Производительности агрегата и расхода горючего

 

Расчет тракторного агрегата проводится с целью такого его комплектования, при котором он имел бы наилучшие показатели работы в соответствии с тяговыми возможностями тракторов.

Тяговый расчет выполняется в следующем порядке.

1. Производится расчет тягового усилия трактора P_T1 по формуле

, кН, (1.1)

где N_эф – эффективная мощность двигателя трактора, кВт;

h – коэффициент полезного действия (КПД) трансмиссии трактора, варьируемый в пределах 0,85…0,95;

V – скорость перемещения тракторного агрегата, км/ч;

G_тр – сила тяжести трактора в заправленном состоянии, кН;

f – коэффициент сопротивления перекатыванию трактора;

i – тангенс угла подъема местности (уклон местности).

Эффективная мощность двигателя трактора N_эф и сила тяжести трактора G_тр выбираются из его технической характеристики, приведенной в справочной литературе (приложение 3.1).

Скорость перемещениятракторного агрегата V принимается с учетом характера работ (приложение 3.2) и имеющихся рекомендаций по скоростному режиму работы тракторных агрегатов (приложение 3.1).

Коэффициент сопротивления перекатыванию трактора f зависит от его ходовой части (колесной или гусеничной) и состояния поверхности почвы. Данные для различных агротехнических фонов приведены в приложении 3.3.

Значения тангенса угла подъема i, соответствующие определенным уклонам местности, обычно предельным, даны в приложении 3.4.

Тяговое усилие трактора рассчитывается по формуле (1.1) в том случае, если отсутствует буксование ходовой части. Так как тракторные агрегаты в своем большинстве работают на обработанных (вспаханных, культивированных и т.д.) почвах, то не всегда может быть реализована эффективная мощность двигателя (особенно это касается колесных тракторов). В этом случае тяговое усилие трактора определяется по формуле

, кН, (1.2)

где G_сц – сцепная сила тяжести трактора, равная той части силы тяжести, которая приходится на ведущие колеса;

µ – коэффициент сцепления ходовой части трактора с почвой.

Для гусеничных тракторов, а также для колесных тракторов со всеми ведущими колесами

.

Для колесных тракторов с одним ведущим мостом

, кН.

В некоторых случаях рассчитанное тяговое усилие может быть больше величины, характеризующей тяговый класс трактора, для которого оно определяется. В этом случае значение P_T ограничивается величиной тягового класса данного трактора. Тяговый класс тракторов указан в приложении 3.1.

Коэффициент сцепления ходовой части трактора с почвой µ зависит от ходовой части трактора и состояния поверхности почвы (приложение 3.5).

2. Определяется тяговое сопротивление орудий, входящих в состав тракторного агрегата.

При выполнении лесохозяйственных работ применяются разнотипные орудия, имеющие рабочие органы различной формы, поэтому единой формулы для расчета тягового сопротивления орудий нет.

Сопротивление плугов определяется по формуле

, кН, (1.3)

где К₀ – удельное сопротивление плуга, кН/м²;

а – глубина вспашки, м;

b – ширина захвата плуга, м.

Значение К₀ выбирается из приложений 3.6 и 3.7 в зависимости от назначения и условий работы плугов.

Глубина вспашки а и ширина захвата плуга b принимаются в зависимости от конструкции и условий работы орудия.

Тяговое сопротивление культиваторов и дисковых орудий рассчитывается по формуле

, кН, (1.4)

где К – удельное сопротивление на единицу ширины захвата орудия, кН/м;

В – ширина захвата орудия, м.

Значение К выбирается из приложения 3.8, при этом учитываются тип почвы, глубина обработки и тип орудия.

При использовании агрегата по уходу за культурами или посевами, когда одно орудие обрабатывает несколько междурядий, необходимо учитывать уменьшение тягового сопротивления орудия за счет того, что в пределах защитной зоны рабочие органы отсутствуют. В этом случае тяговое сопротивление определяется по формуле

, кН, (1.5)

где l – ширина защитной зоны, принимаемая в зависимости от возраста культур, l = 0,1…0,5 м;

m – число рядков, находящихся в пределах ширины захвата орудия.

Сопротивление лесопосадочных машин, работающих на открытых площадях, может быть принято равным

кН.

Приведенные значения R_c даны для лесопосадочной машины с одним сошником. При большем количестве сошников или орудий в одной секции соответственно во столько же раз увеличивается R_c. Большие значения R_c принимаются для более тяжелых почв и при большей глубине посадки.

Сопротивление лесопосадочных машин, работающих на вырубках, выбирается из предела

кН.

Если орудие по своему назначению агрегатируется с трактором определенного типа, то тяговый расчет не производится. Это относится к бульдозерам, корчевателям, опрыскивателям и т.д.

3. После определения тягового усилия трактора и сопротивления каждого орудия, входящего в агрегат, рассчитывается число однородных орудий в агрегате по формуле

, шт., (1.6)

где – сопротивление сцепки, которую применяют при агрегатировании нескольких орудий, кН;

– сопротивление одного из входящих в агрегат орудий.

Сцепка представляет собой устройство, перемещаемое на колесах. При расчете сопротивления сцепки учитывают только сопротивление ее перекатыванию

, кН, (1.7)

где – сила тяжести сцепки, которая берется из характеристики выбранного типа сцепки, кН (приложение 3.9);

– коэффициент сопротивления перекатыванию сцепки, выбираемый аналогично коэффициенту перекатывания других орудий в зависимости от типа ходовой части и состояния поверхности почвы (приложение 3.10).

При применении навесных орудий используются полунавесные сцепки СН–35 (с колесными тракторами класса 14 кН) или СН–75 (с гусеничными тракторами класса 30 кН), а при агрегатировании прицепных орудий – прицепные сцепки С–11У и С–18У.

После определения количества орудий в агрегате полученное число округляют до целого. При этом необходимо учитывать, что обычно число навесных орудий может быть только 1 или 3, а прицепных – любое число в пределах ширины захвата сцепки.

4. Находится полное сопротивление агрегата по формуле

. (1.8)

Эта формула соответствует расчету однотипных орудий, например, плугов или культиваторов. Если же в агрегате используются орудия разных типов, то сопротивление агрегата определяется как сумма сопротивлений этих орудий.

5. Правильность выполнения тягового расчета оценивается по значению коэффициента использования силы тяги, определяемого по формуле

. (1.9)

Расчет считается выполненным правильно, если значение коэффициента использования будет получено в пределах 0,85…0,95. Больше указанных значений не должно быть, так как в этом случае трактор не сможет нормально работать, или совсем не потянет агрегат, если > 1. При значении < 0,85 необходимо произвести перерасчет, так как тяговое усилие трактора в данном случае используется нерационально. Допускаются меньшие значения , когда агрегат работает в тяжелых условиях, где возможны кратковременные перегрузки (например, в условиях вырубок), а также, когда агрегатируемые с трактором орудия не могут его полностью загрузить по условиям эксплуатации (например, при посадке или при уходах за культурами). Большее количество орудий не может быть взято по разным причинам, например, при значительных размерах междурядий.