Тяговая характеристика трактора

Тяговые и динамические показатели трактора наиболее полно отражает его тяговая характеристика. По существу тяговая характеристика трактора - это построенная в других координатах регуляторная характеристика, снятая через трансмиссию с учетом буксования движителей. При снятии как регуляторной, так и тяговой характеристик последовательно повышается или снижается (от некоторого уровня) нагрузка на двигатель.

Разница заключается лишь в том, что при тормозных испытаниях момент сопротивления на каждом уровне загрузки сохраняется постоянным от начала до конца опыта, а при тяговых испытаниях он изменяется по закону случайной функции. Таким образом, регуляторная характеристика двигателя, выражающая зависимость крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала, является одной из основных его статических характеристик, определяющих тягово-динамические свойства трактора. Некоторые определения, относящиеся к регуляторной характеристике, сформулированы в литературе по-разному.

На участках цикловую подачу топлива регулируют рейкой топливного насоса, которая перемещается под действием разности усилия пружины регулятора и восстанавливающей силы. На участке перемещение рейки не ограничивается ничем, а скорость вращения коленчатого вала поддерживается примерно постоянной, в чем и состоит назначение регулятора. Поэтому участок принято называть регуляторным. На участке перемещение рейки ограничивается специальным устройством, называемым корректором. Поэтому участок называется корректурным. Иногда его называют безрегуляторным.

Это название ошибочно, так как при работе двигателя на корректурной ветви характеристики осуществляется регулирование цикловой подачей топлива. На участке рейка регулятора остается неподвижной. Это часть внешней характеристики двигателя, и по отношению к ней термин "безрегуляторная ветвь" является вполне правомерным. Номинальными показателями (частота вращения коленчатого вала, крутящий момент и мощность) нового двигателя принято считать те, значения которых получены в точке b регуляторной характеристики.

Точка выбирается таким образом, чтобы крутящий момент, соответствующий ей, был не менее чем на 12- 15% ниже максимального момента двигателя. Максимальный момент ограничивается обычно напряженностью рабочего процесса двигателя, характеризуемой чаще всего дымлением. Точка с должна находиться на внешней характеристике двигателя правее точки, соответствующей максимальному значению крутящего момента. Важным показателем двигателя, характеризующим его динамические качества, является коэффициент k запаса крутящего момента.
Определение коэффициента запаса крутящего момента затруднено тем, что нет общепринятой точки зрения по поводу того, какой крутящий момент принимать в качестве номинального. По одному из стандартов (ГОСТ 7057-54) следует пользоваться моментом, развиваемым двигателем при максимальной мощности, по другому (ГОСТ 491-55) - моментом при номинальной мощности. По существу запасом крутящего момента являются те 12- 15% его максимального значения, о которых сказано выше. Поэтому в качестве Мп примем момент в точке регуляторной характеристики.
Читать дальше...

Регулирование дросселем

В схеме регулирования с дросселем "на выходе" дроссель установлен на сливной гидролинии и регулирует количество жидкости, вытесняемой из штоковой полости цилиндра в бак при перемещении поршня жидкостью, поступающей от насоса через распределитель в рабочую полость цилиндра.

Как и в предыдущей схеме, избыток жидкости здесь сбрасывается в бак через переливной клапан, а максимальное давление в системе обеспечивается его настройкой. Эта система также не обеспечивает постоянства скорости перемещения рабочего органа при постоянной настройке дросселя и переменной нагрузке, в чем легко убедиться, проанализировав работу системы.

Если нагрузка Р Ф const, то и противодавление в полости слива const, а значит, и перепад давлений на дросселе. Отсюда и расход через дроссель при этих условиях const, а следовательно, и скорость перемещения рабочего органа. Нагрузочные характеристики гидропривода Лпри последовательном включении дросселя изображаются спадающей параболой, каждая из которых соответствует определенному значению относительного открытия дросселя.

Аналогичные характеристики можно построить, пользуясь уравнением, учитывающим гидравлические сопротивления всех участков трубопроводов, изменения сил трения и полезных нагрузок в процессе движения. Из двух рассмотренных схем дроссельного управления предпочитать следует схему с дросселем "на выходе", так как это включение обеспечивает более плавную и устойчивую работу гидродвигателя, особенно при знакопеременной нагрузке , а также более благоприятные условия отвода тепла, выделяющегося вследствие дросселирования потока жидкости.

Нагревающаяся при дросселировании жидкость отводится непосредственно в бак, и гидродвигатель работает в более благоприятных условиях. Кроме рассмотренного дроссельного управления с последовательным включением дросселя, в машиностроении применяется дроссельное управление с включением дросселя параллельно гидродвигателю. При таком способе регулирования жидкость, подаваемая насосом в систему, разделяется на два потока." через распределитель к гидродвигателю и через дроссель в бак.

Скорость перемещения поршня гидродвигателя, как и в рассмотренных схемах, настраивается дросселем. Если он закрыт, весь поток от насоса направляется к гидродвигателю и скорость поршня максимальна. По мере открытия дросселя часть жидкости от насоса направляется в бак и скорость перемещения поршня соответственно уменьшается.

При полностью открытом дросселе (если сопротивление дросселя и части сливной магистрали после него меньше, чем сопротивление, создаваемое цилиндропоршневой группой и подпорным клапаном) вся жидкость от насоса отводится в бак и поршень останавливается. Клапан в этой схеме является предохранительным и включается в работу только в моменты перегрузки. В остальное время клапан закрыт. Клапан является подпорным на сливной гидролинии. Как и в предыдущих двух схемах, перепад давлений на дросселе зависит от нагрузки, а следовательно, с ее изменением при постоянной настройке дросселя скорость перемещения рабочего органа изменяется.
Читать далее

Пневматические усилители

Пневматические усилители и преобразователи: Пневмоусилители и преобразователи непрерывного действия, применяемые в приборах и устройствах пневмоавтоматики, выполняют по двум принципиально различным схемам: компенсации перемещения и компенсации усилия. В первом случае входной сигнал - перемещение чувствительного органа, а во втором случае - усилие, прилагаемое к чувствительному органу, в пневмопреобразователях преобразуются в пропорциональные этим величинам давления сжатого воздуха.

По схеме компенсации перемещения построен пневмоусилитель типа сопло-заслонка . В нем сжатый воздух постоянного давления от источника питания через постоянный дроссель поступает в междроссельную камеру. Из нее через сопло, прикрываемое заслонкой, воздух вытекает в атмосферу. Сопло с заслонкой образуют управляемый дроссель.

Входным сигналом является перемещение заслонки относительно сопла. При перемещении заслонки изменяется расстояние h между соплом и заслонкой и, следовательно, изменяется сопротивление управляемого дросселя. Это, в свою очередь, изменяет давление рг в междроссельной камере, которое и является выходным сигналом усилителя.

По линии связи давление р2 передается в глухую камеру измерительного прибора или другого пневматического устройства. Статическая характеристика усилителя представляет собой зависимость выходного сигнала (давления р2) от изменения входного сигнала (зазора h между соплом и заслонкой). Как видим, достаточно незначительного перемещения заслонки относительно сопла (около 0,05 мм), чтобы выходное давление изменилось на 90-95 % его полного диапазона.

На практике такие усилители работают не на всем диапазоне изменения давления, а лишь на участке с линейной частью характеристики. Поскольку в состав усилителя входит пневматическая проточная камера с управляемым дросселем на выходе, расчет ее статической характеристики довольно сложен. Пневмопреобразователь, работающий по схеме компенсации усилия , состоит из постоянного дросселя, через который сжатый воздух под давлением рг поступает в междроссельную камеру, и управляемого дросселя, образованного соплом и заслонкой.

В качестве заслонки служит торец жесткого центра эластичной мембраны. Входным сигналом преобразователя является усилие х, приложенное к жесткому центру мембраны. Принцип компенсации усилия в этой схеме состоит в том, что изменение выходного давления в междроссельной камере, вызванное изменением входного сигнала (усилия) х, продолжается до тех пор, пока усилие, создаваемое давлением на мембране, не становится равным усилию входного сигнала х.

Давление в междроссельной камере изменяется вследствие изменения зазора h между соплом и заслонкой, вызванного изменением входного сигнала х. Изменение выходного давления в междроссельной камере по линии связи передается в глухую камеру измерительного прибора или пневматического регулятора для отработки управляющего воздействия. В этом преобразователе сопло и заслонка находятся внутри проточной камеры, а воздух из междроссельной проточной камеры вытекает не в атмосферу, а в другую камеру прибора с давлением.
Читать дальше...