Ajo që përcakton efikasitetin e transmetimit. Ligjet e trafikut të makinave

TRANSMISIONI I TORQES S EN MOTORIT P TOR SHOFERIN

Aktiv makina moderne dhe përdoren traktorë, të huaj dhe vendas motorët me pistoni djegia e brendshme, në zhvillimin e të cilave u krijua një tendencë për të rritur shpejtësinë e tyre. Kjo çon në kompaktësinë dhe peshën e tyre të ulët. Sidoqoftë, nga ana tjetër, kjo çon në faktin se çift rrotullues në boshtin e këtyre motorëve është dukshëm më pak se çift rrotullues që duhet të furnizohet në rrotat lëvizëse të makinës, pavarësisht nga krahasimi fuqi e madhe këta motorë. Prandaj, për të marrë çift rrotullues të nevojshëm në rrotat lëvizëse për lëvizje, është e nevojshme të futeni në sistem - "motor - rrota lëvizëse" pajisje shtesë, duke siguruar jo vetëm transmetimin e çift rrotullues të motorit, por edhe rritjen e tij. Roli i kësaj pajisjeje në makinat dhe traktorët modernë kryhet nga transmetimi. Transmetimi përfshin linjë e tërë mekanizmat: tufë, kuti ingranazhesh, kardanë, ingranazhe kryesore, përfundimtare (përfundimtare), mekanizma lëkundës dhe kuti ingranazhesh shtesë (kuti transferimi) që vendosin një raport konstant të ingranazheve. Çift rrotullues nga motori transmetohet në kuti ingranazhi përmes kthetrave. Aktiv makina moderne kryesore ishin kthetrat e fërkimit tufë Raporti i momentit të fërkimit të tufës M m me çift rrotullues të vlerësuar të motorit Me quhet faktori i sigurisë i tufës β:

β = M m / M e (1)

Vlera e këtij koeficienti ndryshon në gamë të gjerë(1.5 - 3.8) për kamionë dhe traktorë dhe zgjidhet nga kushtet e sasisë së punës së fërkimit gjatë rrëshqitjes gjatë nxitimit të njësisë së traktorit, si dhe mbrojtjen nga prishjet e motorit dhe pjesëve të transmetimit në rast të mbingarkesave të mundshme.

Kur zgjidhni koeficientin β, gjithashtu merret parasysh ndryshimi i mundshëm në koeficientin e fërkimit të disqeve të tufës, një rënie në forcën e presionit të pranverës për shkak të konsumimit të sipërfaqeve të fërkimit, etj. Nga tufa, çift rrotullues transmetohet përmes kutisë së shpejtësisë dhe elementëve të tjerë të transmetimit në rrotat e vozitjes. Në mungesë të rrëshqitjes midis disqeve të drejtimit dhe drejtimit të tufës (δ tufë = 0), raporti i ingranazheve të transmetimit në pamje e pergjithshme do të përcaktohet:

i tr = ω е / ω к = n е / n к, (2)

ku ω е dhe n е - shpejtësia këndore dhe frekuenca e rrotullimit, respektivisht bosht me gunga motor;

ω në dhe n në - respektivisht, shpejtësia këndore dhe frekuenca e rrotullimit të rrotave lëvizëse.

Barazia (2) mund të përfaqësohet si:

i tr = i to ∙ i pk ∙ i gl ∙ ii kp = i to ∙ i pk ∙ i o, (2΄)

ku i - raporti i ingranazheve të kutisë së shpejtësisë;

i рк - raporti i ingranazheve rast transferimi;

i ch - raporti i ingranazheve të transmetimit kryesor (qendror);

i është raporti i ingranazheve të mekanizmit të lëkundjes;

i kp - raporti përfundimtar (përfundimtar) i ingranazheve;

i о - raporti konstant i ingranazheve i zbatuar në mekanizmin kryesor, drejtues dhe drejtuesit përfundimtarë, si dhe në kutitë e tjera të ingranazheve të transmetimit.

Çift rrotullues në rrotat lëvizëse të makinës përcaktohet nga:

M k = M e ∙ i tr ∙ η tr, (3)

η tr - Efikasiteti i transmetimit, e cila përcaktohet nga raporti:

η tr = N në / N e = (N e - N tr) / N e = 1- (N tr / N e), (4)

ku N në - fuqia e furnizuar me rrota lëvizëse;

N tr është fuqia e humbur në transmetim.

Efikasiteti i transmetimit η tr merr parasysh humbjet mekanike që ndodhin në kushineta, bashkimet e ingranazheve të kutisë së shpejtësisë, ngasjet qendrore dhe përfundimtare dhe humbjet gjatë trazimit të vajit. Efikasiteti i transmetimit zakonisht përcaktohet në mënyrë eksperimentale. Varet nga lloji i dizajnit të transmetimit, punimi dhe montimi, shkalla e ngarkimit, viskoziteti i vajit, etj. Efikasiteti i transmetimeve moderne të automobilave dhe traktorëve në një mënyrë nominale të funksionimit është brenda 0.8..0.93 dhe varet nga numri i palëve të ingranazheve të lidhura në seri η kp = 0.97..0.98; η c.p. = 0.975..0.990.

Llogaritja e raporteve të transmetimit fillon me llogaritjen e raportit të ingranazheve në ingranazhet e para dhe më të larta. Numri i ingranazheve më të larta varet nga sa hapa supozohen për kutinë e ingranazheve të makinës së projektuar (tre, katër, pesë ...). Raporti i ingranazheve të ingranazhit të parë duhet të sigurojë kapërcimin e rezistencës më të madhe të rrugës ndaj lëvizjes së automjetit. Në këtë rast, vlerat e forcës tangjenciale, bazuar në çift rrotullues të furnizuar të motorit në M k max, është e dëshirueshme që të ketë të barabartë me forcën maksimale të ngjitjes tangjenciale, d.m.th.

ku i tr1, tr1 - respektivisht raporti i ingranazheve dhe efikasiteti në ingranazhin e parë;

 к - faktori i ngarkesës së rrotave lëvizëse; për 4x2 k = 0.70 ... 0.75; për 4x4 k = 1.0;

r në - rrezja dinamike e rrotave lëvizëse, m;

M a - masë e plotë makinë;

g është nxitimi i gravitetit;

 - vlera maksimale koeficienti i aderimit (i marrë në rangun prej 0.7 ... 0.8).

Oriz. 1. Shpejtësia e jashtme karakteristike e motorit të karburatorit

Për shumicën e kutive të ingranazheve të makinave, kur ndryshoni nga marshi i lartë në ingranazhin e parë, dy palë ingranazhe shtesë cilindrike përfshihen në punë, atëherë

, (11)

ku is tr është efikasiteti i transmetimit në ingranazhin më të lartë (vlerat e tij janë marrë kur llogaritet fuqia e motorit që korrespondon me shpejtësinë maksimale);

 c - efikasiteti i një palë cilindrike të ingranazheve merret i barabartë me 0.985.

Vlerat e rrezes dinamike të rrotave lëvizëse merren të barabarta me vlerën e rrezes së tyre të llogaritjes së rrotullimit. Vlera e rrezes së llogaritur të rrotullimit merret (pas zgjedhjes së madhësisë së gomave, bazuar në ngarkesën maksimale dhe shpejtësinë maksimale) sipas literaturës referuese ose llogaritet duke përdorur formulën e mëposhtme:

, (12)

ku d është diametri i buzës së rrotës, m;

b- lartësia e profilit të gomave, m;

 y - koeficienti i tkurrjes, i marrë brenda 0.92 ... 0.95.

Nga shprehja (10) kemi

. (13)

Kur përcaktojmë raportin e ingranazheve të transmetimit në ingranazhin më të lartë i tr z, ne vazhdojmë nga fakti se në këtë ingranazh shpejtësia maksimale e lëvizjes do të merret kur motori po funksionon në modalitetin Vmax, atëherë

,

. (14)

Në shprehjen (14) dimensionet e mëposhtme të parametrave:

Në shprehjen (14), shpejtësia këndore  v max korrespondon me shpejtësinë maksimale të specifikuar të lëvizjes. Me këtë shpejtësia këndore motori zhvillon fuqinë Ne v max të kërkuar për të drejtuar me shpejtësi maksimale.

Për të mos u ngatërruar  v max me  n ose me  = 1,2  n .

Vlera e  v max mund të përcaktohet me saktësi të mjaftueshme nga grafiku i shpejtësisë së jashtme karakteristike të motorit ose të llogaritet me formulën (7) me metodën e përafrimit të njëpasnjëshëm.

Raportet e ingranazheve transmetimet në ingranazhet e tjera përcaktohen bazuar në faktin se më racionale është të ndryshoni raportet e transmetimit sipas ligjit të një përparimi gjeometrik (kjo siguron një interval të vazhdueshëm të ndryshimit në shpejtësinë e boshtit të boshtit të motorit, kur përshpejtohet me ingranazhe të ndryshme- produktiviteti dhe ekonomia më e madhe), atëherë

etj

, (15)

ku z është numri i pranuar i ingranazheve të kutisë;

q është emëruesi i një progresioni gjeometrik.

Emëruesi përcaktohet nga formula

. (16)

Kur është e nevojshme të përcaktohet raporti i ingranazheve të kutisë së shpejtësisë, zakonisht supozohet se veshje e lartë drejt Atëherë i tr z është raporti i ingranazheve të ingranazheve kryesore dhe drejtuesve përfundimtarë (nëse ato parashikohen nga modeli i transmetimit). Në këtë rast, raportet e ingranazheve të kutisë së shpejtësisë mund të përcaktohen me shprehjet e mëposhtme:

;

etj

.. (17)

Nëse ingranazhi i sipërm po përshpejtohet, d.m.th. i në z<1, прямой передачей является передача (z-1). Тогда

etj

. (18)

5. Llogaritja dhe ndërtimi i karakteristikave dinamike universale të makinës

Për një vlerësim krahasues të tërheqjes dhe cilësive dinamike të automjeteve me peshë dhe fuqi të ndryshme, përdoret një tregues specifik - një faktor dinamik.

Faktori dinamik përcaktohet nga formula

, (19)

ku P në - forca tërheqëse tangjenciale e makinës, N;

Р w - forca e rezistencës së ajrit, N;

G - pesha e automjetit, N.

Forca tërheqëse tangjenciale e automjetit dhe forca e rezistencës së ajrit përcaktohen nga formula

, H (20)

, H (21)

Karakteristika dinamike e makinës është varësia e shprehur grafikisht e faktorit dinamik nga shpejtësia e makinës në ingranazhe të ndryshme.

Karakteristika e shpejtësisë (e jashtme) e motorit përdoret për të llogaritur përgjigjen dinamike.

Llogaritjet kryhen për mënyrat e funksionimit të motorit që korrespondojnë me shpejtësinë këndore të rrotullimit të bosht me gunga - 20, 40, 50, 60, 80, 100 dhe 120% të  n në sekuencën e mëposhtme:

1. Sipas formulës

, km / orë (22)

llogariten për të gjitha mënyrat e funksionimit të motorit në secilën ingranazh të shpejtësisë së lëvizjes.

Për të njëjtat mënyra funksionimi të motorit, vlerat e forcës tangjenciale të shtytjes dhe forcës së rezistencës së ajrit përcaktohen nga formula (20) dhe (21).

Madhësia e faktorit dinamik varet nga pesha e automjetit. Prandaj, llogaritja dhe ndërtimi i karakteristikës kryhet së pari për një makinë të zbrazët, dhe më pas, me anë të ndërtimeve shtesë, ata e shndërrojnë atë në një karakteristikë universale që lejon gjetjen e faktorit dinamik për çdo peshë të një makine ose një makine me një rimorkio (tren rrugor). Pesha e zbrazët e automjetit është e barabartë me peshën e veturës G o plus peshën e shoferit

G pore = G o + G c.

Rezultatet e llogaritjes së karakteristikave universale të makinës futen në tabelë.

tabela 2

Parametrat universal të përgjigjes dinamike

Faktori i ngarkesës së makinës G = 1 korrespondon me një makinë të zbrazët, dhe G = 2 - me një makinë me një peshë të barabartë me dyfishin e peshës së një makine pa ngarkesë

, (23)

Sipas rezultateve të llogaritjes, sipas numrit të ingranazheve, në varësi të shpejtësisë së automjetit, një grafik i karakteristikës dinamike D = f (v) është vizatuar për faktorin e ngarkesës Г = 1 (automjet bosh) (Fig. . 2).

Oriz. 2. Përgjigja dinamike universale

Në karakteristikën e ndërtuar, boshti i dytë i abshisës aplikohet nga lart, mbi të cilin është vizatuar vlera e faktorit të ngarkesës G = 2 dhe G = 3.

Në pikën më të majtë të boshtit të sipërm të abshisës, koeficienti Г = 1, që korrespondon me një makinë bosh; në pikën ekstreme në të djathtë lëmë mënjanë vlerën maksimale të Г = 3. Pastaj vendosim abshisën e sipërme një numër vlerash të ndërmjetme të faktorit të ngarkesës dhe nxjerrim prej tyre poshtë vertikalit në kryqëzimin me abshisën e poshtme Me

Meqenëse faktori dinamik në Г = 2 është gjysma e një makine të zbrazët (në Г = 3 - tre herë më pak), atëherë shkalla e faktorit dinamik në ordinatën e dytë duhet të jetë dy herë më e madhe sesa në boshtin e parë që kalon përmes pika Г = 1 Ndarjet e paqarta të faktorit dinamik në të dy ordinatat lidhen me drejtëzat e prirura. Pikat e kryqëzimit të këtyre linjave me pjesën tjetër të vertikaleve formojnë një shkallë në secilën vertikale për vlerën përkatëse të faktorit të ngarkesës së automjetit.

Në karakteristikën e ndërtuar, është e nevojshme të tregoni me shigjeta se si të përcaktoni me çfarë shpejtësie është e mundur një lëvizje uniforme e makinës në çdo rrugë të zgjedhur në dy vlera të ndryshme të faktorit të ngarkesës së automjetit. Sipas karakteristikës dinamike universale, është e nevojshme të përcaktohen shpejtësitë maksimale të udhëtimit dhe këndet maksimale të ngritjes për ingranazhet në kushte të caktuara të rrugës në faktorët e ngarkesës që korrespondojnë me një automjet pa ngarkesë dhe një automjet me ngarkesë të plotë sipas kapacitetit mbajtës të përcaktuar.

Me një vlerë të njohur të faktorit dinamik, këndi maksimal i ngritjes përcaktohet nga shprehja e mëposhtme

Lëvizja përpjetë me këndin maksimal ndodh në kushtet e motorit që funksionon me çift rrotullues maksimal M k max. Në këtë rast, vlerat e faktorit dinamik D max nuk duhet të tejkalojnë vlerën e faktorit dinamik për aderimin D

.

Koeficienti i rezistencës së rrotullimit f është një funksion i shpejtësisë së udhëtimit

, (24)

ku është vlera e koeficientit të rezistencës së rrotullimit me shpejtësinë V<30 км/ч.

Sepse në detyrë, një vlerë jepet kur ngasni me një shpejtësi të caktuar në një pjesë horizontale të rrugës, atëherë

. (25)

Rezultatet e llogaritjes së shpejtësive maksimale dhe këndeve maksimale të ngritjes së automjetit për ingranazhet me ngarkesa të ndryshme futen në tabelë.

Tabela 3

Shpejtësitë maksimale të udhëtimit dhe këndet maksimale të ngritjes