Розрахунок машинно–тракторних агрегатів аналітичним методом та з використанням тягової характеристики трактора

Мета роботи. Засвоїти методику розрахунку складу орного агрегату.

Вихідні дані для виконання роботи наведені в таблиці 3.5 [1].

3.1. Розрахунок мта аналітичним методом

Розрахунок складу машинно–тракторних агрегатів аналі-тичним методом виконують у такій послідовності:

1) вибираємо з таблиці 3.4 діапазон агротехнічних допустимих швидкостей V^агр_р для виконання заданої сільськогосподарської операції (для цього вибирають дві-три передачі трактора в межах допустимих швидкостей і визначається для них зусилля на гаку трактора; можна використати значення швидкостей, одержані в роботі № 2 і перевірити, чи входять вони у даний діапазон);

2) визначаємо питомий тяговий опір сільськогосподарсь-ких машин для двох вибраних передач [3]:

- для плугів

К_пл =К_о·(1 + 0,006·(V^агр_р² – V_о²)) (кН/м²), (3.1)

- для інших машин

К_м = К_о ·(1 + П·(V^агр_р – V_о)) (кН/м²), (3.2)

де К_о – питомий тяговий опір машини при швидкості

V_о = 5 км/год (див. табл. 3.1) (кН/м²);

V^агр_р – фактична робоча швидкість машини (агрегату) (км/год);

V_о – початкова швидкість, V_о = 5 км/год;

П – приріст питомого опору агрегату із збільшенням

робочої швидкості на 1 км/год (%) (див. табл. 3.2).

3) визначаємо максимально можливу ширину захвату для: - тягового одномашинного причіпного агрегату:

(м), (3.3)

де g_м – вага агрегату, що припадає на 1 м ширини захвату (кН/м);

і – похил місцевості (%).

(кН/м), (3.4)

де В_к – конструктивна ширина захвату (м);

G_м – вага машини (кН);

вага плуга, що припадає на один корпус:

(кН), (3.5)

де G_пл – вага плуга (кН);

n_кор – кількість корпусів плуга.

- тягового причіпного агрегату:

(м), (3.6)

де g_зч - вага зчіпки, що припадає на 1 м ширини захвату (g_зч = 0,55 – 1,40 кН/м приймаємо середнє – 0,91 кН/м);

f_зч - коефіцієнт опору перекочуванню зчіпки (див. табл. 4.3);

- тягового навісного агрегату:

(м), (3.7)

де - коефіцієнт, що враховує вплив довантаження трактора при роботі з навісними с.-г. машинами на опір перекочування трактора (= 0,5 – 1,0 для оранки,= 1,1 – 1,5 для культивації);

f_тр – коефіцієнт опору перекочування рушіїв трактора (табл. 2.1);

- причіпного орного агрегату:

(м), (3.8)

де g_пл - вага плуга, що припадає на 1 м ширини захвату, (кН/м);

h_об - глибина оранки (м);

с - коефіцієнт, що враховує вагу ґрунту на корпусах плуга

(с = 1,1 – 1,4);

- навісного орного агрегату:

(м), (3.9)

- комбінованого тягового агрегату:

(м), (3.10)

де К_з, g_з - загальна сума питомих опорів та ваги, що при-падають на 1 м ширини захвату, для всіх типів машин (наприклад, загальна сума питомого опору комбінованого агрегату в складі трактора, культиватора та сівалки К_з=К₁+К₂, де К₁, К₂ – питомий опір відповідно культива-тора та сівалки);

4) визначаємо розрахункову та фактичну кількість машин чи корпусів плуга:

, (3.11)

де В_к – конструктивна ширина захвату машини (м).

, (3.12)

де В_кор – конструктивна ширина захвату одного корпуса плуга (м).

Фактичну кількість машин чи корпусів округлюють до цілого числа в меншу сторону за умовою n_ф < n_м, n_ф < n_кор.

Для багатомашинних агрегатів визначається фронт зчіпки В_зч (відстань на основному тяговому брусі між місцями кріплення крайніх машин), та вибирається її марка з таблиці 4.1.

В_зч= (n_ф - 1)·В_к (м), (3.13)

де В_зч – фронт зчіпки (м);

В_к – конструктивна ширина захвату машини (м);

5) визначаємо робочу ширину захвату:

В_р = В_к ··n_ф (м), (3.14)

де - коефіцієнт використання робочої ширини захвату

машини (табл. 3.6);

6) визначаємо тяговий опір: одномашинного причіпного, причіпного, навісного, причіпного орного, навісного орного і комбінованого тягового агрегатів відповідно:

- одномашинного причіпного агрегату:

(кН), (3.15)

- причіпного:

(кН), (3.16)

- навісного:

(кН), (3.17)

- причіпного орного агрегату:

(кН), (3.18)

(кН), (3.19)

7) визначаємо тягову потужність агрегату:

(кВт), (3.20)

8) визначаємо тяговий ККД на кожній із заданих передач:

, (3.21)

де N_e – ефективна потужність (кВт).

9) визначаємо умовний ККД трактора:

, (3.17)

де N_ен - номінальна потужність двигуна (кВт).

10) записуємо висновок.

Приклад.

Вихідні дані: В-25 (табл. 3.5) [1];

марка трактора – Т-150 ;

глибина оранки – 0,30 м;

похил місцевості – 2,2 %;

операція – оранка;

марка машини – ПЛН-4-35;

номер фону – 2.