Проверочный расчёт для существующей машины по конструктивным параметрам

Введение
В ходе расчета устанавливается количественное отношение между конструктивными параметрами машины и ее тяговыми и динамическими свойствами.
Тяговый расчет выполняется в двух случаях:
1) Проверочный расчёт для существующей машины по конструктивным параметрам.
2) Целью проектирования является расчет с определением конструктивных параметров машин и необходимых характеристик агрегатов по данным.
В число основных данных для тягового расчета входят:
- полная масса машины;
- тип двигателя.
1 Подбор двигателя колесной машины
1.1 Построение внешней скоростной характеристики

Необходимая мощность двигателя для движения машины с максимальной скоростью определяется по формуле:
Pe max = (Pg+Pb)1/η_тр
где Pg – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений дороги;
Pв – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха;
η_тр. – КПД трансмиссии машины.
Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги:
Pg=G∙Ψ_(v max)∙V_max;
где G - сила тяжести машины;
G = m·g= 8600∙9,81 = 84366 Н = 84,366кН;
Pg= 84,366∙0,04∙75 = 253,1 кВт.
Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха
P_b=K_W∙S∙V_max^3
где K_W=0,2 – коэффициент сопротивления воздуха [H∙c^2/м^4 ] устанавливается путем испытания модели проектируемой машины в аэродинамической трубе;
Vmax= 75 км/ч =75000/3600=20,833 м/с.
S – лобовая площадь машины, [м^2 ]
S = A∙Bo∙H=0,9∙2,2∙2,45=4,851 м2,
где А=0,9 – коэффициент для автомобилей с кузовом-фургоном или с тентом;
Bo = 2,2 м – колея автомобиля;
Н = 2,45 м – высота автомобиля
Pв= 0,2∙4,841∙20,8333 = 8818,7 Вт = 8,82 кВт
Для определения КПД трансмиссии необходимо определить расчетную схему трансмиссии (см. Приложение 10.1)
η_тр=0,97к ∙ 0,98z ∙ 0,99m,
где к – количество конических пар шестерен, участвующих в передаче крутящего момента при максимальной скорости;
z – количество цилиндрических пар шестерен, при тех же условиях;
m – количество шарниров карданных валов, участвующих в передаче.
η_тр=0,973 ∙ 0,983 ∙ 0,998 = 0,77.
PeVmax = (253,1 + 8,82)/0,77 = 340,16 кВт.
Определяем максимальную мощность двигателя по формуле:
Pe max = P_(e V_max )⁄((aλ+bλ^2-cλ^3 ) )
где λ = 0,9; a = 0,53; b = 1,56; c = 1,09;

Pe max = 340,16⁄((0,53∙0,9+1,56∙〖0,9〗^2-1,09∙〖0,9〗^3 )=321,78кВт.)

P_еk=P_(e max) [a(n_k/(nP_emax ))+b(n_k/(nP_emax ))^2-c(n_k/(nP_emax ))^3 ]
P_е1=340,16[0,53∙0,1+1,56∙〖0,1〗^2-1,09〖∙01〗^3 ]=22,97кВт
P_e2=54,32кВт;
P_e3=91,84кВт;
P_e4=132,29кВт;
P_e5=176,46кВт;
P_e6=219,12кВт;
P_e7=259,04кВт;
P_e8=294,01кВт;
P_e9=321,78кВт;
P_e10=340,16кВт.
Определяем величину крутящего момента на валу двигателя по формуле: М_е=9,555∙Р_ек/n_к
М_е1=0,884кНм;
М_е2=0,998кНм;
М_е3=1,125кНм;
М_е4=1,215кНм;
М_е5=1,297кНм;
М_е6=1,342кНм;
М_е7=1,36кНм;
М_е8=1,35кНм;
М_е9=1,31кНм;
М_е10=1,25кНм.
Результаты расчетов вносим в таблицу 1 и строим график внешней скоростной характеристики двигателя (см. Приложение 10.2).
Таблица 1. Внешняя скоростная характеристика двигателя