1.2. Знаходження маси проектованої машини

Маса трактора знаходиться з умов забезпечення заданого зусилля на гаку Р_г при допустимому буксуванні δ рушія. Згідно з стандартом допускається максимальне буксування [2]:

δ = 0,15...0,18 (15...18%) – для колісних тракторів та δ = 0,03...0,05 (3...5%) – для гусеничних тракторів с. г. призначення.

Допустиме буксування реалізується при певному співвідношенні між навантаженням на ведуче колесо чи гусеничний рушій N і горизонтальною силою, що діє між рушієм і опорною поверхнею – дотичною силою Р_к

φ_кдоп = Р_к/N. (1.13)

Величину φ_кдоп називають допустимим коефіцієнтом використання зчіпної ваги, його значення залежить від виду опорної поверхні і знаходиться у межах: φ_кдоп = 0,3...0,9 для колісних тракторів і φ_кдоп = 0,4...1,1 – для гусеничних.

Нормальне навантаження на рушій N залежить від ваги трактора і розташування його центра мас, визначається на стадії проектування орієнтовно через коефіцієнт навантаження ведучих коліс λ_к

λ_к = k∙λ_кст, (1.14)

де λ_кст – статичний коефіцієнт навантаження ведучих коліс; для гусеничних та повноприводних колісних тракторів λ_кст = 1, для колісних тракторів з одним ведучим мостом – λ_кст = 0,65... 0,7;

k – коефіцієнт динамічності, враховує перерозподіл реакцій за рахунок дії сил інерції та сил з боку агрегатованої машини, приймають k = 1,1...1,2 для колісних тракторів формули 4x2 i k = 1 – для інших тракторів.

З урахуванням вище сказаного, остаточна формула для визначення маси колісного трактора в кг набуває вигляду

m = , (1.15)

де Р_г – номінальне тягове зусилля згідно з завданням, Н;

k_п – коефіцієнт можливого перевантаження трактора, призначають у межах 1,15...1,25 для колісних тракторів і 1,1...1,2 – для гусеничних.

Маса автомобіля в кг на стадії проектування знаходиться методом подібності за формулою

m = m_в + m_o + 75n, (1.17)

де m_в – маса вантажу згідно з завданням, кг;

m_о = m_в/η_в – власна маса порожнього автомобіля, кг;

n – число місць у кабіні, включаючи водія (n = 1...3);

η_в – коефіцієнт вантажопідємності, приймається по прототипу або з відомих статистичних даних у межах: η_в = 0,9...1,2 – для дорожніх автомобілів і η_в = 0,5...1,1 – для автомобілів підвищеної прохідності.

1.3. Коефіцієнт корисної дії трансмісії

ККД трансмісії η_тр знаходиться як добуток від множення ККД всіх передач, що передають потужність від двигуна до рушія на заданому режимі за формулою

η_тр = (1.18)

де η_хол – ККД холостого ходу трансмісії, приймають у межах 0,97...0,98;

η_ц, η_к, – ККД циліндричної і конічної зубчастих передач, відповідно;

zц, zк – кількість циліндричних і конічних зубчастих передач, які передають потужність.

Очевидно, що для врахування і обчислення ККД всіх передач необхідно мати повну кінематичну схему трансмісії проектованої машини. На стадії вибору потужності двигуна достатньо кінематичну схему прийняти по прототипу. Кінематична схема трансмісії машини, обраної в якості прототипу, повинна бути акуратно викреслена з позначенням усіх елементів (додатки 9, 10).

Значення ККД для різних типів передач і шарнірів приймають як середньостатистичні дані: η_ц = 0,985...0,990, η_к = 0,975...0,980.

Слід зауважити, що при передачі потужності паралельними потоками (наприклад, для правого і лівого ведучих коліс одного моста, у планетарних передачах, для декількох ведучих мостів) потрібно розглядати один з них і у формулу 1.18 підставляти кількість передач цього одного потоку (права і ліва кінцеві передачі розглядаються як одна передача, три пари циліндричних шестерень планетарного редуктора, які працюють паралельно, – як одна пара, і т.д.). При розрахунку ККД повноприводної колісної машини враховують передачу потужності тільки до основного (як правило заднього) ведучого моста.