4. Тяговая характеристика трактора

Для полного представления о тяговых и экономических качествах трактора необходимо строить тяговую характери­стику, которая считается основным техническим документом и широко используется для исследовательских и эксплуата­ционных расчетов.

Тяговой характеристикой называют график, показываю­щий изменение тяговой мощности трактора М_кр, абсолютно­го расхода топливаG_а , удельного расхода топливаg_кр, ра­бочей скоростиV_д, буксования δ и тягового КПД η_тв за­висимости от силы тяги на крюке, начиная от холостого хода до полной его остановки при загрузке на разных передачах и определенных условиях работы (фонах).

Рис. 3 Теоретическая тяговая характеристика трактора

Характеристику строят на основании опытных данных и расчетным путем. Тяговая характеристика, построенная рас­четным путем, называется теоретической.

Существует много методов построения теоретической тя­говой характеристики. Наиболее наглядным является метод профессора Е. Д. Львова, изложенный в книге «Теория трактора» (М., 1952).

4.1 Построение графика в четырех квадрантах

Поскольку тяговые усилия подсчитываются и строятся по моменту двигателя, то вначале необходимо построить регуляторную характеристику двигателя по моменту в левом нижнем углу графика. По оси ординат вниз откладываются значения моментов, а по оси абсцисс влево – значения частоты вращения коленчатого вала, эффективной мощности и часового расхода.

Для последующего определения действительной скорости движения трактора вначале определяются теоретические скорости движения трактора на всех основных передачах по формуле.

Значение теоретической скорости для всех передач по точкам, соответствующим максимальной частоте вращения вала двигателя к нулевой точке, строятся в левом верхнем квадранте в виде прямых линей, т.к. зависимость скорости от частоты вращения коленчатого вала двигателя линейная.

Рис. 4 Тяговая характеристика трактора, построенная в 4-х квадрантах

Тяговое усилие на ведущих колесах трактора определяются из соотношения:

Р_к=, Н

Построение теоретических скоростей

Теоретические скорости трактора на передачах находят по формуле:

V_тн=, мс^-1

где n_н- номинальная частота вращения вала двигателя, мин^-1;

r_к- радиус ведущих колес трактора, м;

i_тр- передаточное число трансмиссии на данной передаче.

Диаграмма изменения теоретической скорости трактора (V_т) строится в зависимости от изменения частоты вращения двигателя.

Как видно из формулы , теоретические скорости на различных передачах представятся прямыми с началом координат в точке «О».

Построение лучевой диаграммы касательных сил тяги

Касательные силы тяги определяются по формуле:

Р_к=, кН

Тяговые сопротивления определяются по формуле:

Р _кр= Р_к—P_f,

где Р_к— касательная сила, кН;

М_к— крутящий момент двигателя, Нм;

п_н— частота вращения вала двигателя, мин^-1;

V_T — теоретическая скорость, мс^-1;

η_тр- КПД трансмиссии.

При расчете значение тягового усилия на первой пере­даче должно совпадать с номинальным тяговым усилием (заданным), т. е. Р_кр1= Р_крн. Если значения не совпадают, то надо искать допущенную в процессе расчета Р_кили М_к ошибку и исправить.

Как видно из приведенной формулы, зависимость Р_к=f(М_к) представляет собой прямую, выходящую из точек 0₁(рис.4). Точка 0₁ располагается от начала координат влево на величинуPfи строится в таком же масштабе, что и Р_кр, и принимается постоянной для всех передач.

Через точку М_кн проводится прямая, параллельная осиX, до пересечения с перпендикуляром, опущенным из точки Р_крнна оси абсцисс для данной передачи (на лучеP_K1- точка 5) и полученная точка соединяется с точкой 0₁.