Введение

Методические указания разработаны на основании учебной программы для сельскохозяйственных высших учебных заведений по специальности «Агроинженерия» в помощь студентам при определении тяговых показателей трактора и построении теоретической тяговой характеристики.

Задачей расчета и построения тяговых показателей трактора является закрепление и углубление знаний студентов, контроль и их оценка по основным вопросам теории трактора.

Студентам предлагаются последовательность выполнения курсовой работы, методика расчета, требования к выполнению графической части, справочный материал.

Для самостоятельной оценки знаний после выполнения курсовой работы студентам предлагается ответить на контрольные вопросы.

1. Требования к выполнению и оформлению курсовой работы

На обложку пояснительной записки курсовой работы наклеивается выполненный типографским способом или на принтере бланк. Форма бланка приведена в приложении

Графики рекомендуется строить в соответствии с ГОСТ на миллиметровой бумаге формата не менее А4 карандашом.

Масштабы их построения произвольные, но четные образом

2.Тяговый расчет трактора. Этот расчет выполняют главным для определения основных параметров трактора - эксплуатационного веса трактора и номинальной эксплуатационной мощности двигателя. Эти два параметра внесены в типоразмерный ряд и типаж тракторов и являются определяющими в классификации. Кроме этих параметров определяют число передач и структуру скоростного ряда трансмиссии.

2. Исходные данные для тягового расчета - тяговый класс трактора, его назначение, тип ходовой системы или колесная формула.

Тяговая характеристика может быть рассчитана и построена для нескольких фонов, чаще для пахоты по стерне. Если тяговый класс трактора не задан, то он определяется при дальнейшем расчете. Для этого определяется величина максимального тягового усилия, которое зависит при выполнении операции вспашки от удельного сопротивления почвы, глубины вспашки, количества корпусов плуга, ширины захвата одного корпуса.

2.1 Выбор тяговых усилий

Выбор номинального тягового усилия производиться по необходимой величине максимального усилия. Сила тяги на крюке может быть выбрана в зависимости от сопротивления сельскохозяйственного орудия, обычно плуга.

P_агр = кhbn, Н

где к - удельное сопротивление почвы; Н/ См ²

h- глубина вспашки; см

b– ширина захвата одного корпуса; см

n– количество корпусов.

В качестве задания для проведения расчета тяговых показателей трактора могут быть заданы указанные параметры или сразу величина преодолеваемого сопротивления с/х орудия - P_агр.

Так как тяговое усилие не остается постоянным, приходится учитывать степень неравномерности, пользуясь коэффициентом увеличения сопротивления агрегата:

η_ув=,η_ув^.Р агр

Значение коэффициентов увеличения сопротивления агрегата.

Для плуга с количеством корпусов до 3 -1,32, до 4 -1,28, до 5 – 1,22, свыше – 1,11.

2.2 Подбор тягового диапазона

Отношение максимального расчетного тягового усилия к минимальному называется расчетным тяговым диапазоном.

δ_г=ε,

где δ_г - расчетный тяговый диапазон;

ε – коэффициент расширения тяговой зоны трактора, учитывающий степень перекрытия смежных тяговых зон, ε=1,30;

Р^,агр - максимальное сопротивление агрегата;

Р₁- принятое значение максимального расчетного тягового усилия на низшей передаче;

Р_z– максимальное расчетное тяговое усилие на высшей передаче.

2.3 Определение эксплуатационной массы трактора

Эксплуатационная масса трактора должна быть подобрана так, чтобы на стене нормальной влажности с определенной для него максимальной расчетной силой на крюке буксование ведущих органов не превышало допустимой величины.

Эксплуатационная масса включает конструктивную массу, эксплуатационных материалов, массу тракториста и массу балласта.

В случае работы трактор при установившемся режиме на горизонтальной поверхности эксплуатационная масса определяется:

Для колесного трактора с задними ведущими колесами

G=, Н

Для гусеничных и колесных тракторов со всеми ведущими колесами

G=, Н

где Р₁- номинальное тяговое усиление на первой основной передаче;

φ - коэффициент сцепления движителя с почвой;

f - коэффициент качения;

λ - коэффициент нагрузки задних колес. Для тракторов колесной формулы 4К2 коэффициент нагрузки равен 0,76…0,8. Для гусеничных тракторов и тракторов колесной формулы 4К4 - 1. Более точно эксплуатационный вес трактора можно определить по выражениюG=P/

Коэффициенты φ и fдолжны соответствовать заданным условиям работы трактора. Значение этих коэффициентов приведены в таблице 1

Таблица 1

Коэффициенты качения fи коэффициенты сцепления φ тракторов

Фон поля	Тракторы на пневматических шинах		Гусеничные тракторы
	f	φ	f	φ
Грунтовая сухая дорога Целина, плотная залежь Залежь 2-3- летняя, скошенный луг Стерня Поле, подготовленное под посев Болотно-торфянистая целина осушенная Укатанная снежная дорога Вспаханное поле	0,03...0,05 0,05...0,07 0,06...0,08 0,08...0,10 0,16...0,18 - 0,03...0,04 0,12...0,18	0,6…0,8 0,7…0,9 0,6…0,8 0,6…0,8 0,4…0,6 - 0,3…0,4 0,5…0,7	0,05…0,07 0,06…0,07 0,06…0,07 0,06…0,08 0,09…0,12 0,11…0,14 0,06…0,07 0,08…0,10	0,9…1,1 1,0…1,2 0,9…1,1 0,8…1,0 0,6…0,7 0,4…0,6 0,5…0,7 0,6…0,8

В общем случае при движении трактора на него действуют следующие силы (рис. 1)

Рис. 1. Силы, действующие на трактор в общем случае его движения.

G^, = gG

где G– масса трактора (g9, 81 м/с²);

Р_к– касательная сила тяги;

Р_f1и Р_f2– силы сопротивления качению передних и задних колес;

Р_j = Р_j1+Р_j2

Р_t– общая сила сопротивления качению колес трактора;

Р_j- сила сопротивления разгону;

Р_h– сила сопротивления подъему;

Р_кр- сила тяги на крюке, для упрощения принимаем ее параллельной плоскости дороги.

Уравнение тягового баланса движения трактора в общем случае:

Р_к= Р_кр+Р_jР_hР_j

Знак минус предусматривает движение вниз с замедлением.

Если рассматривать движение трактора как установившееся на горизонтальном участке, то уравнение тягового баланса примет вид:

Р_к=Р_кр+ Р_f

Для горизонтального участка сила сопротивления качению определяются:

Р_f= fgG

где G– масса трактора.

Если принять, что касательная сила тяги для принятого условия равна силе по сцеплению, то можно записать:

Р_φ=Р_кр+fgG

В случае Р_кр=Р₁

Р_φ= φλ^.gG, φλ^.gG= Р₁+fgG,

где φ - коэффициент сцепления движителей с опорной поверхностью (табл. 1)

λ – коэффициент нагрузки, приходящийся на ведущие колеса (для колесных тракторов с задними ведущими колесами λ=0,8; для колесных тракторов со всеми ведущими колесами и для гусеничных тракторов λ = 1)

f– коэффициент сопротивления перекатыванию колес или гусениц по поверхности .

Таблица 2

Коэффициент сцепления и перекатывания тракторов

Тип поверхности	Колесные тракторы		Гусеничные тракторы
	f	φ	f	φ