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增程式電動拖拉機驅(qū)動系統(tǒng)總體設(shè)計方案計算1.1增程式混合動力拖拉機方案及工作原理結(jié)合目前現(xiàn)有的拖拉機驅(qū)動系統(tǒng)的研究狀況與進程,增加電機驅(qū)動部分,柴油機并排增加發(fā)電機,原變速箱、分動箱位置安裝電池組和電動機。原東方紅50馬力拖拉機由柴油機最終改成電動拖拉機,并實現(xiàn)前輪轉(zhuǎn)向,后輪驅(qū)動。如下圖2-2所示。前驅(qū)動輪后驅(qū)動輪后驅(qū)動輪前驅(qū)動輪后驅(qū)動輪后驅(qū)動輪變速箱電變速箱電機電池組柴油機電池組柴油機發(fā)電機發(fā)電機前驅(qū)動輪前驅(qū)動輪機械流電氣流圖2-2東方紅系統(tǒng)功能原理分析東方紅50馬力拖拉機其組成部分及工作原理是:現(xiàn)有的電動拖拉機主要由柴油機、發(fā)電機、電池組、電動機以及前、后驅(qū)動橋組成。其工作原理是:燃油機通過皮帶將動能傳輸至發(fā)電機,將機械能借助相應(yīng)方式轉(zhuǎn)變成電能,由此確保動力電池組得以充電,最后借助電機將動力提供至后驅(qū)動橋,前輪保留轉(zhuǎn)向功能,實現(xiàn)柴油機車裝配成電動機車。本次設(shè)計的增程器式拖拉機的驅(qū)動結(jié)構(gòu)可以通過對機有的拖拉機進行改裝而獲取,同時由于除去變速器以外,沿用了大部分傳統(tǒng)拖拉機的機械部件,其整體結(jié)構(gòu)布置變動較小。因此,該設(shè)計方案具有工作量小的優(yōu)點,適用于本次的設(shè)計。1.2設(shè)計參數(shù)標準本文以東方紅50馬力拖拉機DF504M為設(shè)計原型,以其基本參數(shù)為基礎(chǔ)進行增程式電動拖拉機驅(qū)動系統(tǒng)各項參數(shù)的匹配計算,原型車的技術(shù)參數(shù)如表2-1:表2-1東方紅504M基本參數(shù)參數(shù)參數(shù)值參數(shù)參數(shù)值前輪距(mm)1250標定牽引力(kN)11.2后輪距(mm)1400-1600速度范圍(km/h)1.37~31.06最小離地間隙(mm)350發(fā)動機型號新柴A498BT最小使用質(zhì)量(kg)2127標定功率(kW)36.8前輪規(guī)格8.3-20額定轉(zhuǎn)速(r/min)2200后輪規(guī)格11-28/11.4-28動力輸出最大功率(kW)31.51.3驅(qū)動系統(tǒng)性能評價指標將關(guān)注目光鎖定到電動拖拉機驅(qū)動系統(tǒng)中,并且對其內(nèi)部所有部件開展參數(shù)匹配工作以前,第一步就是將同驅(qū)動系相匹配的評價指標制定出來,在此基礎(chǔ)上針對所有部件完成參數(shù)設(shè)計工作,隨后借助確定出的評價指標來具體分析電動拖拉機性能,從而對電動拖拉機驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)匹配的科學性進行驗證,最后再對ADVISOR模型精準性展開驗證。因為作業(yè)環(huán)境惡劣還有頻繁換檔要求,由此使得相比電動汽車而言,電動拖拉機的工作狀況具有復(fù)雜性以及特殊性。基于此,其驅(qū)動體統(tǒng)性能評價指標同樣存在巨大不同。截止到現(xiàn)在,對電動拖拉機驅(qū)動系統(tǒng)匹配好壞進行評價的標準有兩個:一、動力性評價指標1)牽引性能專業(yè)人員在傳統(tǒng)燃油拖拉機的基礎(chǔ)上進行改造由此獲得純電動拖拉機,這樣做的實質(zhì)就是對農(nóng)具作業(yè)進行牽制以及提供動力輸出,基于此憑借額定牽引力來對牽引性能進行評價。牽引阻力FR能夠?qū)⑵浔硎境桑篎R=Z?hk通過對上述公式內(nèi)容進行了解,犁鏵數(shù)量采用Z代表;土壤比阻數(shù)值采用K代表,N/cm2;犁鏵耕深采用hk為代表,cm;單犁鏵寬度采用bl為代表,cm;詳細了解小型純電動拖拉機能夠發(fā)現(xiàn),其因為工作環(huán)境時常發(fā)生改變因此需要頻繁變更農(nóng)具,這樣會致使受阻力出現(xiàn)一定波動,基于此需要留存的儲備牽引能力介于10%~20%之間。這樣一來其額定牽引力FTN需要符合標準達到:FTN2)最大爬坡度對純電動拖拉機動力性能進行衡量的另外指標就是最大爬坡度。在本次分析過程中主要假設(shè)小型純電動拖拉機作業(yè)于平坦田間,通常其坡度并不大,基于此,式(1.1)可以寫成:Fq=Ff+通過對上述公式內(nèi)容進行了解:貨物以及拖車總重量采用Gn表示,N路面坡度角采用α表示。通過對傳動系統(tǒng)傳遞以及驅(qū)動電機輸出轉(zhuǎn)矩兩者關(guān)聯(lián)性進行了解,能夠?qū)︱?qū)動力Fq開展計算α=arcsinTci∑通過對上述公式內(nèi)容進行了解:驅(qū)動電機輸出轉(zhuǎn)矩采用Tc表示,Nm由驅(qū)動電機輸出軸作為起點至驅(qū)動輪總傳動比采用i∑表示總牽引效率采用ηr代表驅(qū)動輪半徑采用rq代表,m二.經(jīng)濟性評價指標通過對純電動拖拉機整車性能評價工作進行了解,其中還有一項關(guān)鍵指標,那就是經(jīng)濟性評價指標。本論文挑選某次完成充電之后在運輸作業(yè)以及持續(xù)作業(yè)時間下的續(xù)航里程這兩項指標,并且將其當作是經(jīng)濟性評價指標。(一)連續(xù)作業(yè)時間具體方程式為:Fq將兩邊都同作業(yè)速度vj相乘由此獲得方程式是:Pjq=(Fif+FjR通過對上述公式內(nèi)容進行了解,基于j擋位某速度基礎(chǔ)上的牽引功率采用Pjq代表,kw;基于j擋位某速度基礎(chǔ)上的牽引阻力采用FjR代表,N;基于j擋位某速度基礎(chǔ)上的滾動阻力采用Fif表示,N基于j擋位基礎(chǔ)上的作業(yè)速度采用vj通過消耗總能量同動力電池組輸出能量之間保持相等關(guān)系,也就是W=PjqTNTN=3.6nW2)低速EUDC工況續(xù)航里程低速EUDC工況相較于電動汽車EUDC工況存在差異性,

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