Энергетический расчет копателя

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Энергетический расчет копателя

Наиболее экономичный режим работы трактора в агрегате с картофелекопателем соответствует тем передачам, для которых тяговая мощность имеет наибольшее значение. При выборе передач трактора необходимо учитывать не только эффективность использования его тяговых возможностей, но также и интервал агротехнических и допустимых скоростей картофелекопателя [11].

Рабочая скорость движения агрегата должна находиться в интервалах:

, (3.1)

где: V_пс – скорость движения машины, ограниченная пропускной способностью, м/с;

V_p.max – максимально возможная по загрузке двигателя скорость, м/с.

(3.2)

где: = 250 кг/с – допустимая подача вороха на рабочие органы картофелекопателя;

=0,5 – коэффициент гребнистости поверхности поля;

а =0,2 м – глубина хода подкапывающих рабочих органов;

В_р= 1,4 м – ширина захвата машины;

=1500 кг/м³ – плотность вороха;

=1 – коэффициент использования ширины захвата.

Скорость, максимально возможная по загрузке двигателя, определяем по формуле:

(3.3)

где - номинальная мощность двигателя, кВт;

;

‑ мощность потребляемая для привода машины,

‑ к.п.д. передачи на привод ВОМ,

- коэффициент оптимальной загрузки двигателя ;

механический к.п.д. трансмиссии [7], ;

к.п.д. буксования

(3.4)

буксование, %;

вес трактора,

коэффициент сопротивления качению трактора, ;

тяговое сопротивление рабочей машины

R_мг=К∙В+G_м(λf+i/100), (3.5)

где удельное тяговое сопротивление, зависящее от вида и состояния обрабатываемого сельскохозяйственного материала, от технологических параметров обработки и от рабочей скорости движения агрегата, ;

конструктивная ширина захвата рабочей машины;

вес машины,

угол склона.

Подставляя численные значения в данные формулы, получим

 

V_р.max= =2,82 км/ч=0,76 м/с.

Рабочую скорость движения агрегата выбираем на основании ранее записанного условия:

(3.6)

(3.7)

Следовательно принимаем рабочую скорость движения агрегата равную м/с.

Рабочую передачу скоростного режима принимаем по данным таблицы 1.11 [7] – I ряд 2 передача.

Коэффициент загрузки двигателя при рабочем ходе агрегата определяем по формуле:

η_ен= . (3.8)

N_ер= . (3.9)

N_ех= , (3.10)

где Р_f—сопротивление качению трактора, кН;

P_f=G_cxм ∙f. (3.11)

P_f=8,31 ∙0.14=1,092 кН.

R_мх=G_м(f+i), (3.12)

где R_мх—сопротивление агрегата при холостом ходе, кН;

R_мх=8,31(0.14+0.02)=1,248 кН.

N_ер= =30,45 кВт.

η_ер= =0,51.

N_ех= =11,76 кВт.

Тогда коэффициент загрузки трактора на холостом ходу трактора будет:

η_ех= =0,20.

Проведенный расчет позволил определить рабочую скорость трактора в агрегате с модернизированным картофелекопателем, а также коэффициенты загрузки двигателя трактора как при рабочем режиме так и на холостом ходу при переездах и разворотах.

Как видно из расчета, рабочая скорость агрегата составляет 0,76 м/с, загрузка двигателя трактора, в агрегате с модернизированным копателем, на холостом ходу составляет 20%, а на рабочем режиме 51% от его номинальной мощности. Оставшаяся, неиспользованная мощность будет использоваться при работе агрегата в более тяжелых условиях, а также при преодолении более крутых подъемов.