тракториста, інструменту, додатковогообладнання та балансу, визначається за формулою
(4)
де - маса води;
- маса паливно-мастильних матеріалів;
- маса інструменту і запчастин;
- маса балансу;
- маса трактора;
Конструкційна масавизначимо за наступним висловом
кг (5)
1.3 Визначення радіусаведучих коліс трактора
Розмір коліс істотновпливає на прохідність трактора, швидкісні якості, умови зчеплення його згрунтом, величину питомого тиску на грунт і ступінь його ущільнення.Розрахунковий радіус ведучих коліс визначаємо наступним чином. Розраховуємонавантаження, що припадає на колеса, за формулами
H (7)
H ,
де G З.К. і G П.К . - Вертикальне навантаження, що припадає відповідно назадні і передні колеса, H.
1.4 Визначеннятеоретичних робочих швидкостей руху трактора
Вибір структури родуосновних передач виробляємо за принципом геометричної прогресії, щозабезпечує однакові межі зміни крутного моменту двигуна на всіх передачах.
Знаменник геометричноїпрогресії знаходимо з виразу
, (9)
де - знаменникгеометричній прогресії;
V r 1 = 1,42 - теоретична швидкість на першій основнійпередачі, м/с
V rz = 5,8 - теоретична швидкість на вищійпередачі, м/с
Z = 7 - кількість передач.
Знаючи швидкість на першій основнійпередачі і знаменник геометричної прогресії, визначаємо теоретичну швидкістьна будь-якій передачі
(10)
де V-швидкість на К-ій передачі;
K - номер передачі.
,;
,;
,;
,;
,
Передаточне числотрансмісії знаходять наступним чином
(11)
де = 30 - номінальне число оборотівколінчастого валу двигуна, з -1 (приймаємо за завданням);
= 0,37 - радіус кочення ведучого колесаколісного трактора, м
- швидкість руху на К - ій передачі, м/с .
1.5 Розрахунок номінальноїпотужності двигуна
Розрахунок номінальної потужностідвигуна виробляємо з урахуванням номінального тягового зусилля трактора, сили опорукочення, маси трактора, втрат на тертя в трансмісії і необхідного запасу потужностідвигуна.
Враховуючи вище викладене,номінальну потужність двигуна визначаємо за формулою
кВт , (12)
де P кн -номінальне тягове зусилля, H
V тн - розрахункова, швидкість руху, нанижчої робочої передачі при номінальній силі тяги, м/с
- ККД трансмісії
, (13)
де = 0,987 - ККД циліндричноїпари шестерень;
= 0,977 - ККД конічної пари шестерень;
= 0,96 - ККД враховує, втратипотужності на холостому ходу;
n = 3 і m = 1 - статечні показники числа пар шестерень, що працюють в трансмісіїна заданій передачі (беруться на основі конструкції коробки передачтрактора-прототипу);
- коефіцієнт експлуатаційної завантаженнятракторного двигуна = 0,85
2. Розрахунок ДВС
2.1 Процес впуску
Процес впуску призначенийдля наповнення циліндра робочою сумішшю у карбюраторних ДВС і повітрям у дизелів.Від досконалості цього процесу залежать потужностні і економічні показники ДВЗ.
Починається такт впуску вза 10 0 -30 0 повороту колінчастого валу, до приходу поршня вверхню мертву точку ДВС. Закінчується не в нижній мертвій точці (НМТ), а в точці,відповідної повороту колінчастого валу на 40 0 -80 0 від НМТ.
Процес впуску характеризується величиною втрати тиску при впуску
О”Pa = Po - Pa (15)
О”Pa = (ОІ 2 + Оѕ ВП ) П‰ 2 ВП ПЃ В 0.5 Па , (16)
де ОІ - коефіцієнтзагасання швидкості руху заряду в даному перетині циліндра;
Оѕ ВП - коефіцієнт опору впускної системи,віднесений до найбільш вузького її перерізу (зазвичай приймають (ОІ 2 + Оѕ ВП ) =3,25;
П‰ ВП = 95 м/с - Середня швидкість руху заряду в найменшому перетині впускної системи (якправило - в клапані);
ПЃ В -щільність заряду при впуску;
(17)
де P 0 = 0,1 мПа - Атмосферний тиск;
K В = 287 - питома газова сталаповітря;
T 0 = 288 0 К - температура навколишнього середовища;
,(18)
де P в -Тиск наддуву або продувки.
Тиск в кінці процесувпуску визначається з (17)
Pa = Po - О”Pa = 0,1-0,068 = 0,12 Па ; (19) Коефіцієнт залишкових газів
, (20)
де О”t = 10 0 -40 0 -Температура підігріву свіжого заряду за рахунок контакту зі стінками ДВС;
Оµ = 17 -ступінь стиснення;
T r = 900 - температура залишкових газів, 0 K
P r = 0,13 - тиск залишкових газів, мПа
Отримані значення порівнюємоз наступними довідковими даними: Оі r = 0,03 - 0,06.
Температура в кінці процесувпуску
(21)
Коефіцієнт наповнення
(22)
О· ОЅ =0,75 - 0,9 у дизелів
2.2 Процес стиснення
Для дизелів: Та = 310 0 - 350 0 К .
Процес стиснення в реальномуДВС,. здійснюється по політропи з показником n 1 .
, (23)
де n н - номінальна частота обертання колінчастого вала (із завдання).
Тиск в кінці процесустиснення (точка С) визначається з рівняння Політропний процесу: PV n 1 = const
Па , (24)
Температура робочої суміші в кінці стиснення (точка С) визначаємо на основіхарактеристичних рівнянь стану газу в точці (A) і в точці (С)
Т З = Т а Оµ n1-1 = 327,5915 0,353 = 1049 До (25)
Тиск і температура в точціЗ повинні знаходитися в наступних межах:
для дизелів P З = 3 - 5,5 МПа
для дизелів без над...
