Лабораторно-практична робота № 2 Тема:розрахунок показників тягових властивостей трактора

Тривалість 2 години

Мета роботи:- поглибити і закріпити знання студентів про основні експлуатаційно-енергетичні показники трактора з оцінкою впливу потужності двигуна, вибраної передачі, типу або конструкції ходової частини на його тягові властивості в залежності від агрофону, схилу місцевості.

Зміст роботи :

1. Для заданої марки трактора та умов розрахувати складові сили тягового балансу трактора та робочу швидкість руху з врахуванням буксування.

2. Для цих же умов визначити значення потужностей складових балансу потужності трактора.

3. Для однієї з передач побудувати графік тягового балансу трактора.

Прилади, обладнання, матеріали:

1. Задана марка трактора.

2. Тягова характеристика трактора.

Література:

1. Ільченко В.Ю. Карасьов П.І., Лімонт А.С. Експлуатація машинно-тракторного парку в аграрному виробництві.-К.: Урожай,1993.

2. Лімонт А.С. Мельник І.І. Малиновський А.С. та ін.. Практикум із машино використання в рослинництві. - К.: Кондор,2004.

3. Фере Н.Э. и др. Пособие по эксплуатации машинно-тракторного парка. – М.: Колос, 1976.

Послідовність виконання роботи:

Тягові властивості трактора характеризує його тягова характеристика.

Тягова характеристика являє собою графік залежності ряду експлуатаційних показників (тягової потужності, швидкості руху, к.к.д., погектарної витрати палива, буксування, годинної витрати палива) від тягового зусилля, в межах від холостого ходу до повної зупинки трактора.

Тягова характеристика знімається в стандартних умовах на різних агрофонах (стерня, поле підготовлене для сівби, суха в катана глиниста дорога для гусеничних тракторів, або бетонний майданчик -для колісних). Ці характеристики використовують при графічному методі розрахунку: машинно-тракторних агрегатів, норм виробітку і витрат палива на окремі механізовані роботи.

Мета цієї роботи -визначити тягові властивості трактора розрахунково-аналітичним методом. Розрахунок виконати для агрофонів (по завданню викладача) в такій послідовності.

1. Розраховуємо дотичну силу тяги на всіх передачах трактора, Н

, (2.1)

де N_e - номінальна потужність двигуна, кВт;

η_мг - механічний к.к.д. трансмісії;

i_тр - загальне передаточне число трансмісії;

п_н - номінальна частотаобертання колінчастого валу двигуна, хв.^-1;

r_к -динамічний радіус кочення ведучого колеса (зірочки), м.

, (2.2)

де η_г - механічний к.к.д. гусеничного ланцюга η_г =0.95.

де і - відповідно механічні к.к.д. циліндричних та конічних зубчатих передач;

α і β-відповідно кількість пар передач даного виду, які знаходяться в зчепленні.

(2.3)

де r_ш -радіус стального обода колеса, м;

h_ш - висота поперечного профілю шини, м;

k_ш -коефіцієнт усадки, рівний для шин низького тиску 0.7÷0.8.

Для гусеничних тракторів = , де - радіус початкового кола ведучої зірочки приводу гусені, м

2. Визначаємо найбільшу силу зчеплення ведучого апарату з ґрунтом

(2.4)

де G₃ -зчіпна вага трактора, кн.;

µ -коефіцієнт зчеплення ведучого апарату з ґрунтом.

Зчіпна вага гусеничного трактора, або трактора з чотирма ведучими колесами

(2.5)

де G - експлуатаційна вага трактора, кн.;

α - нахил місцевості, град.

Для колісних тракторів з однією ведучою віссю

≈2/3 (2.6)

де L - повздовжня база трактора, м;

a - відстань від центру ваги трактора до вертикальної площини яка проходить через геометричну вісь кочення ведучих коліс, м;

М₀ -крутний момент на ведучих колесах трактора, кНм.

При достатньому зчеплені рушіїв трактора з ґрунтом, коли дотична сила тяги лімітується потужністю та завантаженням двигуна, крутний момент визначається рівнянням

або (2.7)

При недостатньому зчеплені

і(2.8)

(2.9)

3. Визначаємо рушійну силу трактора Р_руш порівнянням числових значень Р_д і F_з (по передачах з урахуванням ґрунтових умов) - вона рівна меншій із них.

Якщо Р_д < F_з -то зчеплення достатнє, а якщо Р_д > F₃ -тозчеплення недостатнє і Р_руш = F₃. В першому випадку Р_д може бути повністю використана для тягової роботи, а в другому - тільки частина її, рівна F₃.

4.Визначаємо опір кочення трактора для даних умов

(2.10)

де f- коефіцієнт опору кочення трактора.

5.Визначаємо опір руху трактора на підйом

(2.11)

де і - нахил місцевості в процентах ()

6.Визначаємо тягове зусилля трактора

(2.12)

7. Визначаємо робочу швидкість руху на всіх передачах

(2.13)

де V_т.н - теоретична швидкість, км/год;

n - фактична швидкість обертання колінчастого валу двигуна, хв.^-1;

δ- буксування рушіїв трактора, яке береться відповідно значенню

Р_г=R_а по тягових характеристиках трактора, %.

Допустиме буксування складає приблизно 8 % - для гусеничних тракторів і 5 % для колісних.

(2.14)

де n_н – вимірюється в хв.^-1.

(2.15)

де n_н – вимірюється в с.^-1.

Фактична швидкість обертання колінчастого валу при недостатньому зчепленні, або недовантаженні трактора визначається таким чином

(2.16)

В умовах достатнього зчеплення п=п_н.

Для визначення буксування графічним методом необхідно по даних тягових характеристик побудувати графік δ=f(P_г) для обох ґрунтових фонів (рис.2.1) і з його допомогою знайти буксування по відповідному значенню тягового зусилля по передачах.

Рис.2.1. Графік залежності буксування від тягового зусилля

трактора

8. Визначаємо тягову потужність

(2.17)

9. Визначаємо втрати потужності в трансмісії трактора

(2.18)

при достатньому зчепленні

при недостатньому зчепленні

і (2.19)

10. Визначаємо втрати потужності на кочення трактора

(2.20)

11. Визначаємо втрати потужності на подолання підйому

(2.21)

12. Визначаємо втрати потужності на буксування

(2.22)

13. Визначаємо тяговий к.к.д. трактора

(2.23)

Значення тягового к.к.д. допустимі в межах 0.25÷0.80

14. Визначаємо питомі витрати палива на тяговий кіловат роботи

(2.24)

При визначенні питомої витрати палива на тяговий кіловат роботи знайти годинну витрату палива по швидкісній характеристиці двигуна відповідно N_ен при достатньому зчепленні і N_ем при недостатньому.

Результати обчислень занести в таблицю.2,1

Таблиця 2.1Тягові характеристики трактора

фон	Передача трактора	значення сил, кН						Vтеор км/год	δ,%	Vр, км/год	значення потужності, кВт					ηт	qт г/кВт	Умови зчеплення
		Рд	Fзч	Рруш	Рf	Рα	Ртяг				Nтр	Nf	Nδ	Nα	Nтяг
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Стерня	I
	II
	III

Продовження таблиці 2.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Культив. поле	I
	II
	III
	…

На основі даних таблиці 2.1 побудувати графік тягового балансу трактора для заданої передачі і проаналізувати його (рис.2.2)

При умові недостатнього зчеплення ведучого рушія трактора з ґрунтом намітити заходи, що викличуть збільшення сили зчеплення (використання гідрозбільшувача зчіпної ваги, включення переднього ведучого мосту, використання розширених коліс, напівгусениць).

Виконати повторний розрахунок показників тягових властивостей і дати оцінку ефективності намічених заходів.

Шляхом порівняння результатів розрахунків показати причини зміни тягової потужності трактора при роботі в одних і тих же ґрунтових умовах, на різних передачах, і в різних ґрунтових умовах, але на одній передачі.

Зміст звіту:

1. Тема лабораторно-практичної роботи.

2. Мета роботи

3. Розрахункові формули.

4. Оформлена таблиця 2.1.

5. Графік тягового балансу трактора для передачі.

6. Висновки по роботі.