смотреть на рефераты похожие на "Расчет и построение тягово-динамической характеристики тягача с гидромеханической трансмиссией "

Министерство науки и высшего образования

Республики Казахстан

Карагандинский Государственный технический

Университет

Кафедра: СДМ

Курсовой проект

Тема: Расчет и построение тягово – динамической характери-

стики тягача с гидромеханической трансмиссией.

Выполнил: ст-т. гр МАС-
97

Черепанов С.В.

Проверил: преподаватель

Глотов Б.Н.

Караганда 2000г.

Введение

В последнее время преимущественное распространение на тягачах промышленного назначения получили гидромеханические трансмиссии (ГМТ), которые по сравнению с механическими трансмиссиями (МТ) обладают следующими преимуществами:

-улучшаются эргономические показатели тягача в результате уменьшения числа переключений передач и повышения плавности движения;

-существенно повышается проходимость по слабым грунтам в результате устранения резких изменений усилий, действующих в контакте между опорными поверхностями движителя и грунтом;

-улучшается динамика тягача вследствие повышения параметров разгона, особенно при трогании с места;

-отсутствие жестких кинематических связей в гидротрансформаторе приводит к снижению динамических перегрузок, возникающих в результате резких изменений сопротивления и его циклических колебаний, что в свою очередь способствует увеличению срока эксплуатации тягача.

К основным недостаткам ГМТ по сравнению с обычной МТ относят: снижение КПД, усложнение конструкции, повышение массы и стоимости. Однако при выполнении бульдозерных и погрузочно – разгрузочных работ использование
ГМТ, несмотря на более низкий КПД, позволяет повысить производительность и топливную экономичность тягача.

Содержание

1. Введение

2. Техническая характеристика

3. Исходные данные

4. Техническая характеристика трактора аналога

5. Определение массы проектируемого тягача

6. Определение мощности двигателя

7. Основные зависимости определяющие работу гидротрансформатора

8. Определение тягового фактора и передаточных чисел на всех передачах

9. Расчет и построение тягово – динамической характеристики

Исходные данные

1. Назначение – промышленный

2. Тип трансмиссии – гидромеханическая

3. Тяговый класс – 35

4. Режим работы – рабочий, транспортный

5. Количество передач переднего хода – 3.

6. Тип движителя – гусеничный

7. Дорожные условия.

А) коэффициент сопротивления качению f=0,05-0,08

Б) коэффициент сцепления (д=0,75-0,85

(мах=0,9-1,1

8. Трактор аналог Т-500

Характеристика трактора аналога.

Трактор аналог представляет собой бульдозер с рыхлителем ДЗ-141ХЛ который смонтирован на базе трактора Т-500 тягового класса 35. Предназначен для разработки мерзлых грунтов с температурой до – 200 С в промышленном, дорожном, нефтяном и гидротехническом строительстве, вскрышных работ в горнодобывающей промышленности и сельском хозяйстве.

Трактор Т-500 с передним расположением двигателя и задним расположением кабины имеет дизель с жидкостным охлаждением, газотурбинным наддувом, промежуточным охлаждением наддувочного воздуха и электорстартерной системой пуска из кабины водителя; трансмиссия гидромеханическая с использованием ряда узлов трактора Т-330. Коробка передач с разделением потока мощности по бортам, вальная, трехступенчатая, с шестернями постоянного зацепления. Модификация трактора Т-35.01 отличается планетарной коробкой передач. Максимальное тяговое усилие при стопроцентном буксовании 735 кН.

Так же имеется раздельно – агрегатная система управления навесным оборудованием с тремя шестеренными насосами НШ-250-3 НШ-100-3 и НШ10-3.
Установлен односекционный четырехпозиционный распределитель с гидромеханическим сервоуправлением.

Таблица № 1. Технические характеристики трактора Т-330.

|Трактор |
|Тип |Гусеничный, промышленного назначения, |
| |тягового класса 25 т. |
| | |
|Скорости движения, км: | |
|вперед |0…13 |
|назад |0…10,8 |
|Габаритные размеры, мм: | |
|длина |6075 |
|ширина |3170 |
|высота |4265 |
|Дорожный просвет, мм: |488 |
|Масса конструктивная, кг |38260 |
|Давление на грунт, |0,081 (0,81) |
|МПа(кгс/см2) | |
|Расчетная мощность на крюке,|147,1 (200) |
|кВт (л.с.) | |
|Максимальное тяговое усилие,|683 (68300) |
|кН (кгс) | |
|Двигатель |
|Марка |8ДВТ-330 |
|Тип |Четырехтактный, 8-цилиндровый, V-образный,|
| |воздушного охлаждения с газотурбинным |
| |наддувом и неразделенной камерой сгорания |
| |(камера в поршне) |
| |250 (340) |
|Мощность эксплуатационная, | |
|кВт (л.с.) |0,022 (22,6) |
|Рабочий объем, м3 (л) |230 (170) |
|Удельный расход топлива | |
|г/(кВт*ч) (г/(л.с.*ч)) |Электростартерная |
|Система пуска |Газовоздушный подогреватель |
|Предпусковой обогрев | |

Продолжение таблицы № 1.

|Трансмиссия |
|Тип |Гидромеханическая, с разделением крутящего|
| |момента на бортовые передачи. |
| |Одноступенчатый, комплексный, |
|Гидротрансформатор |трехколесный, с центростремительной |
| |турбиной. |
| |Механическая ступенчатая, двухвальная с |
|Коробка передач |продольными валами, косозубыми зубчатыми |
| |колесами постоянного зацепления, |
| |персональными гидроподжимными муфтами |
| |переключения передач, обеспечивающая по |
| |три скорости переднего и заднего хода. |
| |Ступенчатый, соосный, планетарный, |
| |автономный на каждый борт, с блокировкой |
|Реверсивный механизм |на переднем ходу ведущего элемента с |
| |ведомым; смонтирован в одном картере с |
| |коробкой передач. |
| |Независимый (отбор мощности от коленчатого|
| |вала дизеля назад). |
|Вал отбора мощности |Ленточные, плавающего типа с |
| |гидроуправлением и механическим приводом |
|Тормоза |на стоянке. |
| |Открытого типа, с игольчатыми подшипниками|
| | |
|Карданные передачи |Два одноступенчатых редуктора с |
| |коническими зубчатыми колесами |
|Главная передача |Два двухступенчатых редуктора с |
| |цилиндрическими зубчатыми колесами |
|Бортовые передачи | |

Продолжение таблицы № 1.
|Ходовая система |
|Тип |Эластичная трехточечная, включающая две |
| |гусеничные тележки, имеющие по 5 опорных |
| |катков с торсионной подвеской, натяжное |
| |колесо, два поддерживающих катка, механизм|
| |натяжения и сдавания, и балансирную балку,|
| |шарнирную соединенную с рамой трактора. |
| | |
|Кабина |
|Тип |Двухместная, металлическая с |
| |теплоизоляцией, обогревом и приточной |
| |вентиляцией. |
|Управление |
|Трактором |Гидравлическое |
|Навесным оборудованием |Электрогидравлическое |
| | |

Определение массы проектируемого тягача.

Эксплуатационную массу промышленного тягача m3, (кг) определяют по номинальному тяговому усилию Ркр.н, с использованием зависимостей: для гусеничного mэ=Ркр.н/9,8 = 51020 кг.

Ркр.н=50*104=50000 Н.
Массу базового трактора получаем отняв от полной массы трактора вес навесного оборудования mb=45785 (Т-500)
Определение мощности двигателя.

Ne=Ne.уд*mэ=8,4*54=429 кВт. где Ne.уд= Ne.уд.а(Fб.р.*mб.р/mэ+Fб*mб/mэ+Fc)=7*1*61350/51020=
=8,4 кВт. где Ne.уд.а - рациональная энергонасыщенность агрегата,
Ne.уд.а=6,5…7,5 кВт;
Fб.р, Fб, Fc – вероятность агрегатирования тягача соответственно с бульдозерно – рыхлительным, бульдозерным оборудованием в скрепером, значения которых приведены в табл. П.1.

Для расчета двигателя принимаем двигатель со следующими параметрами:

-максимальной мощностью Nemax=430 кВт

-минимальным числом оборотов Nmin=700 об/мин

-максимальным числом оборотов Nmax=1800 об/мин

Далее производится расчет параметров внешней скоростной характеристики. По полученным значениям строится внешняя скоростная характеристика с регуляторной ветвью.
Определяем параметры внешней скоростной характеристики.
Мощность двигателя

Nex=Nemax*n1(C1+C2*nx/nN-(nx/nN)2)/nN; где nN, nx – соответственно номинальное и текущая частота вращения коленчатого вала об/мин.
С1, С2 – коэффициенты зависящие от типа камеры сгорания двигателя С1=1,
С2=1,5
Значения эффективного крутящего момента двигателя определяются:

М=3*104*Nex/(nx;
Для нахождения контрольных точек выпишем значения мощности и крутящего момента двигателя при различных числах оборотов в минуту в пределах от 700 до 1800.
Таблица № 2.
|n об/мин |700 |1000 |1200 |1400 |1600 |1800 |1880 |
|Ne, кВт |176,9 |266,02 |319 |366 |402 |430 |0 |
|Me, н/м |2414 |2541 |2539 |2497 |2400 |2282 |0 |

Основные зависимости, определяющие работу гидротрансформатора.
Работа гидротрансформатора характеризуется следующими показателями:

КПД гидротрансформатора: (гт=NT/Nh=Mт*(т/Мн*(н=Кгт*iгт

где NT – мощность турбины, Вт;

Мт – крутящий момент турбины, Н*м;

(т- угловая скорость турбины, об/с;

Nн- мощность насосного колеса, Вт;

Мн – крутящий момент насосного колеса, Вт;

(н – угловая скорость насосного колеса, об/с.

Коэффициент трансформации момента кгт, характеризующий преобразующие свойства ГТ

Кгт=Мт/Мн=2,60

Наибольшее значение Кгт имеет на режиме трогания, когда угловая скорость турбины и кинематическое передаточное отношение равны нулю. Это значение принято обозначить Кгт.0

Передаточное отношение ГТ iгт=nт/nн=(т/(н, 0(iгт(1

Крутящий момент, развиваемый насосным колесом и турбиной:

Мн=(н*(*(н2*Da2, Мн=(т*(*(н2*Da2 где: (н – коэффициент момента насосного колеса;

(т – коэффициент момента турбины;

( - плотность рабочей жидкости, кг/м3;

Da – активный диаметр гидропередачи, м.

Зависимость КПД (гт, коэффициента трансформации кгт и коэффициента момента насосного колеса (н от передаточного отношения iгт называется безразмерной характеристикой ГТ. Она может задаваться в табличном виде или графически. На характеристике ГТ выделяют наиболее характерные точки, называемые параметрами характеристик ГТ. Нагрузочные и преобразующие свойства ГТ оцениваются следующими основными параметрами: коэффициентом трансформации на режиме трогания кгт.0 , характеризующие максимальные преобразующие свойства ГТ; коэффициентом (н.м, определяющим энергоемкость
ГТ; максимальным значением КПД (гт.мах.

Для обеспечения наилучших тяговых и скоростных качеств тягачей с гидродинамической передачей необходимо, чтобы двигатель и гидротрансформатор работали на согласованных режимах. Для двигателя это режим максимальной мощности, а для ГТ – режим максимального КПД.
Согласование совместной работы двигателя и ГТ осуществляется либо применением согласующего редуктора, позволяющего использовать существующие
ГТ, либо разработкой нового ГТ, геометрически подобного выбранному прототипу. В первом случае необходимо определить передаточное число согласующего редуктора; во втором – определить активный диаметр ГТ.
Определение передаточного числа согласующего редуктора производится по формуле icр=[pic] где: (н – коэффициент момента насосного колеса при максималь- ном значении КПД ГТ;

(еN и меN – угловая скорость и момент двигателя, соответс- твующие режиму максимальной мощности;

В – коэффициент использования двигателя по мощности,

В=0,9

(ср – КПД согласующего редуктора, (ср=0,98

В результате расчетов может быть получено: iср>1, что свидетельствует об использовании понижающей передачи; iср