Расчет касательных сил тяги, передаточных чисел трансмиссии, теоретических (расчетных) скоростей движения трактора

Разнообразие работ, выполняемых тракторами, вызывает необходимость иметь у них соответствующий набор различных передач. В задании представлены три группы передач:

а) основные передачи, на которых производятся большинство сельско­хозяйственных операций;

б) транспортные передачи, применяемые для перевозки грузов и для
холостых переездов;

в) технологические передачи для работ, при производстве которых до­пускаемые скорости движения ограничиваются по условиям выполняемого технологического процесса.

Обычно в основу построения ряда основных пере­дач трактора закладывается принцип геометрической прогрессии. Такой ряд передач называется геометрическим и имеет вид

; (20)

где V_H - номинальные или расчетные скорости, индексы при номинальных скоростях V_H обозначают порядковый номер передачи;

q - знаменатель геометрической прогрессии.

Номинальными или расчетными скоростями трактора V_H называются его теоретические скорости при номинальной частоте вращения коленчатого вала.

Аналогично можно записать геометрический ряд и для касательных сил тяги, имеющих прямо пропорциональную зависимость от передаточных чисел

; (21)

где Р_к и индексы при них указывают значения касательных сил тяги и порядковые номера передач.

Знаменатель геометрической прогрессии:

; (22)

где z - число передач основного ряда

; (23)

; (24)

Подставляем данные:

кН;

кН;

;

Определяем передаточные числа трактора на первой передаче:

; (25)

где r_k - теоретический радиус качения ведущих колес, м;

, м; (26)

где d - посадочный диаметр шины в дюймах;

b - ширина профиля шины в дюймах;

(0,80...0,85) - коэффициент деформации (усадки) шины ведущих колес.

Размеры шин подбираются (таблица 6, стр. 22 ) в зависимости от нагрузки на одно ведущее колесо трактора:

, кН; (27)

гдеN_k - количество ведущих колес:

кН;

Выбираем шины 15-20

Подставляем известные данные

м;

.

Остальные передаточные числа основного ряда передач подсчитываются по формуле:

, , .

;

;

.

, , .

, кН;

кН;

кН;

кН;

кН.

кН.

Номинальная расчетная скорость движения определяется но формуле:

, км/ч; (28)

где n_н - номинальная частота вращения коленчатого вала, об/мин:

км/ч;

С целью проверки правильности предыдущих расчетов целесообразно сравнить величины расчетных скоростей, полученных по формуле (28) и рассчитанных из выражения:

, км/ч (29)

где V - рабочая скорость движения на первой передаче при номинальной силе тяги на крюке:

км/ч;

Ошибка расчётов:

%, что меньше 1%.

Остальные расчетные (номинальные) скорости движения на передачах основного ряда определяются по формуле:

, км/ч; (30)

км/ч;

км/ч;

км/ч.

км/ч.

Высшая транспортная скорость принимается согласно заданию. При наличии двух транспортных скоростей (передач) по заданию, промежуточную транспортную скорость определяют как среднегеометрическую величину между высшей транспортной V_Tp.max = V_Tp.2 и высшей скоростью основного ряда V_Z по формуле

км/ч; (31)

км/ч.

Определяем передаточные числа и касательные силы тяги на транспортных передачах;

; (32)

, кН; (33)

кН;

кН.

Для расчета передаточного числа трансмиссии и касательной силы тяги на технологической (замедленной) передаче необходимо выбрать скорость движения.

Допустимая скорость движения при выполнении посадочных работ ограничивается, с одной стороны, агротехническими условиями возделывания данной культуры, диктующими величину шага посадки, а с другой - техническими возможностями, определяющими пропускную способность посадочной машины. На некоторых посадочных работах скорость движения должна быть меньше 0,28 м/с или 1 км/ч. В некоторых случаях применяют также диапазон скоростей 0,5... 1,0 м/с (1,8...3,6 км/ч).

; (34)

, кН; (35)

Расчётная частота вращения и момент равны

; (36)

об/мин;

, кНм; (37)

кНм;

Так как на технологической передаче используют ходоуменьшитель, то КПД трансмиссии на технологической передаче:

;

.

Подставляем данные в формулы (34), (35):

;

кН.

Результаты расчетов касательных сил тяги, передаточных чисел и теоре­тических скоростей движения заносят в сводную таблицу 3.

Таблица 3

Расчётные значения , и

Передача	Рк, кН	Iтр	Vн, км/ч	Мрас, кНм	nрас, об/мин.
1 осн.	71,97232	41,5421	10,14327	1,11035
2 осн.	65,19010	37,62743	11,19755	1,11035
3осн.	59,04700	34,08166	12,36252	1,11035
4 осн.	53,48279	30,87002	13,64868	1,11035
5 осн.	48,44291	27,96102	15,06866	1,11035
1 тр.	34,33261	19,81663	21,26170	1,11035
2 тр.	24,33232	14,04450		1,11035
Технолог.	56,27811	223,20232		0,16655