close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Повышение эффективности моторно-трансмиссионной установки гусеничного трактора..pdf

код для вставкиСкачать
42
ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ
дин // Математика. Компьютер. Образование. Вып. 7. –
Ч. II. Сб. науч. тр. – М.: "Прогресс-Традиция", 2000. –
С. 597–603.
4. Ревин, А. А. Автомобильные автоматизированные
тормозные системы: техническое решение, теория, свойства / А. А. Ревин. – Волгоград: изд-во Института качества, 1995. – 160 с.
5. Справочник по процедурам и функциям Borland Pascal with Objects 7.0. – Киев: изд-во Диалектика, 1993, – 272 с.
6. Фог Агнер. Оптимизация для процессоров Pentium:
22. Команды передачи управления и переходов (все процессоры). www.ru/article.php?article
УДК 629.114.2
А. Н. Королев, В. П. Шевчук
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОТОРНО-ТРАНСМИССИОННОЙ УСТАНОВКИ
ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА
Волгоградский государственный технический университет
Проведен анализ тяговых характеристик гусеничного трактора ВТ-100, с различными
внешними характеристиками двигателя, с механической ступенчатой трансмиссией. Было
установлено, при понижении мощности и увеличении длины постоянной полки мощности
(т. е. дефорсаже) двигателя, увеличиваются
степень загрузки двигателя и производительность моторно-трансмиссионного агрегата и
улучшаются топливно-экономические характеристики.
Трактор задействован в течение года на различных видах с.-х. работ, а также и на других видах работ, с различными крюковыми
нагрузками. Нагрузки эти непостоянны, и зависят от вида работ, количества с.-х. орудий,
создающих сопротивление, вида и свойств
почв. Так 30 % энергии затрачивается на обработку почвы, 25 % – на уборочные работы,
20 % – на выполнение транспортных работ.
При этом каждая операция требует определенного количества мощности. Тяжелые операции
требуют большей мощности, более легкие –
меньшей мощности.
Поэтому возникает необходимость эффективно использовать получаемую мощность.
Частично решить эту проблему и придать МТУ
трактора некоторую автоматичность, за счет
возможности регулирования мощности двигателя. Иметь не всережимный регулятор, а двухрежимный или многорежимный, т. е. иметь
устройство, которое регулировало бы мощность двигателя, как во время работы на нагрузочных режимах, так и до выполнения работ,
адаптируя МТУ под режимы работ.
Использование в настоящее время двигателей постоянной мощности (ДПМ) позволяет
сократить количество рабочих передач при выполнении какой-либо операции. Но качество
работы зависит от параметров регулировки и
настройки двигателя: длины полки постоянной
мощности, запаса крутящего момента и мощности. В работе рассматриваются различные настройки двигателя Д-442, так при дефорсировании двигателя мощностью Ne=112,13 кВт до
88,2 кВт; запас по крутящему моменту составляет Км=15 %, 43,5 %, 29,2 %; без полки постоянной мощности, в небольшом диапазоне 1300–
1500 мин–1, и практически во всем диапазоне
1200–1770 мин–1. Возможно используемая мощность уменьшается на 10,76 и 7,74 %. Производительность увеличивается на 1,11 и 6,18 %,
уменьшается расход топлива на 3,15 и 8,35 %.
Применение ДПМ, работающих в большом
диапазоне, требуют другого подхода к проетированию трансмиссии.
Для согласования совместной работы двигателя и трансмиссии, распределения передаточных чисел между передачами и обеспечения наибольшей производительности – графоаналитический способ тягово-динамической
характеристики [1]. Позволяет проследить зависимость режима работы двигателя от режима
работы трактора, подобрать оптимальные передаточные числа трансмиссии и легко обнаружить ошибки в вычислениях. Если учесть закон
вероятности загрузки трактора dt/dP = Ф (Р),
где dt – элемент времени. Коэффициент производительности трактора при ступенчатой трансt
трансмиссии: χ = бес , где tбес, tm – время выполtт
полнения некоторого объема работ при бесступенчатой трансмиссии и при трансмиссии,
имеющей т ступеней.
Установив закон вероятности нагрузки,
можно определить оптимальные передаточные
числа, обеспечивающую наибольший коэффи-
43
ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ
циент χ: при равновероятной нагрузке Ф(Р) =
= const, при другом распределении нагрузки
Ф(Р) ≠ const, изменяются передаточные числа
трансмиссии на каждой из передач.
В предыдущих работах по оценке эффективности моторно-трансмиссионной установки
трактора показано, что эффективность КNкр работы машинотракторного агрегата (МТА) оцениваемая величиной используемой мощности
на крюке, зависит от величины номинальной
мощности двигателя Nном и длины "полки постоянной" мощности Кп=Δn/nном (рис. 1). Чем
больше разброс крюковой нагрузки, тем длиннее должна быть длина "полки".
Известно техническое решение [2], реализованное на тракторах ВТ-100, которое обеспечивает переключение двигателя на два режима по мощности и длине "полки" для работы в тяговом и приводном режимах (120 и
145 л.с. с длинною "полки" 400 и 150 мин–1 соответственно).
В зависимости от вида выполняемой с.-х.
операции, скорости движения МТА, характериМе, Н·м
свойств почвы и рельефа поверхности движе
стик почвообрабатывающего оборудования,
непрерывно изменяются статические характеристики крюкового сопротивления Ркр. Поэтому перед работой адаптируем моторно-трансмиссионную установку на текущую работу. Это
позволит ограничить уровень используемой
мощности, и в определенном тяговом диапазоне при работе МТА выходная мощность будет
постоянно максимальна. Математическое ожидание ∆Ркр почти не изменяется, а среднеквадратическое отклонение σ Ркр , при заданной настройке МТА, включая передаточное число
трансмиссии (номер передачи КП), изменяется
непрерывно в пределах 0,3Ркр в диапазоне частот 0,005–1 Гц, и его можно считать конечным.
К Nкр = f ( N ном , σ Ркр )
(1)
На основании изложенного представляется
целесообразно разрабатывать систему динамического управления характеристиками двигателя (Nном и Кп) непрерывно в зависимости от
среднеквадратического отклонения σ Ркр (рис. 2).
Кп= f( σ Ркр )
(2)
800
600
Nе, кВт
140
100
9ц,
г/цикл
Рис. 2
0,7
0,6
∆9ц
nМ е max
1300
nном
1700
nNе max
2100 n, мин–1
Рис. 1. Внешняя характеристика двигателя с двумя уровнями мощности
Таким образом, имея двигатель без "полки"
мощности, максимальная мощность характеристики будет в точке. При характеристике двигателя с "полкой" постоянной мощности, максимальная мощность характеристики будет на
всем определенном тяговом диапазоне. Чем
больше разброс тягового диапазона, тем больше потребуется полка постоянной мощности
(рис. 1), но при этом будет несколько меньшая
44
ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ
рабочая мощность по отношению к максимальной мощности, возможной для этого двигателя,
но на выходе всегда будет КПД высоким η:
Nmах=Ne/Nкр.mах.
Проведен расчетный анализ применения
тракторе ВТ-100 с пятиступенчатой механической трансмиссией, двигателя Д-442-24 с различными внешними характеристиками. Показано, что наиболее эффективной является характеристика с полкой "постоянной" мощности
в диапазоне 1770–1200 мин–1.
Для оценки эффективности применены критерии [3, 4, 5, 6].
Проанализированы три характеристики двигателя:
1) номинальная мощность Nном=112,13 кВт =
=Nmах при nном=1770 мин–1, коэффициент запаса
по крутящему моменту Км=15 %;
2) номинальная мощность Nном=76,6 кВт
при nном=1770 мин–1, Nmах=94,3 кВт при n=1400–
1300 мин–1, Км=43,5 %;
3) номинальная мощность Nном =88,2 кВт =
=Nmах в диапазоне n=1770–1200 мин–1, коэффициент запаса по крутящему моменту Км=29 %.
Результаты расчетов, проведенных для условий равномерной загрузки МТА во всем тяговом диапазоне трактора (от 0 до 62 кН) показали:
1) степень использования установленной
(номинальной) мощности:
первой характеристики двигателя –90 %;
при второй и третьей характеристиках двигателя – 99,6…99,7 %.
2) по топливной экономичности:
первой характеристики двигателя показатель хуже по отношению к потенциальной характеристики на – 11 %;
при второй и третьей характеристиках показатель составит – 99,7…99,8 %.
3) по использованию скорости:
первой характеристики двигателя показатель хуже по отношению к потенциальной характеристике на – 17 %;
при второй и третьей характеристиках показатель составит – 99,95 %.
Оптимальная эффективность моторнотрансмиссионной установки (МТУ) может быть
достигнута при оптимальном соотношении номинальной мощности двигателя к длине полки
"постоянной" мощности для различных законов
распределений крюковой нагрузки с учетом количества передач и передаточных чисел коробки, что требует дополнительных исследований.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Кутьков, Г. М. Тяговая динамика трактора / Г. М. Кутьков. – М.: Машиностроение, 1980.
2. А.с № 1285171 от 05.12.84, Н. Г. Кузнецов, В. П. Шевчук, В. Г.Кривов, А. И. Филатов, Н. И. Кульченко, С. В. Новокшенов. Способ переналадки дизеля в двигатель постоянной мощности.
3. Хорошевский, К. А. Оценка эффективности МТУ
трактора / К. А. Хорошевский, В. П. Шевчук // Международная практическая конференция "Интер-СтройМех2003", г. Волжский.
4. Дорменев, С. И. Тягово-энергетческие средства с
двумя уровнями мощности / С. И. Дорменев, В. П. Шевчук [и др.]. Вып.6. – М.: ЦНИИТЭИ Тракторосельхозмаш,
1990.
5. Долгов, И. А. Двигатели постоянной мощности
(ДПМ) на тракторах с гидромеханической трансмиссией /
И. А. Долгов, Н. Г. Кузнецов, В. П. Шевчук // Тракторы и
сельхозяйственные машины. – № 8–9, 1992.
6. Кутьков, Г. М. Методика расчета теоретической
тягово-динамической характеристики трактора / Г. М. Кутьков, В. Н. Сидоров // Тракторы и с.-х. машины. – № 9,
2006. – С. 18–21.
УДК 629.113-592.2
Е. И. Железнов, А. В. Волобуев
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОРМОЗНЫХ СИЛ МЕЖДУ ОСЯМИ ТЯГАЧА
И ПРИЦЕПА СО СПАРЕННЫМИ ОСЯМИ
Волгоградский государственный технический университет
Тормозные свойства, в значительной степени определяющие безопасность движения АТС,
зависят от распределения тормозных сил (ТС)
между осями. При неоптимальном распределении ТС замедление jз АТС уменьшается, а тормозной путь Sт увеличивается. Кроме того, в
случае первоочередного блокирования колес
задней оси возможно нарушение устойчивости
движения.
Проведенные ранее исследования [1] процесса торможения тягача и одноосного прицепа
показали, что реальное распределение ТС существенно отличается от оптимального, а применяемые на легковых автомобилях регулято-
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
421 Кб
Теги
эффективность, моторне, гусеничного, трансмиссионных, pdf, повышения, трактора, установке
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа