Тяговый расчёт тяговой машины

Аннотация

 
 

                Ефимов  О.А.  Грузовой автомобиль ГАЗ-53-12, автогрейдер ДЗ-98 – Челябинск: ЮУрГУ, АТ, 2010, 36 с., библиография литературы – 2 наименования, 4 ил., 20 граф.

      Курсовая  работа состоит из трёх частей. В  первых двух частях нужно будет определить время разгона и путь пройденный автомобилем за время разгона. В третьей части нужно будет определить максимальный тяговый КПД при заданных условиях эксплуатации.

      

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                4

Часть 1                                                                                                                 5

   1. Технические характеристики машины                                                   5

   2. Скоростная характеристика двигателя                                                   7

   3. Расчёт  характеристик машины                                                                9

   4. Вывод                                                                                                        15

Часть 2                                                                                                                 16                                                                   

   1. Тяговый  расчёт проектируемой машины                                              16

   2. Скоростная характеристика двигателя                                                  19

   3. Расчёт  характеристик машины                                                               19

   4. Вывод                                                                                                         25

Часть 3 (Тяговый расчёт тяговой машины)                                                    27                                                   

   1. Технические  характеристики машины                                                   27

   2. Скоростная характеристика двигателя                                                   30

   3. Мощностной  баланс                                                                                 31

   4. Общий  КПД машины                                                                              31

   5. Потенциальная  тяговая характеристика                                                31

   6. Построение  теоретической тяговой характеристики                           33                                       

Вывод                                                                                                                  35

Список используемой литературы                                                                   36 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

Многообразие  машин, используемых в различных областях народного хозяйства, требует специфики в оценке их эксплуатационных свойств.

База большинства  машин - шасси автомобилей и тракторов, работающих в агрегате с лесозаготовительным, лесохозяйственным, транспортным, погрузочным, землеройным и др. специальным оборудованием. Причем однотипные шасси могут оснащаться различным технологическим оборудованием.

Под эксплуатационными  свойствами понимают функциональные свойства, определяющие степень приспособленности  транспортных и тяговых машин  к выполнению технологических процессов в конкретных условиях эксплуатации. К ним относят групповые тягово-скоростные и тормозные свойства, топливную экономичность, приемистость, устойчивость, проходимость, а также управляемость, маневренность и плавность хода. Полную оценку эксплуатационных свойств можно выполнить только на основе сочетания расчетно-теоретического анализа и результатов экспериментальных исследований.

Основные задачи расчетно-графической работы являются: закрепление теоретических инженерных основ курса путем практического расчета характеристик машины; накопление навыков самостоятельной работы, позволяющих более глубоко изучать курс; умение обосновывать решение и дать анализ результатов расчета.

 
 
 
 
 
 
 
 

Часть 1

Технические характеристики машины

Технические характеристики ГАЗ-53-12 

№ п/п Параметр Обозначение Размерность Значение
1 Полная масса Ма кг 8085
2 Грузоподъёмность Мг кг 4500
3 Максимальная  мощность двигателя Nemax кВт 88
4 Угловая частота  вращения коленвала двигателя при максимальной мощности wN рад/с 320
5 Максимальный  крутящий момент двигателя Memax Н´м 275
6 Угловая частота  вращения коленвала двигателя при максимальном крутящем моменте wM рад/с 160
7 Распределение полной массы:

    на  переднюю ось

    на  заднюю ось

  
Maп

Maз

  
кг

кг

  
1945

6140

8 Распределение собственной массы:

    на  переднюю ось

    на  заднюю ось

 М

Mп

Мз

 кг

кг

кг

 3435

1505

1930

9 Передаточные  числа КПП:

    первая передача

    вторая передача

    третья передача

    четвёртая передача

         задняя передача

  
iк1

iк2

iк3

iк4

          iз

  
-

-

-

-

-

  
6,55

3,09

1,71

1,00

7,77

10 Максимальная  скорость vаmax км/ч 90
11 КПД трансмиссии hт - 0,89
12 Коэффициент обтекаемости к Н´с2/м4 0,68

Двигатель ЗМЗ-53: 120 л.с./3200об/мин

количество цилиндров 8

рабочий режим 4-х тактный

степень сжатия 7,6:1

рабочий обьем, л 4,25

максимальный  крутящий момент при частоте

вращения коленчатого  вала 2000-2500 1/мин, Н*м(кгс*м) 294 (30)

минимальный удельный

расход топлива  г/кВт*ч (г/л. С.*ч) 286 (210)

расход масла  на угар, % от расхода топлива 0,4

масса, кг 262

топливо А-76

Диаметр цилиндра/Ход *поршня      92/80 мм 

Скоростная  характеристика двигателя

Удельный расход топлива:

Мощность двигателя:

Расход топлива:

Крутящий момент:

 
 
 
 
 
 

Расчёт  характеристик машины 

Скорость машины:

Сила тяги двигателя:

Сила сопротивления  воздуха:

Динамический  фактор:

Ускорение машины:

 
 

I передача

Nдв 19 37 55 71 82 88
n 600 1100 1600 2100 2600 3200
u 0,715279 1,311345 1,907411 2,503478 3,099544 3,814823
Pд 23641,11 25111,61 25663,05 25240,89 23545,4 20530,44
Рw 0,000133 0,000448 0,000948 0,001633 0,002503 0,003791
D 0,292407 0,310595 0,317416 0,312194 0,291223 0,253932
j 0,778909 0,829431 0,848377 0,833872 0,77562 0,672035
1/j 1,283848 1,205646 1,178722 1,199224 1,289291 1,488019

II передача

Nдв 19 37 55 71 82 88
n 600 1100 1600 2100 2600 3200
u 1,516207 2,779713 4,043218 5,306724 6,57023 8,086437
Pд 11152,83 11846,55 12106,69 11907,53 11107,68 9685,354
Рw 0,000599 0,002013 0,004259 0,007336 0,011245 0,017034
D 0,137945 0,146525 0,149743 0,147279 0,137386 0,119794
j 0,728004 0,777601 0,7962 0,781961 0,724775 0,623086
1/j 1,373619 1,286006 1,255966 1,278836 1,379738 1,604915
 

III передача

Nдв 19 37 55 71 82 88
n 600 1100 1600 2100 2600 3200
u 2,739812 5,02299 7,306167 9,589344 11,87252 14,61233
Pд 6171,955 6555,857 6699,82 6589,606 6146,968 5359,856
Рw 0,001955 0,006573 0,013906 0,023954 0,036719 0,055622
D 0,076338 0,081087 0,082867 0,081504 0,076029 0,066293
j		 0,46622 0,500627 0,51353 0,503651 0,463977 0,393429
1/j 2,144911 1,997494 1,947307 1,985503 2,155279 2,541758
 

IV передача

Nдв 19 37 55 71 82 88
n 600 1100 1600 2100 2600 3200
u 4,685079 8,589312 12,49354 16,39778 20,30201 24,98709
Pд 3609,331 3833,834 3918,023 3853,571 3594,718 3134,419
Рw 0,005718 0,019219 0,040661 0,070045 0,107371 0,162644
D 0,044642 0,047419 0,04846 0,047662 0,04446 0,038766
j 0,269771 0,292718 0,301321 0,29473 0,268266 0,221209
1/j 3,706854 3,416259 3,318715 3,392934 3,727637 4,520609
 
u, м/с 0,7 3,09 8,13 14,61 19,88 24,99
t, с 0,84 3,73 10,41 24,15 42,19 62,57

 
 

 

Лучевая диаграмма скоростей

Часть 2

Тяговый расчёт проектируемой машины

  Во второй части курсового проекта поставлена задача увеличить массу транспортной машины на 10%  и скорость на 5%.

1. Для определения веса машины, основным фактором является грузоподъёмность и коэффициент грузоподъёмности.

 Груз + 10% = Gг = 5000 кг

2. Выбираем количество  осей автомобиля.

Так как полная масса проектируемой машины = 9000 кг, то нагрузка на каждую ось будет < 10 т, следовательно автомобиль оставляем двухосным.

3. Определение  необходимой мощности двигателя  проектируемой машины.

Максимальная  скорость + 5% = Vmax = 95км/ч = 26,4 м/с

Выбираем двигатель  Д-295.9

Тип: четырехтактный с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха

Число и расположение цилиндров:  4, рядное, вертикальное

Рабочий объем, л:  4,75

Диаметр цилиндра и ход поршня, мм:  110/125

Степень сжатия:  16

Удельный расход топлива, г/кВт·ч (г/л.с.·ч):  215 (158)

Мощность, кВт (л.с.):  100 (136)

Частота вращения, об/мин: 2400

Максимальный  крутящий момент, Н·м (кг·м):  460 (47)

Частота вращения при максимальном крутящем моменте, об/мин:  1500

4. Кинематический  и силовой диапазоны.

5. Определение количества передач.

m = 5

6. Определение скоростей машины.

VII = VI *q = 3.81*1.62 = 6.17 м/с ;

                                                       VIII = 10 м/с;

VIV = 16.2 м/с;

VV = 26.2 м/с;

7. Определение  передаточных чисел коробки передач.

;

;   i3 = 2.62; i4 = 1,62; i5 = 1

Скоростная характеристика двигателя

Удельный расход топлива:

Мощность двигателя:

Расход топлива:

Крутящий момент:

  600 1000 1400 1800 2200 2400
qe 228,66 221,44 214,73 211,3 213,97 218,44
Nдв 21 41 62 82 96 100
Gт 4,8 9,1 13,3 17,3 20,54 21,8
Мк 334,25 391,55 422,93 435,06 416,73 397,92
 

Внешняя скоростная характеристика

Расчёт  характеристик машины

 

Скорость машины:

 

Сила тяги двигателя:

 

Сила сопротивления  воздуха:

Динамический  фактор:

Ускорение машины:

I передача

Nдв 21 41 62 82 96 100
n 600 1000 1400 1800 2200 2400
u 0,961198 1,601997 2,242796 2,883595 3,524394 3,844794
Pд 19444,48 22777,81 24603,21 25308,68 24242,46 23148,19
Рw 0,000241 0,000669 0,00131 0,002166 0,003236 0,003851
D 0,21605 0,253087 0,273369 0,281208 0,269361 0,257202
j 0,566805 0,669686 0,726025 0,747799 0,714891 0,681117
1/j 1,764276 1,493238 1,377363 1,337258 1,398815 1,468177

II передача

Nдв 21 41 62 82 96 100
n 600 1000 1400 1800 2200 2400
u 1,553749 2,589582 3,625414 4,661247 5,69708 6,214996
Pд 12028,97 14091,08 15220,33 15656,75 14997,16 14320,2
Рw 0,000629 0,001747 0,003424 0,00566 0,008455 0,010062
D 0,133655 0,156568 0,169115 0,173964 0,166635 0,159113
j 0,703209 0,83565 0,908178 0,936207 0,893844 0,850366
1/j 1,422052 1,196673 1,101106 1,068139 1,118764 1,175965
 

III передача

Nдв 21 41 62 82 96 100
n 600 1000 1400 1800 2200 2400
u 2,520394 4,200657 5,88092 7,561183 9,241446 10,08158
Pд 7415,506 8686,735 9382,885 9651,928 9245,306 8827,983
Рw 0,001655 0,004597 0,009009 0,014893 0,022248 0,026477
D 0,082394 0,096519 0,104254 0,107243 0,102725 0,098088
j 0,510105 0,612458 0,668509 0,69017 0,65743 0,623829
1/j 1,960381 1,632764 1,495867 1,448918 1,521074 1,603003