Тяговое усилие трактора: Тяговый класс тракторов

Тяговый класс тракторов

Тяговые характеристики трактора стали основой для создания классификационной системы, принятой на территории СНГ. Машина определённого класса может развивать лишь заданное производителем тяговое усилие. Но при этом решающее значение имеют условия эксплуатации техники. Подобный показатель не может быть одинаковым при движении трактора по разному типу грунта. Тяговые показатели заметно снизятся при транспортировке груза по сырому лугу или заболоченной местности.

Поэтому тяговое усилие, которое указывается в технических характеристиках трактора, соответствует показателю, развиваемому им на определённом грунте. Класс может указываться как в килоньютонах, так и в тонн-силах. Соотношение 10:1. Например, если трактор соответствует классу 14 кН, то это можно читать как тяговый класс 1,4 тс.

Основные группы тракторов

Таблица классификации всей сельскохозяйственной техники состоит из 17 классов.

В неё включены малогабаритные машины типа мотоблока и высокопроизводительные трактора с большими показателями мощности. Наиболее востребованные модели занимают лишь восемь классов. Малогабаритная техника классифицируется лишь по трём параметрам. 7-ой тяговый класс и выше занимают мощные промышленные трактора. Данный приём позволяет выделить шесть основных групп сельскохозяйственной техники:

1. Мини-тракторы – это техника, используемая для обработки небольших по размеру участков, оснащённая навесным или прицепным оборудованием, соответствует классу 0,2, 0,4.
2. Универсальные трактора предназначены для выполнения общественных сельскохозяйственных работ, включая обработку, возделывание и уборку растительных культур, а также для транспортировки груза.
3. Трактора общего назначения применяются для круглогодичного решения энергоёмких задач, связанных с обработкой почвы: пахота, культивация, лущение стерни, а также для мелиоративной деятельности, снегозадержания и перевозки грузов.
   Использование данных тракторов оправдано лишь на больших площадях. Тяговое усилие подобных машин относят к 3-7 классам.

Трактора каждого класса имеют свои особенности

Важно

ГОСТом, в зависимости от величины тягового усилия, агрегаты сельскохозяйственного назначения относятся к 10 классам, определяемым индексами в интервале 0,2-8. Для промышленных тракторов существует 11 групп с диапазоном индексов 0,2-75.

Во многом это зависит от технических характеристик техники, заложенных в свою продукцию автопроизводителем.

1. Класс 0,2 тс – это царство тяжёлых мотоблоков и универсальных мини-тракторов. Такие машины отлично справятся с работой на небольшом участке, в том числе с использованием дополнительного навесного оборудования. В последнее время такая техника получила широкое распространение именно за счёт своей многофункциональности и ценовой доступности. Её владелец будет использовать лопату лишь в крайних случаях. Тем более, что выбор практически не ограничен. Активным поставщиком мини-техники является Минский тракторный завод (Беларус-112, -08К, -132Н), Курганский машиностроительный завод (Уралец Т-0,2 и КМЗ-012). Челябинский ООО «Трактор» не так давно выпустил целую серию мини-техники «Уралец». Уссурийский авторемонтный завод освоил модельный ряд «Уссуриец». На российском рынке присутствуют многочисленные модели китайских производителей: Dong Feng, Chery, 100-е и 200-е серии Jinma, Xingtai, Foton и другие известные и не очень бренды. Наибольшее техническое совершенство присущее японской мини-технике от Kubota, Mitsubishi и Iseki.
2. Класс 0,4 тс российскими моделями не богат. Единственным представителем в данной категории является трактор из КНР Jinma 120 и 264Е.
3. К классу 0,6 тс относят универсальную и в тоже время доступную сельскохозяйственную технику. Именно по этой причине подобные машины получили наиболее широкое распространение. В своё время отличился Владимирский тракторный завод, выпустив с конвейера известный «Владимирец»: Т-25А и Т-30. Более современной, хотя ей и исполнилось без малого 20 лет, является модель ВТЗ-2032. «Беларус» -320, -321 и -310 пополнили данный класс не менее надёжной техникой. Стоит присмотреться к китайским тракторам. В последнее время машиностроители из Поднебесной поставляют в Россию продукцию более высокого качества, эксплуатация которой надёжно обеспечена необходимыми комплектующими.
4. Знаменитый Т-40 относится к тяговому классу 0,9 тс. Это уже далеко не мини-трактор, а мощная высокопроизводительная сельскохозяйственная машина, которая с успехом выполняет перевозку тяжёлого и негабаритного груза на небольшие расстояния, в том числе и по сельским ухабистым дорогам. К этой же категории относится трактор ТТЗ-80.10, созданный специалистами Ташкентского тракторного завода.
5. Техника класса 1,4 как-то негласно стала специализироваться на работах в жилищно-коммунальной сфере. В автопарке коммунальщиков можно нередко встретить МТЗ-50, и -80, а также обновлённую серию -100. Кроме вездесущего «Беларуса», включая последние модели 900-ой серии, попадаются все модификации ЮМЗ-6. Китайские компании в этой категории представлены более скромно. Зато американские John Deere и AGCO, а также модели немецкого производителя Deutz-Fahr довольно успешно освоились на российском рынке.

В заключение

Начиная с тягового класса 2 тс речь, идёт о промышленных моделях. В этой категории доминируют западноевропейские и американские заводы. Отечественные машины уступают западным аналогам по многим параметрам. Главным достоинством российских и белорусских тракторов является их стоимость, доступность запасных частей, а также простота управления в сочетании с ремонтопригодностью. Сельскохозяйственный труд за рубежом получил более широкую степень автоматического оснащения за счёт использования современной техники, которая обеспечивает высокую технологичность всего производственного процесса.

Т-360 — новый Российский трактор 5-го тягового класса

Рейтинг: 5

Всего оценок: 2 Комментариев: 3 Просмотров: 6947

Автор статьи: / Дата публикации: 14-10-2017 / Обновлено: 08-10-2020

Поиск запроса «тяговый класс трактора как сельскохозяйственной техники» по информационным материалам и форуму

1.

1 Определение тягового усилия на первой основной рабочей передаче

1. Тяговый расчет трактора

В тяговом расчете определим основные параметры трактора, характеризующие его технико-экономические эксплуатационные качества: тягово-скоростные и мощностные показатели, топливную экономичность. Данными параметрами являются: эксплуатационный вес G_тр (эксплуатационная масса), эксплуатационная мощность двигателя М_ен, передаточные числа трансмиссии i_тр; скорость движения на первой основной передаче V₁; показатели топливной экономичности G_т, g_кр.

Для расчета используем индивидуальные исходные параметры трактора:

• класс тяги 2,0;

• коэффициент перегрузки по тяге χ_n= 1,1;

• диапазон тяги δ_т = 1,75;

• число основных передач т = 4;

• колесная формула гусеничный;

Исходя из этих данных за трактор-прототип возьмем Т-70С.

Недостающие для расчета данные определяем самостоятельно или возьмем в справочных пособиях исходя из технической характеристики принятого трактора-прототипа.

В основу построения типажа тракторов положен принцип тяговых классов. Каждому из тяговых классов соответствует номинальное тяговое усилие Р_{кр н} в кН, которое должен развивать трактор на невзлущенной стерне нормальной влажности и средней твердости (на черноземе или суглинке), в диапазоне от максимального значения тягового КПД до значения буксования, не превышающего допустимые пределы.

Номинальное тяговое усилие трактор должен развивать на первой основной рабочей передаче. Однако, ввиду того, что в последние годы внутри классов увеличивались масса тракторов и мощность двигателей, тяговые усилия на первых рабочих передачах увеличились. В связи с этим перспективный типаж тракторов допускает увеличение тягового усилия на первой основной рабочей передаче от номинала в пределах на 25 — 30 % — для тракторов общего назначения и на 10 — 12 % — для универсально-пропашных тракторов.

Увеличение тягового усилия на первой основной передаче учитывают введением коэффициента перегрузки по тяге χ_n(приведен в задании).

Исходя из вышеизложенного, тяговое усилие на первой основной рабочей передаче определяют по формуле:

Р_{кр max}= Р_{кр н} * χ_n 1.1

Р_{кр max}

= 20000Н * 1,1 = 22000Н = 22кН

где Р_{кр н} — номинальное тяговое усилие (приведено в задании).

1.2 Минимальное тяговое усилие

Диапазон тяговых усилий на основных рабочих передачах охватывает всю сумму нагрузок на крюке в соответствии с агротехническими требованиями, предъявляемыми к базовому трактору данного тягового класса. Для характеристики диапазона тяговых усилий на основных рабочих передачах введен коэффициент δ_т значение которого для большинства сельскохозяйственных тракторов находится в пределах δ_т = 1,7. ..1,8

В соответствии с этим, тяговое усилие (минимальное), развиваемое трактором на высшей основной рабочей передаче, определяют по формуле:

1.2

1.3 Скорость движения на первой основной передаче

Скорости движения трактора в значительной степени влияют на качество выполняемой технологической операции в поле, а также влияют на его производительность. Скорости движения, трактора подразделяют на три группы: особо низкие, основные и транспортные. Особо низкие скорости 0,2…0,3 м/с (0,7 — 1,2 км/ч) и транспортные скорости 4.4…11 м/с (16—40 км/ч) рассчитывают по специальной методике, назначают соответствии с агротехническими требованиями и другими факторами. В данной работе, их не определяют. Основные передачи соответствуют главным рабочим операциям и используются при агрегатировании трактора продолжительное время. Скорости движения тракторов на основных передачах составляют 1,4…4,2м/с (5—15 км/ч).

Действительную скорость движения трактора на первой основной передаче – V₁, назначают в соответствии с агротехническими требованиями в, зависимости от тина трактора, его движителя и с учетом тенденций развития конструкций тракторов и сельскохозяйственных машин. Эта скорость может быть рекомендована для тракторов:

Колесные:

с ходовой системой 4К2 2,2 – 2,4 м/с, с ходовой системой 4К4а 2,0 – 2,2 м/с, с ходовой системой 4К46 2,2—2,4 м/с;

Гусеничные 1,4—1,7 м/с.

Трактор – прототип имеет гусеничную ходовую систему => рекомендованная скорость в данной работе = 1,6м/с

малый гусеничный трактор (мини трактор)

Продукция Цены О компании Галерея Партнёры Контакты

Типаж тракторной техники: основные принципы построения

Трактор – это самоходная машина (обычно колесная или гусеничная), предназначенная для приведения в действие прицепного или навесного оборудования и рабочих органов с целью выполнения разнообразных технологических операций. Совокупность трактора с прицепным, навесным, полунавесным и стационарным оборудованием называется машинно-тракторным агрегатом (МТА).

Тракторы используются во всех отраслях народного хозяйства (сельское, лесное, коммунальное хозяйства, промышленное и гражданское строительство и т.д.) с целью механизации тяжелого физического труда и повышения его производительности. Для удовлетворения широкого спектра задач народного хозяйства необходим целый ряд моделей тракторной техники – от мала до велика.

В основе формирования такого (дискретного) ряда тракторной техники лежит рационально обоснованная система, позволяющая покрыть весь (непрерывный) спектр задач с максимальной эффективностью. Основные принципы этой системы заключаются в следующем:

1. Минимальное число моделей тракторов, обоснованное по экономическим и техническим соображениям;

2. Полное покрытие нужд народного хозяйства по номинальным тяговым усилиям и скоростям тракторов;

3. Обеспечение максимальной производительности МТА и других критериев эффективности.

С учетом всех этих требований принят основной классификационный параметр (номинальное тяговое усилие трактора) по которому в соответствии с ГОСТ 27021-86 выполняется градация всей тракторной техники на тяговые классы. Как показала практика, именно этот параметр считается наиболее стабильным (не существенно зависит от типа движителя и свойств грунта) и определяет возможности агрегатирования трактора с машинами-орудиями.

Под номинальным тяговым усилием сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов принимается усилие, которое они развивают на стерне средней плотности и при нормальной влажности почвы (от 8 до 18%) в зоне максимального значения тягового КПД при эксплуатационной массе, предусмотренной технической характеристикой (для колесных тракторов с балластным грузом) при предельных значениях буксования.

Номинальным тяговым усилием промышленного трактора считается наибольшее тяговое усилие, которое он может реализовать на плотном сухом грунте. Так как эта величина взаимосвязана с конструкционной массой трактора, то тяговый класс промышленных тракторов иногда определяют по ее диапазону (см. табл. 2).

Сельскохозяйственные и лесохозяйственные тракторы делят на десять тяговых классов, а промышленные тракторы — на восемь (табл. 1 и 2).

Таблица 1. Тяговые классы сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов

Тяговый класс	Номинальное тяговое усилие, кН	Тяговый класс	Номинальное тяговое усилие, кН
0.2	От 1,8 до 5,4	3	Св. 27 до 36
0.6	Св. 5,4 до 8,1	4	Св. 36 до 45
0.9	Св. 8,1 до 12,6	5	Св. 45 до 54
1.4	Св. 12,6 до 18	6	Св. 54 до 72
2	Св. 18 до 27	8	Св. 72 до 108

Таблица 2. Тяговые классы промышленных тракторов

Тяговый класс	Номинальное тяговое усилие, кН	Тяговый класс	Номинальное тяговое усилие, кН
2	От 4 до 6	25	Св. 25 до 35
6	Св. 6 до 10	35	Св. 35 до 50
10	Св. 10 до 15	50	Св. 50 до 70
15	Св. 15 до 25	70	Св. 70 до 90

Приведенная выше рационально обоснованная (с точки зрения техники, технологии производства, экономики и эксплуатации) градация тракторов по тяговому классу называется типажом тракторов.

Тяговый класс – это совокупность моделей тракторов, имеющих тяговое усилие в заданных пределах.

Модель трактора – конкретное конструктивное исполнение трактора. В рамках единого производства выделяют базовую модель, на основании которой создают модификации.

Модификация – это модель, относящаяся к тому же классу, что и базовая, имеющая с последней широкую степень унификации. Модификации создаются для более эффективного выполнения специфических операций либо для работы в специфических условиях. Модификация может иметь, в отличие от базовой модели измененную компоновку, дополнительные механизмы. Что позволяет быстро и с наименьшими затратами на подготовку производства создавать необходимый трактор.

Типы и основные параметры малогабаритных тракторов устанавливаются в ГОСТ 28523-90 «Мобильные средства малой механизации сельскохозяйственных работ. ТРАКТОРЫ МАЛОГАБАРИТНЫЕ. Типы и основные параметры»

Таблица 3. Типы и основные параметры МГТ по ГОСТ 28523-90

Типы МГТ	Конструкционная масса, кг +15%	Номинальная мощность двигателя, кВт	Максимальная скорость, км·ч		Ширина колеи, мм, не более	Агротехнический просвет, мм, не менее
			рабочая	транспортн.
МГТ одноосные (мотоблоки)
Легкий	До 70	До 3	6	15*	700	130
Средний	До 100	До 5				150
Тяжелый	Св. 100	Св. 5				300
МГТ двухосные
Легкий	До 500	До 10	6	15	800	300
Средний	До 650	До 14	6	25	800	300
Тяжелый	Св. 650	Св. 14 до 16	6	25	1200	300

Раньше типаж выполнял плановые функции, обязательные для заводов-изготовителей. В настоящее время в условиях рыночной экономики типаж имеет рекомендательный характер. Перспективные разработки тракторной техники по-прежнему отвечают требованиям высокого технического уровня, конкурентоспособности, повышению производительности МТА, улучшению условий труда тракториста и совершенствованию экологических качеств.

Материалы для скачивания

Каталог навесного оборудования

Скачать каталог >>

Прайс-лист

Открыть прайс-лист >>

Дополнительные опции

Скачать каталог >>

Каталог запчастей

Открыть каталог >>

Примеры комплектаций

Открыть примеры комплектаций >>

Доп.

предложения

Открыть раздел >>

Версии и комплектации тракторов

ELF

Гусеничное тракторное шасси «A»

Подробнее

Гусеничное вездеходное шасси «B»

Подробнее

Гусеничное транспортное шасси «C»

Подробнее

Колесное многоцелевое шасси «D»

Подробнее

Двухзвенные гусеничные шасси «АхА», «ВхВ», «CxC»

Подробнее

---

Классы тяги

— трактор Tomah Pull

•   FWD – полноприводные грузовики

• SST (дизель) — дизельные тракторы Super Stock

•    SST (открытый) — тракторы Super Stock

• LSS — легкие тракторы Super Stock

•    MINI — модифицированные мини-тракторы

• MOD — модифицированные тракторы  

•    PS — Тракторы Pro Stock

• ПОЛУ-СУПЕР ПОЛУ

• SF — тракторы Super Farm

• TWD — двухколесные грузовики
•   UNL — неограниченное количество модифицированных тракторов
• LT UNL — легкие тракторы Unlimited

•    SSD 4×4 – грузовые автомобили Super Stock Diesel 4×4

• LIM PS — Ограниченная серия Pro Stock
•    LT PS — Light Pro Stock

 

FWD — полноприводные грузовики

Возможно, наиболее близкие по внешнему виду к обычным уличным тягачам, модифицированные полноприводные грузовики также являются единственным «безнаддувным» подразделением в соревнованиях NTPA. и используйте как задние, так и передние колеса для тяги. Без турбонагнетателя или нагнетателя для нагнетания воздуха в двигатель участник соревнований в этом дивизионе должен полагаться на сам двигатель, чтобы нагнетать как можно больше воздуха, а это означает, что настройки двигателя, такие как правильное соотношение воздух/топливо, важнее, чем когда-либо. . Настройка шасси, передача, давление в шинах и водитель должны быть идеальными, чтобы победить в этом дивизионе.

SSD — Дизельные тракторы Super Stock
Вы можете назвать «Super Stock» неограниченной версией «фермерских» классов тракторов. Хотя внешне они могут показаться «стандартными», их мощность во много раз превышает заявленную на заводе-изготовителе. Как следует из названия, дизельное топливо является единственным разрешенным топливом в подразделении Super Stock Diesel. Эти машины International и John Deere производят от 2500 до 3000 лошадиных сил, а их «стандартный двигатель» имеет до четырех турбонагнетателей, нагнетающих воздушную смесь.

SSO — Тракторы Super Stock Open
Класс «Super Stock Open» вырабатывает больше энергии, чем любое «стандартное» подразделение NTPA. От их шасси с трубчатой ​​рамой до сильно модифицированного двигателя, это не John Deere вашего дедушки, Case IH или другие модели других брендов, используемые в сельском хозяйстве — вряд ли! Эти машины могут создавать более 5000 лошадиных сил при весе 8000 фунтов. В «открытом» дивизионе большинство двигателей были модифицированы для работы на метанольном топливе, хотя фанаты редко увидят, что Super Stock, работающий на дизельном топливе, присоединится к драке. В отличие от всех других форм классов NTPA «Stock», алкогольные тягачи не выпускают шлейфы черного дыма.

LSS — Light Super Stock
Класс Light Super Stock — очень яркое подразделение, в котором представлены многие производители, такие как Case IH, John Deere, Agco Allis, Oliver, Massey Ferguson, Ford и даже Deutz. В отличие от всех других подразделений NTPA Grand National, которые родились и выросли на сельскохозяйственных полях Америки, подразделение Light Super Stock имеет машины, которые используют как дизельное топливо, так и спирт в качестве топлива. При весе в 6000 фунтов скорости колес и дикие заезды обязательно понравятся толпе !!!!

MINI – модифицированные мини-тракторы
«Мини» – бесспорные короли в мире автоспорта, когда речь идет о соотношении мощности и веса. Удивительная мощность в одну лошадиную силу на фунт в сочетании с колесной базой менее 100 дюймов также квалифицирует «Мини» как «самую дикую поездку на четырех колесах», хотя большую часть времени они не используют все четыре. При весе 2050 фунтов Mini являются самым легким дивизионом в соревнованиях NTPA и, вероятно, самыми сложными в управлении. Удержание трактора по прямой линии, направляющейся по трассе, является самой большой проблемой, с которой сталкивается водитель в этом дивизионе.

MOD — модифицированные тракторы
В то время как «Unlimited» может использовать практически любое количество и тип двигателей, «Modified» ограничены по типу и количеству двигателей в зависимости от комбинации. Соревнуясь с максимальным весом 7500 фунтов, вы много раз будете видеть, как участники этого дивизиона добавляют один или два мотора и соревнуются в безлимитном дивизионе. Хотя Unlimited соревнуются только на Большой национальной трассе NTPA, модифицированные можно увидеть на региональном и государственном уровне NTPA с дополнительными ограничениями на разрешенное количество двигателей и их комбинацию для этих уровней соревнований.

PS — Тракторы Pro Stock
Подразделение Pro Stock делает нас немного ближе к тем тракторам, которые вы видите в поле. Это деление по правилам ограничено только одним турбокомпрессором. Но с массивным 6-дюймовым выхлопом этот большой свисток может издавать очень низкие ноты. Между этим и их рабочим объемом 680 кубических дюймов, глубоко рычащие Pro известны преданному поклоннику по звуку так же, как и по виду. Pro Stocks конкурируют с шинами шириной 24,5 дюйма и весом 10 000 фунтов, они являются самыми тяжелыми из классов тракторов.

SEMI – Super Semis
Тягач называют «Самым тяжелым автоспортом на Земле», а Super Semis – это тяжеловесы тракторной тяги. При весе в 20 000 фунтов эти бегемоты затмевают все остальное на гоночной трассе и, если уж на то пошло, все остальное в автоспорте. Когда они мчатся по трассе, чем тяжелее становится груз, тем сильнее они тянут. Иногда думаешь, остановятся ли они когда-нибудь. Super Semis — одно из самых популярных подразделений NTPA.

SF – тракторы Super Farm
Тракторы Super Farm (SFT) наиболее близки к рабочим лошадкам «вне фермы», которые вы найдете на соревнованиях NTPA. Объем двигателя ограничен 640 кубическими дюймами, они должны использовать OEM-коллектор и головки для двигателя этой марки и могут использовать только один 3-дюймовый турбонаддув. Дизельное топливо по-прежнему является единственным разрешенным топливом, а размеры шин такие же, как у тракторов Pro Stock. Топливный насос ограничен насосом типа «P», и участники должны использовать стандартный впускной и выпускной коллектор для двигателя этой марки. Класс Super Farm чрезвычайно конкурентоспособен, и любой участник имеет шанс на победу.

TWD – двухколесные грузовики
Это «забавные машинки» тягача – «колесные стойки». Листовой металл обеспечивает всю индивидуальность: от старого Luv до нового Colorado, от древней модели T до современного Ranger и даже иногда от Packard, Jeep или Fiat». Независимо от кузова автомобиля, все они будут приводиться в движение большим блоком V-8 с нагнетателем в большинстве случаев, но с небольшим количеством турбонагнетателей. Этот дивизион соревнуется в весе 6200 фунтов.

LT UNL — легкие тракторы Unlimited

Это подразделение было создано в 2012 году и было изменено в 2014 году, чтобы разрешить использование только двух автомобильных двигателей. С тех пор он привлек конкурентов, как новичков в тягаче, так и из других подразделений, чтобы ответить на задачу получить всю эту мощность, чтобы поместиться в 6000-фунтовый. упаковка. Слишком легкий спереди, и вы сойдете с ума; слишком тяжелый, и вы сорвете шины на линии. Наслаждайтесь балансировкой Light Unlimited, пока они на цыпочках идут по канату к трофею Тома!

UNL — Unlimited Modified Tractors

Созданные в 1970 году как одно из первых подразделений NTPA, самые мощные в мире автомобили для соревнований используют всевозможные комбинации двигателей. Неограниченное количество ограничено только размером шин (30,5), длиной (14 дюймов), весом (8000 фунтов) и воображением строителей, которые на протяжении многих лет устанавливали силовые установки от истребителей, танков, катеров и вертолетов. В наши дни наиболее распространенной конфигурацией являются четыре или пять автомобильных двигателей с наддувом, любой из которых может привести драгстер с лучшим топливом в быструю четверть мили. Работая в унисон, эти агрегаты борются с бездорожьем и передают вес с мощностью более 10 000 лошадиных сил, воплощая девиз NTPA: «Услышьте мощность, почувствуйте шум».

Тракторы Limited Pro Stock

Как и их собратья с малым кубом и большим турбонаддувом, тракторы Limited Pros (зарядное устройство 640 ci/4,1″) по-прежнему активно участвуют в национальных соревнованиях Ассоциации. Но их привлекательность заключается как во внешнем виде сельскохозяйственного трактора, так и в тяговых характеристиках: модели Limited не сдаются до последнего хода поршня. Посмотрите, как они бегут в Томе, чтобы побороться за титул в Регионе III.

Тракторы Light Pro Stock

Тракторы Light Pro — одно из новейших подразделений NTPA. С двигателями на 540 кубических дюймов и турбонаддувом, ограниченным со стороны выхлопа до 4,5 дюймов, их 8500 фунтов. разрешение также должно включать шасси OEM. Эта комбинация может превратиться в захватывающую поездку по двойным дорожкам Тома, чтобы побороться за чемпионат региона III и право похвастаться на большой сцене.

Тяговое усилие

Тяговое усилие — это сила, с которой грузовик или тягач может воздействовать на транспортер или прицеп любого типа. Это было предметом многих споров и недоразумений, поскольку производители грузовиков и конечные пользователи часто не говорят на одном языке. Марко Дж. ван Даал объясняет, как перейти от мощности двигателя к фактической теоретической тяговой силе грузовика.

Продавец грузовиков говорит о лошадиных силах (л. с.), киловаттах (кВт) или крутящем моменте (фунт-фут или Нм), когда конечного пользователя часто интересует только то, сколько тонн или фунтов может тянуть машина. Чтобы перейти от л.с. к тяговому усилию, в таблицу добавлено множество терминов и коэффициентов пересчета, таких как количество ведущих осей, передаточное число коробки передач, передаточное число задней оси, дифференциал, размер шин, вес грузовика и грузоподъемность седельно-сцепного устройства, и это только название. немного. Все становится еще хуже и сложнее, если покупатель хочет, чтобы кастомный грузовик имел, например, вспомогательную коробку передач (также называемую раздаточной коробкой) для достижения еще более низких скоростей и более высокого крутящего момента, или если он хочет, чтобы одна из задних осей убиралась. .

Начнем с эмпирического правила. Грузовик может развивать тяговое усилие, равное от 80 до 90% веса, приходящегося на ведущие оси. Грузовик на рисунке 1 весит 35 тонн. Задние 2 оси являются ведущими и несут по 10 тонн каждая; а третья задняя ось и управляемая ось несут по 7,5 тонны каждая. Максимальное тяговое усилие, которое может создать этот грузовик, составляет от 16 тонн (35 000 фунтов) до 18 тонн (40 000 фунтов).

Рисунок 1:

Однако это возможно только в том случае, если выбрана правильная передача и имеется достаточная мощность двигателя (л.с. или кВт), и эта мощность действительно может быть передана дорожному покрытию. Как только известно, что вышеуказанные условия соблюдаются, это эмпирическое правило становится довольно точным для практических целей.

Что важнее?
Мощность и крутящий момент грузовика обеспечивается двигателем и выражается в л.с./кВт или фунт-фут/Нм. Мощность в 1 л.с. соответствует примерно 745 Вт, а крутящий момент в 1 фунт-фут соответствует примерно 1,36 Нм (ньютон-метр). Двигатель мощностью 400 л.с. с максимальным крутящим моментом 1500 фунт-фут может развивать мощность 298 кВт и около 2036 Нм.

Чтобы понять разницу между мощностью и крутящим моментом, важно понимать, что мощность (л. с. и кВт) является мерой скорости выполнения работы; измеряется в единицу времени. Может быть полезно знать, что определение HP основано на (эмпирическом) предположении, что лошадь может двигаться со скоростью 33 000 фунтов на 1 фут в минуту, поэтому 1 HP = 33 000 фунтов-футов в минуту = 550 фунтов-футов в секунду.

Крутящий момент (фунт-фут и Нм) — это мера склонности объекта вращаться вокруг точки, скручивающая сила. Он измеряется не в единицу времени, а (в случае двигателей) в обороте коленчатого вала.

Что касается номинальной мощности двигателя, то приложение определяет, что является более важным измерением: мощность или крутящий момент. Когда требуется скорость или определенный рабочий цикл, важна мощность двигателя; поскольку мощность, как и скорость, измеряется в единицу времени.

Когда важно тяговое усилие, например, для грузовых автомобилей и большей части внедорожного и землеройного оборудования, значение имеет крутящий момент двигателя, поскольку он определяет, сможет ли грузовик сдвинуть объект/прицеп. Это вопрос желания узнать «как быстро» и «сколько».

Как работает грузовик?
Мощность и крутящий момент передаются на вал двигателя, который соединен с коленчатым валом, который вращается поршнями двигателя. Скорость этого вала определяется оборотами двигателя, на которые, в свою очередь, влияет дроссельная заслонка.

Мощность и крутящий момент двигателя не требуются постоянно; вы можете стоять на холостом ходу на светофоре, но не хотите глушить двигатель. Сразу за валом двигателя находится сцепление, которое можно включать и выключать. Когда сцепление выключено (вы нажимаете на педаль сцепления), двигатель работает, но мощность или крутящий момент не передаются ни на какие механические части грузовика. Когда сцепление включено (вы медленно отпускаете педаль сцепления), мощность и крутящий момент двигателя теперь приводят в движение ряд передач. См. рис. 2.

Рисунок 2:

Первый комплект шестерен находится в коробке передач. На рис. 3 показан открытый редуктор. Выступающий вал соединяется с валом двигателя. Большая открытая дискообразная форма представляет собой «колокол», который крепится болтами к блоку двигателя и закрывает маховик. Маховик представляет собой большой стальной диск или колесо, вращающееся внутри колокола. Функция маховика заключается в накоплении кинетической энергии. Скорость маховика нелегко изменить из-за его веса и импульса. Из-за этого маховик помогает поддерживать вращение вала с одинаковой скоростью. Это удобно, поскольку поршневые двигатели обычно имеют неравномерный крутящий момент на поршень и на одно сгорание. Маховик решает эту проблему.

Шестерни в редукторе разного диаметра — каждая комплектуется со своим передаточным числом. Когда вы открываете коробку передач, вы можете рассчитать передаточное число по количеству зубьев на шестернях, но это громоздкий способ. Производитель может предоставить вам передаточное число каждой передачи. Первая передача является наиболее важной, так как именно она приводит в движение грузовик и транспортер. Передаточное отношение должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить медленную начальную скорость. Соотношения 16, 18 или 20 не являются чем-то необычным. Для сравнения, ваш средний автомобиль имеет передаточное число первой передачи 3,5 или 4,0.

Рис. 3 и 4:

Поскольку выход редуктора соединен с приводным валом U-образным шарниром, на практике передаточное отношение 20 означает, что для одного оборота приводного вала требуется 20 оборотов коленчатого вала. .

Теперь у нас есть вращающийся приводной вал. Приводной вал соединен карданным шарниром с дифференциалом. Дифференциал имеет две функции:

1. Он позволяет задним колесам вращаться с разной скоростью на поворотах и ​​поворотах. Внешнее заднее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее заднее колесо, дифференциал это позволяет. См. рис. 4.

2. Шестерни в дифференциале выполнены с определенным передаточным числом, аналогично коробке передач, но с тем отличием, что дифференциал имеет одно заданное (расчетное) передаточное число. Это дифференциальное передаточное число называется «задним передаточным числом» или «передаточным числом главной передачи». Передаточное число дифференциала, равное 10, означает, что для совершения одного оборота вала ведущей оси требуется 10 оборотов ведущего вала.

У дифференциала есть и недостаток. Поскольку он допускает разную скорость между двумя колесами, в случае, если одно колесо теряет сцепление с дорогой и начинает вращаться, вся мощность и крутящий момент передаются на это колесо, поскольку это путь наименьшего сопротивления. В настоящее время многие грузовые автомобили имеют встроенную «блокировку дифференциала» (или блокировку дифференциала). После включения блокировки дифференциала оба колеса вращаются с одинаковой скоростью, независимо от того, потеряла ли сцепление одна из осей. Примечание: блокировку дифференциала можно использовать только на прямых дорогах, так как она полностью исключает возможность разницы скоростей между левой и правой осью в поворотах.

Если мы теперь посмотрим на общее передаточное отношение между коробкой передач (передача 20) и дифференциалом (передача 10), мы можем сделать вывод, что требуется 20 оборотов коленчатого вала, чтобы сделать один оборот приводного вала, и 10 оборотов приводного вала, чтобы сделать один задний мост. оборот вала. Следовательно, для совершения 1 оборота задней полуоси требуется 10 * 20 = 200 оборотов коленчатого вала.

На конце каждой ведущей полуоси находим колеса. Диаметр колес или шин влияет на скорость автомобиля. Шины большего диаметра набирают скорость намного быстрее, чем шины меньшего диаметра. Кроме того, шины большего диаметра обычно имеют более низкое сопротивление качению, особенно в условиях бездорожья.

Важно понимать разницу между ведущими, не ведущими и управляемыми мостами. Чтобы определить тяговое усилие, нас интересуют исключительно ведущие мосты, поскольку именно они преобразуют мощность двигателя в тяговое усилие на дорожном покрытии. В целом можно констатировать, что чем больший вес несет ведущий мост, тем большее тяговое усилие он может развивать. Однако следует помнить, что ограничивающими факторами могут быть мощность двигателя и грузоподъемность оси.

Полная масса грузовика на рис. 5 составляет 56 тонн. Из пяти осей три задние оси являются ведущими и несут нагрузку по 12 тонн каждая. Передние две оси являются управляемыми осями; они несут по 10 тонн каждый. Поскольку две передние оси не являются ведущими, они не влияют на развитие тягового усилия.

Рис. 5 и 6:

Как уже говорилось, эмпирическое правило для определения тягового усилия заключается в том, что грузовик может развивать тяговое усилие, равное примерно 80-90% веса, приходящегося на ведущие оси. Ведущие мосты грузовика на рис. 17-6 несут общий вес 3 * 12 тонн = 36 тонн.

Максимальное тяговое усилие, которое может создать этот грузовик, составляет от 28,8 тонны (63 436 фунтов) до 32,4 тонны (71 366 фунтов). Мы получили эти цифры, выполнив следующие вычисления:

Тяговое усилие при 80% = 80% * (3 * 12 тонн) = 28,8 тонны
Тяговое усилие при 90 % = 90 % * (3 * 12 тонн) = 32,4 тонны
Когда тяговое усилие известно, его можно использовать для определения того, какой вес фактически может быть приведен в движение этим грузовиком. Для этого необходимо знать, насколько велико сопротивление качению транспортного средства. Сопротивление качению обычно выражается в процентах от полной массы автомобиля. На сухом асфальте или асфальте сопротивление качению составляет около 2-3%. Это означает, что грузовику на Рисунке 5 с полной массой 56 тонн требуется от 1,12 тонны (сопротивление качению 2 %) до 1,67 тонны (сопротивление качению 3 %) тягового усилия, чтобы привести себя в движение.

Сопротивление качению — это число, которое определяется эмпирически (тестами и наблюдениями). Когда поверхность твердая и твердая, сопротивление качению часто находится в диапазоне 2-3%. Однако при перевозках по песчаным или грунтовым дорогам этот процент обычно выше.

На рис. 6 показан транспорт в действии; он состоит из грузовика, который буксирует комбинацию из одинарного широкого 12-осного линейного транспортера спереди и двойного широкого 6-осного линейного транспортера сзади. Задний двойной широкий транспортер обеспечивает необходимую устойчивость. Оба транспортера оборудованы поворотными столами.

Расчет, чтобы определить, достаточно ли силен этот грузовик, чтобы тянуть эту транспортную комбинацию:

Обзор различных весов;

Грузовик 40 тонн, из которых 32 тонны на ведущие оси
Судно 466 тонн
Поворотный стол 5 тонн каждый
Транспортер 3,5 тонны на ось

Полная масса транспортного средства – это общий вес всей транспортной комбинации;

Полная масса = грузовик + судно + поворотные столы + транспортер = 40 тонн + 466 тонн + (5 тонн * 2) + (3,5 тонны * 24 оси)
= 40 тонн + 466 тонн + 10 тонн + 84 тонны
= 600 тонн

Для сопротивления качению в этом примере принято консервативное значение 3%. Таким образом, необходимое тяговое усилие составляет 3% от полной массы тела. Требуемое тяговое усилие = 3% * Полная масса = 0,03 * 600 тонн = 18,0 тонн

Грузовик может создавать тяговое усилие от 25,6 тонн (80% от 32 тонн) до 28,8 тонн (90% от 32 тонн).

Вывод из этого упражнения состоит в том, что грузовик достаточно силен, чтобы тянуть эту транспортную комбинацию.

Теперь предположим, что на пути к конечному пункту есть уклон 2%. Этот грузовик все еще достаточно силен, чтобы выполнить этот транспорт? Полная масса тела не меняется; он остается на уровне 600 тонн. Грузовик по-прежнему создает тяговое усилие от 25,6 до 28,8 тонн. Разница здесь заключается в требуемой силе тяги, которая представляет собой сумму сопротивления качению + наклона.

Требуемое тяговое усилие = (3% + 2%) * Полная масса = (0,03 + 0,02) * 600 тонн = 30 тонн.

Теперь можно сделать вывод, что этого грузовика достаточно для буксировки этого транспорта по ровному дорожному покрытию, но он недостаточно силен, чтобы тянуть этот транспорт по уклону 2%. Потребуется более мощный грузовик.

Информация в этой статье полезна для определения тягового усилия грузовика, но не забывайте, что это теоретическое число.

Как на самом деле узнать проходную мощность (тяговое усилие) грузовика, чтобы не было сюрпризов, когда ему нужно передать эту силу?
Единственная настоящая проверка — это проверить. Это не тест, рекомендованный производителями, но это тест, который покажет вам проходную мощность грузовика. Подсоедините грузовик с помощью проволочного троса и тензодатчика к неподвижному объекту (я использовал большой гусеничный кран, и он отлично сработал для этого приложения). Дайте грузовику включить самую низкую передачу, медленно увеличивая обороты. Когда двигатель глохнет или глохнет, вы достигли максимума для этого грузовика. Когда ведущие оси пробуксовывают, вы можете добавить дополнительный противовес и повторить тест, при условии, что грузоподъемность седельно-сцепного устройства, оси, шин достаточна.

Здесь три предостережения:

• Никогда не стойте между грузовиком и неподвижным объектом
• Выполняя этот тест, помните, что в цепочке компонентов между двигателем и задними мостами приводной вал часто является самым слабым звеном (самым дешевым компонентом и его легче всего заменить). Стандартный приводной вал может оказаться недостаточно прочным для этого теста и может сломаться, поэтому вам может понадобиться более прочная версия приводного вала для тяжелых условий эксплуатации
• Это испытание необходимо проводить только один раз за весь срок службы грузовика, за исключением случаев замены двигателя или коробки передач.

Об авторе : Марко Дж. ван Даал работает в индустрии подъема и транспортировки тяжелых грузов с 1993 года, начиная с Mammoet Transport из Нидерландов, а затем с Fagioli PSC из Италии, которые являются ведущими авторитетами в отрасли. Его более чем 20-летний опыт работы на 5 континентах и ​​в более чем 55 странах привел к написанию книги-бестселлера «Искусство тяжелого транспорта», которая доступна на сайте www.the-works-int.com.

Настройка производительности трактора Pulling Sport

Марли Лакруа и Андрис де Бюэ, Dewetron Benelux BV

Введение

Взрыв силы. Невероятная мощность от 1000 до 8000 л.с., формула дизельного топлива C10h3, C15h38 или Ch4OH и оглушительный уровень шума свыше 100 дБ — и все это на короткой трассе длиной всего 100 метров (330 футов). Короче говоря, это тяга трактора. Соревнования, в которых стандартные и модифицированные тракторы (работающие на дизельном топливе или метаноле) соревнуются друг с другом в силе и на дистанции. В Нидерландах установка сбора данных Dewesoft использовалась для измерения ряда параметров, важных для настройки производительности и оптимизации двигателей трактора.

Всякий раз, когда вы посещаете мероприятие по буксировке трактора, вы можете услышать рев двигателей издалека. Воздух наполняется запахом выхлопных газов, смешанным с запахом жареных гамбургеров и картофеля фри. Зрители выходят на площадку большими толпами и наблюдают за разными, мощными машинами, тихо стоящими и отполированными на трибунах разных команд, в предвкушении своей минуты славы.

Этот вид спорта зародился в 1950-х годах в Соединенных Штатах, когда фермеры сражались друг с другом, перетаскивая груз на определенное расстояние. В 1977 этот вид спорта был представлен в Европе, а также в Нидерландах, и его популярность по-прежнему растет по всей Европе. Правила просты: тяните сани массой 28000 кг по 100-метровой трассе. Цель состоит в том, чтобы определить самую сильную машину и лучшего водителя — дело не в скорости, а в пройденном расстоянии. 100 метров — это «полная тяга».

При тяге трактора используется своего рода вес, который опирается не на колеса, а на салазки. Однако сложность заключается в том, что сани из-за своего веса будут все больше и больше зарываться в почву по мере увеличения расстояния. Когда начинается тяга, вес находится в задней части салазок. Вес соединен с колесами тросом или цепью через трансмиссию и перемещается вперед, когда сани тянут. Это создает прибавку в весе, вызывая все большее и большее трение: таким образом, увеличивается сопротивление трактору, пока он больше не сможет преодолевать силу трения и не остановится. Сегодняшние сани используют сложную систему передач для перемещения веса до 65 000 фунтов/29.,000 кг.

История измерений

В Tractor Pulling Sport существует несколько классов тягового усилия от легкого до тяжелого модифицированного. Для выполнения тяги машины должны иметь огромную мощность. Это означает, что методы доведены до предела. Готовые машины с завода не выходят на трассу; только самодельные машины. Дизельные двигатели, мощность которых более чем в десять раз превышает стандартную, или бензиновые двигатели с нагнетателями мощностью более 1500 л.с. и впрыском метанола. даже комбинация нескольких вертолетных турбин. Эти тракторы теоретически могут развивать скорость более 200 км/ч (125 миль/ч).
 
В первые годы ничего не измерялось, а в последние годы для измерений стали использовать регистраторы данных (от 5 до 10 pt/sec), но этого уже недостаточно.
 
При тяговых испытаниях тракторов принципиальное значение имеет определение величины потерь мощности. Потери, возникающие в результате преобразования эффективной мощности двигателя в тяговое усилие/мощность, можно определить из баланса мощности трактора.
 
Основным параметром является крутящий момент или мощность двигателя. Математические модели сил и моментов, представляющие баланс, могут использоваться только в том случае, если возможно измерить или рассчитать фактическую мощность двигателя.
 
Тракторы обычно используют CAN-шину для передачи данных между блоками управления. Большинство тракторов оснащены несколькими электронными блоками управления, которые сообщаются друг с другом напрямую или с помощью различных сетевых мостов. Эти блоки управления, среди прочего, обеспечивают регулирование двигателя и коробки передач. Они работают на информации, полученной от множества датчиков, установленных внутри трактора. Обработанные сигналы этих датчиков передаются по цифровым сетям, таким как CAN-шина. Данные из сети можно использовать без установки дорогостоящего измерительного оборудования.

Сигналы и датчики

НЕОБХОДИМАЯ ТИПИЧНАЯ «СТАНДАРТНАЯ» КОНФИГУРАЦИЯ:

• От 6 до 10 Датчики давления (турбины, впуск, масло, вода, бензин)
• от 6 до 16 Температура (один датчик на цилиндр выхлопа, масло)
• От 2 до 6 Счетчики (частота вращения колеса, об/мин двигателя, турбооб/мин)
• Видео (теперь постсинхронизация видео GoPro)
• Математические каналы

ОЖИДАЕМЫЕ ЗАПРОСЫ В БУДУЩЕМ:

• GPS (минимум 5 pt/sec, так как прогон всего 10 секунд!)
• Давление сгорания (только для опытных пользователей)
• Измерение вибрации
• Отслеживание заказа
• Аварийные сигналы (индикатор и выход)
• Видеокамера, выдерживающая сильные удары и вибрации

Измерение/анализ

Первые тесты проводились с использованием системы сбора данных Dewesoft MINITAURs и устройства для измерения температуры с шиной CAN.

Dewesoft MINITAURs объединяет мощный регистратор данных и устройство сбора данных в одном компактном корпусе. Внутри этого небольшого прибора находится мощный компьютер с процессором Intel Core i3, твердотельный накопитель (SSD) , Wi-Fi, два порта LAN, четыре порта USB 3.0 и два порта USB 2.0, главный порт EtherCAT и дополнительный GPS-приемник 10 Гц или 100 Гц.
 
MINITAUR имеет изолированный вход CAN — высокоскоростных каналов CAN 2.0b с пропускной способностью 1 Мбит/с с дополнительной поддержкой CCP, OBDII, J1939 и выхода CAN . Каждый канал, аналоговый, цифровой или CAN, синхронизируется с микросекундной точностью.

Экспериментальная установка прибора MINITAURs, установленная под карданным валом. Из-за огромных усилий, высвобождаемых во время короткого пробега, это положение оказалось не лучшим для измерительного блока 9.0379

Окончательное размещение прибора и корпуса MINITAUR

Обзор для водителя

Экран измерений для водителя

Представление данных с видео и различными типами отображения данных и дисплеями 905038 905038

 

Пост-анализ пробега

Заключение

Собирая данные за период всего в 1 минуту (гонка длится всего 10 секунд), высокоскоростные данные предоставляют много полезной информации для оптимизации двигатель трактора.