СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯГОВОЙ МОЩНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПРИ ЕГО ИСПЫТАНИИ В ТЯГОВОМ РЕЖИМЕ ТРОГАНИЯ С МЕСТА Российский патент 2011 года по МПК G01L5/13 

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения номинальной тяговой мощности транспортной машины (преимущественно трактора). Кроме того, оно может быть использовано в машиностроении при выпуске из производства автотранспортных средств.

Известен способ определения тяговой мощности трактора на основе тяговых испытаний. При этом тяговую мощность N_T вычисляют как произведение среднего тягового усилия на пути динамометрирования при каждой ездке на среднюю скорость поступательного движения трактора за время каждой ездки [1].

Недостатки указанного способа: высокая трудоемкость испытаний трактора, которые проводят в полевых условиях квалифицированным персоналом и с использованием сложного дорогостоящего оборудования.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения максимальной силы тяги на крюке транспортной машины в режиме трогания с места [2].

Недостатком известного способа является то, что он позволяет определить только максимальную силу тяги на крюке транспортной машины.

Задачей изобретения является создание способа, обеспечивающего возможность определения номинальной тяговой мощности машины при тяговых испытаниях в режиме трогания с места.

Сущность изобретения заключается в следующем. По результатам измерения максимальной силы тяги определяют номинальную тяговую мощность транспортного средства. При этом учитывают коэффициент соответствия максимальной силы тяги ее значению в точке перегиба на графике тяговой мощности в функции от силы тяги, коэффициент полезного действия тормозной установки, а также угол наклона прямой регуляторной ветви тяговой характеристики к оси абсцисс. В результате представляется возможным определить просто (без применения сложного оборудования) и быстро (в течение 3-5 мин) номинальную тяговую мощность машины.

На чертеже изображен способ определения тяговой мощности транспортного средства при его испытании в тяговом режиме трогания с места.

Покажем практическую возможность реализации данного способа. Найдем математическое описание тяговой мощности трактора по тяговой характеристике.

Пусть при испытании исправного трактора в режиме трогания с места получена эталонная зависимость тяговой мощности от силы тяги (чертеж) - N_T=f(P_T). При этом график мощности представлен кривой линией ОАВ, одна часть которой ОА - регуляторная ветвь, другая АВ - корректорная ветвь. Впишем в график мощности треугольник ОАВ таким образом, чтобы точка О совпала с началом координат, точка А соответствовала номинальному значению силы тяги Р_ТН и номинальной тяговой мощности N_TH, а точка В - максимальной силе тяги Р_{T max(Н)}, как показано на чертеже. Из точек А и В опустим перпендикуляры на ось абсцисс: АР_ТН и ВР_{Т max(H)}. Пусть также, спустя некоторое время, трактор оказался неисправным - его тяговая мощность не соответствует установленному допуску на ее снижение. При испытании неисправного трактора в том же режиме и с использованием того же тягового устройства (в идентичных условиях) получена реальная зависимость N_T=f(P_Т), которая описывается кривой линией OA₁B₁. Впишем в этот график аналогичным образом треугольник OA₁B₁ и из точек A₁ и B₁ также опустим перпендикуляры на ось абсцисс: А₁Р_{TH (И)} и В₁P_{Т max (И)}, где P_{TH (И)} и P_{T max (И)} - номинальное и максимальное значение силы тяги, полученное при испытании.

Из чертежа нетрудно видеть, что все треугольники, относящиеся к линии ОАВ, подобны соответствующим треугольникам линии OA₁B₁ Известно, что если треугольники (плоские фигуры) подобны, то их соответствующие стороны пропорциональны. Исходя из этого имеем (чертеж):

где γ_T - коэффициент соответствия (пропорциональности) максимальной силы тяги ее значению в точке перегиба на графике функции Н_T=f(P_T). Следует заметить, что коэффициент γ_T по своему физическому смыслу наиболее близок известному коэффициенту приспособляемости двигателя

где М_сmax, М_сн - максимальный и номинальный крутящий момент двигателя.

Также из чертежа в общем виде имеем следующее описание функции номинальной тяговой мощности трактора:

N_TH=P_TH tgα, (2)

где α - угол наклона условной прямой регуляторной ветви тяговой характеристики (прямой ОА) к оси абсцисс.

Для промежуточного значения тяговой мощности N_T (в интервале от 0 до N_TH) уравнение (2) можно переписать в следующем виде:

N_T=P_T tgα, (3)

где P_T - промежуточное значение силы тяги, соответствующее N_T.

Выразим P_T из (1)

где P_Tmax соответствует P_Tmax(И).

Теперь подставим P_T из(4) в (3) и учтем при этом коэффициент полезного действия тормозной установки η_TY. В результате получим искомое математическое описание номинальной тяговой мощности при испытании машины в режиме трогания с места:

Таким образом, практически для получения N_TH нужно измерить P_Tmax в тяговом режиме трогания машины с места и вычислить N_TH по формуле (5) при постоянных и известных значениях γ_т, η_TY и tgα.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Лихачев В.С. Испытания тракторов. / В.С.Лихачев. - М.:

Машиностроение. 1974. С.157 - 181.

2. Патент РФ №2164670, 7 G01L 5/13, 31.07.96. - Прототип.

Изобретение относится к методам испытаний и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения номинальной тяговой мощности транспортной машины (преимущественно трактора). Способ заключается в следующем. Подготавливают к испытанию машину и тяговое устройство с динамографом или динамометром, присоединяют машину к тяговому устройству и измеряют максимальную силу тяги в режиме трогания машины с места. Далее, после измерения максимальной силы тяги номинальную тяговую мощность транспортного средства вычисляют по формуле. Технический результат заключается в упрощении и сокращении времени. 1 ил.

Способ определения тяговой мощности транспортного средства при его испытании в тяговом режиме трогания с места, при котором подготавливают к испытанию машину и тяговое устройство с динамографом или динамометром, присоединяют машину к тяговому устройству и измеряют максимальную силу тяги в режиме трогания машины с места, отличающийся тем, что по результатам измерения максимальной силы тяги определяют номинальную тяговую мощность транспортного средства, при этом учитывают коэффициент соответствия максимальной силы тяги ее значению в точке перегиба на графике тяговой мощности в функции от силы тяги, коэффициент полезного действия тормозной установки, а также угол наклона прямой регуляторной ветви тяговой характеристики к оси абсцисс.