Đánh giá khả năng kéo bám của máy kéo Bông Sen 20 khi thay thế hệ thống di động bánh bằng hệ thống di động xích

Đường đặc tính của động cơ

Đường đặc tính ngoài của động cơ nhận được khi khảo nghiệm động cơ ở chế độ cung cấp nhiên liệu cực đại, tức là khi đặt tay thước nhiên liệu (ở động cơ điêzen) ở vị trí cực đại hoặc mở hoàn toàn bướm ga (ở động cơ xăng). Qua đó ta thấy rằng, ở chế độ tốc độ nn công suất động cơ đạt giá trị cực đại Nemax và chi phí nhiên liệu riêng đạt giá trị cực tiểu gemin, khi đó động cơ làm việc có hiệu quả nhất và được gọi là chế độ làm việc danh nghĩa hoặc chế độ làm việc định mức. Phần đồ thị tương ứng khoảng tốc độ nn - nck được gọi là nhánh tự điều chỉnh (các đường đồ thị có dạng đường thẳng), còn tương ứng với vùng tốc độ nhỏ hơn nn là nhánh không có điều tốc hoặc nhánh quá tải (các đồ thị có dạng đường cong).

Tính năng kéo bám của máy kéo

Do đó giá trị lớn nhất của lực kéo tiếp tuyến không chỉ phụ thuộc vào khả năng cung cấp mô men quay từ động cơ mà còn phụ thuộc vào khả năng bám của bánh xe với đất hoặc mặt đường. Do tính chất phức tạp và đa dạng của điều kiện sử dụng máy kéo cũng như sự phức tạp của các mối quan hệ giữa hệ số bám và các yếu tố ảnh hưởng cho nên giá trị của hệ số bám chỉ được xác định bằng thực nghiệm và độ chính xác của các số liệu chỉ mang tính tương đối. Lực cản lăn của các bánh xe xuất hiện là do sự tiêu hao năng lượng bên trong lốp khi nó bị biến dạng, do xuất hiện các lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường, trong các ổ trục bánh xe hoặc ma sát trong bộ phận di động xích, lực cản không khí chống lại sự quay của bánh xe và sự tiêu hao năng lượng cho việc tạo thành vết bánh xe.

Phương trình cân bằng công suất và hiệu suất kéo

Nếu Pkmax > Pc > Pϕ máy kéo không chuyển động được do các bánh chủ động bị trượt quay hoàn toàn. Hiệu suất kéo là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chất kéo của máy kéo và để đánh giá so sánh chất lượng kéo của các máy kéo khác nhau. Vì vậy, cùng điều kiện sử dụng như nhau, hiệu suất kéo của các máy kéo khác nhau là khác nhau hoặc cùng một loại máy kéo, hiệu suất kéo sẽ khác nhau khi làm việc ở điều kiện khác nhau.

Để đơn giản trước hết ta xét trường hợp máy kéo chuyển động ổn định trên đường nằm ngang và không sử dụng trục thu công suất. Khi tính toán có thể chấp nhận ta giả thiết là hệ số cản lăn và hiệu suất cơ học trong hệ thống truyền lực là những đại lượng không đổi: f = const; hm. Trên hình 2.5 là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu suất kéo ηk và lực kéo Pm theo công thức (2.33), Qua hình 2.5 ta thấy khi lực kéo Pm=0 thì ηk=o, toàn bộ công suất động cơ được sử dụng chỉ để khắc phục lực ma sát trong hệ thống truyền lực và để thắng lực cản lăn.

Với sự tăng lực kéo hiệu suất kéo cũng tăng lên và đạt giá trị cực đại ηkmax, sau đó giảm dần đến ηk=0 (ứng với độ trượt δ=1). Khi ηk= ηkmax máy kéo làm việc có hiệu quả nhất, do đó giá trị lực kéo ứng với ηkmax được gọi là lực kéo tối ưu Ptu. Cần lưu ý rằng, hệ số ƒ và đường đặc tính trượt phụ thuộc vào các thông số cấu tạo của máy kéo và các tính chất cơ lý của đất.

Do vậy các giá trị ηkmax và Ptu của các máy kéo khác nhau sẽ khác nhau và cũng sẽ thay đổi khi điều kiện sử dụng thay đổi.

Khái niệm chung về đường đặc tính kéo dùng hốp số cơ học

Như vậy chỉ khi dùng hộp số vô cấp máy kéo mới phát huy hết khả năng kéo, đó chính là lý do tại sao gọi đường cong công suất kéo Nm=f(Pm). Đường đặc tính kéo của máy kéo là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ trượt δ, vận tốc chuyển động v, công suất kéo Nm, chi phí nhiên liệu giờ GT. Khi máy kéo làm việc trên các điều kiện đất đai khác nhau, đường đặc tính kéo của nó cũng thay đổi.

Bởi vậy để có một khái niệm tổng quát về các tính chất đặc trưng của máy kéo, thông thường người ta xây dựng đường đặc tính kéo của máy kéo trên các loại đất điển hình. Tuỳ thuộc vào phương pháp xác định các chỉ tiêu kéo (v, d, Nm, GT, gT), đường đặc tính kéo của máy kéo có thể phân thành 2 loại: đường đặc tính kéo thực nghiệm và đường đặc tính kéo lý thuyết. − Đường đặc tính kéo thực nghiệm được xây dựng trên cơ sở các số liệu thực nghiệm thu được khi khảo nghiệm máy kéo trên đường hoặc trên đồng ruộng.

Các chỉ tiêu kéo có thể thu được trực tiếp trên thiết bị đo hoặc có sử. − Đường đặc tính kéo lý thuyết được xây dựng theo các kết quả tính toán lý thuyết trên cơ sở sử dụng một số số liệu kỹ thuật hoặc số liệu thực nghiệm làm điều kiện đầu. Nói cách khác là các giá trị của các chỉ tiêu kéo được tính toán theo công thức, còn các số liệu ban đầu chỉ đóng vai trò phụ.

Xây dưng đường đặc tính kéo lý thuyết của máy kéo Các số liệu ban đầu

Do các đường cong vận tốc v = f(Pm) phụ thuộc vào tỷ số truyền nên các đường cong công suất Nm = f(Pm) cũng phụ thuộc vào tỷ số truyền. 4) Xây dựng các đườg cong chi phí nhiên liệu giờ GT=f(Pm). Tất cả các đường cong GT = f(Pm) sẽ cắt nhau tại một điểm, tương ứng với lúc máy kéo đứng yên và động cơ làm việc ở chế độ chạy không GT = G. Trên đồ thị các điểm cực đại GTmax phải nằm trên một đường thẳng. Tương tự như vậy, các điểm mút của các đường cong GT - Pm cũng nằm trên một đường thẳng, tương ứng với lúc Me = Memax. 5).Xây dựng các đường cong chi phí nhiên liệu riêng gT=f(Pm). Do đó để đảm bảo độ chính xác cần thiết phải xác định nhiều điểm, nhất là ở vùng lực kéo mà công suất kéo đạt cực đại Nmax và chi phí nhiên liệu riêng đạt cực tiểu gmin.

Qua đường đặc tính kéo ta thấy rằng các đường cong công suất kéo đều có giá trị cực đại và các đường cong chi phí nhiên liệu riêng đều có giá trị cực tiểu gmin và cùng đạt được trong một vùng lực kéo. Đối với từng số truyền, việc đánh giá tính tiết kiệm nhiên liệu của máy kéo được qui ước là đánh giá theo mức độ chi phí nhiên liệu riêng trong khoảng lực kéo tương ứng với sự thay đổi của công suất kéo từ Nmax đến 0,6Nmax. Ở các số truyền cao, động cơ có thể bị quá tải và các số truyền này thường được sử dụng ở vùng độ trựơt thấp, do vậy điểm cực đại của đường cong công suất kéo và điểm cực đại của đường cong chi phí nhiên liệu giờ G T.

Trong trường hợp này, sự giảm công suất kéo ở nhánh bên phải (còn gọi là nhánh quá tải) của đường cong công suất chủ yếu là do động cơ làm việc ở chế độ quá tải, tốc độ quay của động cơ giảm nhanh. Ở vùng lực kéo lớn, cũng là vùng hay sử dụng số truyền thấp, độ trựơt tăng nhanh do đó điểm cực đại của đường cong công suất kéo thường không nhận được tại vùng lực kéo có chi phí nhiên liệu giờ cực đại, thậm chí chi phí nhiên liệu giờ chưa đạt giá trị cực đại do động cơ thiếu tải. Công dụng chính của đường đặc tính kéo thực nghiệm là để xác định các chỉ tiêu kéo nhằm giúp cho việc chọn liên hợp máy được thích hợp và nâng cao hiệu quả sử dụng máy kéo.

Ngoài ra, thông qua đường đặc tính kéo ta có thể đánh giá mức độ phù hợp (thông qua hiệu suất kéo cực đại ηmax) máy kéo với điều kiện sử dụng nó, mức độ phù hợp của công suất động cơ với hệ.

Đối tượng khảo sát

− Truyền động từ động cơ đến ly hợp: là truyền động đai với 3 đai thang.

Thuật giải

Đường đặc tính trượt của máy kéo có thể mô tả theo một số hàm toán học quen thuộc. Lưu ý: Các hệ sô hồi qui thực nghiệm A, B chỉ có giá trị tham khảo hoặc sử dụng đối với các loại đất tương tự như loại đất đã thí nghiệm. − Kết quả khảo sát đặc tính kéo của máy kéo Bông sen khi lắp bánh lốp.

− Kết quả khảo sát đặc tính kéo của máy kéo Bông sen 20 khi lắp xích vẫn giữ nguyên hệ thống truyền lực cũ. − Kết quả khảo sát đặc tính kéo của máy kéo Bông sen 20 khi lắp xích khi lắp hệ thống truyền lực mới.