- •Введение
- •Глава I. Тяговый расчет трактора и автомобиля.
- •1.1. Тяговый расчет трактора
- •1.1.1 Расчетный тяговый диапазон
- •1.1.2. Масса трактора
- •1.1.3. Номинальные скорости движения. Структура передач.
- •1.1.4. Размеры ведущих колес и расчетный радиус колеса.
- •1.1.5. Передаточные числа трансмиссии и уточнение расчетных скоростей движения
- •1.1.6. Номинальная мощность двигателя
- •1.2. Тяговый расчет автомобиля
- •1.2.1. Полная масса автомобиля:
- •1.2.2. Подбор шин и определение радиуса качения ведущих колес.
- •1.2.3. Номинальная мощность двигателя
- •1.2.4. Передаточные числа коробки передач.
- •Глава 2. Тепловой расчет двигателя.
- •2.1. Выбор и обоснование исходных данных к тепловому расчету
- •2.1.1. Давление и температура остаточных газов.
- •2.1.2. Подогрев свежего заряда
- •2.1.3. Коэффициент избытка воздуха
- •2.1.4. Топливо
- •2.1.5. Показатели политроп сжатия и расширения
- •2.1.6. Коэффициент использования тепла ,
- •2.1.7. Степень повышения давления.
- •2.2. Определение параметров состояния рабочего тела
- •2.2.1. Процесс впуска
- •2. Коэффициент остаточных газов:
- •4. Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:
- •2.2.4. Процесс расширения
- •Значения давления и температуры в современных двигателях
- •2.3. Индикаторные и эффективные показатели двигателя
- •5. Среднее давление механических потерь.
- •6. Среднее эффективное давление и механический кпд двигателя:
- •7. Эффективный кпд и эффективный удельный расход топлива:
- •2.4. Определение диаметра и хода поршня
- •Данные теплового расчета.
- •2.5. Построение индикаторной диаграммы
- •2.6. Построение скоростной характеристики двигателя
- •Глава 3. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма (кшм).
- •3.1. Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма.
- •3.2. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма
- •Глава 4. Расчет систем двигателя
- •4.1. Расчет смазочной системы
- •1. Емкость системы определяется по выражению:
- •2. Циркуляционный расход масла
- •3. Расчетная производительность насоса и выбор конструктивных характеристик шестеренчатого насоса.
- •4. Мощность, затрачиваемая на привод насоса:
- •5. Площадь поверхности охлаждения радиатора (теплоотдающая поверхность):
- •4.2. Расчет системы охлаждения
- •1. Количество отводимого тепла:
- •2. Циркуляционный расход охлаждающей жидкости:
- •3. Расчетная производительность насоса и мощность на его привод:
- •4. Емкость системы охлаждения
- •Поверхность охлаждения радиаторов и емкость системы охлаждения и смазочной системы двигателей.
- •5. Поверхность охлаждения радиатора.
- •4.3. Система питания двигателя
- •Глава 5. Расчет и построение тяговой характеристики трактора, тяговых и динамических характеристик автомобиля.
- •5.1. Расчет и построение тяговой характеристики трактора.
- •5.2. Расчет и построение тяговых и динамических характеристик автомобиля.
- •Расчет времени разгона автомобиля.
- •Приложение 2
Расчет времени разгона автомобиля.
V, км/ч |
1/jср, с2/м |
∆V, км/ч |
, м/с |
, с |
, с |
Vmin |
|
|
|
|
|
V1 |
|
|
|
|
|
V2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для определения пути разгона также пользуются методом графического интегрирования. График времени разгона так же, как описано ранее, разбивается на участки изменения скорости и определяется путь разгона на каждом участке:
; и т.д.
Рис.15. График времени разгона автомобиля.
где Vср1, Vср2 и т.д. - средние скорости движения, соответственно, на первом, втором и т.д. участках.
Очевидно,
Общий путь разгона , м
По полученным данным следует построить график пути разгона автомобиля. Кривую пути разгона строят от минимальной скорости V1=Vmin, для которой S=0. Графический способ определения времени и пути разгона подробно рассмотрен в литературе (/1/ с.170; /3/ с.37). В расчетно-пояснительной записке должны быть приведены результаты расчета и построена кривая пути разгона автомобиля рис.15.
В заключении должна быть составлена краткая техническая характеристика трактора (автомобиля). Далее помещаются: литература и оглавление, дата выполнения проекта и подпись.
Библиографический список
1. Скотников В.А., Мащенский А.А., Солонский А.С. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.: Агропромиздат, 1966. 379 С.
2. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. М.: Колос, 1984. 330 С.
3. Белов П.М.. Бурячко В.Р., Акатов Е.И. Двигатели армейских машин. М.: Воениздат, 1971, 1972. Ч.1, 2. 561С.
4. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, I980. 397 С.
5. Иванов В.В., Иларионов В.А., Морин М.М. Основы теории автомобиля и трактора. М.: Высшая школа, 1977. 341С.
6. Техническая характеристика и описание конструкции заданного прототипа трактора (автомобиля).
Приложение 1
Таблица 1. Техническая характеристика колесных тракторов
Показаели |
Модель трактора |
|||||||||||||||
МТЗ-82 |
Т-150К |
К-701 |
||||||||||||||
Тяговый класс трактора |
1,4 |
3 |
5 |
|||||||||||||
Номинальное усилие, кН |
14 |
30 |
50 |
|||||||||||||
Конструктивная масса, кг |
3200 |
7275 |
12500 |
|||||||||||||
Габаритные размеры, мм |
3930х1970х2485 |
5985х2220х2825 |
7400х2880х3550 |
|||||||||||||
База трактора, мм |
2370 |
2860 |
3200 |
|||||||||||||
Колея колес, мм |
1200-1800 |
1680 |
2115 |
|||||||||||||
Дорожный просвет, мм |
470 |
412 |
545 |
|||||||||||||
Расчетные скорости движения и тяговые усилия, км/ч, кН на передачах I II III IV V VI VII VIII IX |
без редуктора |
рабочие и транспортные |
Режимы |
|||||||||||||
скорость |
усилие |
скорость |
усилие |
I |
II |
III |
IV |
|||||||||
2,50 4,26 7,24 8,90 10,54 12,53 15,15 17,95 33,38 |
14,0 14,0 14,0 14,0 11,5 9,5 7,5 6,0 2,5 |
8,53 10,08 11,44 13,38 18,65 22,00 24,90 30,12 |
35,0 33,25 28,45 23,65 19,05 15,80 13,60 10,23 |
2,89 3,51 4,.23 5,09 |
65,0 65,0 65,0 65,0 |
7,08 8,57 10,33 12,44 |
65,0 62,.8 51,0 41,25 |
7,83 9,51 11,47 13,81 |
65,0 55,95 45,30 36,50 |
19,40 23,36 28,04 33,75 |
24,2 19,05 14,70 11,00 |
|||||
Модель двигателя |
Д-240П |
СМД-62 |
ЯМЗ-240Б |
|||||||||||||
Номинальная мощность и частота вращения, кВт, мин-1 |
58,86-2200 |
1214-2100 |
220,7-1900 |
|||||||||||||
Шины колес: передних задних |
6,5-20(8-20) 12-58 |
530-610P 530-610Р |
720-665Р 720-665Р |
|||||||||||||
Частота вращения ВОМ, мин-1 |
545 и 1010 |
537 и 1012 |
1000 |
Таблица 2. Техническая характеристика гусеничных тракторов
Показаели |
Модель трактора |
||||||||||||||||||||||
ДТ-75 |
ДТ-75М |
Т-150 |
Т-4А |
Т-100М |
Т-130 |
||||||||||||||||||
Тяговый класс трактора |
3 |
3 |
3 |
4 |
6 |
6 |
|||||||||||||||||
Номинальное усилие, кН |
30 |
30 |
30 |
40 |
60 |
60 |
|||||||||||||||||
Конструктивная масса, кг |
5950 |
6110 |
7030 |
7960 |
11000 |
12720 |
|||||||||||||||||
Габаритные размеры, мм |
4477х1740х230 |
4575х1740х2304 |
4750х1850х2462 |
4540х1952х275 |
5344х2460х3040 |
4373х2475х3075 |
|||||||||||||||||
Колея, мм |
1330 |
1330 |
1435 |
1384 |
1880 |
1880 |
|||||||||||||||||
Дорожный просвет, мм |
326 |
326 |
300 |
333 |
391 |
390 |
|||||||||||||||||
Ширина гусеницы, мм |
390 |
390 |
390 |
420 |
500 |
500 |
|||||||||||||||||
Шаг звена гусеницы, мм |
170 |
170 |
170 |
171 |
203 |
203 |
|||||||||||||||||
Число зубьев ведущего колеса (активно действующих – z/2 |
13 |
13 |
14 |
14 |
26(13) |
26(13) |
|||||||||||||||||
Расчетные скорости движения и тяговые усилия, км/ч, кН на передачах I II III IV V VI VII VIII |
скорости |
усилия |
скорости |
Усилия |
Основной ряд |
скорости |
усилия |
скорости |
усилия |
скорости |
усилия |
||||||||||||
скорости |
усилия |
||||||||||||||||||||||
5,15 5,74 6,35 7,10 7,90 8,80 10,85 |
30,0 26,2 23,0 20,2 17,1 14,.9 11,1 |
5,30 5,91 6,58 7,31 8,10 9,05 11,18 |
35,0 31,.20 27,50 24,30 20,70 18,20 13,80 |
6,83 7,90 9,43 10,01 |
48 40 33 29 |
3,55 4,12 4,77 5,32 6,50 7,54 8,73 9,74 |
50,00 50,00 50,00 42,60 34,90 29,30 24,50 21,30 |
2,36 3,78 4,51 6,45 10,13 |
95,00 56,00 45,50 29,00 15,00 |
3,17 4,38 6,37 8,79 |
94,00 65,00 42,00 27,00 |
||||||||||||
Модель двигателя |
СМД-14Н |
А-41 |
СМД-60 |
А-01М |
Д-108 |
Д-130 |
|||||||||||||||||
Номинальная мощность и частота вращения, кВт, мин-1 |
55,18-1700 |
66,22-1750 |
110,36-2000 |
95,64-1700 |
79,45-1070 |
117,72-1070 |
|||||||||||||||||
Частота вращения ВОМ, мин-1 |
536 |
536 |
1000; 536 |
542 |
1070 |
1250 |
Таблица 3. Техническая характеристика грузовых автомобилей.
Показатели |
Марка автомобиля |
|||||||||||
ГАЗ-53А |
ЗИЛ-130-76 |
Урал-377Н |
ЗИЛ-131 |
КамАЗ-5320 |
КамАЗ-5335 |
КрАЗ-25761 |
||||||
Проходимость |
нормальная (дорожная) |
|||||||||||
Грузоподъемность, кг |
4000 |
6000 |
7500 |
6000 |
8000 |
8000 |
12000 |
|||||
Масса буксируемого прицепа, кг |
4000 |
8000 |
10500 |
11500 |
11500 |
12000 |
20000 |
|||||
Масса снаряженного автомобиля, кг |
3250 |
4300 |
7275 |
5300 |
7080 |
6725 |
10270 |
|||||
Полная масса автомобиля, кг |
7400 |
10525 |
14950 |
12000 |
15305 |
14950 |
22500 |
|||||
Распределение массы, кг на переднюю ось на заднюю ось (тележки) |
1810 5590 |
2626 7900 |
3950 11000 |
|
4375 10930 |
4960 10000 |
4500 1800 |
|||||
Габаритные размеры, мм |
6395х2380х х2220 |
6675х2500х х2400 |
7611х2500х х2560 |
7560х2500х х2560 |
7435х2500х х2630 |
7250х2500х х2720 |
9540х2560х х2750 |
|||||
Число мостов |
2х1 |
2х1 |
3х2 |
2х1 |
3х2 |
2х1 |
3х2 |
|||||
База, мм |
3700 |
3900 |
4225 |
4500 |
3850 |
3950 |
5750 |
|||||
Колея колес, мм: передних задних |
1630 1690 |
1800 1790 |
2000 2000 |
1915 1850 |
2025 1850 |
1970 1865 |
1950 1920 |
|||||
Дорожный просвет, мм |
265 |
270 |
345 |
230 |
280 |
270 |
290 |
|||||
Максимальная скорость, км/ч |
80 |
90 |
75 |
80 |
80 |
85 |
68 |
|||||
Модель двигателя |
ЗМЗ-53 |
ЗИЛ-130 |
ЗИЛ-375Я4 |
ЗИЛ-645 |
КамАЗ-740 |
ЯМЗ-236 |
ЯМЗ-238 |
|||||
Максимальная мощность и частота вращения двигателя, кВт, мин-1 |
84,6-3200 |
110,3-3200
|
132,4-3200 |
136-2800 |
154,4-2600 |
132,4-2100 |
176,5-2100 |
|||||
Шины колес |
240-508Р |
260-508Р |
260-508Р |
260-508Р |
260-508Р |
300-508Р 11,00-20 |
320-508Р 12,00-20 |
|
Таблица 4. Техническая характеристика грузовых автомобилей.
Показатели |
Марка автомобиля |
|
||||||||||||||
ГАЗ-66-02 |
ЗИЛ-131 |
Урал-377Н |
Урал-4320 |
КрАЗ-260 |
КрАЗ-25561 |
|
||||||||||
Проходимость |
повышенная |
|
||||||||||||||
Грузоподъемность, кг |
2000 |
3500 |
5000 |
5000 |
9000 |
7500 |
|
|||||||||
Масса буксируемого прицепа, кг |
2000 |
4000 |
7000 |
7000 |
10000 |
10000 |
|
|||||||||
Масса снаряженного автомобиля, кг |
3640 |
6460 |
7700 |
8200 |
12775 |
11690 |
|
|||||||||
Полная масса автомобиля, кг |
5970 |
18185 |
12925 |
13245 |
22000 |
19415 |
|
|||||||||
Распределение массы, кг на переднюю ось на заднюю ось (тележки) |
2930 3040 |
3060 7125 |
3700 9225 |
4300 8945 |
6620 15380 |
5440 13975 |
|
|||||||||
Габаритные размеры, мм |
5805х2322х2520 |
6960х2500х2975 |
7611х25х2600 |
7366х2500х2870 |
9030х2722х3115 |
8645х2750х3175 |
|
|||||||||
Число мостов |
2х2 |
3х3 |
3х3 |
3х3 |
3х3 |
3х3 |
|
|||||||||
База, мм |
3300 |
3975 |
4225 |
4225 |
5300 |
5300 |
|
|||||||||
Колея колес, мм: передних задних |
1800 1750 |
1820 1820 |
2000 2000 |
2000 2000 |
2160 2160 |
2160 2160 |
|
|||||||||
Дорожный просвет, мм |
315 |
330 |
345 |
400 |
370 |
360 |
|
|||||||||
Максимальная скорость, км/ч |
90 |
80 |
75 |
85 |
80 |
71 |
|
|||||||||
Модель двигателя |
ЗМЗ-66 |
ЗИЛ-131 |
ЗИЛ-375Я4 |
КамАЗ-740-III |
ЯМЗ-238Л (с наддувом) |
ЯМЗ-238 |
|
|||||||||
Максимальная мощность и частота вращения двигателя, кВт, мин-1 |
84,6-3200 |
110,3-3200 |
132,4-3200 |
154,4-2600 |
220,6-2100 |
176,5-2100 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Шины колес |
12,00-18 |
12,00-20 |
1100х460-533 |
370-508 14,00-20 |
1300х530-533 |
1300х5300-533 |
|
Таблица 5. Техническая характеристика автомобильных и тракторных двигателей.
Модель двигателя |
Число и расположение цилиндров |
Мощность и частота вращения двигателя, кВт, мин-1 |
Рабочий объем цилиндров, л |
Диаметр цилиндра, мм |
Ход поршня, мм |
Степень сжатия |
Среднее эффективное давление, МПа |
Удельный расход топлива, г/кВт*ч |
Литровая мощность, кг/кВт |
Удельная масса, кг/кВт |
Габаритные размеры, мм |
Дизели |
|||||||||||
ЯМЗ-236 |
6V-90° |
132,35-2100 |
11,15 |
130 |
140 |
16,5 |
0,77 |
238 |
11,87 |
6,7 |
1020х1006х х1105 |
ЯМЗ-238 |
8V-90° |
176,47-2100 |
14,86 |
130 |
140 |
16,5 |
0,77 |
238 |
11,87 |
6,16 |
1245х1006х х1195 |
ЯМЗ-238Н |
8V-90° |
235,3-2100 |
14,86 |
130 |
140 |
16,5 |
0,902 |
245 |
15,83 |
4,69 |
1366х1030х х1034 |
ЯМЗ-238НБ |
8V-90° |
158,1-1700 |
14,86 |
130 |
140 |
16,5 |
0,75 |
238 |
10,64 |
6,85 |
1366х1030х х1034 |
ЯМЗ-240 |
12V-75° |
264,7-2100 |
22,3 |
130 |
140 |
16,5 |
0,677 |
238 |
11,87 |
5,57 |
1577х1016х х1190 |
ЯМЗ-240БМ |
12V-75° |
220,7-1900 |
22,3 |
130 |
140 |
16,5 |
0,623 |
238 |
9,89 |
7,70 |
1688х1016х х1374 |
КамАЗ-740 |
8V-90° |
154,4-2600 |
10,85 |
120 |
120 |
17,0 |
0,654 |
225 |
14,24 |
5,06 |
1100х880х х1003 |
СМД-60 |
6V-90° |
110,3-2000 |
9,15 |
130 |
115 |
15 |
0,721 |
245 |
12,05 |
8,16 |
1348х950х х1384 |
СМД-62 |
6V-90° |
121,4-2100 |
9,15 |
130 |
115 |
15 |
0,76 |
245 |
13,27 |
7,61 |
1438х950х х1384 |
СМД-80 |
8V-90° |
195-2100 |
12,2 |
130 |
115 |
15 |
0,91 |
231 |
15,9 |
5,4 |
1557х920х х1195 |
Д-240Л |
4Р |
58,84-2200 |
4,75 |
110 |
125 |
16 |
0,677 |
238 |
12,38 |
7,34 |
985х683х х1270 |
СМД-14А |
4Р |
55,16-1700 |
6,33 |
120 |
140 |
17 |
0,615 |
266 |
8,71 |
12,24 |
1060х765х х1057 |
А-41 |
4Р |
66,32-1750 |
7,45 |
130 |
140 |
16,5 |
0,610 |
251 |
8,89 |
14,0 |
1378х797х х1383 |
А-01М |
6Р |
95,64-1700 |
11,15 |
130 |
140 |
16,5 |
0,605 |
251 |
8,56 |
11 |
1692х814х х1423 |
Д-108 |
4Р |
79,41-1070 |
13,53 |
145 |
205 |
14 |
0,658 |
251 |
5,88 |
26,38 |
1813х988х х1341 |
Д-130 |
4Р |
102,94-1070 |
13,53 |
145 |
205 |
14 |
0,853 |
238 |
7,62 |
19,4 |
1789х1168х х1553 |
Д-160 |
4Р |
117,65-1250 |
13,53 |
145 |
205 |
14 |
0,863 |
238 |
8,71 |
17 |
1289х1168х х1533 |
8ДВТ-330 |
8V-90° |
272-1700 |
22,6 |
150 |
160 |
14,5 |
0,85 |
238 |
12,1 |
9,9 |
2230х1165х х1480 |
ЗИЛ-645 |
8V-90° |
136-2800 |
8,74 |
110 |
115 |
18,5 |
0,667 |
230 |
15,56 |
4,78 |
|
Карбюраторные двигатели |
|||||||||||
ЗМЗ-53(66) |
8V-90° |
84,6-3200 |
4,25 |
92 |
80 |
6,7 |
0,745 |
324 |
19,92 |
3,25 |
740х578х770 |
ЗИЛ-130(131) |
8V-90° |
110,3-3200 |
6,0 |
100 |
95 |
6,5 |
0,686 |
326 |
18,39 |
4,50 |
878х719х950 |
ЗИЛ-375Я4 |
8V-90° |
132,4-3200 |
7,0 |
108 |
95 |
6,5 |
0,713 |
326 |
18,9 |
3,80 |
894х719х682 |
УМЗ-451М |
4Р |
55,2-4000 |
245 |
92 |
92 |
6,7 |
0,675 |
341 |
22,5 |
3,1 |
|
ГАЗ-52-04 |
6Р |
55,2-2600 |
3,48 |
82 |
110 |
6,7 |
0,735 |
330 |
15,9 |
4,9 |
890х586х802 |
МеМЗ-968А |
4V-90° |
33,1-4200 |
1,2 |
76 |
66 |
7,2 |
0,77 |
333 |
27,58 |
3,16 |
|
МЗМА-412Э |
4Р |
55,2-5800 |
1,48 |
82 |
70 |
8,8 |
0,77 |
306 |
37,28 |
2,64 |
606х425х710 |
ВАЗ-2101 |
4Р |
47,0-5600 |
1,2 |
76 |
66 |
8,5 |
0,84 |
313 |
39,1 |
3,00 |
|
ВАЗ-2107 |
4Р |
56,6-5600 |
1,45 |
76 |
80 |
8,5 |
0,84 |
313 |
39,1 |
2,48 |
|
ГАЗ-24ДО |
4Р |
69,9-4500 |
2,445 |
92 |
92 |
8,2 |
0,760 |
306 |
28,53 |
2,59 |
685х505х716 |
ЗМЗ-4022 |
4Р |
77,2-4750 |
2,445 |
92 |
92 |
8,0 |
0,795 |
306 |
31,16 |
24 |
685х505х716 |
Таблица 6. Массы поршневой и шатунной групп двигателей.
Модель двигателя |
Поршневая группа |
Шатунная группа |
|
||||||
Материал поршня |
Абсолютная масса, г |
Относительная масса, г/см2. |
Материал поршня |
Абсолютная масса, г |
Относительная масса, г/см2. |
|
|||
Карбюраторные двигатели |
|||||||||
ГАЗ-52 |
алюминиевый сплав |
627 |
11,8 |
сталь |
988 |
18,4 |
0,270 |
||
ЗМЗ-53 |
алюминиевый сплав |
722 |
10,8 |
сталь |
905 |
13,6 |
0,254 |
||
ЗИЛ-130 |
алюминиевый сплав |
1200 |
15,3 |
сталь |
1272 |
16,2 |
0,255 |
||
ЗИЛ-375 |
алюминиевый сплав |
1308 |
14,2 |
сталь |
1282 |
14,0 |
0,255 |
||
Дизели |
|||||||||
ЯМЗ-236, 238 |
алюминиевый сплав |
3254 |
26,8 |
сталь |
4335 |
32,6 |
0,263 |
||
СМД-14 |
алюминиевый сплав |
3055 |
28,3 |
сталь |
4005 |
35,4 |
0,280 |
||
А-41; А-01М |
алюминиевый сплав |
3524 |
26,8 |
сталь |
4335 |
32,6 |
0,263 |
||
Д-50; Д-240 |
алюминиевый сплав |
2369 |
25,0 |
сталь |
3018 |
31,6 |
0,240 |
||
Д-108 |
алюминиевый сплав |
5930 |
38,2 |
сталь |
9262 |
36,3 |
0,270 |
Таблица 7. Конструктивные массы деталей КШМ.
Тип двигателя |
Материал поршня |
mп/Fп, г/см2 |
Материал шатуна |
mш/Fш, г/см2 |
Материал коленчатого вала |
mк/Fк, г/см2 |
Карбюраторный |
алюминиевый сплав |
8-15 |
сталь |
10-20 |
Стальной чугунный с полыми шейками |
15-20 10-20 |
Автотракторные дизели |
Чугун алюминиевый сплав |
25-40 15-30 |
сталь |
25-40 |
Стальной с полыми шейками |
20-40 |
Тракторные дизели |
Чугун алюминиевый сплав |
35-45 25-30 |
сталь |
30-50 |
Чугунный с полыми шейками |
15-30 |