Баланс мощности машинно-тракторного агрегата.

Балансом мощности МТА называется распределение эффективной мощности двигателя по отдельным видам сопротивлений. Для установившегося движения и с учётом работы движителя трактора в условиях достаточного сцепления он выражается уравнением

Nен – Nнсц – Nнз = Nе = Nкр + Nе вом+ Nf ± Nα +Nδ +Nт

где: Nнсц–доля мощности двигателя, не реализуемая по условию сцепления, кВт;

Nнз –доля мощности двигателя, не реализуемая по условию загрузки, кВт;

Nе – эффективная мощность двигателя при данной нагрузке, кВт;

Nкр – мощность, затрачиваемая на преодоление тяговых сопротивлений агрегатируемых с трактором с.х. машин, или тяговая мощность, кВт;

Nе вом – мощность, затрачиваемая двигателем на привод механизмов , присоединённых к ВОМ с учётом потерь в приводе (тягово-приводные агрегаты).

Nf – потери мощности на самопередвижение трактора, кВт;

Nα– потери мощности на преодоление подъёма, кВт;

Nδ– потери мощности на буксование движителей, кВт;

Nт - потери мощности в трансмиссии, кВт.

Конечной целью применения баланса мощности в эксплуатационных расчётах является определение величины запаса мощности двигателя трактора, который расходуется на преодоление тягового сопротивления рабочих машин и привод их активных рабочих органов.

Баланс мощности не остается постоянным, он изменяется вследствие износа некоторых деталей и узлов, нарушения регулировок, перемены условий использования трактора. Для эффективной эксплуатации МТП необходимо знать закономерности изменения составляющих баланса мощности тракторов.

Мощность Nт , расходуется в трансмиссии на преодоление трения между зубьями шестерен и в подшипниках КПП, в главной и конечной передачах, между звездочкой и гусеничной лентой и в шарнирах ее ведущего участка. Она тем выше, чем ниже качество обработки шестерён, сильнее их износ и хуже смазка или регулировка зацепления. Количественное значение этой мощности можно определить по зависимости

Nт = Nе (1-ηмг), кВт

где ηмг- КПД механической трансмиссии, с достаточной точностью для эксплуатационных расчётов можно определить по зависимости

ηмг= ηацил ηбкон ηдв,

где ηцил и ηкон– соответственно КПД цилиндрической и конической пары шестерён;

а и б– соответственно число пар цилиндрических и конических шестерён, находящихся в зацеплении на данной передаче;

ηдв - КПД движителя.

Буксование происходит в тех случаях, когда ходовая часть трактора при перемещении по почве проскальзывает по ней из-за недостаточного сцепления или же частицы и слои почвы сдвигаются вместе с движителями в сторону, противоположную направлению движения.

Мощность Nδ , затрачиваемая на буксование, зависит от физико – механических свойств почвы, конструкции и состояния ведущего механизма ходовой части трактора, скорости движения, сцепного веса и нагрузки на его крюке. Она может быть определена

Nδ = Nен ηмг δ = Nен ηмг(1 - ήδ), кВт,

где δ– буксование, %.

Мощность Nα, расходуемая на преодоление подъема, зависит от величины угла склона α, массы трактора Gтр и скорости движения Vр, т.е.

Nα = Gтр sinα Vр = Рα Vр , кВт

Мощность Nf, расходуемая на перекатывание трактора, зависит от его массы, конструкции ходовой части, типа и состояния почвы, величины уклона местности и скорости движения. Она включает потери на деформацию почвы с образованием колеи, учитываемые коэффициентом сопротивления передвижению (fтр) и определяется по зависимости:

Nf = Gтр fтр cosα Vр = Рf Vр , кВт

Мощность Nе вом , затрачиваемая двигателем на привод механизмов рабочих машин, определяется

Nе вом = Nвом + Nвом тр = Nвом вом ,

где Nвом тр – потери мощности в приводе ВОМ, учитываемые к.п.д. ВОМ ηвом, равным 0,95.

Как уже отмечалось ранее, конечной целью применения баланса мощности в эксплуатационных расчётах является определение величины запаса мощности двигателя трактора, который расходуется на преодоление тягового сопротивления рабочих машин и привод их активных рабочих органов.

Величина запаса тяговой мощности Nкр и мощности на привод через ВОМ Nвом, может быть определена из уравнения баланса мощности

Nкр + Nе вом =Nе - ( Nf± Nα +Nδ +Nт ), кВт

Или по тяговому усилию и скорости движения (м/с);

Nен
Nкр = Ркр Vр , кВт

N, кВт
График баланса мощности трактора

При построении графика по оси абсцисс строится в масштабе шкала Vр действительных рабочих скоростей движения трактора на заданных передачах одного фона поля. По оси ординат откладываются составляющие баланса мощности в одном масштабе. Шкала ординат разбивается от 0 до величины, равной Nен·. Сверху от Nен откладывается пораздельно сумма Nf ,+Nδ + Nт соответственно каждой передаче.

В низшей части откладывается Nα +(Nнсц ) соответственно каждой передаче.

 

3. Расчёт сопротивления навесных тяговых агрегатов при работе на горизонтальном участке и на продольном уклоне.

Сопротивление навесных многомашинных тяговых агрегатов при работе на горизонтальном участке определяется по формуле:

Rан = kнВnм+Gмnмλfтр+Gсцfсц, кН

где - kн = kо н[1+(Vр-Vо)ΔС/100] – удельное тяговое сопротивление навесной машины при рабочей скорости Vр;

kон – удельное тяговое сопротивление прицепной машины при скорости Vо, равной 5 км/ч, для навесных машин kо н=(0,8…0,85) kо;

В – конструктивная ширина захвата агрегата, м;

nм – количество машин в агрегате;

Gм – вес машины, кН;

λ – коэффициент, учитывающий величину догрузки ведущих колёс трактора при работе с навесными машинами;

fтр, fсц – соответственно коэффициенты сопротивления качению трактора и сцепки;

Gсц – вес сцепки, кН

Тяговое сопротивление навесных многомашинных тяговых агрегатов при работе на продольном уклоне определяется по формуле:

Rан = kнВnм+Gмnм(λfтр±Sinά)+Gсц(fсц±Sinά), кН

где ά – угол уклона, град.

4. Расчёт сопротивления прицепных тяговых агрегатов при работе на горизонтальном участке и на продольном уклоне.

Сопротивление прицепных многомашинных тяговых агрегатов при работе на горизонтальном участке определяется по формуле:

Rа = kВnм+Gсцfсц

где - k = kо[1+(Vр-Vо)ΔС/100] – удельное тяговое сопротивление прицепной машины при рабочей скорости Vр;

kо – удельное тяговое сопротивление прицепной машины при скорости Vо, равной 5 км/ч;

В – конструктивная ширина захвата агрегата, м;

nм – количество машин в агрегате;

fсц –коэффициент сопротивления качению сцепки;

Gсц – вес сцепки, кН

Тяговое сопротивление прицепных многомашинных тяговых агрегатов при работе на продольном уклоне определяется по формуле:

Rа = kВnм+GмnмSinά+Gсц(fсц±Sinά)

где Gм – вес машины, кН;

ά – угол уклона, град.

5. Расчёт режима работы самоходного зерноуборочного агрегата.

Скоростной режим работы уборочных агрегатов ограничивается тремя факторами: агротехническими требованиями (качество работы), пропускной способностью основного рабочего органа и мощностью двигателя. В связи с этим:

1. Сначала по справочным данным определяют агротехнически допустимую скорость движения зерноуборочног агрегата Vрагрmax.

2. Затем определяют максимально допустимую скорость движения агрегата (м/с) исходя из пропускной способности рабочего органа (молотилки):

где qд – допустимая пропускная способность машины, кг/с;

Н – биологическая урожайность культуры, т/га.

Биологическую урожайность культур определяют по формуле

Н = h (1+δс),

где h – урожайность зерна, т/га;

δс – доля побочной продукции (соломы).

При этом рабочая скорость

, если и , если .

2. Проверяют возможность работы агрегата со скоростью при допустимой по мощности загрузке двигателя зерноуборочного комбайна. Необходимая эффективная мощность двигателя комбайна определяется:

,

где Rм = Gм (fмCosά + Sinά) – тяговое сопротивление самоходной машины, кН;

Gм = Gк + Gгр – эксплуатационный вес самоходной машины, кН;

fм – коэффициент сопротивления качению машины;

Nвом – мощность, передаваемая через ВОМ, кВт;

ήмг δ рп , ήгп и ήвом – к.п.д. соответственно механической трансмиссии, буксования, клиноременной передачи от ведущего шкива на валу двигателя, гидропривода и ВОМа.

При , агрегат должен работать на скорости не более . Если же , то необходимо определить максимально допустимую скорость движения по мощности двигателя:

 

6. Расчёт режима работы прицепного картофелеуборочного агрегата.

Скоростной режим работы картофелеуборочных агрегатов ограничивается тремя факторами: агротехническими требованиями (качество работы), пропускной способностью основного рабочего органа и мощностью двигателя. В связи с этим:

1. Сначала по справочным данным определяют агротехнически допустимую скорость движения данного агрегата Vрагрmax.

2. Затем определяют максимально допустимую скорость движения агрегата (м/с) исходя из пропускной способности сепарирующих рабочих органов комбайна:

,

где qд = (220…250) кг/с – допустимая подача вороха на рабочие органы комбайна;

kгр = 0,5 – коэффициент гребнистости поверхности поля;

а = (0,18…0,22) м – глубина хода лемехов комбайна;

β = 0,9 – коэф. использования конструктивной ширины захвата;

γв = (1400…1800) кг/м3 – плотность вороха.

При этом рабочая скорость

, если и , если .

3. Проверяют возможность работы агрегата со скоростью при допустимой по мощности загрузке двигателя трактора.

,

где Rмпр = (k + gмSinά)B – тяговое сопротивление прицепного агрегата, кН;

При , агрегат должен работать на скорости не более . Если же , то необходимо определить максимально допустимую скорость движения по мощности двигателя:

.

4. По выбранному значению скорости Vр выбирается соответствующая передача.








Дата добавления: 2015-03-20; просмотров: 1972; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2022 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.025 сек.