Эксплуатационные свойства и режимы работы двигателей тракторов и самоходных машин

Основные эксплуатационные свойства тракторных двигателей

Свойства двигателей обуславливают конструкцию и тяговые свойства трактора. Эти свойства двигателей выражаются статистическими характеристиками — графическими зависимостями между крутящим моментом на коленчатом валу Мд, Н·м, угловой скоростью ωд, рад/с, или частотой вращения nд ,мин -1 , коленчатого вала, эффективной мощностью Ne, кВт, общим (часовым) Gт, кг/ч и удельным gе, мкг/Дж расходами топлива. Обычно используют скоростные регуляторные характеристики и частичные регуляторные характеристики (различие в установке рычага управления регулятором частоты вращения), получаемыми на стендах при искусственно задаваемых ступенях нагрузки. Эти характеристики снимают путем увеличения нагрузки от холостого хода до режима максимального крутящего момента Мд мах. В отличие от общепринятых в теории двигателей регуляторных характеристик, где независимой переменной служит эффективная мощность Nе, в скоростной регуляторной характеристике независимой переменной является частота вращения nд.

Основными показателями характеристики двигателя являются: номинальная эффективная мощность двигателя Nен, номинальная частота вращения коленчатого вала nдн, номинальный расход топлива — часовой Gтн и удельный gен.

Номинальная мощность — эффективная мощность дизеля, изготовленного и отрегулированного в соответствии с технической документацией предприятия-изготовителя, без вентилятора, глушителей шума впуска и выпуска, искрогасителя, выпускной трубы и нейтрализатора отработавших газов, с отключенными генератором, гидронасосом и компрессором, прошедшего обкатку в течение 60ч, гарантируемая заводом-изготовителем при работе на номинальном скоростном режиме при полной подаче топлива и стандартных атмосферных условиях, температуре и плотности топлива. Существует и понятие эксплуатационной мощности, отличающееся от приведенного выше определения тем, что дизель работает с вентилятором, воздухоочистителем, глушителями шума, выпускной трубой и нейтрализатором, с отключенными или работающими без нагрузки генератором, гидронасосом и копрессором.

Приведенные крутящий момент и удельный расход топлива определяют по приведенным мощности и расходу топлива, пользуясь известными соотношениями:

, (π/30 = 0,105) (4.1)

, (4.2)

где Ne — эффективная мощность, кВт; Mд — крутящий момент, как средний за цикл момент, передаваемый от коленчатого вала дизеля силовой передаче трактора, кН·м; nд — частота вращения, как средняя за единицу времени частота вращения коленчатого вала, с -1 .

Тяговые свойства двигателя оценивают коэффициентами приспособляемости

(4.3)

и снижения частоты вращения

, (4.4)

где Мдmax и nмдmax — максимальный момент на коленчатом вале и соответствующая ему частота вращения; Мдн и nдн — момент и частота вращения при номинальной мощности.

С увеличением Км повышается способность трактора преодолевать возрастание сопротивления без перехода на низшую передачу, уменьшается степень снижения скорости, повышается производительность агрегата при форсировании нагрузки. При увеличении an повышается производительность агрегата при форсировании нагрузки, но уменьшается преодолеваемая перегрузка. Следует также помнить, что при снижении частоты вращения дизеля отдается часть накопленной кинетической энергии движущихся и вращающихся деталей.

Экономическими показателями тепловых двигателей являются: минимальный удельный расход топлива gеmin, оценочный удельный расход топлива gеоц, характеризующий средний удельный расход в диапазоне 0,5Nн — Nн регуляторной ветви характеристики, расход картерного масла на угар.

Двигатель для трактора выбирают по тяговым, экономическим и эксплуатационным показателям. К последним относят: удельную массу двигателя (на единицу мощности), устойчивость работы, пусковые качества, вибрационные и шумовые характеристики, токсичность отработавших газов, автономность (способность работать в удалении от базы), стабильность параметров, надежность, простота обслуживания.

Читайте также:  Как привезти двигатель из кореи

Основные направления развития двигателестроения — повышение агрегатной мощности, эксплуатационной экономичности по топливу и маслу, улучшение экологических характеристик (токсичности, шумности), повышение ресурсов и надежности, снижение удельной металлоемкости и трудовых затрат на обслуживание в процессе эксплуатации.

Основным типом тракторного двигателя благодаря автономности, высокой экономичности и пусковой готовности, малой удельной массе, хорошей надежности является четырехтактный дизель.

Все тракторные дизели снабжены всережимными регуляторами частоты вращения. Поэтому кроме основного режима (полная подача топлива) можно задать множество режимов за счет изменения положения рычага управления регулятором. На рисунке 4.1 представлена скоростная регуляторная характеристика двигателя ЯМЗ-238НБ (основная и две частичные). При снижении задаваемой на частичных режимах частоты вращения холостого хода будет снижаться Км и увеличиваться an. Очень существенно и то, что на частичных режимах будет снижаться расход топлива Gт.

Рисунок 4.1 – Скоростные характеристики

(основная и две частичные регуляторные) дизеля ЯМЗ-238НБ

Как показывают наблюдения, тракторный дизель в условиях рядовой эксплуатации примерно 40% времени работает при нагрузке до 50% от номинальной, еще 40% времени при нагрузке 50…60% и только 20% времени – при нагрузке от 70% до номинальной. Дизели зерноуборочных комбайнов только 50% времени работают при средней загрузке 70% от номинальной, остальное время с нагрузкой 20…30%. Это свидетельствует о том, что тракторные и комбайновые дизели значительную часть времени нагружены не полностью и работают на режимах повышенных расходов топлива.

Дата добавления: 2017-01-13 ; просмотров: 2616 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Эксплуатационные показатели работы двигателей тракторов

Для наиболее эффективного использования агрегатов необходимо знать эксплуатационные показатели тракторных двигателей, тракторов, эксплуатационные свойства сельскохозяйственных машин-орудий и сцепок, а также комплектование их.

Расчет и обоснование эксплуатационных показателей тракторов

Основные эксплуатационные показатели трактора. Основными эксплуатационными показателями трактора являются:

рабочая скорость движения Vv, км/ч;

тяговая мощность Nкр, л. с;

расход топлива за 1 ч работы GT, кг/ч;

расход топлива на 1 тяговую лошадиную силу за 1 ч работы —

удельный расход топлива, буксование, тяговый коэффициент полезного действия трактора, .

Тяговым усилием трактора называют усилие, развиваемое трактором на тяговом (крюковом) устройстве, которое затрачивается на преодоление сопротивления сельскохозяйственных машин-орудий, сцепки и дополнительного оборудования, входящих в состав агрегата. Тяговое усилие, соответствующее нормальным оборотам s коленчатого вала двигателя, называется нормальным.

Осн. Экспл показатели – эффективная мощность N, вращающий момент М, частота вращения колн вала n, часовой GTи уд расход geтоплива, кот связаны между собой след соотношениями: N = 0.105Mn, ge = GT/N. Экспл показатели двигателя, трактора и МТА в целом зависят от коэф-та загрузки (степени использования мощности) EN = Ni/NH

Источник энергии с-х машин-дизельный двигатель с всережимными регуляторами. Основные показатели:эффективная мощность, вращающий момент, частота вращения колен. вала, часовой и удельный расход топлива, кот. связаны отношением:

N-эффективная мощность, кВт; M-вращающий момент, кН м; n-частота вращения колен. вала, 1/мин; ge-удельный расход топлива, г/кВт ч;

Gт-часовой расход топлива, кг/ч

Соотношения между N, M, n, Gт, ge на всем всем диапозоне работы двигателя можно изобразить графически на регуляторной характеристике.

Эксплуатационные показатели двигателя, трактора и МТА зависят от коэфф. загрузки(степени использования мощности)

Ni-мощность в любой i-ой точке; Nн-номин. мощность.

В составе МТА для двигателя имеют место 3 основных режима работы:при рабочем ходе агрегата ; при холостом ходе агрегата на поворотах и переездах; при хол. ходе двигателя во время остановки агрегата.

Эффективность режима рабочего хода наиболее полно оценивается коэф. Загрузки двигателя по мощности . Наилучшим или оптимальным считают такое значение, при кот. удельная производительность агрегата в расчете на единицу мощности двигателя будет наибольшей при наименьшем расходе топлива на единицу объема выполненной работы.

Читайте также:  Как сделать с двигателя 21126 двигатель 21127

Дата добавления: 2016-05-11 ; просмотров: 5106 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Эксплуатационные свойства и режимы работы двигателей тракторов и самоходных машин

6.2.2. Эксплуатационные показатели тракторов и сельхозмашин

Тяговое усилие трактора — усилие, развиваемое на крюке трактора. Оно

зависит от передачи, на которой работает трактор, и сцепных свойств ходовой части.

Тяговое сопротивление машин (орудий) возникает в процессе выполнения агрегатом технологических операций. Оно подразделяется на рабочее и холостое.

Рабочее тяговое сопротивление — это сопротивление, оказываемое машиной (орудием) в рабочем состоянии.

Холостое тяговое сопротивление возникает при передвижении машины (орудия) с выключенными рабочими органами (в транспортном состоянии).

Для расчета и комплектования машинно-тракторных агрегатов наиболее важно рабочее тяговое сопротивление, по значению которого в соответствии с тяговым усилием трактора определяют потребное число машин в агрегате.

Общее тяговое сопротивление машин на практике удобнее определять по их удельному сопротивлению.

Удельное тяговое сопротивление — это рабочее тяговое сопротивление, приходящееся на единицу ширины захвата машины или орудия (кН/м, Н/м) или единицу сечения обрабатываемого пласта (Н/см2, кН/м2).

Скорость движения машинно-тракторного агрегата при выполнении технологических операций должна удовлетворять агротехническим требованиям при высоком качестве механизированных работ и соответствовать возможностям энергетических средств. Изменяя скорость движения, можно достичь полной загрузки двигателя, наивысшей производительности агрегата, наименьших затрат труда и средств на единицу выполненной работы.

Различают теоретическую, рабочую, или действительную, скорости и скорость холостого хода.

Теоретическая скорость — скорость прямолинейного движения трактора или самоходной машины по ровной поверхности без буксования при данном режиме работы двигателя.

Рабочая скорость агрегата — скорость, которую он фактически развивает при прохождении какого-либо участка пути с включенными рабочими органами.

Скорость движения агрегата следует выбирать в строгом соответствии с установленными агротехническими требованиями, которые в большой степени определяются орудиями, предназначенными для выполнения данной операции. Так, например, при вспашке стандартными корпусами предельная скорость движения агрегата составляет около 7 км/ч, при вспашке же плугами со скоростными корпусами рабочую скорость можно увеличить до 12 км/ч.

Увеличение рабочих скоростей один из основных путей повышения производительности труда в механизированном сельскохозяйственном производстве. Поэтому правильный выбор рабочей скорости движения агрегата в каждом конкретном случае представляет важную и ответственную задачу.

Для выбора состава агрегата используют опытный или расчетный способ.

В первом случае состав агрегата определяют на основании данных инструкций заводов-изготовителей или научно-исследовательских учреждений по агрегатированию конкретных тракторов с сельскохозяйственными машинами.

При втором способе (аналитическом, графическом, графоаналитическом) рассчитывают состав агрегата, затем проверяют его в производственных условиях. В эксплуатационной практике широко применяют аналитический способ определения количественного состава машин в агрегате.

Источник

Эксплуатационные характеристики работы тракторного двигателя.

1.1Стендовые характеристики и режимы работы двигателя

Для оценки того или иного двигателя необходимо знать их свойства.

Свойства тракторного двигателя, как правило, определяются по его характеристикам (скоростной, нагрузочной и др.). Основными показателями работы двигателя являются:

1) эффективная мощность Ne;

2) крутящий момент Me;

3) часовой расход топлива Gт;

4) удельный расход топлива ge;

5) частота вращения коленвала двигателя.

Взаимосвязь между ними может быть представлена в графической форме в виде скоростной характеристики двигателя (рис. 1).

Скоростные характеристики строят, пользуясь детерминированными зависимостями, получаемыми на стендах при заданных ступенях загрузки.

Читайте также:  При какой температуре двигателя должен включаться вентилятор на гранте

Строится характеристика в двухмерных системах координат. По абсциссе откладывается частота вращения двигателя, по оси ординат – один из показателей работы двигателя, например: Ne, Me, Gт, ge. (см. рис. 7.0)

Так как четыре показателя, для совмещения на одном рисунке всех показателей наносится не одна ось ординат, а параллельно четыре по Nе, Mе, Gт, ge.

Рис.1 скоростная характеристика двигателя

Основные показатели характеристики двигателя на стендах снимаются на следующих четырех режимах:

— на номинальной частоте вращения коленвала, nн;

— при режиме холостого хода двигателя, nх;

— при режиме максимального крутящего момента, Me.max;

— при минимальных устойчивых оборотах коленвала двигателя, nmin.

Рис.7.1. Типовая (стендовая) скоростная характеристика тракторного двигателя

Анализ скоростной характеристики двигателей.

При номинальной частоте вращения коленвала, которая определяется технической документацией. При этой (номинальной) частоте снимаются номинальные значения показателей:

— номинальная мощность двигателя, Nен;

— номинальный крутящий момент, Mен;

— номинальный расход топлива, Gтн;

— номинальный удельный расход топлива, gен.

При режиме холостого хода двигателя снимаются:

— мощность холостого хода двигателя, Nех =0

— крутящий момент холостого хода двигателя, Mех =0

— расход (часовой) топлива при холостом ходе двигателя, Gтх

— удельный расход топлива при холостом ходе двигателя, gех = ¥

При режиме максимального крутящего момента:

— мощность при максимальном крутящем моменте, Nе(Mmax);

— часовой расход Gт(Mmax) и удельный расход топлива, gе (Mmax).

При минимально-устойчивых оборотах коленвала снимают: Nе(nmin); Me(nmin); Gт(nmin); ge(nmin).

Между этими показателями существуют следующие соотношения:Nе = Mе*n; gе = Gт/Nе. (своего рода детерминанты).

Скоростная характеристика представляет полную картину изменения любого показателя свойств двигателя.

Легко определены значения всех показателей при характерных скоростных режимах двигателя: на холостом ходу, на минимально-устойчивых оборотах, на номинальных оборотах (при), при оборотах, соответствующих Mе= max.

По скоростной характеристике можно определять другие показатели работы двигателя, например: запас крутящегомомента dMе.зап = Mе.max-Mен, который может быть использован для преодоления кратковременных случайных перегрузок.

Коэффициент приспособляемости двигателя кпр = Мe.max/Мен. Для тракторных дизелей кпр = 1,1…1,2.

Чтобы обеспечить безостановочность работы, необходимо, чтобы момент сопротивления на валу двигателя Мe.max (который преодолевается крутящим моментом) не превышал 0.97Me.max, т.е. Me.max £ 0.97Me.max

Коэффициент допустимой загрузки двигателя по крутящему моменту xдоп=Мсср/Мен.

Известно, что момент сопротивления, который возникает от тягового сопротивления агрегата (через касательную силу) Мe = (Pк*rк)/(iт*hмг), где

r – радиус звездочек, колеса;

i — передаточное число трансмиссии;

h — КПД трансмиссии и гусениц.

Отсюда, максимальная допустимая касательная сила

Запас касательной силы

Pк.зап = Pк.max — Pкн

По скоростной характеристике можно решать и вопросы экономичности расхода топлива

Например, недогрузка двигателя по мощности до 85% обусловливает увеличение удельного расхода топлива до 109% от (gен) номинального, а загрузка его всего на 50% от Nен обусловливает увеличение удельного расхода топлива до 130% gен!

Характеристика имеет две зоны: регуляторную, т.е. рабочую (слева от nн); безрегуляторную (справа от nн).

Эксплуатационные характеристики работы двигателя (скоростные)

Эксплуатационные скоростные характеристики работы двигателя довольно значительно отличаются от стендовых. Причины понятны – условия работы двигателя на стендах отличаются от эксплуатационного режима.

Эксплуатационные характеристики строятся подобно стендовым, но с поправочными коэффициентами, т.е. эксплуатационные характеристики двигателей, определяющие их технические возможности, следует устанавливать для указанных выше четырех режимов по типовым скоростным характеристикам с учетом поправочных коэффициентов.

Источник

Adblock
detector