Calculul treptelor de viteza

7/21/2019 Calculul treptelor de viteza

http://slidepdf.com/reader/full/calculul-treptelor-de-viteza 1/7

2 CALCULUL DE TRACŢIUNE ŞI CARACTERISTICA TEORETICĂ DETRACŢIUNE, OBŢINUTĂ PE CALE ANALITICĂ

Se cere să se efectueze calculul de tracţiune şi să se traseze caracteristica teoretică detracţiune pentru un tractor pe roţi 4×4, impunându-se următoarele caracteristici tehnice:motor Diesel, având P n = ! "#, la nn = $4%% rot&min, numărul treptelor de viteze ' (!)*+

2.1 Alegerea vitezelr

$+(+( alculul raţiei proresiei eometrice

Se adoptă ama de viteze $.*! "m&h+ Se foloseşte metoda raţiei qi constante pentru n = (!+

+$$/0,(

(

,0(!(,%*!

$((/

(

ma1

min

(

(

====== −−− qr v

v

v

v

q nn

n

$+(+$ alculul vitezelor teoretice intermediare

alculul se face ta2elar:3a2elul (

Structura şi valoarea vitezelor pentru o cutie de viteze compusă cu (/ trepte,qr ≠ const+

umărul treptei de viteză şi valoarea vitezei( $ * 4 ! / 0 5 (% (( ($ (* (4 (!

6 i t e z a

"

m & h

2 ,

0 0 0

2 ,

4 5 4

3 ,

0 1 0

3 ,

6 9 3

4 ,

5 3 1

5 ,

5 5 9

6 ,

8 2 0

8 ,

3 6 7

1 0 ,

2 6 4

1 2 ,

5 9 3

1 5 ,

4 4 9

1 8 ,

9 5 4

2 3 ,

2 5 4

2 8 ,

5 2 9

3 5 ,

0 0 0

m & s

0 ,

5 5 6

0 ,

6 8 2

0 ,

8 3 6

1 ,

0 2 6

1 ,

2 5 9

1 ,

5 4 4

1 ,

8 9 4

2 , 3

2 4

2 ,

8 5 1

3 ,

4 9 8

4 ,

2 9 2

5 ,

2 6 5

6 ,

4 5 9

7 ,

9 2 5

9 ,

7 2 2

7 a m a d e v i t e z e 8 × ! ! ! !

88 × ! ! ! !888 × ! ! ! !

otă: 3reptele din paranteză sunt anulate 9n calculul raţiei au fost incluse;, q =%,0/04!< r = (,(!(40

aportul a două viteze consecutive n fiecare amă: r 2 = (&q$ = (,*$!5%+

aportul dintre ame: i8 & i88 = r ! = $,%$4< i88& i888 = r * = (,!$< i888& i86= r ! = $,%$4<

Din ta2elul ( rezultă distri2uirea celor (! viteze n * ame şi valorile rapoartelor detransmitere dintre ame+

$+(+* >leerea vitezei principale teoretice de lucru



Se recomandă ca această viteză să se afle n intervalul 0.5 "m&h+ Din ta2elul ( se aleeviteza din treapta a 0-a: vtn = v0 = 0,*/ "m&h = $,*$4 m&s

2.2. Cal"#l#l $r%ei &e tra"%i#'e la trea(ta (ri'"i(al) &e l#"r#

$+$+( alculul preliminar al randamentului de tracţiune la treapta principală de lucruSe foloseşte relaţia:

( )⋅

+

−=

;9(

(

tnm

ntr tn

f ϕ λ

δ η η 9(;

?entru mărimile din această relaţie se recomandă valorile:

η tr = %,5(.%,5* ' randamentul transmisiei<

f = %,%0.%,( ' coeficientul de rezistenţă la rulare, pe mirişte<ϕ tn = %,4.%,4! ' forţa de tracţiune specifică la treapta principală de lucru+

?entru forţe de tracţiune mici şi medii, pe soluri compacte, variaţia patinării estecvasiliniară, aşa ncât patinarea, n acest caz, poate fi determinată cu relaţia:

+

+==

m

tnmn

f mm

λ ϕ ϕ δ

n care:

m este coeficientul unhiular al dreptei 9pentru miriştem = %,(0.%,$$;<

λ m - coeficient care ia n considerare ponderea reutăţii aderente a tractorului9pentru tractoare pe roţii 4×4 λ m = (;+

alculând patinarea cu relaţia simplificată de mai sus, eroarea de calcul asupra

randamentului de tracţiune 9pentru condiţiile menţionate; este su2 (@+

An cadrul acestei aplicaţii s-au adoptat valorile: η tr = %,5$< f = %,%0!< ϕ tn = %,4$<

m = %,$< δ n = %,$9%,4$ )%,%0!; = %,(%(+ andamentul de tracţiune va fi:

/00,%

4$,%

%0!,%(

;(%(,%(95$,% =

+

−=nt

η +

$+$+$ alculul forţei de tracţiune F tn

alculul forţei de tracţiune F tn la treapta principală de lucru se face din relaţia de definiţie arandamentului de tracţiune al tractorului: raportul dintre puterea utilă 9puterea de tracţiune;şi puterea consumată 9puterea motorului la reimul nominal;, adică

( ),

(

n

ntntntn

P

v F δ η

−=

de unde



( ) ⋅

−

=

ntn

tnn

tnv

P F

δ

η

(9$;

An această aplicaţie

"+$4,(00 $4(00 %,(%(;-9($,**

(%/00,%! *

==⋅⋅=tn F

2.* Cal"#l#l gre#t)%ii tra"tr#l#i

$+*+( alculul reutăţii constructive

7reutatea constructivă Gc se calculează n funcţie de reutatea specifică constructivă g c curelaţia:

,ncc P g G =

iar reutatea specifică constructivă se determină cu relaţia empirică:

!(%!

$(!%

**===

n

r c

P

C g &"#,

unde C r = $%%%.$$%% &9"#;$&* este un coeficient de reresie 9caracterizează nivelul tehnic

al producţiei de tractoare;< s-a adoptatC r = $(!%+ ?rin urmare,

Gc = !(%⋅! = *0$!% = *0,$! "+

$+*+$ alculul reutăţii de e1ploatare7reutatea de e1ploatare G se calculează, din condiţia de aderenţă, cu relaţia:

⋅=

mtn

tn F

Gλ ϕ

?entru forţa de tracţiune specifică se recomandă valorile ϕ tn = %,4.%,4!+ S-au

adoptat valorile ϕ tn = %,4$< λ m = (9tractor 4×4;+ >şadar,

"+!5%,!4$,%

(00,$4

==G

2.2.+ Deteri'area $r%ei &e tra"%i#'e la "elelalte tre(te

unoscând forţa de tracţiune la treapta principală de lucru şi, de asemenea, toate vitezeleteoretice, din condiţia ealităţii puterii la roţile motoare se determină celelalte forţe detracţiune:

( ) ( ) +,const==+=+ Av fG F v fG F tk tk tntn

de unde

+ fGv A F tk

tk −= 9*;



unde A = 9$4(00)%,%0!⋅!!5%;⋅$,** = /5%(4 #+

Borţa motoare la treapta de viteză corespunzătoare va fi:

+ fG F F tk mk += 94;

6alorile forţelor de tracţiune şi motoare, pentru toate treptele de viteză, sunt date nta2elul $+

3a2elul $6alorile forţelor de tracţiune şi motoare

3reapta de viteză

( $ * 4 ! / 0 5 (% (( ($ (* (4 (!

F tk "

5 8 ,

8 6 6

4 7 ,

4 2 8

3 8 ,

1 0 5

3 0 ,

5 0 6

2 4 ,

3 1 2

1 9 ,

2 6 3

1 5 ,

1 4 7

1 1 ,

7 9 3

9 ,

0 5 9

6 ,

8 3 0

5 ,

0 1 4

3 ,

5 3 3

2 ,

3 2 6

1 ,

3 4 2

0 ,

5 4 1

F mk "

6 1 ,

8 6 0

5 0 ,

4 2 2

4 1 ,

0 9 9

3 3 ,

5 0 0

2 7 ,

3 0 6

2 2 ,

2 5 7

1 8 ,

1 4 2

1 4 ,

7 8 7

1 2 ,

0 5 3

9 ,

8 2 5

8 ,

0 0 8

6 ,

5 2 7

5 ,

3 2 0

4 ,

3 3 7

3 ,

5 3 5

2.- &el#l ateati" (e'tr# "ara"teri/ti"a tereti") &e tra"%i#'e

?entru o anumită forţă de tracţiune F ti, n , se determină consecutiv următorii

parametri, corespunzători reimului 9sarcinii; Ci, la o anumită treaptă de viteză:

F mi ' forţa motoare, n <

M ei ' momentul efectiv al motorului, n m<

ni ' turaţia motorului, n rot&min<

vti ' viteza teoretică a tractorului, n m&s<

δ i ' patinarea tractorului<

vi ' viteza reală de deplasare a tractorului, n m&s< P ti ' puterea de tracţiune, n "#<

C i ' consumul orar de com2usti2il, "&h<

cti ' consumul specific, raportat la puterea de tracţiune, n &9"#h;+

$+!+( Determinarea forţei motoare

Borţa motoare se determină din ecuaţia 2ilanţului de tracţiune pentru cazul deplasării

tractorului pe un teren orizontal, ntr-un reim sta2ilizat 9v = const+;:

+ fG F F timi += 9!;

$+!+$ Determinarea ncărcării motorului, corespunzătoare forţei de tracţiune F ti



Eomentul efectiv al motorului M ei, corespunzător forţei de tracţiune F ti, la o anumită

treaptă de viteză, se calculează cu următoarea relaţie, dedusă din relaţia:

,*%

mi

tr n

tnei F

n

v M

η π = 9/;

unde vtn este viteza corespunzătoare reimului nominal al motorului, la o anumită treaptă de

viteză+

$+!+* Determinarea turaţiei motorului, corespunzătoare forţei de tracţiune F ti

?entru ramura controlată de reulator se foloseşte relaţia:

,n g

g

n

e

nn

nn

M

M y

−−

==

de unde,;+9 n g g nn ynn −−= 9;

?entru ramura necontrolată de reulator se foloseşte următoare:

+(*,(0,%

$

−+==

nnn

e

n

n

n

n

M

M y

ezolvând ultima ecuaţie n raport cu turaţia n, se o2ţine:

( )+;0,%94(*,((*,($

$

yn

n n −++= 90;

De menţionat că rădăcina care se o2ţine cu semnul C- n faţa radicalului nu are sens+

?rin urmare, forţei de tracţiune F ti i corespunde cuplul motor M ei, iar acestuia turaţia ni:

( )( ) +(dacă,0,%4(*,((*,($

<(&dacă;,9

$ >−++

≤=−−=

iin

neiin g i g

i y y

n

M M ynn yn

n 95;

$+!+4 Determinarea vitezei teoretice, corespunzătoare forţei de tracţiune F ti

Fa aceeaşi treaptă de viteză, ntre turaţii şi viteze fiind o proporţionalitate directă, se

poate scrie:

,tn

ti

n

i

v

v

n

n=

de unde,

+n

itntin

nvv = 9(%;

$+!+! Determinarea patinării, corespunzătoare forţei de tracţiune F ti

An această aplicaţie, pentru calculul patinării, s-a folosit relaţia:



,

$

m

mm

D

B A

ϕ

ϕ ϕ δ

−

−=

n care: <4

* ϕ m A = <

$

m B = +

4

$ϕ ϕ ϕ m

D +=′=

?entru parametrii m şi ϕ s-au adoptat valorile m = %,$ şi ϕ = %+0!+ Borţei de tracţiune

F ti i corespunde forţa motoare specifică

,G

fG F

G

F

G

F timi

m

mimi

+===

λ ϕ 9((;

ntrucât λ m = ( 9tractor 4×4;+

>şadar, la forţa de tracţiune F ti patinarea are valoarea:

+

$

im

mimi

i D

B A

ϕ

ϕ ϕ

δ −

−

= 9($;

$+!+/ Determinarea vitezei reale, corespunzătoare forţei de tracţiune F ti

6iteza reală de deplasare a tractorului se calculează cu:

( )+( itii vv δ −= 9(*;

$+!+ Determinarea puterii de tracţiune, corespunzătoare forţei de tracţiune F ti

Se determină puterea de tracţiune corespunzătoare forţei de tracţiune F ti

ititi v F P *(%−= G"#H+ 9(4;

$+!+0 Determinarea consumului orar de com2usti2il, corespunzător forţei detracţiune F ti

?e ramura controlată de reulator a caracteristicii motorului, consumul orar de com2usti2ilare o variaţie liniară şi se determină cu relaţia:

+en

g n

g P P

C C C C

−+=

?e ramura necontrolată de reulator a caracteristicii motorului, consumul orar decom2usti2il se determină cu relaţia:

,(%*

ecP C −=

n care consumul specific de com2usti2il c se calculează cu relaţia:

+!!,(!!,(

$

+−=

nn

nn

n

n

ncc

Bolosind ultimele trei relaţii, se determină consumului orar de com2usti2il, n "&h, carecorespunde forţei de tracţiune F ti:



( )

+(dacă,(%

!!,(!!,(

<(dacă,

*

$

>⋅

+−

≤=−+

=

iei

i

i

n

in

n

eii

n

ei g n g

i

y P

n

n

n

nc

M

M y

P

P C C C

C 9(!;

$+!+5 Determinarea consumului specific de com2usti2il, raportat la puterea detracţiune, corespunzător forţei de tracţiune F ti

onsumul specific de com2usti2il, raportat la puterea de tracţiune a tractorului, se determinăfolosind relaţia sa de definiţie:

t

t P

C c

*(%= G&9"#h;H+

?entru forţa de tracţiune F ti consumul specific de com2usti2il, raportat la puterea detracţiune corespunzătoare P ti, se calculează cu relaţia:

ti

iti

P

C c

*(%= G&9"#h;H+ 9(/;

Calculul treptelor de viteza

Documents

Transcript of Calculul treptelor de viteza