Будь умным!

У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Определение потребной мощности двигателя

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-07-05

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 19.5.2024

1 ЧАСТЬ.

Тяговый расчёт трактора Т – 70С.

1. Определение потребной мощности двигателя.

Определение коэффициента изменения тягового диапазона трактора δm.

Тяговый диапазон трактора определяется по формуле:

РН – номинальная сила тяги проектируемого трактора;

(РН)/ – номинальная сила тяги трактора предыдущего тягового класса;

ε – коэффициент расширения тяговой зоны трактора; Принимаем ε = 1,3;

Определение эксплутационной массы трактора.

ФДОП – допустимая величина коэффициента использования сцепного веса трактора; Для колёсных тракторов принимаем ФДОП = 0,6;

f – коэффициент сопротивлению качению; Для колёсных тракторов принимаем f = 0,15;

λ – коэффициент нагрузки на ведущие колёса трактора, учитывающий распределение масс трактора по осям (трактор гусеничный);

Принимаем λ = 1;

Определение конструкционной массы трактора.

mВ – масса воды = 80;

mГСМ – масса горюче – смазочных материалов = 150;

mИ – масса инструментов = 30;

mТР – масса тракториста = 75;

mБ – масса балласта = 0;

mK = 4535 – (80 + 150 + 30 + 75 + 0) = 4200;

Расчёт номинальной мощности двигателя.

РН – номинальное тяговое усилие;

VН1 – расчётная скорость движения на низшей передачи при номинальной силе тяги; VН1 = 5 км/ч;

mЭ – эксплутационная масса трактора;

ηТР – КПД, учитывающий потери мощности в трансмиссии;

χЭ – коэффициент эксплутационной нагрузки тракторного двигателя; Принимаем χЭ = 0,9;

Определяем КПД трансмиссии:

ηТР = (ηЦ)n · (ηK)n · (ηX);

ηЦ – КПД цилиндрической пары шестерён; Принимаем ηЦ = 0,985;

ηK – КПД конической пары шестерён; Принимаем ηK = 0,975;

ηX – КПД, учитывающий потери мощности на холостом ходу; Принимаем ηХ = 0,96;

n – количество пар шестерни соответственно конической и цилиндрической передач.

ηТР = 0,9855 · 0,975 · 0,96 = 0,87;

2. Расчёт и построение теоретической регуляторной характеристики двигателя.

n1 и nН – текущее и номинальное значение частот вращения коленчатого вала двигателя;

С1 = 0,7 и С2 = 1,3 – для дизелей с вихрекамерным смесеобразованием.

Задавая различными значениями частот вращения вала двигателя в % (100,80,60,40,20) от номинальной величины определяют текущие значения NE мощность двигателя.

nH = 2100 мин-1 – 100%;

n1 = 1680 мин-1 – 80%;

n2 = 1260 мин-1 – 60%;

n3 = 840 мин-1 – 40%;

n4 = 420 мин-1 – 20%;

Определяем частоту вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу;

nX = (1 + δP) · nН;

δP – коэффициент неравномерности регулятора (δP = 0,07…0,08);

Принимаем δP = 0,08;

nX = (1 + 0,08) · 2100 = 2268 мин-1;

Частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальном крутящем моменте n0 определяется:

n0 = nH / kОБ;

kОБ = 1,2…1,8 – коэффициент приспособляемости двигателя по частоте вращения;

Принимаем kОБ = 1,5;

n0 = 2100 / 1,5 = 1400 мин-1;

Зная мощность и частоту вращения коленчатого вала двигателя, определяют крутящий момент:

ω – угловая скорость коленчатого вала соответственно мощности двигателя NE1.

Определение максимального часового расхода топлива.

gЕ – удельный расход топлива при номинальной мощности;

Определение часового расхода топлива на холостом ходу.

Часовой расход топлива при максимальном моменте :

(0,6…0,8) · GTmax = 0.7 · 10.9 = 7.63 кг/ч;

Определяем удельный расход топлива;

n %	20	40	60	80	100
n об/мин.	420	840	1260	1680	2100
NE кВт	8,7	20	31,8	41,8	47,3
gE %	110	100	94	95	100
gE г/кВт ч	253	230,5	216	218	230
GT кг/ч	2,2	4,6	6,8	9,1	10,9
ME Н м	197,9	227,5	241	238	215,2

3. Расчёт и построение теоретической тяговой характеристики трактора.

Определяем радиус ведущей звездочки:

Z – число активно действующих зубьев за один оборот;

Lзв – фактическая длина одного звена гусеницы, м

Для большинства тракторов сельскохозяйственного назначения Z находится в пределах 13…14, а lзв = 170…175.

Принимаем: Z = 13, lзв = 175

Расчёт основных рабочих скоростей трактора.

Определение диапазона скоростей.

δVосн = VZ / VH1;

VH1 – расчётная скорость на 1 – ой передаче;

VZ – высшая рабочая скорость;

Величина скоростного диапазона.

δVосн = δТ · γдоп, min;

γдоп, min – коэффициент допустимой минимальной загрузки двигателя; Принимаем γдоп, min = 0,85;

δVосн = 1,86 · 0,85 = 1,581;

VZ = 1,581 · 5 = 7,9 км/ч;

Для расчёта высших и промежуточных скоростей необходимо определить знаменатель геометрической прогрессии – g.

V2 = V1 · g; V3 = V2 · g2; V4 = V1 · g3; VZ = V1 · gZ – 1;

V2 = V1 · g = 5 · 1.12 = 5,6 км/ч;

V3 = V2 · g2 = 5,6 · 1,122 = 7,02 км/ч;

V4 = V3 · g3 = 7,02 · 1,123 = 9,86 км/ч;

V5 = V4 · g4 = 9,86 · 1,124 = 15,5 км/ч;

Определение рабочей скорости для каждой заданной передачи:

VP = VT · (1 - δ);

VT – теоретическая скорость;

δ – величина буксования;

Т.к величина буксования незначительна, то VP = VT.

n об/мин	1260	2100
V1	3	5
V2	3.4	5.6
V3	4.2	7.5
V4	6	10
V5	9.3	16

Расчёт передаточных чисел трансмиссии и коробки передач.

nН – номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя;

r0 – радиус ведущей звездочки трактора;

VН1 – скорость движения трактора на 1 – ой передаче.

Определение максимальной касательной силы тяги для заданных передач:

МЕmax – максимальный крутящий момент двигателя;

МЕmax = 241 Н·м;

iTP – передаточное число трансмиссии.

ηТР – КПД учитывающий потери мощности в трансмиссии.

ηТР = 0,87;

Определение номинальной касательной силы тяги для заданных передач:

МЕном – номинальный крутящий момент двигателя;

МЕном = 215.2 Н·м;

Определяем силу сопротивления качению:

Pf = f · G;

f – коэффициент сопротивлению качению;

f = 0,12…0,18;

Принимаем f = 0.15;

G – сила тяжести трактора;

Pf = 0.15 · 4,535 · 9,8 = 6.67 кН = 6670 Н;

Определяем силу тяги на крюке трактора:

РКР = РК - Pf ;

РКР1 = 33188 – 6670 = 26.5 кН;

РКР2 = 29655 – 6670 = 23 кН;

РКР3 = 23631 – 6670 = 17 кН;

РКР4 = 16796 – 6670 = 10 кН;

РКР5 = 10715 – 6670 = 4 кН;

РКР1 = 29635 – 6670 = 22.9 кН;

РКР2 = 26480 – 6670 = 19.8 кН;

РКР3 = 21101 – 6670 = 14.4 кН;

РКР4 = 13447 – 6670 = 6.8 кН;

РКР5 = 9568 – 6670 = 3 кН;

Определяем мощность на крюке трактора для каждой передачи:

РКР – сила тяги на крюке трактора;

VP – рабочая скорость трактора;

Определяем удельный расход топлива:

Показатели энергонасыщенности и металлоемкости трактора

Энергонасыщенность:

Металлоемкость:

2 ЧАСТЬ.

Динамический и экономический расчёт автомобиля УАЗ-451.

1. Расчёт мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля.

VАмах – максимальная скорость движения автомобиля; VАмах = 95 км/ч;

G – сила тяжести автомобиля с грузом;

Ψ – приведённый коэффициент дорожного сопротивления; Ψ = 0.025;

К – коэффициент сопротивления воздуха;

Принимаем К = 0,45 – легковые автомобили с закрытым кузовом.

F – площадь лобового сопротивления автомобиля;

ηтр – механический КПД трансмиссии для режима максимальной скорости.

ηтр = ηкон = 0,975

Площадь лобового сопротивления для легковых автомобилей:

F = A · H = 1,785 · 2,02 = 3,6 м2

А – наибольший габаритный размер по величине;

Н – габаритная высота автомобиля;

Сила тяжести автомобиля:

G = g · (m0 + mг) = 9,8 · 2700 = 26460 Н

m0 – собственная масса автомобиля;

mг – масса перевозимого груза;

Максимальная мощность двигателя:

NЕмах = (1,05…1,10) NЕ = 1,1 · 56 = 62 кВт

Частота вращения коленчатого вала двигателя:

nмах = ηп · VАмах = 50 · 95 = 4700 мин-1

ηп – коэффициент оборотности принимают равным в пределах 30…50 в соответствии с прототипом автомобиля и расчётной максимальной мощностью двигателя;

Принимаем ηп = 50.

2. Расчёт и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

n %	20	40	60	80	100	120
n мин-1	940	1880	2820	3760	4700	5640
NE %	20	50	73	92	100	92
NE кВт	12,4	24,8	37,2	57	62	57
gE %	110	100	95	95	100	115
gE г/кВт	341	310	294,5	294,5	310	356,5

За 100 % удельного расхода топлива принимают для карбюраторного двигателя 300…310 г/кВт · ч.

Определяем значение крутящего момента:

ω – угловая скорость коленчатого вала;

Определяем часовой расход топлива для каждого значения частоты вращения коленчатого вала двигателя:

3. Определение передаточного числа главной передачи:

iKZ – передаточное число на прямой передаче;

Принимаем iKZ = 1;

iД – 1…1,5 – передаточное число в дополнительной коробке (если она предусмотрена);

Принимаем iД = 1;

rК – расчётный радиус ведущих колёс автомобиля;

Определяем нормальную нагрузку на одну шину полностью нагруженного автомобиля;

nШ – число шин, приходящихся на ведущие оси;

Принимаем nШ = 2;

λ – коэффициент нагрузки на ведущие колёса, учитывающий распределение массы автомобиля по осям;

Принимаем: для легковых автомобилей типа 4 х 2 – λ = 0,5;

Определяем радиус качения колеса:

rK = 0,5 · d + (0.88…0,92) · b;

d – наружный диаметр диска колеса;

Принимаем d = 0,375 м;

b – ширина профиля шины;

Принимаем b = 0,225;

rK = 0,5 · 0,375 + 0,9 · 0,225 = 0,39;

4. Подбор передаточных чисел коробки передач:

φ – коэффициент сцепления ведущих колёс с дорогой принимается в пределах 0,5…0,6.

Определяем знаменатель геометрической прогрессии:

Z = 4 – число передач;

iK2 = iK1 / g = 3.2 / 1,442 = 2,2;

iK3 = iK2 / g = 2,2 / 1,442 = 1,5;

iK4 = iK3 / g = 1,5 / 1,442 = 1,07;

Определяем передаточные числа трансмиссии:

iTP = iK · i0;

iTP1 = 3,2 · 7,27 = 23,26;

iTP2 = 2,2 · 7,27 = 15,9;

iTP3 = 1,5 · 7,27 = 10,9;

iTP4 = 1,07 · 7,27 = 7,8;

5.Построение универсальной динамической характеристики автомобиля.

• Определяем скорость атомобиля на 1 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем скорость атомобиля на 2 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем скорость атомобиля на 3 – ей передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем скорость атомобиля на 4 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1: 5640 мин-1:

Определяем величину касательной силы тяги:

• Определяем величину касательной силы тяги на 1 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем величину касательной силы тяги на 2 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем величину касательной силы тяги на 3 – ей передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем величину касательной силы тяги на 4 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

Определяем значения силы сопротивления воздуха:

• Определяем значение силы сопротивления воздуха на 1 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем значение силы сопротивления воздуха на 2 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем значение силы сопротивления воздуха на 3 – ей передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем значение силы сопротивления воздуха на 4 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем величину динамического фактора:

• Определяем величину динамического фактора на 1 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем величину динамического фактора на 2 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем величину динамического фактора на 3 – ей передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

• Определяем величину динамического фактора на 4 – ой передаче:

940 мин-1:
1880 мин-1:
2820 мин-1:
3760 мин-1:
4700 мин-1:
5640 мин-1:

Передачи	n мин-1	V км/ч	MKP H · м	РК Н	RW H	D
1	5640	35,6	96	5583,4	158,4	0,2
	4700	30	126	7328,2	112,5	0,27
	3760	23,7	140	8142,4	70,2	0,3
	2820	17,8	126	7328,2	39,6	0,273
	1880	11,9	130	7560,8	17,7	0,28
	940	5,9	110	6397,6	4,35	0,24
2	5640	52	96	3838,6	338	0,13
	4700	44	126	5038	242	0,18
	3760	35	140	5598	153	0,2
	2820	26	126	5038	84,5	0,187
	1880	17,5	130	5198	38,3	0,195
	940	8,7	110	4398,4	9,46	0,16
3	5640	76	96	2617,2	722	0,07
	4700	64	126	3435	512	0,11
	3760	51	140	3816,7	325	0,132
	2820	38	126	3435	180,5	0,12
	1880	25	130	3544	78	0,13
	940	12,7	110	2998,8	20,2	0,11
4	5640	106	96	1866,9	1404,5	0,02
	4700	88,6	126	2450	981	0,06
	3760	71	140	2722,6	630	0,079
	2820	53	126	2450	351	0,076
	1880	35	130	2528	153	0,09
	940	18	110	2139	40,5	0,08

6. Расчёт и построение экономической характеристики автомобиля.

• Определяем скорости движения автомобиля на прямой передачи:

• Определяем мощность двигателя, требуемую для автомобиля на разных скоростях:

• Определяем отношение n/nVmax согласно которому находим значение коэффициента КП.

n1/nVmax = 4700/4700 = 1 → КП = 1;

n2/nVmax = 3760/4700 = 0,8 → КП = 0,93;

n3/nVmax = 2820/4700 = 0,6 → КП = 0,92;

n4/nVmax = 1880/4700 = 0,4 → КП = 0,98;

• Определяем отношение NE/NEmax согласно которому находим значение коэффициента КN.

NE1/NEmax = 48/62 = 0,9 → КN = 0,9;

NE2/NEmax = 30/62 = 0,55 → КN = 1,1;

NE3/NEmax = 17,3/62 = 0,3 → КN = 1,6;

NE4/NEmax = 9,5/62 = 0,16 → КN = 2,1;

• Определяем удельный расход топлива:

gE = KП · КN · gE(Nemax);

gE1 = 1 · 0.9 · 310 = 279 г/кВт ч;

gE2 = 0,93 · 1,1 · 310 = 317,1 г/кВт ч;

gE3 = 0,92 · 1,6 · 310 = 456,3 г/кВт ч;

gE4 = 0,98 · 2,1 · 310 = 637,9 г/кВт ч;

• Определяем расход топлива на 100 км пути:

γТ – плотность топлива;

γТ = 0,725 кг/л – для бензина;

φ	n мин-1	V км/ч	n1/nVmax	КП	NE кВт	NE1/NEmax	KN	gE г/кВтч	Q л на 100км
0,025	4700	95,05	1	1	48	0,9	0,9	279	19,4
	3760	76	0,8	0,93	30	0,55	1,1	317,1	17,3
	2820	57	0,6	0,92	17,3	0,3	1,6	456,3	19
	1880	38	0,4	0,98	9,5	016	2,1	637,9	22

					Лист
					23
Изм	Лист	№ докум	Подпись	Дата

Р1

377

1. холодная война определявшее развитие мировых процессов в течение полувека
2. и долгосрочных последствий 17 августа 1998 г
3. вариант 1. Какие формы правления Аристотель считал правильными- а монархию; б аристократию; в п
4. Легкие и специальные бетоны
5. ХII п ~ подъязычный
6. Органы управления по использованию и охране природных ресурсов и объектов
7. Международная реклама в интернете ук
8. Экологическое право 20112012 учебный год Понятие экологического права
9. Реферат- Криминальная характеристика мошенничеств
10. Состав и полномочия судов
11. РЕФЕРАТдисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук К
12. IПеревести число 9999999 из десятичной системы в шестнадцатеричную
13. Теория государства и право (полный курс)
14. Эффективность модернизации судовой энергетической установки.html
15. Утвердить учетную политику для целей налогообложения на 2014 год согласно приложению
16. 200 р ПОСАДОВА ІНСТРУКЦІЯ КЕРІВНИ
17. Программа вступительных экзаменов по литературе в 2004г (МГУ)
18. Увинский район РДК Юность Дата Время Мер.
19. Учебное пособие- Нейрохимия
20. Фінанси підприємств для студентів спеціальностей 5

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе