Расчет тяговый трактора ВТ-100М

Расчет  тяговый трактора ВТ-100М 
 

    Содержание:

 

     1. Введение

    Главная задача тягового расчета – определение  основных тягово-скоростных параметров трактора, которые обуславливаются мощностью тракторного двигателя, передаточными числами и КПД трансмиссии, КПД двигателей и сцеплением их с почвой.

    2. Расчет и построение  тяговой характеристики  трактора.

    На  тракторе ВТ-100М установлен двигатель Мартин Z 8604.020 АО «Мартин дизель» (Словакия) с полкой постоянной мощности, основные показатели которого приведены в таблице 1, а скоростная характеристика приведена представлена на рисунке 1 и в таблице 2.

    Тяговый расчет трактора проводится при условии работы его на стерне, кривая буксования взята из [1] без пересчета т.к. эксплуатационные массы mэ опытного образца трактора ВТ-100Д и трактора ВТ-100М очень близки, соответственно 8035 и8060 кг.

    Тяговый расчет выполнен по формулам из [2, стр. 2], исходные данные nдв, Nдв, Mдв, gе, приведена в таблице 2.

    Теоретическая скорость трактора, м/с

              (1)

    где rзв - радиус ведущей звездочки, rзв=0,3517 м,

    Uтр – передаточное число трансмиссии на каждой из передач;

                                                                            Таблица 1

Наименование  параметра Обозначение Величина
Диапазон  оборотов полки постоянной мощности, об/мин n 1450…1850
Эксплуатационная  мощность на номинальном режиме, кВт Nе 88,2
Число оборотов на номинальном режиме, об/мин ne 1850
Крутящий  момент на номинальном режиме, кНм Me 0,456
Часовой расход топлива на номинальном режиме, кг/ч Gте 21,1
Удельный  расход топлива на номинальном режиме, г/кВт*ч ge 239,2
Максимальный  крутящий момент. кНм Mmax 0,581
Число оборотов при максимальном крутящем моменте, об/мин nм 1450
Число оборотов холостого хода, об/мин nxx 2080
 

                      Таблица 2

nдв, об/мин Nдв, кВт Mдв, кНм Gт, кг/ч gе, г/кВт*ч
2050 11,5 0,054 4,5 393
2025 21,2 0,100 7,1 284
2000 30,8 0,147 8,8 262
1975 40,5 0,196 10,6 254
1950 50,0 0,245 12,7 249
1925 69,2 0,296 14,9 245
1900 78,8 0,348 17,0 242
1875 88,2 0,402 19,1 239
1850 88,2 0,456 21,1 234
1800 88,2 0,468 20,6 231
1750 88,2 0,482 20,4 228
1700 88,2 0,496 20,1 227
1650 88,2 0,511 20,0 226
1600 88,2 0,527 19,9 226
1550 88,2 0,544 19,9 226
1500 88,2 0,562 19,9 225
1450 88,2 0,581 20,1 228
 

    Uтр= Uкппi* Uгп* Uзм* Uбп          (2)

      где Uкппi – передаточное число коробки перемены передач на I передаче, приведены в таблице 3;

        Uгп  – передаточное число главной передачи, Uгп=3,1667;

        Uзм – передаточное число заднего моста, Uзм=1,4182;

Uбп – передаточное число бортовой передачи, Uбп=5,4615. 

    Касательная сила тяги, кН

               (3)

    где hтр – кпд трансмиссии на каждой из передач;

    hтр=hкппi*hгп*hзм*hбп*hг         (4)

    где hкппi – кпд коробки перемены передач на I передаче. Приведены в таблице 3;

             hгп – кпд главной передачи, hгп=0,98;

             hзм – кпд заднего моста, hзм=0,983;

             hбп – кпд бортовой передачи, hбп=0,988;

               hг – кпд гусеницы, hг=0,94.

    Сила  тяги на крюке, кН

    Ркр=Рк-Рf            (5)

    где Рf – сила сопротивления перекатыванию, Рf=fgmэ*10-3    (6)

    где f – коэффициент сопротивления перекатыванию, f=0,08;

          g – ускорение свободного падения;

          Рf=6,32 кН. 

                                                                      Таблица 3

Передача I II III IV V
Uкппi 1,5667 1,2647 1,0263 0,8333 0,6567
hкппi 0,988 0,964
 

    Теоретические скорости трактора и силы тяги на крюке  на всех передачах на номинальном  режиме работы двигателя приведены  в таблице 4.

                                                                      Таблица 4

Передача Uтр hтр Ркр, кН Vт, м/с
I 38,4261 0,884 37,72 1,78
II 31,0198 0,884 29,23 2,20
III 25,1727 0,884 22,53 2,71
IV 20,4394 0,884 17,11 3,34
V 16,1061 0,863 11,70 4,24

    Действительная  скорость трактора, м/с

    Vд=Vт(1-d)            (7)

    где d - буксование трактора, кВт

    Nкр=PкрVд            (8)

    Тяговый кпд трактора

                 (9)

    Тяговый удельный расход топлива, г/кВт*ч

                 (10)

    Результаты  расчета тяговой характеристики трактора на всех передачах приведены  в таблицах 5..9, кривые тяговой характеристики представлены на рисунке 2. 
 

    3. Выводы

    Анализ  тяговых характеристик тракторов  ВТ-100Д [3] и ВТ-100М показывает, что дизель Мартин Z8604.020, имея на номинальном режиме (таблица 1) по сравнению с дизелем Д-442-24 одинаковой мощностью, больше на 6% число оборотов коленвала и на 7% удельный расход топлива, при крюковых нагрузках порядка 20…25 кН обеспечивает увеличение крюковой мощности на 3…8%, действительной скорости и удельного крюкового расхода топлива на 6%. При увеличении крюковых нагрузок до 35…40 кН у трактора ВТ-100М наблюдается увеличение мощности, действительной скорости и удельного крюкового расхода трактора по сравнению с трактором ВТ-100Д, доходящее до 7…10%.

 

                      Таблица 5

          I предача, Uтр=38,4261, hтр=0,884

nдв, об/мин Vт,

м/с

 Pк,

кН

 Pкр,

кН

 d,

%

 Vд,

м/с

 Nкр,

кВт

 hт gкр,

г/кВт*ч

2050 1,97 5,22 - - - - - -
2025 1,95 9,66 3,34 0,11 1,95 6,51 0,307 ¥
2000 0,92 14,20 7,88 0,25 1,92 15,13 0,491 578
1975 1,90 19,93 12,61 0,40 1,90 23,96 0,592 443
1950 1,87 23,66 17,34 0,56 1,86 32,25 0,645 394
1925 1,85 28,59 22,27 0,71 1,84 40,98 0,686 363
1900 1,83 33,61 27,29 0,81 1,81 49,39 0,714 343
1875 1,80 38,33 32,51 1,12 1,78 57,87 0,734 330
1850 1,78 44,04 37,72 1,56 1,75 66,01 0,748 320
1800 1,73 45,20 38,88 1,69 1,70 66,10 0,749 312
1750 1,68 46,55 40,23 1,81 1,65 66,38 0,753 307
1700 1,63 47,91 41,59 2,01 1,60 66,54 0,754 302
1650 1,59 49,36 43,04 2,20 1,56 67,14 0,761 298
1600 1,54 50,90 44,58 2,48 1,50 66,27 0,758 292
1550 1,45 52,54 46,22 2,78 1,45 67,02 0,760 297
1500 1,44 54,28 47,96 3,10 1,40 67,14 0,761 296
1450 1,39 56,12 49,80 3,48 1,34 66,73 0,757 301

                               

                           Таблица 6

          II предача, Uтр=31,0198 hтр=0,884

nдв, об/мин Vт,

м/с

 Pк,

кН

 Pкр,

кН

 d,

%

 Vд,

м/с

 Nкр,

кВт

 hт gкр,

г/кВт*ч

2050 2,44 4,21 - - - - - -
2025 2,41 7,80 1,48 0,05 2,41 3,57 0,168 ¥
2000 2,38 11,46 5,14 0,17 2,38 12,23 0,397 715
1975 2,35 15,28 8,96 0,29 2,34 20,97 0,517 507
1950 2,32 19,10 12,78 0,41 2,31 29,52 0,590 431
1925 2,29 23,08 16,76 0,54 2,28 38,21 0,640 389
1900 2,26 27,13 20,81 0,67 2,25 46,82 0,677 362
1875 2,23 31,34 25,02 0,80 2,21 55,29 0,702 345
1850 2,20 35,55 29,23 0,94 2,18 63,72 0,723 331
1800 2,14 36,49 30,17 0,98 2,12 63,96 0,725 323
1750 2,08 37,58 31,26 1,01 2,06 64,40 0,730 316
1700 2,02 38,67 32,35 1,10 2,00 64,70 0,734 311
1650 1,96 39,84 33,52 1,20 1,94 65,03 0,737 308
1600 1,91 41,09 34,77 1,30 1,89 65,72 0,745 303
1550 1,85 42,42 36,10 1,41 1,82 65,70 0,745 303
1500 1,79 43,82 37,50 1,54 1,76 66,00 0,748 301
1450 1,73 45,30 38,98 1,70 1,70 66,30 0,752 303
 

 

                           Таблица 7

          III предача, Uтр=25,1727, hтр=0,884

nдв, об/мин Vт,

м/с

 Pк,

кН

 Pкр,

кН

 d,

%

 Vд,

м/с

 Nкр,

кВт

 hт gкр,

г/кВт*ч

2050 3,01 3,42 - - - - - -
2025 2,97 6,34 0,01 - - - - -
2000 2,93 9,30 2,98 0,10 2,93 8,73 0,283 ¥
1975 2,90 12,40 6,08 0,20 2,89 17,57 0,434 602
1950 2,85 16,60 9,18 0,29 2,85 26,16 0,523 485
1925 2,82 18,73 12,41 0,40 2,81 34,87 0,584 427
1900 2,79 22,02 15,70 0,50 2,78 43,65 0,631 385
1875 2,75 25,44 19,12 0,61 2,73 52,20 0,662 367
1850 2,71 28,85 28,53 0,72 2,69 60,61 0,687 341
1800 2,64 29,61 23,29 0,75 2,62 61,02 0,692 338
1750 2,57 30,50 24,18 0,77 2,55 61,66 0,699 331
1700 2,49 31,38 25,06 0,80 2,47 61,90 0,702 326
1650 2,42 32,23 25,91 0,83 2,40 62,18 0,705 323
1600 2,35 33,34 27,02 0,87 2,33 62,96 0,714 315
1550 2,27 34,42 28,10 0,90 2,25 63,23 0,717 316
1500 2,20 35,56 29,24 0,94 2,18 63,74 0,723 317
1450 2,13 36,76 30,44 0,99 2,11 64,23 0,728 318
 
 

                           Таблица 8

          IV предача, Uтр=20,4394, hтр=0,884

nдв, об/мин Vт,

м/с

 Pк,

кН

 Pкр,

кН

 d,

%

 Vд,

м/с

 Nкр,

кВт

 hт gкр,

г/кВт*ч

2050 3,70 2,77 - - - - - -
2025 3,66 5,14 - - - - - -
2000 3,61 7,55 1,23 0,04 3,61 4,44 0,144 ¥
1975 3,57 10,07 3,75 0,12 3,57 13,39 0,331 792
1950 3,52 12,59 6,27 0,20 3,51 22,01 0,440 577
1925 3,48 15,21 8,89 0,29 3,47 30,85 0,517 482
1900 3,43 17,88 11,56 0,37 3,42 39,54 0,571 429
1875 3,39 20,65 14,33 0,46 3,37 48,29 0,613 395
1850 3,34 23,43 17,11 0,55 3,32 56,81 0,644 371
1800 3,25 24,04 17,12 0,57 3,23 57,24 0,649 361
1750 3,16 24,76 18,44 0,59 3,14 57,90 0,657 352
1700 3,07 25,48 19,16 0,61 3,05 58,44 0,663 344
1650 2,98 26,25 19,93 0,64 2,96 58,99 0,679 339
1600 2,89 27,07 20,75 0,66 2,87 59,55 0,675 335
1550 2,80 27,95 21,63 0,69 2,78 60,13 0,6682 331
1500 2,71 28,87 22,55 0,72 2,69 60,66 0,688 327
1450 2,62 29,85 23,53 0,75 2,60 61,18 0,694 329
 
 
 
 
 
 
 
 

                           Таблица 9

          V предача, Uтр=16,1061, hтр=0,863

nдв, об/мин Vт,

м/с

 Pк,

кН

 Pкр,

кН

 d,

%

 Vд,

м/с

 Nкр,

кВт

 hт gкр,

г/кВт*ч

2050 4,70 2,13 - - - - - -
2025 4,64 3,95 - - - - - -
2000 4,59 5,81 - - - - - -
1975 4,53 7,75 1,43 0,05 4,53 6,48 0,150 ¥
1950 4,47 9,68 3,36 0,11 4,47 15,02 0,300 847
1925 4,41 11,70 5,38 0,17 4,40 23,67 0,397 650
1900 4,36 13,75 2,43 0,24 4,35 32,32 0,457 627
1875 4,30 15,89 9,57 0,31 4,29 41,06 0,521 465
1850 4,24 18,02 11,70 0,37 4,22 49,37 0,560 427
1800 4,13 18,50 12,18 0,39 4,11 50,06 0,568 412
1750 4,01 19,05 12,73 0,41 3,99 50,79 0,576 401
1700 3,90 19,60 13,28 0,43 3,88 51,53 0,584 390
1650 3,87 20,20 13,88 0,44 3,76 52,19 0,592 384
1600 3,67 20,83 14,51 0,45 3,65 52,96 0,601 376
1550 3,55 21,50 15,18 0,49 3,53 53,52 0,608 312
1500 3,44 22,21 15,89 0,51 3,42 54,34 0,616 365
1450 3,33 22,96 16,64 0,53 3,31 53,08 0,625 665

 

4. Список  использованной литературы

1. Протокол №11-44-96 (4010211) (промежуточный) Государственных  приемочных испытаний опытного образца трактора ВТ-100Д. Зерноград, 1996.

2. В. Я. Анилович, Ю. Т. Водолаженко. Конструирование  и расчет сельскохозяйственных  тракторов. М., «Машиностроение», 1976.

3. Расчет тяговый  трактора ВТ-100Д. 100. 00. 001 РР1-1.

Расчет тяговый трактора ВТ-100М