logo search
Posobie_Ravino_Atamanov

4.1. Специальность I-37 01 03 – «Тракторостроение»

1. Рассчитать сопротивление плуга Fs (кН) в зависимости от глубины пахоты hp (см) и скорости движения трактора v (км/ч).

,

где fp – коэффициент трения рабочих органов плуга о почву; G – вес, Н; kp – удельное сопротивление на единицу площади поперечного сечения пласта, МПа; bp – ширина захвата, м;  ‑ коэффициент увеличения тягового сопротивления при увеличении скорости, Нc24.

2. Рассчитать нормальные нагрузки на передний N1 (кН) и задний N2 (кН) мосты колесного трактора в зависимости от крюкового усилия Fkр (кН) и базы трактора L (м).

; ,

где G – вес трактора, Н; b – расстояние от центра масс трактора до задней оси, м; hkp – высота точки сцепки, м.

3. Рассчитать массу проектируемого трактора m (т) с задними ведущими колесами в зависимости от крюкового усилия Fkр (кН) и коэффициента сопротивления движению f

,

где lim – коэффициент возможной перегрузки; g – ускорение свободного падения, м/с2;  – коэффициент сцепления движителя с почвой;  ‑ коэффициент нагрузки ведущих колес.

4. Рассчитать потребную мощность двигателя P (кВт) проектируемого трактора в зависимости от крюковой нагрузки Fkр (кН) и скорости движения v (км/ч).

где lim – коэффициент возможной перегрузки;  – коэффициент приспособляемости двигателя;  – тяговый КПД трактора.

5. Рассчитать глубину колеи h (см), образуемую тракторным движителем в зависимости от давления движителя p (кПа) и буксования  (%).

,

где 0 – предел прочности грунта на одноосное сжатие, Па; k – коэффициент объемного смятия грунта, Н/м3.

6. Рассчитать тормозной момент на колесах трактора, необходимый для удержания машины на склоне Mt (кН), в зависимости от массы трактора Gt (т) и угла уклона, на котором должен стоять трактор max.

,

где rk – радиус колеса, м; f – коэффициент сопротивления движению; g – ускорение свободного падения, м/с2.

7. Рассчитать давление на тормозной барабан колодочного тормоза p (Па), в зависимости от радиуса тормозного барабана R (м) и тормозного момента Mt (Нм).

,

где  – коэффициент трения тормозного элемента; b – ширина тормозной накладки, м;  ‑ угол обхвата одной тормозной колодки.

8. Рассчитать коэффициент рабочих ходов машинотракторного агрегата  при грушевидном прямом ходе движения, в зависимости от длины гона L (м) и радиуса поворота (м).

,

где e – длина выезда, м.

9. Рассчитать силу замыкания ленточных тормозов Fc (кН), в зависимости от момента трения тормоза M (Нм) и угла охвата барабана тормозной лентой .

,

где  – коэффициент трения ленты по барабану; R – радиус барабана, м; a, b – плечи крепления тормозных лент, м.

10. Рассчитать подачу насоса гидроусилителя рулевого управления Qc (см3/об), в зависимости от площади поршня гидромотора усилителя А (см2) и частоты вращения рулевого колеса nr (об/мин).

,

где S – полный ход поршня при повороте направляющих колес из одного крайнего положения в другое, м;  – угол поворота рулевого колеса, соответствующий повороту направляющих колес из одного крайнего положения в другое; 0 – объемный КПД насоса; Qc – потери жидкости через золотник, см3/об.

11. Рассчитать жесткость рессоры cr (Н/м), в зависимости от периода вертикальных колебаний Tz (с) и веса подрессоренных частей трактора Qp (кН).

,

где n – число рессор с каждой стороны трактора; g – ускорение свободного падения, м/с2.

12. Рассчитать силу предварительного натяжения гусеницы Fb (кН), в зависимости от расстояния между осями поддерживающих катков l0 (м) и стрелы прогиба гусеницы между поддерживающими катками f (мм).

,

где qg – вес единицы длины гусеницы, Н.

13. Рассчитать требуемый диаметр поддерживающего катка Dp (м), в зависимости от общего количества поддерживающих катков z и базы трактора L (м).

,

где My – момент сопротивления проворачиванию уплотнений, Нм; tg – шаг гусеницы, м; qg – вес единицы длины гусеницы, Н;  ‑ коэффициент трения гусеницы о ролик; f ‑ коэффициент сопротивления вращению катка.

14. Рассчитать звукоизоляцию ограждающей конструкции кабины при отсутствии демпфирования R (дВ), в зависимости от поверхностной массы звукоизолирующего материала mz (кг/м) и угла между нормалью к ограждению и направлением падения звуковой волны z.

,

где f – частота колебаний, Гц; c – акустическое сопротивление материала ограждения, Пас.

15. Рассчитать наименьшую ширину поворотной полосы Lp (м) машинотракторного агрегата при беспетлевом дугообразном способе поворота, в зависимости от радиуса поворота R0 (м) и кинематической ширины агрегата (расстояния от продольной оси симметрии трактора до крайней точки агрегата) dk (м).

Lp=1,1R0+0,5dк+e,

где e – длина выезда, м.

16. Рассчитать требуемый диаметр пальца трака гусеницы с открытым металлическим шарниром dtr (мм), в зависимости от веса трактора Gt (кН) и ширины гусеницы bg (м).

,

где  ‑ коэффициент сцепления гусениц с грунтом; q – среднее давление в проушинах траков, Па.

17. Рассчитать потребную мощность гидропривода гидронавесной системы трактора Ntr (Вт), в зависимости от максимальной массы навесной машины mn (кг) и максимального вертикального перемещения центра масс навесной машины Нn (м).

,

где g – ускорение свободного падения, м/с2; k – коэффициент запаса мощности;  ‑ КПД навесной системы; t – время полного подъема навесной машины, определяемое из условий агротехники, с.

18. Рассчитать крутящий момент двигателя трактора Мtr (Нм), в зависимости от коэффициента, приспособляемости по моменту kМ и частоты вращения коленчатого вала n (об/мин).

,

где nN – частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности, об/мин; MN ‑ крутящий момент при максимальной мощности (Нм); ; ; вспомогательные коэффициенты; k – коэффициент, приспособляемости по частоте.

19. Рассчитать угловую скорость вала гидромотора объемной гидропередачи механизма поворота gm (рад/с), в зависимости от объема гидромотора Vgm (cм3) и параметра регулирования насоса n.

,

где Vn ‑ рабочий объем насоса, см3; voln ‑ объемный КПД насоса; volgm ‑ объемный КПД гидромотора; n – угловая скорость вала насоса, рад/с.

20. Рассчитать требуемый рабочий объем гидромотора объемной гидропередачи механизма поворота Vgm (cм3), в зависимости от момента сопротивления повороту трактора Ms (кНм) и перепада давлений рабочей жидкости в гидропередаче р (МПа).

,

где igm – передаточное число привода гидромотора; volgm ‑ объемный КПД гидромотора; gmg ‑ гидромеханический КПД гидромотора.

21. Рассчитать максимальную мощность, потребляемую объемной гидропередачей механизма поворота Ng (кВт), в зависимости от рабочего объема насоса Vn (см3) и перепада давлений рабочей жидкости в гидропередаче р (МПа).

,

где d – угловая скорость коленчатого вала двигателя, рад/с; gmn – гидромеханический КПД насоса; in – передаточное число привода насоса; volт ‑ объемный КПД насоса.

22. Рассчитать показатель проходимости трактора P в зависимости от его сцепного веса Gs (Н) и крюковой нагрузки Fkp (кН).

,

где max ‑ коэффициент сцепления с почвой; f – коэффициент сопротивления движению; G – вес трактора, Н.

23. Рассчитать удельную мощность трения дисков фрикционного тормоза Pud (Вт/м2) в зависимости от момента трения тормоза Mtr (Нм) и числа пар трения z.

,

где r – относительная угловая скорость скольжения дисков, рад/с; re и ri – наружный и внутренний радиусы фрикционных дисков, м.

24. Рассчитать требуемый диаметр опорного катка Dоp (м), в зависимости от общего количества опорных катков nk и нагрузки на каток Gst (Н).

,

где Eg и Ek – модули упругости материалов трака гусеницы и катка, Па; [k] – допустимое напряжение, [k]=200 МПа; – ширина обода катка, b=0,6…0,8 м.

25. Рассчитать силу сопротивления движению гусеничного трактора за счет смятия грунта движителем и образования колеи Fspr (Н) в зависимости от ширины гусеницы b (м) и максимального удельного давления qmax (кПа).

,

где 0 – предел прочности грунта на одноосное сжатие, Па; k – коэффициент объемного смятия грунта, Н/м3.

26. Рассчитать тормозной момент, требуемый для остановки гусеничного трактора на горизонтальной поверхности без тяги на крюке Mt (Нм), в зависимости от эксплуатационной массы трактора me (кг) и замедления при торможении  (м/с2).

,

где rd – динамический радиус колеса, м; kp – КПД конечной передачи; g – КПД гусеничного движителя; ug – передаточное число от тормоза к ведущему колесу; z – число одновременно работающих тормозов.

27. Рассчитать тормозной момент, развиваемый одним тормозом, необходимый для удержания трактора на склоне Mt (Нм), в зависимости от эксплуатационного веса трактора Ge (кН) и угла склона .

,

где rd – динамический радиус колеса, м; ug – передаточное число от тормоза к ведущему колесу; f – коэффициент сопротивления перекатыванию трактора.

28. Рассчитать равнодействующую нормальных сил действующих на рессоры гусеничного трактора N (кН), в зависимости от подрессоренного веса трактора Gp (Н) и нагрузки на крюке Fkp (кН).

,

где ‑ угол уклона поверхности пути; s и d ‑ углы наклона передней и задней ветвей гусеницы; Fcb ‑ натяжение в свободной ветви гусеницы, Н; Fp ‑ усилие в рабочей ветви гусеницы, Н;  ‑ угол отклонения крюковой нагрузки в вертикальной плоскости.

29. Рассчитать толщину стенок трубопровода гидросистемы трактора t (мм), в зависимости от максимального давления насоса pmax (МПа) и средней скорости течения жидкости по трубопроводу vcp (м/с).

,

где Qn – подачи насоса, л/мин; [p] – допускаемое напряжение на разрыв, для стальных бесшовных труб [p]=50…60 МПа, для латунных труб [p]=25 МПа.

30. Рассчитать габаритную ширину машинотракторного агрегата Bmta (м) в зависимости от числа корпусов плуга n и ширины захвата одного корпуса плуга bk (м).

где bg – ширина гусеницы трактора, м; h – глубина вспашки, м.