Строительная техника

Промышленные тракторы

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Наиболее вариабельными параметрами тяговой характеристики являются тяговый фактор и число рабочих передач. Оптимальность передаточных чисел является непременным условием достижения наивысшего ПЭПП и технической производительности для тракторов со всеми видами МТУ. Будем использовать тяговый фактор как постоянный оптимизируемый аргумент при сравнении остальных показателей тягово-скоростной характеристики, т. е. МТУ и движители с различными параметрами характеристики будут сравниваться  при оптимальном тяговом факторе.

В принципе зависимость ПЭПП от iM для различных тяговых свойств трактора и грунтовых условий, обобщенных срктах, представляет собой поверхность Р (/м, срктах), т. е. каждому значению Фк max соответствует тяговый фактор, обеспечивающий наивысшую производительность трактора, или, другими словами, наивысшая эффективность для всего диапазона <рКтах достигается при бесконечном числе передач

Основным видом трансмиссии для современного трактора является ГМТ, поэтому в дальнейшем будем рассматривать трансмиссию этого вида.

Очевидно, что в практике речь может идти только о конечном количестве рабочих передач z от z = 1, до z = п (здесь п —целое число).   Под рабочими  понимаются  передачи,  на  которых  совершается рабочий элемент цикла бульдозера, рыхлителя и набор грунта скрепером. В связи с этим задача сводится к определению эффективности трактора во всем диапазоне эксплуатационных условий, включая агрегатирование, при конечном количестве передач с учетом оптимизации тяговых факторов для каждого случая.

При решении указанной задачи будем пользоваться критериями: энергетическим потенциалом производительности и удельным расходом топлива gn= 1000GTp/3,6P, а также введем новый критерий — коэффициент Кс (%) снижения эффективности, показывающий, какие потери производительности будут иметь место при замене количества передач z = оо на количество передач z = п.

Проведенные на математической модели расчеты показывают, что при оптимальных тяговых факторах зависимость ПЭПП от г имеет ярко выраженный нелинейный характер. Так, для трактора с ГМТ увеличение числа передач с z = 1 до z = 2 привело к увеличению ПЭПП на 1 % при примерно таком же снижении удельного расхода топлива и коэффициента Кс. Дальнейшее увеличение числа рабочих передач до трех практически никакого эффекта не дает.

Это относится к агрегату данной массы, однако для агрегатов с различными массами с учетом вероятности агрегатирования эффект по обобщенному энергетическому потенциалу и удельному расходу топлива при переходе от z = 1 до z = 2 уже достигает 5 %. Использование в этом случае трех рабочих передач в сравнении с двумя дает эффект менее 1 %. Таким образом, в общем случае для трактора с ГМТ целесообразное число рабочих передач равняется двум.

Необходимо отметить, что данная рекомендация наиболее применима к тракторам массой 10—15 т, диапазон агрегатирования которых колеблется от скрепера до бульдозера и рыхлителя одновременно.

Для тракторов массой более 25 т, практически всегда агрегатируемых одновременно с бульдозером и рыхлителем, и массой менее 8 т, агрегатируемых со скрепером и бульдозером, вследствие относительно малоизменяющегося сцепного веса может быть допущена одна рабочая передача.

Для трактора с МТ две рабочие передачи с оптимальными тяговыми факторами уже почти на 10 % эффективнее как по Руд, так и по удельному расходу топлива, чем одна передача, а три рабочие передачи эффективнее на 4 % в сравнении с двумя по обоим показателям при заданном сцепном весе. При полном наборе агрегатирования три передачи на 6,5 %  эффективнее двух.

Таким образом, для тракторов с МТ можно рекомендовать 2— 3 рабочие передачи, причем трактора большей массы (более 15 т) с МТ не изготовляют, поэтому нижний предел можно отнести к тракторам массой менее 10 т, агрегатируемым со скрепером и бульдозером, а верхний —к тракторам массой более 10 т, которые дополнительно агрегатируют с рыхлителем. На эффективность агрегата существенно влияет тяговый фактор на первой передаче. Так, отклонение от оптимального тягового фактора tM на первой передаче на 20 % для трактора с ГМТ вызвало снижение ПЭПП на 3 %, в то время как такое же отклонение тягового фактора на второй передаче на значение ПЭПП никак не повлияло. Аналогичное явление имеет место и при наличии МТ, когда отклонение iM на первой передаче на 20 % от оптимума вызвало снижение ПЭПП на 6—10 %, а изменение iM на второй передаче практически не повлияло на ПЭПП.

Зависимость Руд (iM) для трактора с ГМТ в зоне, близкой к экстремуму, более пологая, чем для трактора с МТ. Объясняется это тем, что для МТУ с ГМТ при несовпадении действительного значения тягового фактора с оптимальным в результате наличия более растянутой зоны кривой, характеризующей максимальную выходную мощность NT (ят), уменьшение AfKp значительно меньше, чем для МТУ с МТ.

При работе во всем диапазоне эксплуатационных условий этот недостаток трактора с МТ может быть ликвидирован увеличением числа рабочих передач, однако использование более трех передач не имеет смысла, поскольку водитель не в состоянии выбрать для каждого случая оптимальную.

Исходя из того, что две для ГМТ и три для МТ передачи имеют оптимальные тяговые факторы, обеспечивающие наивысшую производительность бульдозерно-рыхлительного агрегата и скрепера при наборе грунта, перейдем к расчету эффективности скрепера по всему циклу работы трактора с ГМТ и МТ при различном числе передач. Расчеты показывают, что для трактора с ГМТ переход с трехскоростной КПП на четырехскоростную повышает ПЭПП скрепера для всего диапазона эксплуатационных условий на 1 % при практически том же удельном расходе топлива. При этом iM на III передаче следует выбирать примерно в середине диапазона между II и высшей передачами.

Для трактора с МТ переход с пяти на шесть передач соответствует увеличению ПЭПП на 1,5 % при том же удельном расходе топлива. Дальнейшее повышение числа передач с 6 до 8 вызывает повышение ПЭПП на 1,7 % при практически том же удельном расходе топлива. Учитывая, что водитель не в состоянии переключать передачи с такой точностью, как это выполняют в математической модели, увеличение числа передач свыше пяти представляется малооправданным.

Сравнение эффективности МТ и ГМТ для скрепера показывает, что ГМТ (без блокировки гидротрансформатора при транспортировке) эффективнее по ПЭПП в среднем примерно на 2 %, т. е. в этом случае для скрепера оба вида трансмиссий по производительности практически эквивалентны. Однако удельный расход топлива трактора с ГМТ на 10 % больше.

Применение блокировки гидротрансформатора на транспортном режиме оказывается эффективным только при одновременном увеличении числа передач трактора с ГМТ до 5—8. При этом ГМТ становится эффективнее, чем МТ (например, при 6 передачах) по ПЭПП и удельному расходу топлива на 6 %. В сравнении же с ГМТ без блокировки при этом достигается эффект по ПЭПП — 3 %, по удельному расходу — 16,5 %.

Весьма эффективной для трактора в агрегате со скрепером является МТУ с ДПМ (Кп = 1,5), которая при наличии 4—5 передач эквивалентна по ПЭПП и удельному расходу топлива ГМТ с  блокировкой  при  6—8  передачах.

  Теоретические вопросы движения автомобиля. АВТОМОБИЛЬ СВОИМИ РУКАМИ

 Механизмы РУТ. Формула И. Н. Корнилаева. ТРАНСМИССИИ

  Техническое обслуживание и диагностирование автомобилей в ...