Creeaza.com - informatii profesionale despre


Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice
Acasa » tehnologie » tehnica mecanica
Calculul de tractiune si caracteristica teoretica de tractiune, obtinuta pe cale analitica. aplicatie pentru un tractor pe senile

Calculul de tractiune si caracteristica teoretica de tractiune, obtinuta pe cale analitica. aplicatie pentru un tractor pe senile


Calculul de tractiune si caracteristica teoretica de tractiune, obtinuta pe cale analitica. Aplicatie pentru un tractor pe senile


Se cere sa se efectueze calculul de tractiune si sa se traseze caracteristica teoretica de tractiune pentru un tractor pe senile, impunandu-se urmatoarele caracteristici tehnice: motor Diesel, avand Pn = 110 kW, la nn = 2300 rot/min, momentul maxim Mmax = 550 Nm, la nM = 1400 rot/min; numarul treptelor de viteza 10+2.

1 Alegerea vitezelor

1.1 Calculul ratiei progresiei geometrice

Se adopta gama de viteze 2,512 km/h. Pentru a obtine cat mai multe trepte de viteza in gama principala de lucru se foloseste metoda ratiei qr variabile, si anume varianta din tabelul 1.8. In acest caz, N = 12, n = 10 (ratia se calculeaza pentru 12 trepte de viteza si se anuleaza 2 trepte).



1.2 Calculul vitezelor teoretice intermediare

Calculul se face tabelar:

Tabelul 9.8

Structura vitezelor pentru o cutie de viteze compusa cu 10 trepte, qr const.

Gama de viteze

Numarul treptei de viteza (calculat si efectiv) si valoarea vitezei, in km/h si m/s

Ratia
vi+1/vi


1

(2)

3

4

5

6

7

8

9

10

(11)

12

1


2

3

4

5

6

7

8

9


10

2,5

(2,883)

3,325

3,835

4,422

5,100

5,882

6,784

7,823

9,022

(10,405)

12

0,694

(0,801)

0,924

1,065

1,228

1,417

1,634

1,884

2,173

2,506

(2,890)

3,333

I (inceata)

x


x


x


x


x




1,153
sau
1,330

II (rapida)




x


x


x


x


x

Nota: x marcheaza includerea treptei in gama respectiva.

Treptele din paranteza sunt anulate (in calculul ratiei au fost incluse).

Raportul a doua viteze consecutive in fiecare gama (vi+1/vi): r2 = 1/q2 = 1,330

Raportul dintre game: iI / iII = r3 = 1,534


Din tabelul 9.8 rezulta distribuirea celor 10 viteze in 2 game si valorile rapoartelor de transmitere dintre cele doua game.

1.3 Alegerea vitezei principale teoretice de lucru

Se recomanda ca aceasta viteza sa se afle in intervalul 56 km/h. Din tabelul 9.8 se alege viteza din treapta a 5-a: vtn = v5 = 5,100 km/h = 1,417 m/s

2. Calculul fortei de tractiune la treapta principala de lucru

2.1 Calculul preliminar al randamentului de tractiune la treapta principala de lucru

Se foloseste relatia (1.24):

Pentru marimile din aceasta relatie se recomanda valorile:

htr = 0,860,90 randamentul transmisiei;

f = 0,08 coeficientul de rezistenta la rulare, pe miriste;

jtn = 0,50,6 forta de tractiune specifica la treapta principala de lucru;

lm = 1 - coeficient care ia in considerare ponderea greutatii aderente a tractorului.

In cadrul acestei aplicatii s-au adoptat valorile: htr = 0,89; f = 0,08; jtn = 0,55. Pentru aceasta valoare a fortei de tractiune specifice, folosind relatia (1.18), se obtine patinarea dn = 0,031.

Randamentul de tractiune va fi:

2.2 Calculul fortei de tractiune Ftn

Forta de tractiune Ftn la treapta principala de lucru se obtine din relatia de definitie a randamentului de tractiune (conventional) al tractorului: raportul dintre puterea utila (puterea de tractiune) si puterea consumata (puterea motorului la regimul nominal), adica:

de unde

In aceasta aplicatie

3 Calculul greutatii tractorului

3.1 Calculul greutatii constructive

Greutatea constructiva Gc se calculeaza in functie de greutatea specifica constructiva gc cu relatia (1.28):

iar greutatea specifica constructiva se adopta din tabelul 1.14: gc = 820 N/kW. Asadar, Gc = 820 110 = 90200 N = 90,2 kN.

3.2 Calculul greutatii de exploatare

Greutatea de exploatare G se calculeaza, din conditia de aderenta, cu relatia (1.31):

Pentru forta de tractiune specifica se recomanda valorile jtn = 0,50,6 (v. tab. 1.14). S-au adoptat valorile jtn = 0,55; lm = 1(la tractoarele pe senile toata greutatea este aderenta). Prin urmare,

4 Determinarea fortei de tractiune la celelalte trepte

Cunoscand forta de tractiune la treapta principala de lucru si, de asemenea, toate vitezele teoretice, din conditia egalitatii puterii la rotile motoare se determina celelalte forte de tractiune:

de unde

unde A = (60,31 +0,08 110) 1,417 = 97,926 kW.

Forta motoare la treapta de viteza corespunzatoare va fi:

Valorile fortelor de tractiune si motoare, pentru toate treptele de viteza, sunt date in tabelul 9.9.


Tabelul 9.9

Valorile fortelor de tractiune si motoare


Numarul treptei de viteza

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Ft
kN

132,21

97,22

83,13

70,91

60,32

51,13

43,17

36,26

30,27

20,58

Fm
kN

141,01

106,02

91,93

79,71

69,12

59,93

51,97

45,06

39,07

29,38


5 Modelul matematic pentru caracteristica teoretica de tractiune

Pentru o anumita forta de tractiune Fti, in N, se determina consecutiv urmatorii parametri, corespunzatori regimului (sarcinii) i, la o anumita treapta de viteza:

Fmi forta motoare, in N;

Mei momentul efectiv al motorului, in Nm;

ni turatia motorului, in rot/min;

vti viteza teoretica a tractorului, in m/s;

di patinarea tractorului;

vi viteza reala de deplasare a tractorului, in m/s;

Pti puterea de tractiune, in kW;

Ci consumul orar de combustibil, kg/h;

cti consumul specific de combustibil, raportat la puterea de tractiune, in g/(kWh).

5.1 Determinarea fortei motoare

Forta motoare se determina din ecuatia bilantului de tractiune pentru cazul deplasarii tractorului pe un teren orizontal, intr-un regim stabilizat (v = const.):

5.2 Determinarea incarcarii motorului, corespunzatoare fortei de tractiune Fti

Momentul efectiv al motorului Mei, corespunzator fortei de tractiune Fti, la o anumita treapta de viteza, se calculeaza cu urmatoarea relatie, dedusa din relatia (1.13):

unde vtn este viteza corespunzatoare regimului nominal al motorului, la o anumita treapta de viteza.

5.3 Determinarea turatiei motorului, corespunzatoare fortei de tractiune Fti

Pentru ramura controlata de regulator se foloseste relatia (1.6), scrisa sub forma:

de unde,

Pentru ramura necontrolata de regulator se foloseste relatia (1.3), scrisa sub forma:

(a)

unde a1 a2 si a3 sunt astfel determinati, incat functiile de mai sus sa aproximeze cat mai bine caracteristica externa obtinuta pe cale experimentala. Valorile acestor coeficienti depind de coeficientul de elasticitate ce = nM  nn si de adaptabilitate ca Mmax Mn si se obtin cu relatiile:

Intre acesti coeficienti exista relatia:

Rezolvand ecuatia (a) in raport cu turatia n, se obtine:

.

De mentionat ca radacina care se obtine cu semnul + in fata radicalului nu are sens. Prin urmare, fortei de tractiune Fti ii corespunde cuplul motor Mei, iar acestuia turatia ni:


5.4 Determinarea vitezei teoretice, corespunzatoare fortei de tractiune Fti

La aceeasi treapta de viteza, intre turatii si viteze fiind o proportionalitate directa, se poate scrie:

de unde,

5.5 Determinarea patinarii, corespunzatoare fortei de tractiune Fti

In aceasta aplicatie, pentru calculul patinarii, s-a folosit relatia (1.18):

unde jt = Ft /lm G = Ft /G este forta de tractiune specifica.

Asadar, la forta de tractiune Fti patinarea are valoarea:

5.6 Determinarea vitezei reale, corespunzatoare fortei de tractiune Fti

Viteza reala de deplasare a tractorului se calculeaza cu relatia (1.19), care in acest caz are forma:

5.7 Determinarea puterii de tractiune, corespunzatoare fortei de tractiune Fti

Folosind relatia (1.22), se determina puterea de tractiune corespunzatoare fortei de tractiune Fti

[kW].

5.8 Determinarea consumului orar de combustibil, corespunzator fortei de tractiune Fti

Pe ramura controlata de regulator a caracteristicii motorului, consumul orar de combustibil are o variatie liniara si se determina cu relatia (1.10):

Pe ramura necontrolata de regulator a caracteristicii motorului, consumul orar de combustibil se determina cu relatia (1.9):

in care consumul specific de combustibil c se calculeaza cu relatia (1.8):

Folosind ultimele trei relatii, se determina valorile consumului orar de combustibil, in kg/h, care corespunde fortei de tractiune Fti:




Fig. 9.7. Variatia puterii de tractiune in functie de forta de tractiune.



Fig. 9.8. Variatia vitezei reale v si a patinarii δ in functie de forta de tractiune.




Fig. 9.9. Variatia consumului specific de combustibil, raportat la puterea de tractiune, in functie de forta de tractiune.




Fig. 9.10. Variatia consumului orar de combustibil in functie de forta de tractiune.

5.9 Determinarea consumului specific de combustibil, raportat la puterea de tractiune, corespunzator fortei de tractiune Fti

Consumul specific de combustibil, raportat la puterea de tractiune a tractorului, se determina folosind relatia sa de definitie (1.23):

[g/(kWh)].

Pentru forta de tractiune Fti consumul specific de combustibil, raportat la puterea de tractiune corespunzatoare Pti, se calculeaza cu relatia:

[g/(kWh)].

In figurile 9.79.10 sunt prezentati toti parametrii caracteristicii teoretice de tractiune pentru aplicatia considerata: puterea de tractiune, viteza reala, patinarea, consumul specific (raportat la puterea de tractiune) si consumul orar de combustibil, in functie de forta de tractiune.

Reamintim ca randamentul de tractiune al tractorului se defineste ca raport intre puterea de tractiune Pt si puterea efectiva a motorului Pe: . Facand o analiza comparativa a caracteristicilor de tractiune ale tractoarelor pe roti si a celor pe senile, se desprind urmatoarele concluzii:

a) Tractoarele pe senile au un randament de tractiune mai mare in comparatie cu cele pe roti. Desi randamentul total al transmisiei tractoarelor pe senile este mai mic, randamentul lor de tractiune este mai mare, deoarece, la aceeasi forta de tractiune, patinarea tractoarelor pe senile este mult mai mica, in comparatie cu cea a tractoarelor pe roti.

b) In cazul tractoarelor pe senile, valoarea maxima a randamentului de tractiune este deplasata in zona fortelor mari de tractiune.

c) La tractoarele pe senile, randamentul de tractiune ht este optim intr-o gama mai mare a fortelor de tractiune.

Aceste concluzii sunt valabile in totalitatea lor in conditiile exploatarii tractorului pe miriste, soluri afanate si, mai ales, pe terenuri cu umiditate ridicata. In cazul deplasarii pe drumuri de tara (drumuri naturale de pamant batatorit) si, in special, pe drumuri amenajate, betonate sau acoperite cu asfalt, randamentul de tractiune ht al tractoarelor pe roti este superior celor pe senile, deoarece, in aceste conditii, patinarea pneurilor este mica.

In figura 9.11 sunt reprezentate curbele randamentului de tractiune ht in functie de forta de tractiune specifica jt pentru un tractor pe senile, unul pe roti 4 2 si altul 4 4, in cazul exploatarii acestora pe miriste.



Fig. 9.11. Dependenta randamentului de tractiuneht de forta de tractiune specifica jt


La majoritatea tractoarelor pe roti, forta de tractiune specifica la care randamentul de tractiune atinge valoarea optima (in cazul exploatarii pe miriste) se afla in limitele jt = 0,350,45, iar la tractoarele pe senile jt = 0,550,65. Calitatile de tractiune ale tractoarelor pe roti 4 4, in cazul exploatarii lor pe miriste, se situeaza intre performantele tractoarelor pe roti 4 2 si a celor pe senile.



Politica de confidentialitate


logo mic.com Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.