close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

448. Расчет и построение тяговой характеристики землеройно-транс

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра строительных и дорожных машин
имени д.т.н., профессора Н.А. Ульянова
РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ТЯГОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ
С ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ
Методические указания
к курсовому и дипломному проектированию
по дисциплине "Машины для земляных работ"
для студентов специальностей 170900 "Подъемно-транспортные, строительные и
дорожные машины и оборудование" и 291300 "Механизация и автоматизация строительства"
Воронеж 2005
Составители П.И.Никулин, В.И. Гильмутдинов, В.С.Литвинов, А.П.Никулин
УДК 621.87
Расчет и построение тяговой характеристики землеройнотранспортной машины с гидромеханической трансмиссией.
метод. указания к курсовому и дипломному проектированию по
дисциплине "Машины для земляных работ" /Воронеж. гос. арх.строит. ун-т; Сост.: П.И.Никулин, В.И. Гильмутдинов, В.С.Литвинов,
А.П.Никулин. - Воронеж, 2005. - 36 с.
Приведены данные, порядок расчета и построение выходной характеристики
системы "двигатель внутреннего сгорания - гидродинамический
трансформатор" и тяговой характеристики землеройно-транспортной
машины с гидромеханической трансмиссией. В приложении представлена
программа расчета указанных характеристик на ЭВМ.
Ил. 5. Табл. 7. Библиогр.: 3 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского
государственного архитектурно-строительного университета
Рецензент - канд. техн. наук, доцент Ю.М. Бузин
2
ВВЕДЕНИЕ
Для оценки тяговых и топливно-экономических показателей
землеройно-транспортных машин используется тяговая характеристика,
представляющая собой графическое выражение зависимости коэффициента
буксования  , действительной скорости движения Vd , тяговой мощности
N T , часового GT и удельного g T расходов топлива движителем, тягового
КПД T в функции силы тяги T при изменении ее нулевого значения до
максимальной величины, определяемой условиями сцепления движителя с
опорной поверхностью или крутящим моментом двигателя при равномерном
прямолинейном движении ЗТМ по горизонтальной поверхности на рабочих
передачах с максимальной подачей топлива в двигатель /1/.
Различают два вида тяговых характеристик: статическую и
динамическую /2/.
Статическая тяговая характеристика описывает изменение тяговых
показателей ЗТМ при постоянной или медленно изменяющейся во времени
силе тяги. Динамическая тяговая характеристика учитывает переменный
характер внешних сил, действующих на ЗТМ, и его влияние на тяговые
показатели машины.
В данных методических указаниях рассматривается приближенный
аналитический способ построения статической характеристики ЗТМ с гидромеханической трансмиссией и с учетом отбора мощности двигателя на
привод вспомогательных механизмов.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Для расчета и построения тяговой характеристики ЗТМ с
гидромеханической трансмиссией необходимы следующие исходные
данные:
- регуляторная характеристика двигателя внутреннего сгорания (ДВС);
- внешняя безразмерная характеристика гидромеханической передачи
(ГДП)
(гидротрансформаторы и гидромуфты);
- структурная схема соединения двигателя с гидродинамической
передачей;
- выходная характеристика системы "двигатель внутреннего сгорания - гидродинамическая передача" (ДВС-ГДП);
- общие передаточные числа механической части трансмиссии на рабочих
передачах и КПД трансмиссии;
- колесная схема и типоразмер пневматических шин;
- нормальные реакции грунта на ведущие и ведомые колеса машины;
- вид грунта, его состояние и влажность.
3
При наличии в трансмиссии ЗТМ гидродинамических передач для
построения тяговых характеристик необходимо рассмотреть совместную
работу двигателя внутреннего сгорания с гидродинамической передачей.
Однако если воспользоваться известными методами /2/ и построить
выходную характеристику системы ДВС-ГДП, то последующее решение и
построение тяговой характеристики значительно упрощается.
Краткие технические характеристики дизельных двигателей и
гидродинамических трансформаторов, применяющихся на самоходных
землеройно-транспортных машинах, приведены в табл.1 и табл.2.
2. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ВЫХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
СИСТЕМЫ "ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР"
Систему "двигатель внутреннего сгорания - гидродинамический
трансформатор" (ДВС-ГДТ) можно рассматривать как самостоятельную
силовую установку, обладающую своими выходными параметрами, а
результаты совместной работы двигателя и гидротрансформатора оценивать
выходной характеристикой.
Все возможные схемы соединений коленчатого вала двигателя с валом
насосного
колеса
гидродинамического трансформатора
(ГДТ)
подразделяются на схемы с последовательным и параллельным включением.
При компоновке гидродинамического трансформатора по схемам с
последовательным включением ГДТ вся мощность, подводимая от двигателя
к движителю, передается через ГДТ.
В гидромеханических передачах, выполненных по схеме с
параллельным включением, мощность двигателя к движителю подводится
минимум двумя потоками, в один из которых вводится ГДТ. Поэтому через
гидродинамический трансформатор к движителю передается только часть
мощности двигателя, так как другая ее часть подводится к движителю через
механические звенья, минуя ГДТ.
В данной работе рассматриваются наиболее характерные структурные
схемы последовательного включения в связи с тем, что они получили
наибольшее распространение в гидродинамических трансмиссиях
землеройно-транспортных машин (рис.1,а-1,г.)
Рассмотрим в качестве примера наиболее сложную схему включения
(рис.1.г), в которой осуществляется отбор мощности и согласование
режимов работы двигателя и гидротрансформатора через редуктор.
Для построения выходной характеристики данной системы необходимо
предварительно осуществить приведение характеристики двигателя
внутреннего сгорания к валу насосного колеса.
В этом случае свободный крутящий момент двигателя, который может
быть использован для привода колесного движителя, будет
M ес  М е  М ео
(1)
где М е - крутящий момент двигателя, затрачиваемый на привод;
4
где М еo - крутящий момент двигателя, затрачиваемый на привод
вспомогательных механизмов.
Для построения зависимости свободного крутящего момента
двигателя М ес  М ес (ne ) необходимо на его регуляторную характеристику
нанести кривую M ео  M eo (ne ) , взяв для этого разность соответствующих
ординат кривых M e  M e (ne ) и M eo  M eo (ne ) , можно построить
зависимость M ec  M ec (ne ) (рис.2.) Следует отметить, что в первом
приближении можно считать, что на привод вспомогательных механизмов
при любой частоте вращения вала двигателя затрачивается постоянный
крутящий момент, составляющий от 20 до 40 % номинального значения
крутящего момента, т.е. M eo  (0,2  0,4)M eн , конкретная величина
которого определяется в конкретном случае типом вспомогательных
механизмов (элеватор, шнек, транспортер, маслостанция и т.д.).
Величина свободной мощности двигателя N ec определяется с
помощью формулы
M n
( M e  M eo )ne
, кВт,
(2)
N ec  ec e 
9550
9550
где M e , M ec , M eo - в Нм; ne - в мин-1.
В данном случае будем иметь
nн  ne  neI , M н  М ес  М еI , N н  N ec  N eI .
На рис.3 кривые М ес  М ес (ne ) и N ec  N ec (ne ) обозначены
штриховыми линиями.
Используя формулы (1) и (2), необходимо перестроить вначале
регуляторную характеристику двигателя с учетом отбора мощности, а
затем осуществить ее приведение к валу насосного колеса, применяя
выражения
(3)
nн  ne / i p  neI ; M н  М ес  i p   p  M eI ; N н  N ec   p  N eI ,
где i p , p -соответственно передаточное число и механический КПД
согласующего редуктора.
Построение
выходной
характеристики
системы
ДВС-ГДТ
осуществляется в следующей последовательности.
1. На характеристике двигателя, приведенной к валу насосного колеса,
строим кривую коэффициента крутящего момента двигателя e , выполняя
расчеты по формуле
Me
(4)
e 
,
ne Д а5
в которой значения M e H  м  и ne мин 1  находим по приведенной
характеристике двигателя, значение плотности рабочей жидкости 
представляем в н / м 3 , активный диаметр Д а - в м, ne мин 1  .
5
2. Строим внешнюю безмерную характеристику гидромеханического
транс-форматора, соблюдая равенство масштабов шкал коэффициентов
e и Н (рис.4), при непосредственной схеме соединения ДВС-ГДП.
3. Для построения зависимости М Т  М Т nТ  задаемся частотой
вращения коленчатого вала nei (отрезок Oa ). Из точки a1 восстанавливаем
перпендикуляр до пересечения с кривыми регуляторной характеристики
двигателя и через точку a 2 проводим горизонталь до пересечения с кривой
Н , а через точку а 6 - вертикаль. Величины отрезков Оа и а7 а8
определяют значения i ГТ и к i , соответствующие работе двигателя при
1
7
частоте вращения ne . Тогда nТ  iГТ ne Oa Oa ;
M T  ki M e a7 a8 a1a4   Oa . Найденные значения nТ и M T откладываем на
соответствующих осях графика выходной характеристики системы (рис.4),
а затем определяем положение точки a13 с координатами M T , nТ , через
которую пройдет кривая М Т  М Т nТ  .
4. Для построения зависимости Ge  Ge nT  через точку a3 проводим
горизонталь до пересечения с прямой a10a13 . Полученная точка a11 будет
находиться на кривой ae  Ge nT  .
1
i
i
i
i
i
7
14
10
i
i
i
i
5. Для построения зависимости  ГТ   ГТ nT  проводим горизонталь
через точку a9 до пересечения с вертикалью a10a13 . Точка a12 ,
получившаяся в результате пересечения этих прямых, будет определять
зависимость  ГТ   ГТ nT  .
6. Строим производную зависимость N m  N m nT  , производя расчеты
по формуле
M T nT
, кВт .
(5)
9550
Точка a13 будет находиться на кривой N m  N m nT .
Получив достаточное количество точек, строим кривые выходной
характеристики системы "двигатель внутреннего сгорания – гидродинамический трансформатор": М Т  М Т nТ  , Ge  Ge nT ,  ГТ   ГТ nT  ,
NT  NT nT  .
Nm 
6
Рис.1. Схемы соединения двигателя с гидродинамическим
трансформатором:
а) схема непосредственного соединения двигателя с ГДТ;
б) непосредственное соединение ДВС с ГДТ и отбором мощности;
в) соединение ДВС с ГДТ через согласующий редуктор;
г) соединение ДВС с ГДТ через согласующий редуктор с отбором
мощности;
1-двигатель; 2-гидротрансформатор; 3-редуктор отбора мощности;
4-вспомогательный механизм; 5 - согласующий редуктор
Рис.2. Приведение регуляторной
характеристики двигателя к валу насосного колеса при непосредственном соединении с отбором мощности
7
Рис.3.Приведение
регуляторной
характеристики двигателя к валу
насосного колеса при соединении
через согласующий редуктор с
отбором мощности
Таблица 1
Модель
Двигателя
N ен ,
кВт
Д-50
Д-65
Д-240
СМД-18К
АМ-01МД
АМ-01М
АМ-03
Д-130
СМД-62
Д-180
ЯМЗ-238
8ДВТ-330
ЯМЗ-240
ЯМЗ-240М
В2-ТК-С5
6 396ТС4
8 396ТС4
12 396ТС4
40,4
45,6
58,8
76,5
84,6
99,3
95,5
102,9
128,7
132,4
176,5
242,7
264,7
367,6
404,8
279,4
380,0
600,0
nен ,
об / мин
1700
1750
2200
1900
1600
1700
1700
1050
2100
1150
2100
1700
2100
2100
1600
1700
1850
1800
М ен ,
Нм
G ен ,
кг / ч
227,2
249,1
255,5
384,9
505,2
558,3
537,0
936,8
585,8
1098,7
802,4
1363,6
1204,9
1673,2
2418,4
1571,0
1991,4
3186,3
9,75
11,2
15,2
19,75
20,7
24,3
23,4
23,8
31,5
31,5
40,8
59,4
60,1
83,5
89,1
57,3
78,7
124,2
q ен ,
г / кВт  ч
240
245
258
259
245
245
246
231
245
238
231
245
227
227
220
205
207
207
N ем ,
кВт
27,2
28,6
45,8
58,9
63,2
86,0
76,4
85,5
102,3
112,4
129,4
207,4
200,1
277,1
358,2
273,5
373,6
576,0
8
n ем ,
М е max ,
об / мин
Нм
1060
1230
1530
1350
1100
1330
1200
790
1450
850
1400
1300
1500
1500
1200
1300
1400
1350
245,0
222,4
286,2
416,9
549,4
618,0
608,2
1035,0
674,4
1263,5
882,9
1520,6
1275,3
1765,8
2853,7
2010,9
2550,6
4078,4
Gем ,
кг / ч
8,5
9,7
13,2
17,2
18,1
21,1
20,3
20,7
27,4
27,4
35,5
51,6
49,9
70,8
77,5
49,7
63,2
108,1
nex ,
об / мин
1730
1870
2360
2030
1730
1830
1830
1135
2260
1240
2270
1820
2270
2270
1730
1830
1980
1930
Gex ,
кг / ч
Кол  во
цилин 
дров
3,9
4,5
6,1
7,6
8,1
9,4
9,35
9,5
12,8
12,6
16,3
23,7
21,6
33,4
34,6
22,9
29,1
49,6
4
4
4
4
6
6
6
4
6
6
8
8
12
12
12
6
8
12
Таблица 2
ЛГ-340
NH
nH
i ГТ
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,83
0,90
0,985
К
3,055
2,84
2,58
2,24
1,95
1,68
1,40
1,20
1,04
1,00
0,916
0,416
Д а  0,340
 ГТ
Н  103
0,000
2,31
0,275
2,40
0,490
2,47
0,675
2,49
0,780
2,51
0,830
2,47
0,850
2,38
0,860
2,24
0,820
1,95
0,790
1,79
0,860
0,98
0,650
0,30
ЛГ-370
NH
nH
i ГТ
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,85
0,90
0,95
0,985
К
2,87
2,65
2,40
2,15
1,91
1,67
1,45
1,24
1,00
0,95
0,96
0,90
0,33
9
Д а  0,370
 ГТ
Н  103
0,000
2,81
0,275
2,79
0,475
2,78
0,650
2,77
0,765
2,73
0,845
2,68
0,875
2,56
0,865
2,33
0,800
1,85
0,800
1,56
0,860
1,24
0,865
0,63
0,625
0,14
NH
i ГТ
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,85
0,90
0,95
МАЗ-4543
Д а  0,466
nH
 ГТ Н  103
К
3,5
0,000
2,67
0,534
1,95
0,780
1,45
0,870
1,05
1,00
0,98
0,98
0,840
0,850
0,882
0,931
Продолжение табл. 2
ГТР-4300
N H  211кВт; n H  2000мин 1 ;
i ГТ
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
0,94
1,00
1,03
К
3,176
2,84
2,53
2,24
1,95
1,688
1,468
1,287
1,116
0,923
0,839
0,65
0,00
 ГТ
0,000
0,284
0,506
0,672
0,780
0,844
0,881
0,901
0,893
0,831
0,789
0,650
0,000
ГТР-4800
ГТР-4802
1
N H  258кВт; n H  2000мин ;
N H  416кВт; n H  2000мин 1 ;
Д а  0,43м
Д а  0,48м
Д а  0,48м
3
3
i ГТ
 ГТ
i ГТ
 ГТ
Н  10
Н  10
Н  103
К
К
1,684
0,00
3,200 0,000 2,0320
0,00
3,350 0,000
2,263
1,727
0,10
2,900 0,290 2,1210
0,10
2,822 0,282
2,367
1,790
0,20
2,600 0,520 2,1840
0,20
2,437 0,487
2,401
1,823
0,30
2,270 0,680 2,2375
0,30
2,154 0,646
2,403
1,841
0,40
1,950 0,785 2,2550
0,40
1,909 0,764
2,423
1,846
0,50
1,704 0,852 2,2375
0,50
1,650 0,830
2,484
1,812
0,60
1,491 0,896 2,1480
0,60
1,469 0,881
2,357
1,700
0,70
1,303 0,912 2,0050
0,70
1,283 0,898
2,192
1,543
0,80
1,120 0,896 1,7630
0,80
1,101 0,881
1,902
1,230
0,858
0,998 0,856 1,4950
0,85
1,003 0,853
1,636
1,029
0,90
0,998 0,889 1,2260
0,90
1,000 0,900
1,311
0,492
0,92
0,995 0,908 1,0920
0,95
1,000 0,950
0,808
0,173
0,964
0,969 0,934 0,5370
10
Окончание табл. 2
ГТР-4803С
ГТР-63.53.02
1
N H  618кВт; n H  2000мин ; Д а  0,48м N H  671кВт; n H  2000мин 1 ; Д а  0,53м
i ГТ
 ГТ
i ГТ
 ГТ
Н  103
Н  103
К
К
0,00
2,420
0,000
3,0760
0,000
3,129
0,000
1,86
0,10
2,290
0,229
3,1535
0,277
2,239
0,621
1,98
0,20
2,155
0,431
3,2100
0,375
2,027
0,760
2,01
0,30
2,020
0,606
3,2430
0,472
1,745
0,825
2,03
0,40
1,840
0,736
3,1980
0,575
1,503
0,865
2,00
0,50
1,646
0,823
3,1090
0,685
1,286
0,882
1,91
0,60
1,455
0,873
2,855
0,795
1,077
0,856
1,75
0,70
1,280
0,896
2,594
0,838
1,000
0,839
1,61
0,76
1,187
0,902
2,3710
0,874
0,917
0,802
1,44
0,80
1,250
0,900
2,2140
0,911
0,851
0,776
1,23
0,90
0,992
0,893
1,6550
0,941
0,750
0,706
1,03
0,958
0,983
0,942
0,8950
0,980
0,555
0,545
0,44
1,004
0,000
0,000
0,21
11
3.ПОСТРОЕНИЕ ТЯГОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Последовательность построения тяговой характеристики следующая:
1. Во втором квадранте строим выходную характеристику системы
ДВС-ГДТ, перестроенную в функции крутящего момента вала турбинного
колеса M T . Для этого по оси ординат откладываем значение частоты
вращения П Т , КПДТ , мощности N T и часового расхода топлива GT .
2. В первом квадранте рис. 5 строим кривую коэффициента
буксования колесного движителя  в функции силы тяги T , используя
выражение [1]
n
 T 
T  
   A   B  100%,
R 
 R
где
(6)
A, B, n - коэффициенты, зависящие от конструкции шин,
внутреннего
давления воздуха в шинах, вида и состояния грунта (табл.3).
За начало координат силы тяги принимаем точку O .
3. Определяем силу сопротивления качению колес землеройнотранспортной машины:
(7)
Pf  f R1  k f R2  R3  ,
где f - коэффициент сопротивления качению колес землеройнотранспортной машины (табл. 6);
R1 - реакция грунта на ведомые колеса;
R2 , R3 -реакции грунта на ведущие колеса;
k f - коэффициент, учитывающий увеличение f при движении
колеса в ведущем режиме (табл.5).
Откладываем найденное значение Pf влево от точки O . Полученная
точка O1 будет началом координат окружной силы колесного движителя
ЗТМ.
4. В первом квадранте для соответствующей передачи строится график,
устанавливающий зависимость крутящего момента на валу турбинного
колеса M T от окружной силы колесного движителя PK , используя
выражение
Pr
(8)
MT  K C ,
iM  M
где rC - силовой радиус колесного движителя;
iM - общее передаточное число механической части трансмиссии;
M - КПД механической части трансмиссии.
12
Рис. 4. Построение выходной характеристики системы "двигатель
внутреннего сгорания - гидродинамический трансформатор"
при непосредственной схеме соединения ДВС-ГДТ
Рис. 5.
Построение тяговой характеристики землеройно-транспортной
машины с гидродинамической трансмиссией
13
Таблица 3
Состояние
грунта
Рыхлый
(насыпной)
Плотный
(свежесрезанный)
Относительная
влажность грунта
 /B
 / O
0,4
0,6
0,7
0,8
0,4
0,6
0,7
0,8
0,67
1,00
1,17
1,33
0,67
1,00
1,17
1,33
А
0,11
0,12
0,13
0,14
0,09
0,10
0,12
0,15
0,1
В
2,79
2,97
2,73
2,53
1,50
2,31
2,56
2,81
n
6
6
5
4
8
8
6
4
Давление воздуха в пневматических шинах, МПа
0,2
0,3
0,4
A
B
n
A
B
n
A
B
0,11 5,15
6 0,11 7,82 6 0,11 10,24
0,12 6,58
6 0,12 11,13 6 0,12 14,74
0,13 6,29
5 0,13 10,06 5 0,13 14,15
0,14 6,68
4 0,14 11,72 4 0,14 19,14
0,09 2,34
8 0,09 2,81 8 0,09 3,38
0,10 5,48
8 0,10 9,25 8 0,10 14,40
0,12 7,76
6 0,12 14,79 6 0,12 24,47
0,15 10,03 4 0,15 27,35 4 0,15 70,82
14
n
6
6
5
4
8
8
6
4
A
0,11
0,12
0,13
0,14
0,09
0,10
0,12
0,15
0,5
B
12,31
18,10
18,88
24,96
3,73
18,10
42,18
210,28
N
6
6
5
4
8
8
6
4
Таблица 4
Значения коэффициентов сопротивления качению f и сцепления φ
гусеничного движителя
Дорожные и грунтовые условия
Асфальтобетон, цементобетон
Сухая грунтовая дорога
Размокшая грунтовая дорога
Грунт рыхлый насыпной
Песок влажный
Песок сухой
Заболоченная местность
Снежная целина
Снег укатанный
Грунт связный, плотный
(свежесрезанный),  /  B  1,0
f
0,050,06
0,060,08
0,120,15
0,080,10
0,060,10
0,150,20
0,200,30
0,150,25
0,040,05
φ
0,500,60
0,801,00
0,400,60
0,600,70
0,400,50
0,300,40
0,250,35
0,400,60
0,050,06
0,080,09
0,901,00
Таблица 5
Значения параметра, учитывающего увеличение коэффициента
сопротивления качению колесного движителя при работе
на режиме "ведущего колеса"
Kf
Грунтовые условия
Суглинистый грунт
1,361,54
Супесчаный грунт
1,541,71
Недеформируемые опорные
1,00
Поверхности
* Для гусеничного движителя и всех грунтовых условий следует
принимать
Кf =1,00
15
Таблица 6
Значения коэффициентов сопротивления качению и сцепления
пневматических шин колесного движителя
Относительная
влажность
грунта
 /  B  / O
Давление воздуха в пневматической шине, Мпа
0,1
f
0,2

f
0,3

f
0,4

f
0,5

f

Грунт связный рыхлый (насыпной)
0,4
0,67
0,10 0,83 0,14 0,75 0,17 0,70 0,18 0,67 0,19 0,65
0,6
1,00
0,11 0,82 0,15 0,72 0,18 0,66 0,19 0,63 0,20 0,61
0,7
1,17
0,12 0,80 0,16 0,68 0,19 0,62 0,21 0,58 0,22 0,55
0,8
1,33
0,12 0,77 0,18 0,61 0,21 0,53 0,23 0,47 0,24 0,44
Грунт связный плотный (свежесрезанный)
0,4
0,67
0,05 0,89 0,04 0,87 0,04 0,04 0,04 0,85 0,05 0,84
0,6
1,00
0,05 0,89 0,05 0,80 0,06 0,75 0,06 0,71 0,07 0,69
0,7
1,17
0,06 0,84 0,06 0,70 0,07 0,63 0,08 0,58 0,09 0,53
0,8
1,33
0,07 0,75 0,08 0,55 0,09 0,43 0,10 0,34 0,11 0,26
Грунт несвязный плотный (свежесрезанный)
0,5
0,83
0,06 0,78 0,06 0,70 0,07 0,65 0,08 0,62 0,09 0,60
Асфальтобетонное покрытие (сухое)
-
-
0,03 0,90 0,02 0,82 0,02 0,76 0,02 0,72 0,02 0,70
16
Силовой радиус колесного движителя:
для плотного грунта
rc  r0  0,12  0,15Вш ;
для рыхлого грунта
rc  r0  0,08  0,10Вш ;
где r0  Д 0 / 2 - радиус недеформированного профиля пневматической
шины (табл. 7);
Вш - ширина профиля шины (табл. 7), [2].
5. Строим зависимость действительной скорости Vd ЗТМ в функции
силы тяги T , применяя формулу [1]
n r 
 
(9)
Vd  0,377 T C 1 
км / ч.
im  100 
Определение nT и  , необходимое для расчета Vd , осуществляется
следующим образом.
Для этой цели задаемся значением силы тяги Ti , откладываем его на
оси координат (отрезок Oa ), восстанавливаем перпендикуляр из точки a1
до пересечения с лучом PK . Через полученную точку a3 проводим
горизонталь до пересечения с кривыми выходной характеристики
системы ДВС-ГДТ (точки a4 , a5 , a6 ). Проектируя точку a 6 на ось абcцисс
по шкале nT , находим частоту вращения вала турбинного колеса,
соответствующую принятому значению силы тяги Ti . Определив
значение коэффициента буксования (отрезок a1a2 ), соответствующее
заданной силе тяги, рассчитываем величину Vd по проведенной выше
формуле (точка a8 ).
Крайнее значение Vd определяются при T  0 .
Максимальное значение Vd max  Vm рассчитывается при движении
ЗТМ на транспортном режиме, когда T  0 и d  0 :
n r
(10)
Vd max  T C .
im
1
Для нахождения значения nT через точку d1 пересечения луча M m с
осью ординат проводим горизонталь до пересечения с зависимостью
nT  nT M T  (точка d 2 ), проектируя которую на шкалу nT (точку d 3 ),
определяем частоту вращения турбинного колеса при движении ЗТМ на
транспортном режиме. Величину Vd max откладываем на оси ординат
(отрезок O2 d 4 ). Для определения минимального значения Vd необходимо
выявить соотношение между максимальной силой тяги по сцеплению
движителя с грунтом T и максимальной силой тяги TMm max , которая
может быть получена на данной передаче при работе системы ДВС-ГДТ
17
на режиме максимального крутящего момента M e max . Через точку в1 ,
определяющую значение максимального крутящего момента двигателя
M e max , проводим горизонталь до пересечения с лучом M T (точка в2 ) и
кривыми выходной характеристики системы ДВС-ГДТ. Далее через точку
в2 проводим вертикаль до пересечения с осью абсцисс первого квадранта
(точка в 3 ). По величине отрезка Ов 3 определяем силу тяги TMm max . В
случае, когда TMm max > T , остановка землеройно-транспортной машины
при перегрузке происходит вследствие полного буксования движителя, и
поэтому Vd min  0 при силе, обусловливаемой сцеплением движителя с
грунтом; если TMm max < T , то минимальная действительная скорость
движения ЗТМ определяется по приведенной выше формуле (9), путем
подставки в нее соответствующих значений вращения nT и коэффициента
буксования движителя  .
6. Строим основную зависимость тяговой характеристики
землеройно-транспортной машины - кривую часового расхода топлива
двигателем GT в функции силы тяги T .
Построение зависимости
определяется типом
GT  GT T 
гидродинамического трансформатора. Если применяется непрозрачный
ГДТ, то независимо от степени загрузки рабочего органа ЗТМ часовой
расход топлива на тяговой характеристике представляется прямой,
параллельной оси абсцисс. Если данная зависимость представлена на
выходной характеристике системы ДВС-ГДТ, как это сделано на рис.5, то
при условии равенства масштабов и начала отсчета достаточно отложить
отрезок a1a9 и, получив необходимое количество точек, построить
зависимость GT  GT T .
7. Построение производной зависимости тяговой характеристики
землеройно-транспортной машины, кривой тяговой мощности N T в
функции силы тяги T . Задаемся значением силы тяги и определяем по
графику соответствующую этому значению действительную скорость
движения землеройной машины. Так, при силе тяги Ti значение V di будет
определяться отрезком a1a8 . Располагая этими данными, подсчитываем
значение
(11)
N Ti  TVdi , кВт .
Найденное значение тяговой мощности представлено в первом
квадранте рис.5 отрезком a1a10 .
Выполнив такие расчеты при различных значениях силы тяги, по
точкам строим кривую NT  NT T .
8. Строим производную зависимость тяговой характеристики - кривую
удельного расхода топлива qT в функции силы тяги T
18
Таблица 7
Размер шины, мм
Обозначение
шины
14,00-20 (370-508)
14,00-24 (370-610)
16,00-24 (430-610, 635)
18,00-25 (500-635)
18,00-25 (500-635) Р
21,00-25 (570-635)
Нормы эксплуатационных режимов шины
СтатиМаксимально
Давление в шине Рw ,
Наружный
Ширина
Норма
ческий
допускаемая
нагрузка
соответствующее
диаметр
профиля
слойности
радиус
на шину при скорости
максимальной
D0 , мм
Bш , мм
rc, мм
50 км/ч, кН
нагрузке, МПа
Шины обычного профиля для большегрузных автомобилей, строительных, дорожных,
подъемно-транспортных машин, прицепов и полуприцепов
16
123018
375
562
38,8
0,425
18
123018
375
562
42,6
0,500
20
375
562
43,9
0,525
123018
22
375
562
47,4
0,600
123018
16
136020
375
630
42,8
0,425
20
136020
375
630
48,4
0,525
24
375
630
53,6
0,625
136020
28
375
630
57,4
0,700
136020
16
149022
435
683
47,9
0,325
24
149022
435
683
61,5
0,500
28
435
683
65,0
0,550
149022
160524
12
500
745
50,0
0,225
160524
16
500
745
56,4
0,275
160524
20
500
745
64,9
0,350
24
500
745
72,7
0,425
160524
28
500
745
80,0
0,500
160524
32
500
745
85,0
0,560
160524
32
510
725
85,0
0,600
160524
24
174526
575
780
83,2
0,325
28
575
780
93,2
0,425
174526
19
Продолжение табл. 7
Размер шины, мм
Обозначение
шины
Норма
слойности
Наружный
диаметр
D0 , мм
Ширина
профиля
Bш , мм
Статический
радиус rc, мм
21,00-33 (570-838)
21,00-33 (570-838) Р
32
32
32
36
40
44
24
32
42
48
54
36
42
48
36
42
48
24
30
36
40
46
52
194029
194029
200030
200030
200030
200030
182528
182528
213032
213032
213032
248537
248537
248537
265040
265040
265040
179027
223033
223033
284046
284046
284046
575
575
575
575
575
575
650
650
650
650
650
650
650
650
740
740
740
570
760
760
825
825
825
905
890
920
920
920
920
850
850
985
985
985
1150
1150
1150
1218
1218
1218
810
1015
1015
1296
1296
1296
21,00-35 (570-889)
24,00-25 (640-635)
24,00-35 (640-889)
24,00-49 (640-1245)
27,00-49 (760-1245)
21,00-28 (570-711)
27,00-33 (760-838)
30,00-51 (840-1295)
20
Нормы эксплуатационных режимов шины
Максимально
Давление в шине Рw ,
допускаемая нагрузка соответствующее макна шину при скорости
симальной нагрузке,
50 км/ч, кН
МПа
118,0
0,560
118,0
0,600
121,5
0,500
128,4
0,550
138,5
0,625
148,1
0,700
103,0
0,325
111,7
0,375
160,0
0,525
172,9
0,600
185,4
0,675
175,0
0,450
192,4
0,525
207,0
0,600
206,9
0,425
227,2
0,500
240,2
0,550
88,5
0,350
155,0
0,350
172,0
0,425
257,1
0,425
282,3
0,500
298,5
0,550
Продолжение табл. 7
Размер шины, мм
Нормы эксплуатационных режимов шины
Максимально
Давление в шине Рw ,
Наружный
Ширина
Обозначение
Норма
Статический
допускаемая
нагрузка
соответствующее
макдиаметр
профиля
шины
слойности
радиус rc, мм на шину при скорости
симальной нагрузке,
D0 , мм
Bш , мм
50 км/ч, кН
МПа
300045
42
915
1375
294,2
0,425
30,00-51 (910-1295)
50
915
1375
325,0
0,500
300045
58
915
1375
344,0
0,550
300045
42
318048
990
1455
334,2
0,375
50
36,00-51 (1000-1295)
318048
990
1455
372,2
0,450
58
990
1455
407,5
0,525
318048
60
355053
1100
1620
504,0
0,500
40,00-57 (1100-1450)
68
1100
1620
545,9
0,560
355053
Широкопрофильные пневматические шины для строительных, дорожных и подъемно-транспортных машин
10
128019
395
577
27,7
0,200
15,5-25 (1280395-635)
12
395
577
31,6
0,250
128019
12
17,5-25 (1350445-635)
135020
445
610
37,8
0,250
12
149022
525
677
45,4
0,225
16
149022
525
677
51,1
0,275
20,5-25 (1510520-635)
20
525
677
58,8
0,350
149022
24
525
677
65,8
0,425
149022
16
162024
600
730
62,3
0,250
20
162024
600
730
65,8
0,275
23,5-25 (1630600-635)
24
600
730
75,8
0,350
162024
28
600
730
84,9
0,425
162024
20
175026
680
790
78,9
0,250
24
26,5-25 (1770670-635)
175026
680
790
92,0
0,325
28
680
790
104,0
0,400
175026
21
Окончание табл. 7
Размер шины, мм
Обозначение
шины
29,5-25 (1890750-635)
29,5-29 (1980750-737)
33,5-33 (2250850-838)
33,5-39 (2400850-990)
37,5-33 (2400950-838)
37,5-39 (2550950-990)
37,5-51 (2840950-1295)
44,5-45 (30001130-1143)
Норма
слойности
Наружный
диаметр
D0 , мм
Ширина
профиля
Bш , мм
Статический
радиус rc, мм
16
22
28
22
28
34
26
32
38
26
32
38
30
36
42
36
44
36
44
50
187528
187528
187528
197530
197530
197530
224034
224034
224034
239536
239536
239536
239036
239036
239036
255038
255038
285043
285043
300045
755
755
755
755
755
755
855
855
855
855
855
855
955
955
955
955
955
955
955
1130
838
838
838
878
878
878
1045
1045
1045
1075
1075
1075
1065
1065
1065
1140
1140
1290
1290
1290
22
Нормы эксплуатационных режимов шины
Максимально
Давление в шине Рw ,
допускаемая нагрузка соответствующее макна шину при скорости
симальной нагрузке,
50 км/ч, кН
МПа
80,9
0,175
99,7
0,250
116,2
0,325
106,2
0,250
123,8
0,325
139,8
0,400
140,8
0,250
164,1
0,325
185,5
0,400
152,1
0,250
177,2
0,325
200,1
0,400
181,5
0,275
200,2
0,325
226,7
0,400
214,8
0,325
242,8
0,400
242,8
0,325
274,5
0,400
373,0
0,400
Построение осуществляем, применяя формулу [1]
qT  103 GT / N T , г / кВт  ч .
(12)
Значение GT следует подставлять в кг/ч, а N T - в кВт. Следовательно,
для построения кривой qT необходимо получить ряд точек, которые можно
выявить из соотношения ординат кривых GT и N T , расположенных в
первом квадранте при выбранной силе тяги T . Точка a11 показывает
значение qT при силе тяги Ti .
9. Строим производную зависимость тяговой характеристики - кривую
тягового КПД T в функции силы тяги T . Построение данной зависимости
осуществляется с использованием формулы
N
(13)
T  T .
Ne
Необходимо указать, что если в трансмиссии применяется
непрозрачный гидродинамический трансформатор, то кривая
hT в
определенном масштабе выражается зависимостью NT  NT T  . Это
объясняется особенностями внешней характеристики непрозрачного ГДТ,
позволяющего работать двигателю на режиме постоянной мощности.
Выше было рассмотрено построение тяговой характеристики
землеройной машины только на одной передаче. Метод построения
остается справедливым для любой передачи землеройной машины.
В заключение необходимо с помощью тяговой характеристики
выполнить анализ технико-экономических качеств землеройной машины,
воспользовавшись следующими оценочными показателями: максимальная
тяговая мощность N T max , максимальный тяговый КПД T max , коэффициент
буксования  , действительная скорость движения Vd , часовой GT и
минимальный удельный qT min расход топлива, максимальная сила тяги,
определяемая условиями сцепления движителя с опорной поверхностью
T , сила тяги при максимальном крутящем моменте TMT max , сила тяги при
максимальной тяговой мощности TN , номинальная сила тяги TH при
коэффициенте буксования колесного движителя   20% , сила тяги,
соответствующая максимальному значению тягового КПД T ,
максимальная динамическая сила тяги, соответствующая коэффициенту
буксования   30%
i
T
23
4. ИНСТРУКЦИЯ
к применению программы для расчета тяговой характеристики ЗТМ
с гидромеханической трансмиссией на IBM-совместном компьютере
1. Подготовка исходных данных
Для расчетов по программе необходимо подготовить следующую
информацию:
- тип и марка машины;
- марка двигателя;
- марка гидротрансформатора;
- величина крутящего момента двигателя, затрачиваемая на привод
вспомогательных механизмов, % от M eн ;
- передаточное число iP и механический КПД  P согласующего
редуктора;
- коэффициенты, зависящие от конструкции шин, внутреннего
давления воздуха в шинах, вида и состояния грунта A, B, n ;
- коэффициенты сопротивления качению и сцепления движителя f , ;
- параметр, учитывающий увеличение коэффициента сопротивления
качению движителя при работе на ведущем режиме K f ;
- колесная схема машины: количество осей, какие оси ведущие, какие
ведомые;
- реакции грунта на ведущие колеса, кН ;
- силовой радиус движителя (колеса, звездочки), м ;
- количество передач, для которых необходимо выполнить расчеты;
- общее передаточное число iM и КПД  M механической части
трансмиссии
для каждой передачи.
2. Подготовка ЭВМ и программы к работе:
- включить ЭВМ;
- если необходимо получить результаты расчетов в отпечатанном
виде, включить принтер;
- после загрузки операционной системы найти в директории рабочего
раздела стационарного диска имя файла qdr.exe; если такого файла нет,
необходимо загрузить его в рабочий раздел стационарного диска с
дискетки; инициировать файл qdr.exe (т.е. запустить программу);
3. Работа по программе:
- ввод исходных данных производится в режиме "запрос программы ответ пользователя".
При этом необходимо набирать с помощью клавиатуры
запрашиваемые значения в том же количестве и порядке, что и в запросе;
если необходимо ввести несколько величин по одному запросу, то при
наборе их следует разделять запятыми; после набора всех требуемых
запросом величин следует нажать клавишу "Enter";
24
- если на экране появится надпись "File name missing or blank-please
enter file name for UNIT 7?", то следует определить выходной файл, т.е.
файл результатов. При этом ответ con задает вывод результатов только на
экран, ответ prn - вывод на печать, любой другой ответ (например, 541)
даст возможность вывести результаты в виде файла на магнитном диске.
Последний вариант ответа предпочтительнее других, т.к. он позволяет без
лишних затрат бумаги проверить полученные результаты и затем
скопировать их в нужном количестве экземпляров с помощью принтера.
Для этого после завершения программы и возврата в операционную
систему необходимо захватить световой полосой на экране имя созданного
файла результатов, нажать клавишу F5, убедиться, что принтер готов к
работе, набрать prn и нажать клавишу "Еnter".
4. Завершение работы:
- после окончания работы по программе вынуть из принтера лист с отпечатанным результатом;
- выключить ЭВМ;
- выключить принтер.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ульянов Н.А., Ронинсон Э.Г., Соловьев В.Г. Самоходные колесные
землеройно-транспортные машины. - М.: Машиностроение, 1976. 186 с.
2. Никулин П.И. Теория криволинейного движения колесного
движителя. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1992.- 212 с.
25
Приложение
Приближенный аналитический способ построения статической
тяговой характеристики ЗТМ с гидромеханической трансмиссией и
с учетом отбора мощности двигателя на привод вспомогательных
механизмов
}
Program gidro;
uses printer,crt;
type mas=array[1..30] of real;
fff=record
af:string;
afio:string;
xxx:array[1..20] of real;
end;
ff=file of fff;
{
label 11,12,13,14,15,16,17,18,185,186,29,1000;
const dvig:array[1..20] of string=
('Д-50','Д-65Н','Д-240','СМД-18К','АМ-01МД','АМ-01М',
'АМ-03','Д-130','СМД-62','Д-180','ЯМЗ-238','8ДВТ-330',
'ЯМЗ-240','ЯМЗ-240Н','В2-ТК-С5','6V396TC4','8V396TC4',
'12V396TC4','КамАЗ-740','');
aDa:array[1..8] of real=(0.34,0.37,0.466,0.43,0.48,0.48,0.48,0.53);
gtr:array[1..8] of string=('ЛГ-340','ЛГ-370','МАЗ-4543',
'ГТР-4300','ГТР-4800','ГТР-4802',
'ГТР-4803С','ГТ63.53.02');
icase:array[1..8] of integer=(12,13,12,13,13,12,12,13);
pdvig:array[1..12,1..19] of real=
((40.4,45.6,58.8,76.5,84.6,99.3,95.5,102.9,128.7,
132.4,176.5,242.7,264.7,367.6,404.8,279.4,380,600,118.3),
(1700,1750,2200,1900,1600,1700,1700,1050,2100,1150,
2100,1700,2100,2100,1600,1700,1850,1800,287),
(227.2,249.1,255.5,384.9,505.2,558.3,537,936.8,585.8,1098.7,
802.4,1363.6,1204.9,1673.2,2418.4,1571,1991.4,3186.3,638),
(9.75,11.2,15.2,19.75,20.7,24.3,23.4,23.8,31.5,
31.5,40.8,59.4,60.1,83.5,89.1,57.3,78.7,124.2,31.5),
(240,245,258,259,245,245,246,231,245,238,231,245,
227,227,220,205,207,207,245),
(27.2,28.6,45.8,58.9,63.2,86,76.4,85.5,102.3,112.4,
129.4,207.4,200.1,277.1,358.2,273.5,373.6,576,54),
(1060,1230,1530,1350,1100,1330,1200,790,1450,850,
1400,1300,1500,1500,1200,1300,1400,1350,156),
(245,222.4,286.2,416.9,549.4,618,608.2,1035,674.4,1263.5,
26
882.9,1520.6,1275.3,1765.8,2853.7,2010.9,2550.6,4078.4,540),
(8.5,9.7,13.2,17.2,18.1,21.1,20.3,20.7,27.4,27.4,
35.5,51.6,49.9,70.8,77.5,49.7,63.2,108.1,27.4),
(1730,1870,2360,2030,1730,1830,1830,1135,2260,1240,
2270,1820,2270,2270,1730,1830,1980,1930,325),
(3.9,4.5,6.1,7.6,8.1,9.4,9.35,9.5,12.8,12.6,16.3,
23.7,21.6,33.4,34.6,22.9,29.1,49.6,12.8),
(4,4,4,4,6,6,6,4,6,6,8,8,12,12,12,6,8,12,12));
pgt1:array[1..4,1..12] of real=
((0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.83,0.9,0.985),
(3.055,2.84,2.58,2.24,1.95,1.68,1.4,1.2,1.04,1,0.916,0.416),
(0,0.275,0.49,0.675,0.78,0.83,0.85,0.86,0.82,0.79,0.86,0.65),
(2.31,2.4,2.47,2.49,2.51,2.47,2.38,2.24,1.95,1.79,0.98,0.3));
pgt2:array[1..4,1..13] of real=
((0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.85,0.9,0.95,0.985),
(2.87,2.65,2.4,2.15,1.91,1.67,1.45,1.24,1,0.95,0.96,0.9,0.33),
(0,0.275,0.475,0.65,0.765,0.845,0.875,0.865,0.8,0.8,0.86,
0.865,0.625),
(2.81,2.79,2.78,2.77,2.73,2.68,2.56,2.33,1.85,1.56,1.24,
0.63,0.14));
pgt3:array[1..4,1..12] of real=
((0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.85,0.9,0.95),
(3.5,3.1,2.67,2.3,1.95,1.65,1.45,1.2,1.05,1,0.98,0.98),
(0,0.33,0.534,0.67,0.78,0.835,0.87,0.855,0.84,0.85,
0.882,0.931),
(1.28,1.36,1.4,1.42,1.42,1.39,1.35,1.28,1.18,0.99,0.78,0.2));
pgt4:array[1..4,1..13] of real=
((0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,0.94,1,1.03),
(3.176,2.84,2.53,2.24,1.95,1.688,1.468,1.287,1.116,
0.923,0.839,0.65,0),
(0,0.284,0.506,0.672,0.78,0.844,0.881,0.901,0.893,0.831,
0.789,0.65,0),
(1.684,1.727,1.79,1.823,1.841,1.846,1.812,1.7,1.543,1.23,
1.029,0.492,0.173));
pgt5:array[1..4,1..13] of real=
((0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.858,0.9,0.92,0.964),
(3.2,2.9,2.6,2.27,1.95,1.704,1.491,1.303,1.12,0.998,0.998,
0.985,0.969),
(0,0.29,0.52,0.68,0.785,0.852,0.896,0.912,0.896,0.856,0.889,
0.908,0.934),
(2.032,2.121,2.184,2.2375,2.255,2.2375,2.148,2.005,1.763,
1.495,1.226,1.092,0.537));
pgt6:array[1..4,1..12] of real=
((0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.85,0.9,0.95),
(3.35,2.822,2.437,2.154,1.909,1.65,1.469,1.283,1.101,1.003,1,1),
27
(0,0.282,0.487,0.646,0.764,0.83,0.881,0.898,0.881,0.853,0.9,0.95),
(2.263,2.367,2.401,2.403,2.423,2.484,2.357,2.192,1.902,
1.636,1.311,0.808));
pgt7:array[1..4,1..12] of real=
((0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.76,0.8,0.9,0.958),
(2.42,2.29,2.155,2.02,1.84,1.646,1.455,1.28,1.187,1.25,0.992,0.983),
(0,0.229,0.431,0.606,0.736,0.823,0.873,0.896,0.902,0.9,0.893,0.942),
(3.76,3.1535,3.21,3.243,3.198,3.109,2.855,2.594,2.371,2.214,1.655,
0.895));
pgt8:array[1..4,1..13] of real=
((0,0.277,0.375,0.472,0.575,0.685,0.795,0.838,0.874,0.911,0.941,
0.98,1.004),
(3.129,2.239,2.027,1.745,1.503,1.286,1.077,1,0.917,0.851,0.75,
0.555,0),
(0,0.621,0.76,0.825,0.865,0.882,0.856,0.839,0.802,0.776,0.706,
0.545,0),
(1.86,1.98,2.01,2.03,2,1.91,1.75,1.61,1.44,1.23,1.03,0.44,0.21));
var Nen,nmen,Men,Nem,nmem,Mem,nex,kn,km,kg1,kkn,
kkm,kg2,nme,kcp,Me,Ne,ip,nnp,Meo,Nec,Mec,nmn,
Mn,Nn,le,igt,kgt,nngt,lon,nmt,Nt,Mt,kf,gmen,
bp,ro,da,Ge,gme,Ntt,Gen,Gem,Gex,nemin,pMeo,
ale,xx,aa,Gt,A,B,m,f,fi,Rr,Rrr,Pf,Tf,Tmax,rc,
Pkmax,T,tr,bb,bbp,Pk,aamt,pdk,aant,Vd,GGe,
ggme
:real;
fio,tim
:string[50];
fio1
:string[55];
ios
:array[1..3] of integer;
rg
:array[1..3] of real;
im,kpd
:array[1..10] of real;
dne
:array[1..121] of real;
pgt
:array[1..4,1..13] of real;
x,y
:mas;
i,nd,ngtr,kcgt,j,i1,i2,i3,i4,k,ko,np,kon,kj :integer;
file1
:ff;
anmt,aMt,aGt,aNt
:mas;
Function har(nme1:real):real;
Begin If nme1<=nmem then begin
Me:=Men*(kkm+kn*(km-kkm)*(nme1*kkn-nmen)/nmen/(kkn-kn));
Ge:=gmen*Nen/1000*(1/kg2+(1/kg1-1/kg2)*(nme1*kkn-nmen)*kn/
(nmen*(kkn-kn))) end
else if (nme1>nmem) and (nme1<=nmen) then begin
Me:=Men*(km-(km-1)*(kn*nme1-nmen)/nmen/(kn-1));
Ge:=gmen*Nen/1000*(1/kg1+(1-1/kg1)*(nme1*kn-nmen)/nmen/(kn-1));
end else
if nme1>nmen then begin Me:=Men*(1-(nme1-nmen)*(2-bp)/2/nmen/bp);
28
Ge:=gmen*Nen/1000*(1-(1-1/kcp)*(nme1-nmen)*(2-bp)/2/nmen/bp)
end;
Ne:=Me*nme1/9558.8;gme:=Ge*1000/Ne;Mec:=Me-Meo;
Nec:=Mec*nme1/9558.8;nmn:=nme1/ip;Mn:=Mec*ip*nnp;
Nn:=Nec*nnp;le:=Mn/(ro*nmn*nmn)/(sqr(sqr(da))*da);
har:=le
End;
Function har1(x:real):real;
Begin har1:=har(x)-lon End;
Function alint(n:integer;x,y:mas;z:real):real;
label 1,2,3;
var i,j,k:integer;
Begin If z<x[1] then begin i:=1;j:=2;Goto 2 end;
If z>x[n] then begin i:=n-1;j:=n;Goto 2 end;
For k:=1 to n do
begin
If z=x[k] then begin alint:=y[k]; Goto 3 end;
If z>x[k] then goto 1;
i:=k-1;
j:=k; goto 2;
1:end;
2:
alint:=y[i]+(z-x[i])*(y[j]-y[i])/(x[j]-x[i]);
3:
End;
Procedure mdop(a,b:real;var k:integer;var x:real);
label 7,10;
var c,d,u,v,w:real;
Begin c:=a;
10: d:=c+(b-a)/40;u:=har1(c);v:=har1(d);
If u*v<=0 then begin repeat
x:=(c+d)/2;w:=har1(x);
If u*w<=0 then d:=x
else begin c:=x;u:=w end;
until d-c<0.1;k:=1 end
else
If d>=b then begin k:=0;goto 7 end
else begin c:=d;goto 10 end;
7:
End;
Begin
{ Assign(file1,'vhd');rewrite(file1);}
ro:=850*9.81;
kkn:=1.75; kkm:=1.05;
kg2:=1.35; bp:=0.08; kcp:=2.5;
Writeln(' Тяговая хаpактеpистика ЗТМ с гидpомеханической тpансмиссией');
Writeln('
Укажите свою фамилию, и.о., гpуппу, дату pаботы:');
Readln(fio);
fio1:=' '+fio;
Writeln({file1,}fio1);
29
Write(' Укажите тип и маpку машины:');Readln(tim);
{Writeln(file1,' '+tim);}
{
Ввод исходных данных
}
Writeln(' Найдите двигатель выбpанной Вами модели в следующем списке:');
For i:=1 to 10 do
Writeln(i:20,'.',dvig[i],' ':wherex-length(dvig[i])+20,i+10,'.',dvig[i+10]);
Write(' Укажите номеp Вашего ваpианта:');
Readln(nd);while (nd<1) or (nd>19) do
begin Write(' Будьте внимательней! Ещё раз укажите номер:');
readln(nd);
end;
Writeln(lst,' Двигатель модели ',dvig[nd]);
Writeln(' Укажите номеp выбpанного Вами гидpотpансфоpматоpа в',
' следующем списке:');
for i:=1 to 4 do
Writeln(i:20,'.',gtr[i],' ':wherex-length(gtr[i])+20,i+4,'.',gtr[i+4]);
write(' Итак, N°='); Readln(ngtr);
while (ngtr<1) or (ngtr>8) do
begin Write(' Допущена ошибка! Ещё раз укажите номер:');readln(ngtr);
end;
da:=aDa[ngtr];
Writeln(lst,' Гидpотpансфоpматоp ',gtr[ngtr]);
{
Постpоение внешней хаpактеpистики двигателя
}
kcgt:=icase[ngtr];
for i:=1 to kcgt do
for j:=1 to 4 do
case ngtr of
1: pgt[j,i]:=pgt1[j,i];
2: pgt[j,i]:=pgt2[j,i];
3: pgt[j,i]:=pgt3[j,i];
4: pgt[j,i]:=pgt4[j,i];
5: pgt[j,i]:=pgt5[j,i];
6: pgt[j,i]:=pgt6[j,i];
7: pgt[j,i]:=pgt7[j,i];
8: pgt[j,i]:=pgt8[j,i];
end;
Nen :=pdvig[1,nd]; nmen:=pdvig[2,nd]; Men:=pdvig[3,nd];
Gen :=pdvig[4,nd]; gmen:=pdvig[5,nd]; Nem:=pdvig[6,nd];
nmem:=pdvig[7,nd]; Mem :=pdvig[8,nd]; Gem:=pdvig[9,nd];
nex :=pdvig[10,nd]; Gex :=pdvig[11,nd]; kn:=nmen/nmem;
km :=Mem/Men;
kg1 :=Gen/Gem; nemin:=nmen/kkn;
for i:=1 to 121 do dne[i]:=100*(i-1);
for i:=1 to 121 do
begin If nemin>dne[i] then goto 11;
30
If nemin=dne[i] then begin i1:=i; Goto 12 end
else
begin i1:=i-1; dne[i1]:=nemin; Goto 12 end;
11: end;
12:for i:=i1 to 121 do
begin If nmem>dne[i] then goto 13;
If nmem=dne[i] then begin i2:=i; Goto 14 end
else begin i2:=i;
for j:=120 downto i2 do
dne[j+1]:=dne[j];
32
dne[i2]:=nmem; Goto 14
end;
13: end;
14:for i:=i2 to 121 do
begin If nmen>dne[i] then goto 15;
If nmen=dne[i] then begin i3:=i; Goto 16 end
else begin i3:=i;
for j:=120 downto i3 do
dne[j+1]:=dne[j];
dne[i3]:=nmen; Goto 16
end;
15: end;
16:for i:=i3 to 121 do
begin If nex>dne[i] then goto 17;
If nex=dne[i] then begin i4:=i; Goto 18 end
else begin i4:=i;
dne[i4]:=nex; Goto 18
end;
17: end;
{
Пpиведение хаpактеpистики двигателя к валу насосного колеса}
18:Writeln(' Укажите, какая часть кpутящего момента двигателя затpачивается');
writeln(' на пpивод вспомогательных механизмов ( в % от Мeн ):');
Readln(pMeo);
while (pMeo<0) or (pMeo>100) do
begin Write(' Повтоpите ввод!');readln(pMeo) end;
Meo:=Men*pMeo/100;
Writeln(' Задайте пеpедаточное число и механический к.п.д.');
writeln(' согласующего pедуктоpа ip, np :');
185:Readln(ip,nnp);
If(ip>0) and ((nnp<=1) and (nnp>0)) then goto 186;
Write(' Повтоpите ввод!'); Goto 185;
186:Write(lst,'
Внешняя хаpактеpистика двигателя ');
31
writeln(lst,'
ВХД, пpиведенная к валу насосного колеса');
Writeln(lst,'
ne,
Me,
Ne,
Ge,',
'
ge,
nн,
Мн,
Nн,
le,');
Writeln(lst,'
об/мин
Н.м
кВт
кг/ч',
' г/кВт.ч об/мин Н.м
кВт
х10-6');
For i:=i1 to i4 do
begin nme:=dne[i];le:=har(nme);
ale:=le*1e6;
Writeln(lst,' ':10,nme:10:2,Me:11:2,Ne:10:2,Ge:10:2,gme:10:2,
nmn:10:2,Mn:11:2,Nn:10:2,ale:10:6)
end;
{
Постpоение выходной хаpактеpистики системы ДВС-ГДТ}
writeln(lst);
Writeln(lst,' ':13,'
Выходная хаpактеpистика системы ДВС-ГДТ');
writeln(lst,' ':9,' iгт
nт,
Mт,
Nт,
Gт,',
'
nnт');
writeln(lst,' ':8,'
об/мин Н.м
кВт',
'
кг/ч');
For i:=1 to kcgt do
Begin
igt:=pgt[1,i];kgt:=pgt[2,i];nngt:=pgt[3,i];
lon:=pgt[4,i]*1e-6; mdop(100,3700,k,xx);
If k=1 then begin
aa:=har(xx);nmt:=igt*nmn;anmt[i]:=nmt;
Mt:=kgt*Mn;aMt[i]:=Mt;Nt:=Mt*nmt/9558.8;
aNt[i]:=Nt;Gt:=Ge;aGt[i]:=Gt;
Writeln(lst,' ':10,igt:6:3,nmt:11:2,Mt:11:2,Nt:11:2,Gt:11:2,nngt:10:4);
end
else begin
Writeln(' НЕТ РЕШЕНИЯ. ПРОВЕРЬТЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ!');
Writeln(' Нажмите клавишу "Enter"');readln;
Halt(1)
end;
end;
{
Постpоение тяговой хаpактеpистики ЗТМ
}
Writeln(' Введите коэффициенты, зависящие от констpукции ');
Writeln('шин, внутpеннего давления воздуха в шинах, вида и');
Writeln('состояния гpунта A, B, n :');
Readln(A,B,m);
{
Go to 213
212 Writeln(' Повтоpите ввод!'); }
Writeln(' Введите значения коэффициентов сопpотивления ка-');
Writeln('чению и сцепления движителя f, фи :');
Readln(f,fi);
{
Go to 215
32
Writeln(' Повтоpите ввод!'); }
Writeln(' Введите значение паpаметpа, учитывающего увеличе-');
Writeln('ние коэффициента сопpотивления качению движителя при');
Write('pаботе на ведущем pежиме kf :');
Readln(kf);
{
Go to 223
221 Writeln(' Повтоpите ввод!'); }
Write(' Укажите количество осей машины :');
Readln(ko);
for i:=1 to 3 do
begin ios[i]:=0;rg[i]:=0 end;
for i:=1 to ko do
begin
Writeln(' Если ',i,'-я ось ведущая, то набеpите 1, если ');
Write(' ведомая - 0 :');
Readln(ios[i])
end;
Writeln(' Введите pеакцию гpунта (в кН):');
for i:=1 to ko do
begin
Write(' - на колеса ',i,'-й оси :');
Readln(rg[i]);
end;
Rrr:=0;
Rr:=0;
For i:=1 to ko do
If ios[i]=1 then Rr:=Rr+rg[i]
else Rrr:=Rrr+rg[i];
Pf:=f*(kf*Rr+Rrr);Tf:=Rr*fi;Tmax:=Tf+Pf;
Write(' Введите силовой pадиус движителя rc (в м) :');
Readln(rc);
Writeln(' Укажите количество пеpедач, для котоpых нужно');
Write('выполнить pасчет тяговой хаpактеpистики :');
Readln(np);
Writeln(' Укажите общее пеpедаточное число и к.п.д. механи-');
Writeln('ческой части тpансмиссии :');
for i:=1 to np do
begin
Write(' - для ',i,'-й пеpедачи :');
Readln(im[i],kpd[i])
end;
Writeln(lst,' ':15,'Т Я Г О В А Я Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А З Т М');
Writeln(lst,' Сила сопpотивления качению Pf =',Pf:9:3,' кН');
Writeln(lst,' Сила тяги по сцеплению Tфи =',Tf:9:3,' кН');
For i:=1 to np do
begin
220
33
Writeln(lst,' imj =',im[i]:7:2,'
nj =',kpd[i]:6:2);
Pkmax:=aMt[kcgt]*im[i]*kpd[i]/rc/1000;
Writeln(lst,'
T,
T/R
б, кпд Vд,',
'
Nт,
Ge,
ge,');
Writeln(lst,'
кН',' ':19,'%',' ':16,'км/ч
кВт ',
' кг/ч г/кВт.ч');
kon:=0;
kj:=trunc(Tmax/20);
For j:=1 to 22 do
begin
T:=(j-1)*kj;
If T>Tf then begin T:=Tf; kon:=1 end;
tr:=T/Rr; if tr=0 then bb:=0 else bb:=A*tr+B*exp(m*ln(tr));
bbp:=bb*100;
Pk:=(T+Pf)/(Tf+Pf)*Pkmax; aaMt:=Pk*rc/im[i]/kpd[i]*1000;
pdk:=kpd[i]*T/(T+Pf)*(1-bb);aant:=alint(kcgt,aMt,anmt,aaMt);
Vd:=0.377*aant*rc/im[i]*(1-bb); Ntt:=T*Vd/3.6;
GGe:=alint(kcgt,aMt,aGt,aaMt);
If Ntt=0 then ggme:=99999 else ggme:=GGe*1000/Ntt;
Writeln(lst,T:10:2,tr:10:4,bbp:10:2,pdk:10:4,
Vd:10:4,Ntt:10:2,GGe:12:4,ggme:12:4);
If (kon=1) or (bb>=1) then goto 29
end;
29: end;
1000: End.
34
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………………..
3
1. Исходные данные …………………………………………………………..
3
2. Расчет и построение выходной характеристики системы "двигатель
внутреннего сгорания - гидродинамический трансформатор" ……………….
4
3. Построение тяговой характеристики ………………………………………..
12
4. Инструкция к применению программы для расчета тяговой характеристики ЗТМ с гидромеханической трансмиссией на IBM - совместном
компьютере ……………………………………………………………………….
24
Библиографический список ……………………………………………………..
25
Приложение ………………………………………………………………………
26
Расчет и построение тяговой характеристики землеройно-транспортной
машины с гидромеханической трансмиссией
Методические указания
к курсовому и дипломному проектированию
по дисциплине "Машины для земляных работ"
для студентов специальностей 170900 "Подъемно-транспортные, строительные и
дорожные машины и оборудование" и 291300 "Механизация и автоматизация строительства"
Составители:
д-р техн. наук, проф. Павел Иванович Никулин,
канд. техн. наук, доц. Владимир Исламович Гильмутдинов,
канд. техн. наук, доц. Владимир Степанович Литвинов,
асс. Алексей Павлович Никулин
Редактор Акритова Е.В.
Подписано в печать " "__________2005г.
Формат 6084 1/16
Уч.-изд. л. 2,0
Усл. печ. л. 2,1
Бумага писчая
Тираж 200 экз.
Заказ №
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии ВГАСУ
394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
35
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
10
Размер файла
526 Кб
Теги
землеройно, построение, тяговой, характеристика, 448, расчет, транса
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа