Классификация универсальных МЭС

Классификация универсальных МЭС

Называются колёсный или гусеничный самоход предназначенный для выполнения различных технологических операций с помощью навесных, полунавесных или прицепных рабочих агрегатов-универсальное МЭС.

Классификация

По назначению:

1. Сельскохозяйственные

2. Промышленные

3. Транспортные

По конструктивным признакам:

1. Тип двигателя (ДВС, электро)

2. Тип движения (колеса гусеницы)

3. Тип трансмиссии (ступенчатые, бесступенчатые, комбинированные)

4. Тип остова (рамные, полу рамные, безрамные

Основные классификационными признаки для промышленных МЭС является наибольшее тяговое усилие развиваемое при работе на самой низкой передачи в условиях максимального сцепления с опорной поверхностью.

 

Общие устройства МЭС.

Механизмы МЭС делят на следующие основные группы:

-двигатель, который предназначен для преобразования тепловой энергии, выделяемой при сгорании топлива в механизме.

-трансмиссия, предназначенная для изменения и передачи крутящего момента.

-ходовая часть, которая передает на опорную поверхность массу машины и преобразует вращательное движение колес или звездочек в поступательное движение машины.

-механизм управления, служит для изменения направления механизма, остановки и удерживания машины в неподвижном состоянии.

-рабочее оборудование, предназначено для соединения МЭС с рабочим агрегатом управления, а так же для привода их активных элементов.

- вспомогательное оборудование, которое обеспечивает необходимые требования безопасности и эргономические свойства.

 

Классификация ДВС. Системы и механизмы ДВС.

ДВС классифицируют по следующим признакам:

-по числу тактов:

1. двухтактные

2. четырехтактные.

-по виду рабочего процесса:

1. внешнее смесеобразование.

2.внутренее смесеобразование.

-по типу использованного топлива:

1. бензин (газ).

Дизель.

-по числу цилиндров.

-по расположению цилиндров:

1. однорядные

2. двухрядные.

-по способу охлаждения.

1.воздушное.

2.жидкосное.

Система и механизмы ДВС.

Двс- сложный механизм, который в свою очередь делят на следующие основные системы и механизмы:

1. Кривошипно-шатунный механизм.

2. Газораспределительный механизм, предназначенный для впуска в цилиндр воздуха или горючей смеси и выпуска отработавших газов в строго определенном промежутке времени.

3. Система смазки (смазка, охлаждение, удаление продуктов износа) предназначено для подачи и смазки по всем трущимся поверхностям, для снижения износа и потерь мощности на трение, охлаждение деталей.

4. Система охлаждения, предназначена для поддержания температуры деталей движения в оптимальных приделах.

5. Система питания, предназначена для хранения, очистки топлива и обеспечения процессов смесеобразования.

6. Система прегулирования, которая автоматически поддерживает оптимальный расход топлива в зависимости от режима работы двигателя.

7. Система впуска, предназначена для запуска двигателя.

 

 

Действительные циклы бензиновых/дизельных ДВС.

Тепловой баланс ДВС.

       Распределение теплоты полученной при сгорании топлива в цилиндрах двигателя называется тепловым балансом, который определяют эксперементальным путем. Уравнение теплового баланса:

Q=Q_e+Q_охл+Q_г+Q_ис+Q_ост

где Q – теплота сгорания топлива в цилиндре; Q=G_t·Q_h;

 Q_e- теплота превращенная в полученную работу; Q_e=N_e;

 Q_охл – теплота потерянная с охладительной жидкостью; Q_охл=G_в·С_в(t₂-t₁);

 Q_г – теплота, теряемая с отработавшими газами; Q_г=G_t(V_гC_гt_г-V_вC_вt_в);

 Q_ис – теплота, определяющая потери при зажигании газов;

 Q_ост – остаточный член теплового баланса, учитывает все неучтенные потери;

 Q_ост=Q-(Q_e+ Q_охл+Q_г+Q_ис).

       Тепловой баланс состоит в процентах от всего количества введенной теплоты в следующем виде: 100%=q_e+q_охл+q_г+q_ис+q_ост; q_i=(Q_i/Q)100%.

СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕ В ДВС.

Процесс приготовления горючей смеси из паров топлива и воздуха показывает смесеобразование

Процесс смесеобразования состоит из:

Дозирования топлива и воздуха

Истечение топлива из распылителей перемешивания с воздухом

Испарение

На работу двигателя оказывают существенное влияние качества и состав горючей смеси понятием качества оценивают полноту распыления и равномерность перемешивания топлива с воздухом.

 Состав оценивает соотношение топлива и воздуха в горючей смеси определяет состав горючей смеси коэффициентом избытка воздуха который представляет собой отношение действительного кол-ва воздуха действующего в сгорании 1 кг топлива к теоритически необходимому.

20. Смесеобразование в бензиновых двигателях

Под смесеобразованием в двигателях с искровым зажиганием подразумевают комплекс взаимосвязанных процессов, сопровождающих дозирование топлива и воздуха, распыливание и испарение топлива и перемешивание его с воздухом. Качественное смесеобразование является необходимым условием получения высоких мощностных, экономических и экологических показателей двигателя.

Протекание процессов смесеобразования в значительной степени зависит от физико-химических свойств топлива и способа его подачи. В двигателях с внешним смесеобразованием процесс смесеобразования начинается в карбюраторе (форсунке, смесителе), продолжается во впускном коллекторе и заканчивается в цилиндре.

После выхода струи топлива из распылителя карбюратора или форсунки начинается распад струи под воздействием сил аэродинамического сопротивления (вследствие разности скоростей движения воздуха и топлива). Мелкость и однородность распыливания зависят от скорости воздуха в диффузоре, вязкости и поверхностного натяжения топлива. При пуске карбюраторного двигателя при его относительно низкой температуре распыливания топлива практически нет, и в цилиндры поступает до 90 и более процентов топлива в жидком состоянии. Вследствие этого для обеспечения надежного пуска необходимо существенно увеличивать цикловую подачу топлива (доводить α до значений ≈ 0,1-0,2). При испарении топлива протекает процесс его фракционирования. В первую очередь испаряются легкие фракции, а более тяжелые попадают в цилиндр в жидкой фазе. В результате неравномерного распределения жидкой фазы в цилиндрах может оказаться не только смесь с разным соотношением топливо – воздух, но и топливо различного фракционного состава. Следовательно, и октановые числа топлива, находящегося в разных цилиндрах, будут неодинаковыми.

Качество смесеобразования улучшается с ростом частоты вращения n. Особенно заметно негативное влияние пленки на показатели работы двигателя на переходных режимах.

Неравномерность состава смеси в двигателях с распределенным впрыскиванием определяется, главным образом, идентичностью работы форсунок. Степень неравномерности состава смеси составляет ±1,5 % при работе по внешней скоростной характеристике и ±4 % на холостом ходу с минимальной частотой вращения nх.х.min.

При впрыскивании топлива непосредственно в цилиндр возможны два способа смесеобразования:

− с получением гомогенной смеси;

− с расслоением заряда.

Реализация последнего способа смесеобразования сопряжена с немалыми трудностями.

 

21. Смесеобразование в дизельных двигателях

Время, отводимое на процесс смесеобразования в дизелях, очень мало. Да и топливо, поступающее в нагретый сжатый воздух, воспламеняется не сразу. Между началом его подачи и моментном воспламенения проходит некоторый промежуток времени, называемый периодом задержки воспламенения. В течение этого периода топливо перемешивается с воздухом, испаряется и нагревается до самовоспламенения. Период задержки воспламенения зависит от сорта топлива, его физических свойств и от конструктивных особенностей двигателя. Чем значительнее период задержки воспламенения, тем больше количество топлива накапливается в камере сгорания. После воспламенения оно быстро сгорает, что приводит к резкому увеличению давления газов на поршневую группу. Двигатель работает жестко, его стуками, а его детали подвергаются интенсивному изнашиванию. Мелкое распушивание топлива в завихренный воздух приводит к уменьшению периода задержки воспламенения. С увеличением частоты вращения коленчатого вала повышаются давление и температура в конце, что уменьшает период задержки воспламенения топлива. Следовательно, для быстроходных дизелей необходимо использовать топливо с повышенным метановым числом, так как такое топливо скорее воспламеняется и быстрее сгорает. Особенностью системы питания дизеля является раздельная подача воздуха и топлива в цилиндры. Смесеобразование в дизелях происходит непосредственно в камере сгорания. В сжатый горячий воздух впрыскивается определенная порция топлива. Задача смесеобразовательного процесса заключается в том, чтобы мелко распылить и хорошо перемешать определенную дозу топлива с воздухом. Смесеобразование происходит почти одновременно с процессом сгорания. Если в цилиндр подавать на одну часть топлива теоретически необходимое количество воздуха, достаточное для полного сгорания топлива, то двигатель будет работать с дымлением. Объясняется это тем, что равномерно распределить мелкие частицы топлива в воздухе по всей камере сгорания дизеля очень трудно. Чтобы топливо полностью сгорело, воздуха приходится подавать в цилиндры значительно больше, чем теоретически необходимо. Однако увеличение коэффициента избытка воздуха ухудшает экономические показатели дизеля. Лучше, если сгорание топлива происходит при меньшем значении коэффициента избытка воздуха, так как в этом случае полнее будет использована теплота сгоревшего топлива.

Системы регулирования ДВС

 Как и у паровых машин, целью регули­рования двигателя внутреннего сгорания является поддержание соответствия между нагрузкой двигателя и количеством тепла, преобразованного в механическую энергию.

Однако если у паровой машины паровой котел является аккумуля­тором энергии, то у двигателей внутреннего сгорания такого акку­мулятора нет: подготовка горючей смеси происходит в двигателе перед самым сгоранием, ввиду чего регулирование обладает мень­шей гибкостью и пределы его более ограничены.

В стационарных двигателях число оборотов при изменении нагрузки должно по возможности сохраняться постоянным. Для этого при различных нагрузках необходимо увеличить или умень­шить количество топлива, подаваемого в рабочие цилиндры, что обеспечивается соответствующим регулированием.

В зависимости от конструкции и системы двигателя регулиро­вание может быть количественным, качественным и пропусками вспышек в цилиндре.

При количественном регулировании изменяется коли­чество смеси воздуха и топлива, подаваемого в цилиндр, без измене­ния состава смеси (желательно наивыгоднейшего). Этот способ регулирования обычно, применяется в карбюраторных или газовых двигателях. Требуемое изменение количества горючей смеси дости­гается прикрытием заслонки (дросселя) — дросселированием на вса­сывающей трубе при входе в. цилиндр. Основным преимуществом указанного регулирования является постоянство состава горючей смеси, а следовательно, хорошее качество сгорания при всех нагрузках. Однако вследствие дросселирования при переходе от боль­ших нагрузок к малым давление сжатия понижается. Ввиду этого инерционные силы при малых нагрузках оказываются больше давления сжатия, что отрицательно влияет па динамику двигателя; кроме того, существенное изменение давления сжатия ухудшает условия воспламенения горючей смеси.

При качественном регулировании изменяется количество - топлива без изменения количества воздуха. Такой способ регу­лирования применяется в дизелях. Здесь количество поступающего в цилиндр воздуха можно считать одним и тем же при всех нагруз­ках, количество же впрыскиваемого в цилиндр жидкого топлива (подаваемого насосом) меняется в зависимости от нагрузки; но так как вес жидкого топлива даже при наибольшей нагрузке составляет лишь несколько процентов от веса воздуха, то количественное изме­нение здесь ничтожно.

Качественное регулирование по сравнению с количественным обладает тем преимуществом, что давление сжатия при нем остается неизменным. Однако это регулирование для газовых и карбюратор­ных двигателей связано с определенными ограничениями, так как для каждой горючей смеси существует более или менее узкий предел воспламенения. Как очень богатая смесь (с очень малым коэффициентом избытка воздуха а), так и очень бедная (с очень большим а) теряет воспламеняемость — затрудняется вспышка.

Поэтому качественное регулирование в этих двигателях нерационально и.допустимо лишь в узком диапазоне изменения состава смеси, в котором может быть обеспечена надежная воспламеняемость и удовлетворительное качество сгорания.

В газовых двигателях широко применяется так называемое смешанное регулирование, при котором в зависимости от величины нагрузки пользуются то количественным, то качествен­ным регулированием. При этом используются преимущества обоих видов регулирования.

Регулирование пропусками вспышек в цилиндре состоит в прекращении подачи топлива при возрастании числа оборотов двигателя; после того как произойдет несколько пропусков вспышек, число оборотов понижается и насос вновь автоматически включается в действие. Отсутствие вспышек во время пропусков ведет к большой неравномерности хода двигателя. Такое регулирование встречается только в калоризаторных двигателях.

26. Смазочные материалы и требования

Основное назначение смазочных материалов - уменьшение износа трущихся деталей и снижение затрат энергии на преодоление трения. Кроме этих функций, смазочные материалы выполняют и другие: отводят тепло от трущихся деталей, предохраняют детали от коррозии, очищают поверхности трения от продуктов из­носа и других примесей, герметизируют узлы трения.

В зависимости от характера относительного перемещения поверхностей разли­чают - трение скольжение и трение качения. Сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения, поэтому там, где это возможно, предпочтительнее приме­нять подшипники качения.

По наличию и распределению на трущихся поверхностях смазочного материала различают следующие виды трения:

- сухое, когда между трущимися поверхностями отсутствует смазочное веще­ство;

- жидкостное, при котором трущиеся поверхности полностью разделены слоем смазочного вещества;

- граничное, когда трущиеся поверхности разделены тончайшим молекулярным слоем адсорбированных на них смазочных веществ;

- полужидкостное - переходное между жидкостным и граничными видами тре­ния.

Сухое трение - самое опасное для узлов и механизмов, так как сопровождается резким увеличением износов, потерей энергии на трение, температур и т.д.

Жидкостное трение обеспечивается, если смазывающая жидкость полностью разделяет трущиеся поверхности, т.е. трения между твердыми телами заменяется трением между частицами жидкости. При этом в 10-15 раз снижаются затраты мощ­ности на преодоление трения, резко уменьшаются износ и нагрев деталей, узел тре­ния выдерживает более высокие нагрузки. Работа узла трения, а следовательно, ма­шины в целом становится более продолжительной, надежной.

 

 

Система пуска ДВС.

Предназначена для быстрого и надежного пуска двигателя и обеспечивает необходимое число оборотов коленвала двигателя при котором возможно протекание рабочих процессов в цилиндрах называемым пусковым числом оборотов.

Способы пуска:

- от руки

-электростартером

-вспомогательным пусковым ДВС

-сжатым воздухом

Пуск электростартером состоит из двигателя механизма привода и механизма управления(двигатель постоянного тока, последовательное возбуждение)развивают максимальный крутящий момент при заторможенном

Механизм привода обеспечивает передачу крутящего момента к маховику и автоматически отключает стартер при запустившемся двигателе.

Механизмы управления обеспечивают включение стартера в цепь тока и выключением его после запуска ДВС.

Пуск вспомогательным ДВС.Состав.

Запуск за счет применения вспомогательных 2-х тактных карбюраторных ДВС. Применяются для многоцилиндровых ДВС большого рабочего объема. Кроме ДВС система включает силовую передачу состоящую из сцепления муфты свободного хода механической передачи и механизма включения.

Планетарные механизмы поворота гус.ттм

при использовании схемы с планет.мех-ми поворота ведущий мост работает след.образом: при движении по прямой тормоза 7 солнечн.шестерен 6 затянуты и шестерни не подвижны при этом крут. момент через гл. передачу 1 корпус 2 и коронные шестерни 3 передается на сотелиты 4,кот.вращаясь вокруг своей оси обегают неподвижную шестерню 6 и заставляют вращаться водило 5 передавая крут.момент через конечную передачу 3 звездачками 10.Для совершения поворота освобождают тормоз 7 того борта в какую сторону выполняется поворот.При этом освобождается шестерня 6 и сотелиты и вращаясь вокруг своей оси вращает водило 6,а водило 5 останавливается.Крут.момент звездочки 10 не передается и происходит для выполнения крутого поворота дополнительно затормаживают тормоз 8,останавливая звездочку 10.

 

 

Подвески гусенечных МЭС

Подвеска обеспечивает связь опорных катков составом.Разделяют след.виды:жёсткие,полужёсткие,упругие(эластичные).

При жёсткой подвеске опорные катки соединяются составом жётско без промежуточных упругих элементов при этом машина технологическую операцию выполняет неподвижно,а гусеничный двигатель используют для перемещения между местами работы при скорости не более 5 км\ч

Полужёсткая подвеска.

При полужёсткой подвеске оси опорных катков жёстко крепятся на раме гусеничной тележки,которая в задней части вращается на шарнире а в передней части соединяется составом через упругий элемент.Обеспечивает гусеничным двигателем независимое перемещение вертикальнойплоскости вокруг задней оси чем достигается улучшение плавности хода.

Упругая подвеска.

При этом опорные катки соединяются составом так что могут независомо перемещаться в верткикальной плоскости.Различают балансирные и индивидуальные упругие подвески. в индивидуальных ось каждого катка с помощью рычагов и упруггого элемента соединяется составом недостаток неравномерное распределение давление по опорной поверхности гусеничной цепи.

В балансирных подвесках 2 и более катков с помощью системы рычагов и упругих элементов объеденены в коретки,которые в свою очередь шарнирно соединяются составом...

В качестве упругих эдементов используют листовые рессоры пружины и торсионы.

 

Классификация универсальных МЭС

Называются колёсный или гусеничный самоход предназначенный для выполнения различных технологических операций с помощью навесных, полунавесных или прицепных рабочих агрегатов-универсальное МЭС.

Классификация

По назначению:

1. Сельскохозяйственные

2. Промышленные

3. Транспортные

По конструктивным признакам:

1. Тип двигателя (ДВС, электро)

2. Тип движения (колеса гусеницы)

3. Тип трансмиссии (ступенчатые, бесступенчатые, комбинированные)

4. Тип остова (рамные, полу рамные, безрамные

Основные классификационными признаки для промышленных МЭС является наибольшее тяговое усилие развиваемое при работе на самой низкой передачи в условиях максимального сцепления с опорной поверхностью.

 

Общие устройства МЭС.

Механизмы МЭС делят на следующие основные группы:

-двигатель, который предназначен для преобразования тепловой энергии, выделяемой при сгорании топлива в механизме.

-трансмиссия, предназначенная для изменения и передачи крутящего момента.

-ходовая часть, которая передает на опорную поверхность массу машины и преобразует вращательное движение колес или звездочек в поступательное движение машины.

-механизм управления, служит для изменения направления механизма, остановки и удерживания машины в неподвижном состоянии.

-рабочее оборудование, предназначено для соединения МЭС с рабочим агрегатом управления, а так же для привода их активных элементов.

- вспомогательное оборудование, которое обеспечивает необходимые требования безопасности и эргономические свойства.