тяговый расчёт. Кафедра Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы

• Название: Кафедра Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы
• Анкор: тяговый расчёт
• Дата: 14.12.2019
• Размер: 380.27 Kb.
• Имя файла: тяговый расчёт.docx
• Тип: Реферат; #100246
• страница: 2 из 2

Кафедра «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы»

Теория движения военных гусеничных машин

Домашнее задание

«Тяговый расчет при прямолинейном движении»

Студент: Березин М. В.

Группа: СМ 9-72

Проверил: Чудаков О. И.

Москва, 2019

Содержание

1 Введение……………………………………………………………………....1

2 Тяговый расчет……………………………………………………..…………2

2.1 Исходные данные……………………………………………………...2

2.2 Определение максимальной мощности двигателя ………....……....3

2.3 Выбор и разбивка промежуточных передач ступенчатой

трансмиссии ………..……………………………………………………...4

2.4 Построение динамической характеристики данного

танка ………………………………………………………………….….....5

2.5 Построение графика зависимости ускорений от скорости……….....7

2.6 Построение графиков времени и пути разгона………………………8

3 Вывод ………………………………………………………………………….11

4 Литература…………..…………………………………………………………12

Приложения…………..……………………………………………...…………..13

1 Введение

В данной работе представлен тяговый расчет гусеничной машины при ее прямолинейном движении. Этот расчет позволяет нам оценить способность машины к совершению полезной работы, которая оценивается ее тягово-скоростными качествами. Расчет будем вести для установившегося режима. В реальных условиях сопротивление движению переменно, поэтому данный режим рассматриваем как условный.

Основные задачи тягового расчета:

1. 
   Определение максимальной мощности двигателя
   
2. 
   Определение минимальной скорости движения, диапазона изменения скоростей или передаточных чисел трансмиссии
   
3. 
   Назначение передач и разбивка их по ступеням
   
4. 
   Оценка приемистости машины
   
5. 
   Определение ускорений, времени и пути разгона
   

2 Тяговый расчет

2.1 Исходные данные

Исходные данные представим приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1- Исходные данные

Наименование параметров	Обозначение	Размерность	Числовое значение
1	2	3	4
1 Масса гусеничной машины		кг	40000
2 Максимальный угол подъема		град
3 Максимальная скорость движения			60
4 Площадь поперечного сечения	F		4
5 Радиус ведущего колеса		м	0,31

Также дан закон разработки расчетных скоростей по закону геометрической прогрессии и предполагается, что трансмиссия машины на любой передаче включает три пары цилиндрических прямозубых шестерен и одну планетарную эпициклическую передачу.

2.2 Определение максимальной мощности двигателя

Максимальную свободную мощность двигателя определяем по формуле:

,

где f₀- суммарный коэффициент сопротивления движению;

R_в- сопротивление воздуха движению машины;

- общий КПД машины.

Найдем данные параметры, имея расчетные зависимости:



где f_min= 0,025- берется для дорого с небольшим уклоном .



где КПД трансмиссии с четырьмя внешними и одним внутренним зацеплением;

КПД гусеничного движителя.

Вычислив данные параметры, находим окончательное значение свободной мощности:



Далее определим эффективную номинальную мощность двигателя, которая будет вычисляться по формуле:



2.2 Определение минимальной скорости движения и диапазона коробки передач

Максимальная потребная сила тяги определяется по выражению:

,

где f_max=0,085- максимальный коэффициент сопротивления движению.

Максимальная сила тяги, обеспечивающая сцепление гусеницы с грунтом:

,

где коэффициент сцепления.

Сила тяги по сцеплению больше, чем потребная сила тяги, следовательно расчёт выполнен верно.

Минимальная скорость движения:

,

где - максимальный КПД машины.

Зная минимальную и максимальную скорость движения, определим кинематический диапазон коробки передач.

.

2.3 Выбор и разбивка промежуточных передач ступенчатой трансмиссии

Найдем минимальное число передач:

,

где ,

.

Округлим данное значение в большую сторону и получим число передач . Знаменатель геометрической прогрессии:

.

Получив все значения для нахождения передаточных чисел, найдем их для использования в дальнейших расчетах:

.

Остальные передаточные числа найдем, используя знаменатель геометрической прогрессии:





2.4 Построение динамической характеристики данного танка

Для построения зависимости динамического фактора от скорости на разных передачах определим значения свободной мощности для диапазона оборотов . Найдем эффективную мощность и потери, их разность и будет определять свободную мощность:

,

где .



где - потери мощности.

Свободная мощность определяется по формуле:



Расчеты и результаты приведены в Приложении A.

Далее рассчитаем динамический фактор для каждой передачи при одиннадцати частотах вращения двигателя. Для этого необходимо найти скорость при каждой частоте и КПД гусеничного двигателя.

.


Динамический фактор при i-ой частоте на первой передаче:



где =0,005- коэффициент обтекаемости.

Те же расчёты проделываем и для остальных передач. Результаты расчета приведены в Приложении A. По этим результатам получим график, представленный на рисунке 2.1:



Рисунок 2.1- Динамическая характеристика танка

2.5 Построение графика зависимости ускорений от скорости:

Ускорение на первой передаче для каждой частоты вращения в данном расчете можно найти по формуле:



Для остальных передач делаем те же расчеты. Результаты этих расчётов приведены в Приложении A. Используя их построим график ускорений, представленный на рисунке 2.2:


Рисунок 2.2- график ускорений
2.6 Построение графиков времени и пути разгона:

Данные показатели являются важнейшими для дальнейшего исследования машины. Для нахождения времени разгона необходимо знать начальную и максимальную скорость на каждой передаче, а также динамический фактор при максимальной скорости и максимальном моменте двигателя. Расчет ведем с помощью коэффициентов:



где D₁-динамический фактор при максимальном крутящем моменте;

D₂-динамический фактор при максимальной скорости;

v₂ и v₁ - максимальная скорость и скорость при максимальном моменте соответственно. Время разгона на каждой передаче ищется по формуле:



где k-номер передачи 1..7.

Нижний предел интегрирования ищется через коэффициент потерянной скорости, возникающей во время переключения передач:



где t_п=2 с- время переключения передач;

v_ki- скорость перед переключением передачи.

Следовательно, скорость после переключения передачи будет определяться:



Чтобы нам найти путь домножим интеграл времени на скорость:


Путь, пройденный при переключении передачи:



В Приложении A приведены расчеты времени и пути для каждой передачи. Графики показаны на рисунках 2.3 и 2.4:



Рисунок 2.3 – Время разгона


Рисунок 2.4 – Путь разгона

3 Вывод

Тяговый расчёт выполнен, графики ускорений, времени и пути разгона получены. Наблюдая их, можно сказать, что необходимо более точное исследование тягово-скоростных качеств для получения оптимальных характеристик машины.

4 Литература

1. Тяговый расчет гусеничной машины : учеб. пособие по курсу "Теория системы "местность-машина" / В. Н. Наумов, Г. О. Котиев, К. Ю. Машков ; Моск. гос. техн. ун-т им. Н. Э. Баумана. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004 (Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана). - 34, [1] с. : ил., табл.; 20 см.

2. Забавников Н.А. Основы теории транспортных гусеничных машин. М.: Машиностроение, 1975. - 448 с.

3. Буров С. С. Конструкция и расчет танков [Текст] / С. С. Буров; технич. ред. Л. П. Алимова, корректоры Н. В. Владыкина, Л. Г. Пономарева – Москва:типолитография Военной ордена Ленина Красноказарменной академии бронетанковых войск имени Маршала Советского союза Малиновского Р. Я. , 1973 – 599 с.

Приложение А. Тяговый расчет в Mathcad