Методические указания к выполнению задания №1

Цель задания:

научиться оценивать количественно влияние на показатели

тяговых свойств трактора таких факторов как параметры двигателя трансмиссии,

ходовой части трактора и режимов их работы,а также свойства и состояние грунта

и уклон поля.

1. Радиус качения ведущего колеса или звездочки.

1.1 Колесный трактор

r_к=r_о+k_ш·h_ш (1.1)

где r_о- радиус стального обода ведущих колес, м;

h_ш- высота поперечного профиля шины,м;

k_ш-коэффициент усадки (для пневматических шин низкого давления:

на твердом грунте -0,7, на стерне и залежи -0,75, на вспаханном поле -0,8)

Значения r₀ и h_ш берутся из с. 10…11[12] или в приложении А, Б;

h_ш- высота поперечного профиля шины,м;

k_ш-коэффициент усадки (для пневматических шин низкого давления: на

твердом грунте -0,7, на стерне и залежи -0,75, на вспаханном поле -0,8)

 

1.2. Гусеничный трактор

r_к=r_о,.. (1.2)

где r₀– радиус начальной окружности ведущей звездочки м_i

 

2.Номинальная касательная сила тяги трактора

, (1.3)

где N_ен – номинальная мощностьдвигателя трактора, кВт;

I _T-общее передаточное число трансмиссии, с 10…17[12] или приложение А, Б;

ή_мг– механический кпд трансмиссии с учетом потерь на трение в

шарнирах гусеничных цепей;

η_{мг =}η_м·η_г (1.4)

 

где η_м = механический кпд трансмиссии;

η_г =механический кпд гусеничной цепи;.

Ориентировочно для колесных тракторов η_мт =0,91…0,92,

для гусеничных – η_мт= 0,86…0,88.

 

3.Сцепной вес трактора

 

3.1 Колесный трактор с одной ведущей осью и достаточном сцеплении

 

(1.5)

 

где L – продольная база трактора, м;

α–расстояние от центра тяжести трактора до вертикальной

плоскости, проходящей через геометрическую ось ведущих колес,м.

3.2 Колесный трактор с одной ведущей осью и недостаточном сцеплении

 

 

, кН (1.6)

где: μ – коэффициент сцепления движителя с почвой, с.1[12]

 

3.3.Гусеничный трактор или трактор с двумя ведущими осями

G_с= G_т* соsά, кН,

 

4. Максимальная сила сцепления ходового аппарата трактора с почвой

F_с=μ*G_с, к Н, (1.7)

 

5. Движущая сила трактора

Р_g=Р_кн, если F_с>Р_кн

Рg₌F_с, если F_с≤ Р_кн

6. Сила, не используемая из-за недостаточного сцепления

Р_нсц= Р_кн-F_с, кН (1.8)

7. Сопротивление качению трактору

Р_f=f_тG_тсоsά, кН, (1.9)

гдеf-коэффициент сопротивления качению трактора, с.19[12]

 

8. Сопротивление движению трактора на подъем.

Р_ά=G_т*sinά, кН, (1.10)

9.Номинальная сила тяги трактора

Р_тн= Р_g-(Р_f+Р_ά)_,кН (1.11)

10.Масса дополнительного груза при недостаточном сцеплении

кг (1.12)

11.Уравнение тягового баланса трактора

Р_кн=Р_f+Р_α+Р_тн+Р_нсц, кНή (1.13)

График тягового баланса строится по данным рассчитанной таблицы 1.1

вручную или на ПЭВМ

12. Теоретическая скорость движения трактора

км/ ч (1.14)

где n_н –номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин^-1

 

13. Буксование движителей трактора

 

, % (1.15)

где a и b – эмпирические коэффициенты, зависящие от типа ходового

аппарата трактора, с.38[2]

 

14. Рабочая скорость движения трактора при достаточном сцеплении__

V_p= V_тн(1- ,км/ч (1.16)

 

15. Действительная частота вращения коленчатого вала двигателя при недостаточ-

ном сцеплении

n_g=n_н+(n_x-n_н) , мин^-1 (1.17)

16. Рабочая скорость движения трактора при недостаточном сцеплении

 

Vр = vтн((1- ) _n_д >;n_н км/ч (1.18)

 

17.Мощность двигателя, неиспользуемая по условию сцепления

(1.19)

18. Потери мощности в трансмиссии и ходовом аппарате трактора при

достаточном сцеплении

(1.20)

 

 

19. Мощность двигателя при недостаточном сцеплении

 

(1.21)

 

 

Таблица 2.1

Результаты расчетов

№ п/п	Составляющие тягового баланса и баланса мощности	Стерня	Поле, пред- назначенное под посев
Передача трактора
Основ- ная	Резер-вная-	Основ- ная	Резер-вная-
1..	Номинальная касательная сила тяги Pкн,кН
.2.	Максимальная сила сцепления ходового апп рата трактора с почвой FскН а
3.	Движущая сила трактора Pд,,кН
4.	Сила, неиспользуемая по по условиям сцепле-ния ния Pнсц,кН
5.	Сопротивление качению трактора Pf,кН
6.	Сопротивление движению трактора на подъ- ем Pα,кН
7.	Тяговое усилие трактора Pт,кН
8.	Теоретическая скорость движения VТ,км/ч
9.	Буксование δ, %
10.	Рабочая скорость движения Vр,,км/ч
11.	Потери мощности из-за недостаточного сцепления Nнсц,кВт
12.	Потери мощности в трансмиссии Nм,кВт
13.	Потери мощности на буксование Nб,кВт
14.	Затраты мощности на передвижение трактора Nf,кВт
15.	Затраты мощности на преодоление подъема P α, кН
16.	Тяговая мощность трактора PТ,кН
17.	Баланс мощности трактора ∑N,кН
18.	Тяговый к.п.д. трактора η

 

 

20. Потери мощности в трансмиссии и ходовом аппарате трактора

при недостаточном сцеплении.

N_м=N_ед(1-ή _мг),кВ_Т (1.22)

1. Потери мощности на буксовании движителей

(1.23)

22. Затраты мощности на передвижение трактора

(1.24)

23. Затраты мощности на преодоление подъема

(1.25)

 

24. Тяговая мощность трактора (на крюке)

(1.26)

25. Баланс мощности при установившемся режиме работы без учета привода рабочих органов сельхозмашины от ВОМ

N_ен=N_м+N_f+N_Т+N_нсц+N +N ,кВт (1.27)

 

Если расчеты проведены правильно, то сумма составляющих тягового баланса совпадает с номинальной эффективной мощностью двигателя трактора.

 

26.Тяговый кпд трактора

(1.28)

 

 

 

Рисунок 2.1. График тягового баланса трактора

Контрольные вопросы к заданию 1

 

1.Зависит ли P_кн от типа почв и ее механического состава?

2. Каким образом можно увеличить сцепной вес у колесных и гусеничных тракторов, оборудованных гидравлической системой?

3. За счет каких мероприятий можно увеличить F_с?

4. За счет каких мероприятий можно уменьшить P_f и P ?

5. В каких случаях будет иметь место P_нец?

6. В условиях недостаточного сцепления чему равна P_д?

7. В чем разница между теоретической и рабочей скоростями?

8. Почему N_т трактора при работе на одной и той же передаче на фонах поля имеет разное значение?

9. Какими мерами можно уменьшить буксование колесного трактора?

10. На каком фоне поля тяговый кпд трактора выше?

Задание может быть выполнено по программе emp2gr на ПЭВМ.

 

 

Задание 2

КОМПЛЕКТОВАНИЕ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

 

1.Рассчитать состав тяговых машинно-тракторных агрегатов с трактором заданной марки для выполнения следующих работ:

1.1 Пахота почвы;

1.2 Сплошная культивация с одновременным боронованием;

1.3 Посев зерновых колосовых культур.

1.4 Расчитать вылеты маркеров или следоуказателей (или их сочетания) для посевного агрегата и вычертить схему агрегата.

2.Выбрать режим работы тягово-приводного агрегата.