Лекция 8.3. Разгон тракторного агрегата с переключением передач

8.3.1. Определение возможности трогания трактора с места на заданной передаче

Для определения возможности трогания трактора с места на заданной передаче подставим известное значение продолжительности первого периода разгона тракторного агрегата (лекция 8.2.) в формулу для определения скорости коленчатого вала двигателя в конце первого периода разгона (в конце буксования муфты сцепления). После подстановки и последующих преобразований, можно определить угловую скорость в конце этого периода разгона тракторного агрегата, т.е.

. (*)

Подсчитанное значение угловой скорости следует сравнить с его допустимым минимальным значением для анализа возможности трогания трактора с места на заданной передаче.

По данным академика В.Н. Болтинского, максимальное значение крутящего момента на характеристике двигателя, снимаемой при разгоне, получается при меньшей угловой скорости вращения, чем на стационарной характеристике, снимаемой при установившейся нагрузке. Поэтому считается возможным допускать снижение угловой скорости вращения вала двигателя при разгоне до значений

,

где - угловая скорость, соответствующая максимальному крутящему моменту на стационарной характеристике.

Если угловая скорость коленчатого вала двигателя в конце первого периода разгона окажется больше угловой скорости , то трогание трактора с места на заданной передаче возможно, а если меньше, то нельзя.

8.3.2. Разгон тракторного агрегата с переключением передач. Переключение передач на ходу

По мере повышения скоростей движения разгон при прочих равных условиях становится всё более затруднительным. Чем больше суммарный вес агрегата и чем выше загрузка двигателя, тем ниже передача, на которой можно трогаться с места, не опасаясь, что двигатель заглохнет.

В отдельных случаях для обеспечения возможности разгона тракторного агрегата на данной передаче необходимо зарезервировать некоторый запас мощности двигателя, т.е. снизить коэффициент эксплуатационной нагрузки .

Разгон тракторного агрегата можно облегчить за счёт последовательного перехода с низших передач на более высокие, если потери кинетической энергии при переключении передач отсутствуют или незначительны. Однако необходимо учитывать следующую особенность коробки передач с каретками, зубчатыми муфтами и синхронизаторами – обязательное отъединение двигателя от трансмиссии на время переключения передач с помощью главной муфты сцепления. В результате этого мощность к ведущим колёсам в течение времени отъединения не подводится и скорость агрегата под действием сил сопротивления движению уменьшается.

Анализ интенсивности снижения скорости различных тракторных агрегатов при движении без подвода мощности к движителям показывает, что большинство сельскохозяйственных агрегатов из-за малого запаса кинетической энергии и большого тягового сопротивления при движении без подвода мощности к движителям останавливается за время 0,5…1 с. Для остановки же транспортного агрегата необходимо гораздо большее время. Время, затрачиваемое на переключение передач в трансмиссии с синхронизаторами, составляет приблизительно 1,5…2 с, а с подвижными каретками и зубчатыми муфтами несколько больше.

Следовательно, практически для всех тракторов на сельскохозяйственных работах передачи переключаются каретками, зубчатыми муфтами и синхронизаторами при остановленном агрегате. При транспортных операциях потери скорости трактора незначительны, однако попытка переключить передачи каретками или зубчатыми муфтами при вращающемся вторичном вале нередко приводит к разрушению торцов зубьев включаемых элементов. В этом случае облегчают переключение передач на ходу трактора синхронизаторы, обеспечивающие выравнивание угловых скоростей вала и шестерни включаемой передачи, а также безударное включение. Таким образом, при наличии синхронизаторов транспортный агрегат можно разгонять поэтапно.

Облегчение разгона и маневрирования передачами может быть достигнуто применением трансмиссий с гидроуправляемыми фрикционными муфтами, переключение передач в которых осуществляется либо с незначительным по времени разрывом потока мощности, либо без него, когда при переключении передач кинетическая энергия агрегата практически не теряется.

Чем выше угловая скорость первичного вала трансмиссии в начале второго этапа разгона, тем меньше продолжительность первого периода этого этапа и больше угловая скорость в момент прекращения буксования муфты сцепления. Иллюстрация поэтапного разгона тракторного агрегата без разрыва потока мощности, подводимой к движителям трактора, представлена на рисунке 66.

В ограниченных пределах поэтапный разгон тракторного агрегата может быть, в частности, осуществлён при наличии так называемых увеличителей крутящего момента (УКМ), установленных на ряде тракторов в трансмиссии. Вначале разгона УКМ включён и передаточное число трансмиссии , а, следовательно, . Затем по мере разгона УКМ выключается без разрыва потока мощности и .

Дата добавления: 2015-10-24