Глава I. Тяговый расчет трактора и автомобиля.

1.1. Тяговый расчет трактора

Тяговым расчетом определяются основные параметры трактора, обеспечивающие получение заданных тягово-сцепных качеств: общая и сцепная массы трактора, расчетные скорости движения пе­редаточные числа трансмиссии и мощность двигателя. Исходными данными для расчета являются: назначение, тяговый класс и кон­структивный прототип проектируемого трактора. Тяговый класс сельскохозяйственных тракторов определяется величиной номиналь­ной силы тяги P_н, которую он должен развивать, работая с установленной для такой нагрузки скоростью на стерне нормальной плотности и влажности с допустимым буксованием и максимальным тяговым КПД. При этом допускается буксование у колесных тракторов в пределах 14...16%, у гусеничных - в пределах 3...5%. Тяговый КПД должен быть у колесных тракторов колесной форму­лой 4х2 не ниже 60... 64%; с колесной формулой 4х4 - не ниже 65...68%; у гусеничных тракторов не ниже 70…74%.

Для сельскохозяйственных тракторов установлено 10 классов тяги: 0.2; 0,6; 0.9;(1,2); 1.4 (1.8); 2; 3; 4; 5; 6; 8 (10),соответственно с номинальными тяговыми усилиями 2; 6; 9 (12); 14 (18); 20; 30; 40; 50; 60; 80 (100) кН. В скобках даны мас­сы по перспективному типажу.

Для промышленных тракторов тяговый класс определяется пре­дельной силой тяги по сцеплению на рыхлой почве (грунте) нормальной влажности. Поэтому один и тот же трактор по промышленной классификации имеет тяговое усилие примерно на 70% больше, чем по сельскохозяйственной классификации.

Трактор должен быть рассчитан на выполнение всех видов ра­бот, соответствующих его тяговому классу и некоторой части ра­бот относящихся к тяговой зоне предыдущего класса.

Расчетом последовательно определяются:

1.1.1 Расчетный тяговый диапазон

,

где P_н - номинальная сила тяги на крюке трактора заданного класса, кН;

P^'_н - номинальная сила тяги на крюке, установленная по ти­пажу для трактора предыдущего класса, кН;

ε= 1,25...1,30 - коэффициент расширения тяговой зоны трактора.

1.1.2. Масса трактора

Должны быть определены максимальная эксплуатационная масса проектируемого трактора и эксплуатационная масса, принимаемая по прототипу. Максимальная масса проектируемого трактора долж­на быть достаточной для получения номинальной силы тяги на крю­ке при работе в расчетных условиях с допустимым буксованием и находится по уравнению:

, кг

где P_н - номинальная сила тяги на крюке проектируемого трактора, Н;

- коэффициент использования сцепной массы трактора, который можно допустить в расчетных почвенных условиях. Для колесных тракторов = 0,50...0,60, для гу­сеничных тракторов = 0,65...0,66;

- коэффициент нагрузки ведущих колес. Для гусеничных тракторов и колесных тракторов со всеми ведущими ко­лесами = 1, для колесных тракторов с задними ве­дущими колесами = 0,75...0,80;

- коэффициент сопротивления качению. Для гусеничных тракторов в формулу подставляется (учитывают­ся лишь внешние сопротивления качению). Значения приведены в /I/ с.378);

g – 9,81 м/с² - ускорение свободного падения.

Эксплуатационная масса проектируемого трактора, принимаемая по прототипу, определяется по выражению:

,кг

где m₀ - конструктивная масса трактора, кг.

Коэффициентом 1,07...1,1 учитываются массы заправочных материа­лов, инструмента дополнительного оборудования и тракториста.

Эксплуатационная масса современных гусеничных тракторов и колесных тракторов со всеми ведущими колесами обычно больше требуемой максимальной эксплуатационной массы, а колесных трак­торов с задними ведущими колесами - меньше ее. Поэтому для обеспечения заданных тягово-сцепных качеств колесных тракторов с задними ведущими колесами типа 4х2 применяются навешивание гру­зов на ведущие колеса и заливка жидкости в шины. В этом случае масса балласта находится по выражению

,

При выполнении курсового проекта конструктивная масса про­ектируемого трактора принимается, равной массе прототипа (при­ложение I, табл.1 и 2). Находится эксплуатационная масса трактора, и если она больше требуемой максимальной эксплуатационной массы (m_max), то для последующих расчетов массу трактора при­нимают равной эксплуатационной массе его, принятой по прототипу (m=m_э), выполнив округления.

Таким образом, для последующих расчетов принимают:

m=m_э - эксплуатационная масса трактора, кг;

G=mg= 9,81m -сила тяжести (вес) трактора, Н.