Федеральноеагентство по образованию
Сибирскийгосударственный технологический университет
Кафедра АТЛМ
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯРАБОТА
Тема: Проектированиетягача лесной промышленности
Выполнил:
студент гр. 92 – 03
ГлебовВ.В.
Проверил:
Холопов В.Н.
Красноярск2005 г.
Содержание
Задание к расчетно-графической работе
Исходные данные
1 Расчет компоновки лесовозноготягача
1.1 Определение весов неучтенныхагрегатов проектируемого тягача
1.2 Определение координат центра масснеучтенных агрегатов
1.3 Определение положения составныхчастей автомобиля и нагрузок на оси в порожнем состоянии
1.4 Определение положения коника натягаче
2 Обоснование схемы рулевогоуправления и расчет параметров рулевой трапеции проектируемого тягача
3 Расчет характеристик системыдвигатель – гидротрансформатор
3.1 Определение внешней скоростнойхарактеристики двигателя тягача
3.2 Определение безразмернойхарактеристики гидротрансформатора прототипа
3.3 Определение характеристики входасистемы двигатель –гидротрансформатор
3.4 Определение выходнойхарактеристики системы двигатель –гидротрансформатор
Задание к расчетно-графической работе
Автомобиль КрАЗ – 255Б1
/>
Грузоподъемность, кг……………………7500
Допустимая масса прицепа, кг..………..30000
Собственная масса, кг…………………..11650
В том числе на переднюю ось…………...5010
» тележку …………………6640
Полная масса, кг………………………...19525
В том числе на переднюю ось…………...5300
» тележку ………………..14075
Масса агрегатов, кг:
двигатель с оборудованием и сцеплением1385
коробкапередач…………………………….375
раздаточнаякоробка………………………..400
карданныевалы……………………...……...167
передниймост………………………………960
средниймост………………………………..845
задниймост…………………………………845
/> рама……………………………….……….1020
кузов…………………………..…………...1040
кабина……………………………………….465
колесо всборе с шиной……..……………...220
радиатор…………………...……….……...…75
Исходные данные
Прототип: КрАЗ – 255Б1
Компоновочная схема: КЗД
Колесная формула: 6×6
Число управляемых колес: 2
Вариант гидротрансформатора: 4
Характеристика двигателя:
Nemax = 176,5 кВт; nN = 2100 об/мин;
Me max= 882,6 Нм; nM = 1500 об/мин;
а = 0,48; b = 1,73; с = 1,21
1 Расчет компоновкилесовозного тягача
1.1 Определение весовнеучтенных агрегатов проектируемого тягача
Сумма весов известныхагрегатов, Н
/>
где mиз.агр – масса известных агрегатов, кг;
g – ускорение свободного падения, 10м/с2.
/>
Сумма весов неучтенныхагрегатов, Н
/>
где mсобств – собственная масса тягача, кг.
/>
1.2 Определение координатцентра масс неучтенных агрегатов
Составляем уравнениемоментов сил относительно задней оси автомобиля и определяем из этого уравнениякоординату центра масс неучтенных агрегатов
/>/>
1.3 Определение положениясоставных частей автомобиля и
нагрузок на оси впорожнем состоянии
В соответствии с заданиемпроектируемый автомобиль ничем не отличается от прототипа, поэтомуперекомпоновку автомобиля не производим.
Нагрузка на задний мост,Н
/>
/>
Грузоподъемность машины,учитывая сохранение осевых нагрузок груженого прототипа, Н
/>
/>
1.4 Определение положенияконика на тягаче
Нагрузка на передний мост,Н
/>
/>
Составляем уравнениемоментов и определяем положение коника
/>
/> (на чертеже />).
2 Проектирование рулевойтрапеции
2.1 Определениетеоретической зависимости между углами поворота наружного и внутреннегоуправляемых колес, при которой исключено боковое скольжение колес.
/>
Рисунок 1 – Расчетнаясхема рулевой трапеции
/>.
Задаемся /> от0 до 40º с шагом 5º и определяем />
/> />
/> />
/> />
/> />
Строим график зависимости /> от />
2.2 Определение параметров рулевойтрапеции
Координаты точки пересечения осейрычагов
/>
k1= 0,7…1,0.
/>
Начальный угол
/>
/>
Длина поперечной рулевойтяни
/>
k2= 0,12…0,16.
/>
2.3 Определениезависимости между углами поворота внутреннего и наружного колес, соединенныхпроектируемой рулевой трапецией
/>
где m – длина рычага
/>
/>
Повороты колес
/>
Задаемся /> и определяем />
/>
/>
/>
Так как отличие />, рассчитанного в пункте2.1, от />, рассчитанного выше, несоставляет 3º, значит рулевая трапеция рассчитана верно.
Задаемся /> от0 до 40º с шагом 5º и определяем />:
/>
/>/>/>/>/>/>/>
Строим график зависимости/> от /> в той же системе координат
3 Расчет характеристик системы«двигатель-гидротрансформатор»
3.1 Определениебезразмерной характеристики гидротрансформатора – прототипа
Из формулы расчетамомента насоса выражаем коэффициент нагрузки насоса
/>
где />коэффициент нагрузкинасоса,
/>удельный вес,
nН – число оборотов насоса,
D – активный (профильный) диаметргидротрансформатора.
/>
1)/>
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
Строим график зависимостикоэффициента нагрузки от передаточного отношения в одной системе координат скоэффициентом полезного действия и безразмерной величиной К.
3.2 Определение внешнейскоростной характеристики двигателя тягача
Эффективный моментдвигателя, Нм при различном числе оборотов
/>
1) />
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
7) />
Строим внешнюю скоростнуюхарактеристику.
3.3 Определениехарактеристики входа трансформатора
Определяем активныйдиаметр гидротрансформатора
/>
где МНрасч –момент по графику при nрасч, МНрасч = 875 Нм;
/>коэффициент нагрузки при i = 0;
nрасч = />neNmax = 1680 об/мин.
/>
Определяем зависимостьмомента насоса от числа оборотов в зависимости от передаточного отношениягидротрансформатора. Графически эта зависимость представляет собой пучокквадратных парабол. Этот пучок пересекает кривую крутящего момента на каком-тоучастке этой кривой.
/>
Задаемся передаточнымотношением и числом оборотов до тех пор, пока параболы не пересекут кривуюкрутящего момента.
i = 0
1) />
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
7) />
8) />
9) />
i = 0,2
1) />
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
7) />
8) />
9) />
i = 0,4 и i = 0,6 совпадают с i = 0,2
i = 0,8
1) />
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
7) />
8) />
9) />
i = 0,9
1) />
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
7) />
8) />
9) />
10) />
При данном положениипучка парабол не обеспечивается использование максимальной мощности двигателя,поэтому необходимо уменьшить величину активного диаметра гидротрансформатора.
Изменяя величинуактивного диаметра, определяем его значение, при котором обеспечиваетсяиспользование максимальной мощности двигателя, D = 0,466 м. Момент при этом диаметре равен 803 Нм при 2100об/мин, что равно моменту при максимальной мощности двигателя.
Определив активныйдиаметр гидротрансформатора, рассчитываем момент насоса, Нм
/>
3.4 Определение выходнойхарактеристики системы двигатель-гидротрансформатор
Определяем точкисовместной работы двигателя внутреннего сгорания и гидротрансформатора.
Для каждого выбранногозначения передаточного отношения гидротрансформатора определяем значениекрутящего момента на валу турбины и число оборотов этого вала, соответствующеенайденному значению крутящего момента. Расчет проводится по формулам
/>
/>
1) i = 0; МН = 870 Нм; nН = 1670 об/мин.
/>
2) i = 0,2; МН = 880 Нм; nН = 1630 об/мин.
/>
3) i = 0,4; МН = 880 Нм; nН = 1630 об/мин.
/>
4) i = 0,6; МН = 880 Нм; nН = 1630 об/мин.
/>
5) i = 0,8; МН = 865 Нм; nН = 1730 об/мин.
/>
6) i = 0,9; МН = 825 Нм; nН = 2000 об/мин.
/>
Строим график зависимостиMT от nТ и переносим график коэффициента полезного действия.