К решению задания 1.3

К выполнению этого задания студент может приступить после изучения тем 1.9. «Основные понятия и аксиомы динамики», 1.10. «Метод кинетостатики», 1.11. «Трение. Мощность».

Движение трактора определяется параметрами движения: скоростью, ускорением; параметрами действия – силами: движущей F_дв, сопротивления качению F_к, сопротивления прицепа F_п, сопротивления тяжести на подъеме F_i, собственному сопротивлению – силе инерции F_и.

Приняв трактор за точку Т, изобразим векторы сил (рис.10а).

Соотношение между силами определяется уравнением равновесия сил:

∑F=0, то есть F_дв-F_к-F_п±F_i±F_и=0.

Силы F_i, F_и, F_п могут быть со знаком «+», если они помогают F_дв (направлены с ней), или со знаком «-», если они противодействуют F_дв.

Потребная движущая сила находится из уравнения равновесия сил после определения остальных по формулам:

Сила сопротивления качению на горизонтальном участке при

F_к=f_к∙G_т,

где f_к – коэффициент сопротивления качению, зависящий от фона (основания, по которому движется трактор), его состояния (табл.1.3.2.), состояния колес.

G_т – вес (сила тяжести) трактора, Н.

Сила сопротивления прицепа (крюковая сила)

F_п=f_к∙G_п,

здесь G_п – вес прицепа, Н.

Если прицепом является с.-х. орудие, типа плуг, культиватор, то его сопротивление определяется иначе, по формулам дисциплины «Сельскохозяйственные машины».

Сила тяжести на склоне F_i=±i∙G,

где I – синус угла наклона дороги.

Сила тяжести на склоне положительна при спуске (+i) и отрицательна при подъеме (-i).

Сила инерции прямолинейного движения F_и=±m∙а,

где m – масса трактора, прицепа; m= ,

q=9,8 – ускорение свободного падения, м/с².

Ускорение положительно (+а) при разгоне трактора и отрицательно (-а) при торможении.

Решение задачи состоит из этапов:

1. Построение линии векторов сил с учетом знаков уклона I и ускорения а.

2. Запись уравнения равновесия в соответствии со знаками сил F_i и F_и.

3. Подстановка вместо сил F_к, F_п и т.д. их выражений.

4. Выражение неизвестной F_дв из полученной формы уравнения.

5. Постановка численных значений в соответствии с табл. 1.3.1 и 1.3.2.

Пример 3. Определить движущую силу и развиваемую автомобилем мощность, если масса автомобиля m, начальная скорость υ₁, конечная скорость υ₂, время t, коэффициент трения f, кпд η

m=2000кг

υ₁=0 Решение

υ₂=16 м/с 1. Выполним расчетную схему сил, для чего:

t=4с 1.1. Автомобиль примем за материальную точку.

f=0,2 1.2. Приложим к нему активные силы – движущие

η=0,8 силу и силу тяжести ;

F_дв-?Р-? 1.3. приложим реактивные силы – силу трения

и нормальную реакцию плоскости .

2. Показав направление ускорения , условно приложим силу инерции .

3. Уравнение по принципу Даламбера в векторной форме:

∑

4. Выбрав оси координат спроектируем на 0х и 0у:

0х: F_дв-F_тр-F_ин=0,

0у: R_п-G=0

6. Решим их относительно неизвестных.

Сила тяжести G=mq=2000∙9,81=19620Н

Нормальная реакция плоскости R_п=G=19620Н.

Из основного закона трения сила трения F_тр=f∙R_п=0,2∙19620=3924Н.

Сила инерции F_ин=m∙а;

ускорение а= F_ин=2000∙4=8000Н.

Движущая сила F_дв=F_тр+F_ин=3924+8000=11924Н.

6. Мощность на передвижение: Р=F_дв∙υ=11924∙16=190784Вт=190,784кВт.

С учетом КПД Р_полн=

 

Задание 1.4. Определить параметры привода: угловые скорости, вращающие моменты, мощности на валах, передаточные отношения, КПД. Описать назначение, принцип работы, устройство привода. Данные взять из таблицы 1.4.

Таблица 1,4

№ варианта	№ схемы по рис. 11	Мощность эл. дв.Р1, кВт	Частота вращ.. электродв. n об/мин	Перед. число ред..uр	№ варианта	№ схемы по рис. 11	Мощность эл. дв. Р1, кВт	Частота вращ.электродв. n, об/ мин	Перед. число. ред. uр
		8,5		2,0			3,0		1,6
		3,2		3,15			7,2		1,25
		4,0		2,5			8,3
		3,5		3,15			9,6		2,5
		3,6					2,2
		1,9		12,5			3,5
		2,8					3,8
		2,6					8,0
		3,3		3,15			5,1		2,5
		3,0					3,0
		4,7					4,6	95,5	1,25
		3,6					6,9		2,5
		2,0					5,3		3,15
		6,4		1,6			4,7
		8,5					8,9
		9,8		1,25			3,2
		4,4		1,6			5,6		2,5
		8,6					6,1
		3,7					7,6
		3,2		2,5			8,8		2,8
		2,6		1,25			6,6		3,15
		2,1					5,0
		2,9		1,6			4,5
		2,4		3,15			2,6		1,6
		5,5					2,8		2,4
		4,2		2,5			4,6
		3,8					4,0		3,15
		3,2		31,5			2,3
		4,6					4,8		2,5
		6,2					3.5
		5,6		1,6			2,4		3,15
		4,6					8,5
		2,6		2,5			8.0
		2,7		3,15			3,4		2,5
		3,2		1,25			4,9
		4,8		2,0			3,9
		2,8		2,8			2,5
		2,5					6,0		2,5
		2,8		3,15			3,6
		4,4					5,4
		5,8		1,25			3,3
		6,3		1,6			4,5		3,15
		2,0		2,5			4.4		2,5
		5,0					3.6		3,15
		3,4					3.4
		2,8					3.0		2,5
		4,9					4.0
		3,5		2,8			8.4
		5,6		2,5			3.9		2,4
		3,7		3,15			2,4		2,8