Учебное пособие 2215

Теоретическая скорость движения автогрейдера VТ, равная окружной скорости ведущих колес, м/с,

				VТ	=	LТ	,	(7.5)
						to
где L	= n	т	2π r	– путь ведущего колеса за время измерения, м;
Т			т

nт – количество оборотов ведущего колеса за время измерения;

rт – динамический радиус ведущего колеса, м; tо – время измерения, с.

Действительная скорость движения автогрейдера, м/с,

V = Lд ,			(7.6)
д	to

где Lд = nд 2π rд – путь измерительного колеса за время измерения, м;

nд – количество оборотов измерительного колеса за время измерения;

rд – динамический радиус измерительного колеса, м; tо – время измерения, с.

Коэффициент буксования колесного движителя

δ =1−	Vд			.			(7.7)
VТ
Тяговая мощность на рабочем органе автогрейдера, кВт,
NТ = Т Vд.							(7.8)
Часовой расход топлива двигателем, кг/ч,
Gт = γ			0			т ,	(7.9)
		t			G

где γt0 - объемная масса дизельного топлива при температуре

топлива t 0С.

Удельный расход топлива

121

gТ =	Gт .		(7.10)
	NТ

Обработанные первичные результаты испытаний заносятся в табл. 7.2.

Таблица 7.2

Обработанные первичные результаты тяговых испытаний

Т, кН	0
Vт, м/с
Vд, м/с
δ, %	0						100
Gт, кг/ч

Полученные значения обработанных первичных результатов тяговых испытаний наносятся в виде точек на график тяговой характеристики (рис. 7.2).

Затем по этим точкам проводятся осредненные кривые графических зависимостей δ = f (T), Vт = f (T), Gт = f (T), равно отстоящие от их экспериментальных значений (точек).

Полученные осредненные значения графических зависимостей δ = f (T), Vт = f (T), Gт = f (T) заносят в табл. 7.3, в которую также вносят расчетные значения для зависимостей Vд = f (T) (6), Nт = f (T) (8) и ge = f (T) (10) .

122

Рис. 7.2. Тяговая характеристика колесной ЗТМ

По данным табл. 7.3 достраивают тяговую характеристику машины (рис. 7.2).

123

Таблица 7.3

Средние значения показателей тяговой характеристики

Т,кН	0	10	20
Vт, м/с
Vд, м/с									0
Gт,кг/ч
δ,%	0								100
Nт,кВт	0								0
ge,
г/кВт ч

7.5.ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Главной задачей данных исследований являлось получение экспериментальных тяговых характеристик автогрейдера ГС-25.12 при работе только привода заднего моста и при полном приводе – совместной работе переднего и заднего мостов, а также параметров гидрообъёмного привода переднего моста в тяговом режиме, которые использовалась для анализа тяговосцепных показателей автогрейдера и оценки эффективности использования гидрообъёмного привода переднего моста.

Методы исследований – тяговые испытания в соответствии с ГОСТ Р 50188-92 [12].

Тяговая нагрузка на отвале автогрейдера в процессе испытаний задавалась ступенчато от опыта к опыту с помощью специального тормозного агрегата (рис. 7.3а, б). Общий вид автогрейдера ГС-25.12 в сцепке с тормозным динамометрическим агрегатом представлен на рис. 7.3а, б.

С помощью системы датчиков (см. рис. 7.3а, б и в) и измерительной аппаратуры, установленной в тормозном агрегате

124

(рис. 7.5), на осциллографической ленте регистрировались сле-

дующие параметры:
сила тяги на отвале T,
число оборотов задних ведущих колес	nкЗ,
число оборотов передних ведущих колес	nкП,
число оборотов «пятого» колеса	nк5,
частота вращения вала двигателя	nе,
объемный расход топлива	Gт,
давление жидкости в гидрообъемном приводе переднего
моста	рж,
время процесса	t.

Рис. 7.3а. Автогрейдер ГС-25.12 в сцепке с тормозным агрегатом (вид спереди)

Рис. 7.3б. Автогрейдер ГС-25.12 в сцепке с тормозным агрегатом (вид сбоку)

125

Радиусы качения ведомого rк5 и ведущих rкП, rкЗ колес определялись при движении автогрейдера вхолостую без тормозного агрегата, когда Т= 0 и буксование колес отсутствует. Количество оборотов колес определялось с помощью импульсных датчиков (рис. 7.4).

а)

б)

в)

Рис. 7.4. Установка импульсных датчиков числа оборотов: а – переднего колеса; б – заднего колеса; в – «пятого» колеса»

Рис. 7.5. Установка измерительной аппаратуры в тормозном агрегате

Объемный расход топлива двигателем измерялся поршневым расходомером ИП-179 с погрешностью измерения 1,5% (рис. 7.6). Измененная схема соединения трубопроводов систе-

126

мы питания обеспечивала измерения расхода только топлива, поступающего в цилиндры двигателя ЯМЗ-236 БЕ-2.

а)

б)

Рис. 7.6. Установка поршневого расходомера ИП-179:

а– установка счетного блока; б – блок управления

савтономным источником питания (аккумулятором)

Пример записи измеряемых параметров на ленте осциллографа представлен на рис. 7.7.

Рис. 7.7. Типовая осциллограмма записи параметров тяговых испытаний автогрейдера ГС-25.12

127

В процессе тяговых испытаний определялись следующие параметры суглинистого грунта: плотность по ударнику ДорНИИ

–Суд и массовая влажность – W.

7.6.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

7.6.1. Обработка результатов испытаний

Точность измерения исследуемых параметров оценивались по величине погрешностей, возникающих при тарировке (градуировке) измерительных каналов и при обработке осциллограмм.

По результатам тарировки определялись текущие значения тарировочного коэффициента для каждого измеряемого параметра. В результате статической обработки массива текущих значений тарировочного коэффициента Кi определялось методом «наименьших квадратов» его среднее значение (в пер-

вом приближении математическое ожидание) К и среднее квадратичное отклонение σк в соответствии с величиной относительной погрешности тарировочного коэффициента определяется по формуле [7]

ε	к	= ∆К 1000			0	.	(7.1)
		К
Абсолютная погрешность результата измерений ∆К равна
[7]
		∆К = tр (n) σк ,					(7.2)

где tр(n) - коэффициент Стьюдента для заданной вероятности Р и числа измерений n. Для Р=0,95 и n=10 [7]

		t	р	(10)= 2,28.					(7.3)
Средняя квадратичная погрешность результата серии из-
мерений [7]
					∑(		− Кi )2	.	(7.4)
σ		=				К
	к				n(n −1)
				128

Относительная погрешность результата измеряемого параметра равна [7]

ε = εт2 + εотc2 ,			(7.5)

где εотс – относительная погрешность отсчета на осциллограмме.

ε	отс	=	∆отс	,	(7.6)
			Hотс

где ∆отс – абсолютная погрешность отсчета, равная половине цены деления измерительного устройства (для стальной линейки ∆отсЛ = 0,5 мм, для отметок времени на осциллограмме

∆отсt = 0,05 c);

Hотс – максимальная ордината отсчета измеряемого параметра на осциллограмме.

Статистические показатели тарировочных коэффициен-

тов:

1)для силы тяги Т – КТ = 1,09 кН/мм,

σКТ = 0,0111 кН/мм и тогда εТТ = 2,32 %.

2)для давления жидкости рж – КР = 0,216 МПа/мм, σКР = 0,0032 МПа/мм и тогда εТР = 3,38 %;

3)для динамического радиуса задних колес rдз, rдз =

0,687 м,

σrдз = 0,0063 м и тогда εrдз = 2,09 %;

4) для динамического радиуса передних колес rдп, rдп = 0,695 м,

σrдп = 0,0065 м и тогда εrдп = 2,13 %;

5) для динамического радиуса «пятого» колеса rд5, rд5 = 0,321 м,

σrд5 = 0,0045 м и тогда ε rд5 = 3,19 %.

Результаты расчета погрешностей измерений сведены в табл. 7.4.

По результатам тяговых испытаний определялись расчетным путем следующие показатели.

Теоретическая скорость движения автогрейдера VТ, равная окружной скорости ведущих колес, м/с,

129

V = LТ ,			(7.7)
Т	to

где LТ = nт 2π rт – путь ведущего колеса за время измерения, м;

nт – количество оборотов ведущего колеса за время измерения;

rт – динамический радиус ведущего колеса, м; tо – время измерения, с.

							Таблица 7.4
Погрешность измерений при
тяговых испытаниях
Измеряемый						Погрешности
			∆отс,		Hотс,	измерений, %
параметр					мм
						εт	εотс	Ε
Сила тяги, Т		0,5			160	2,32	0,31	2,34
Скорость задних колес, Vкз		0,05			6	2,09	0,83	2,25
Скорость передних колес,		0,05			6	2,13	0,83	2,90
Vкп
Скорость «пятого» колеса,		0,05			6	3,19	0,83	3,30
Vк5
Давление жидкости, рж		0,5			180	3,38	0,28	3,39
Действительная скорость движения автогрейдера, м/с,
V	= Lд ,							(7.8)
д			to

где Lд = nд 2π rд – путь измерительного колеса за время измере-

ния, м;

nд – количество оборотов измерительного колеса за время измерения;

rд – динамический радиус измерительного колеса, м; tо – время измерения, с.

130