M ω là phần công suất do biến đổi động năng của các chi tiết trong hệ
Suy ra: Y G= cosα +P tg Kp ;
3.2.2. Trình tự xây dựng
Việc xây dựng đường đặc tính kéo lý thuyết có thể được tiến hành theo một vài phương pháp nhưng đều cùng một cơ sở khoa học [10][16], chỉ khác nhau các bước tính toán cụ thể. Dưới đây sẽ trình bày một phương pháp với các bước như sau:
1/ Xây dựng đường cong trượt δ = f(Pm).
Khi máy kéo chuyển động đều trên mặt đường nằm ngang, mômen quay của động cơ Me và vận tốc thực tế của máy kéo v có thể được xác định theo các công thức: ( . ) . m k e m f G P r i M η + = ; (3 - 1) rk e(1 ) v i ω δ = − ; (3 - 2) Như vậy, trên cơ sở sử dụng đường đặc tính của động cơ ω = f(Me) và đường cong trượt δ = f(Pm) ta xây dựng được các đường cong vận tốc v = f(Pm)
cho các số truyền khác nhau của máy kéo.
3/ Xây dựng các đường cong công suất kéo Nm= f(Pm)
Các đường cong công suất kéo của máy kéo được xây dựng trên cơ sở công thức:
Nm = Pm v (3 - 3) 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)
Cho giá trị bất kỳ của lực kéo Pm. Sử dụng công thức (2.54) ta xác định mômen quay Me ứng với Pm đã cho, sau đó từ đường đặc tính của động cơ GT = f(Me) xác định được giá trị GT tương ứng. Từ cặp giá trị (Pm, GT) vừa xác định được ta vẽ được một điểm của đồ thị. Thay các giá trị lực kéo khác nhau ta xác định được nhiều điểm và nối chúng lại sẽ được đường cong GT = f(Pm ) của số truyền đã cho.
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 = GT0. Tại các điểm cực đại GT = GTmax, tương ứng với lúc động cơ làm việc ở chế độ danh nghĩa Ne = Nemax, Me = MeH vàω = ωH. 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)
Chi phí nhiên liệu riêng của máy kéo là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính tiết kiệm nhiên liệu và được xác định theo công thức:
3 10 T T m G g N = , g/kWh (3 – 4) Trong đó: G T - chi phí nhiên liệu giờ, kg/h; N - công suất kéo, kW.
Các đường cong gT = f(Pm) cũng được xây dựng cho từng số truyền.
Cần lưu ý rằng các đường cong trên đường đặc tính kéo biểu thị mối quan hệ giữa các chỉ tiêu kéo và lực kéo ở móc. Các quan hệ này là các quan hệ phi tuyến. 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. Trên hình 3.3 là dạng đường đặc tính kéo lý thuyết.
Một số nhận xét
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. Lúc đó hiệu quả làm việc và tính tiết kiệm nhiên liệu của máy kéo là cao nhất. 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 thường đạt được tại cùng một giá trị lực kéo. 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. Do đó không được phép sử dụng máy kéo ở nhánh quá tải mặc dù công suất kéo giảm không nhiều so với công suất kéo cực đại.
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. Sự giảm công suất kéo ở nhánh quá tải chủ yếu là do độ trượt lớn làm vận tốc máy kéo giảm nhanh. Trong trường hợp này có thể cho phép máy kéo làm việc ở nhánh quá tải nếu hiệu suất kéo còn trong phạm vi cho phép và động cơ chưa quá 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 thống di động và sự phân bố tỷ số truyền v.v...
Đường đặc tính kéo lý thuyết chủ yếu được sử dụng khi tính toán thiết kế về máy kéo để đánh giá sơ bộ (phỏng đoán) tính chất kéo của loại máy kéo đang thiết kế. Cũng có thể được sử dụng để phỏng đoán khả năng làm việc của những máy kéo đang sử dụng ở những điều kiện làm việc mới mà khi tính toán thiết kế chưa được xem xét đến.