Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
АНДРЕЙЧИКОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
05.12.2018
Размер:
897.54 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СМОЛЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра механизации

Инженерно-технологический факультет

Расчётная работа

по дисциплине: « энергетические средства »

Выполнил: студент

инженерно - технологического

факультета 44 группы

Андрейчиков Н.А.

Принял: Скобеев И.Н.

Смоленск 2011

1Введение

Энергетическую основу механизированных процессов в растениеводстве составляют машинно-тракторные агрегаты (МТА). Изучение их энергетических свойств, изменение показателей этих свойств при использовании МТА позволяет комплектовать и в дальнейшем эксплуатировать их более эффективно с точки зрения энергосбережения.

Целью данной работы является практическое освоение методики определения энергетических показателей МТА (составляющих тягового баланса и баланса мощности) при их использовании на различных технологических операциях (агрофонах), скоростях движения.

1. Расчет показателей тягового баланса и баланса

МОЩНОСТИ МТА 1.1. Порядок выполнения работы

Каждый студент выполняет задание согласно варианту, выданному преподавателем.

Работа оформляется в виде пояснительной записки на бумаге формата А4. Графики выполняются на миллиметровой бумаге.

На основе данных своего варианта (Приложение 1,2) студент должен решить следующие задачи:

1.1.1. Рассчитать на заданных передачах (скоростях работы) следующие эксплуатационные показатели агрегата:

  • номинальную касательную силу на движителе трактора Pнк;

  • максимальную силу сцепления трактора с почвой Рсц;

  • сцепной вес трактора Gсц.;

  • движущую агрегат силу при достаточном и недостаточном сцеплении ходового аппарата трактора с почвой Рдв;

  • потери касательной силы тяги при достаточном и недостаточном сцеплении ходового аппарата трактора с почвой ΔРдв;

  • усилия затрачиваемые на: перекатывание трактора, Рf; преодоление трактором подъема, Р α; номинальное тяговое усилие Pнкр;

  • действительную рабочую скорость Vр;

  • потери мощности: в трансмиссии трактора Nтр; на перекатывание трактора Nf; на преодоление трактором подъема Nα; на буксование трактора Nδ; от недоиспользования касательной силы тяги трактора ΔN;

- номинальную тяговую мощность трактора Nкрн. Результаты расчетов записать в таблицу (Приложение 3).

1.1.2. Построить график тягового баланса трактора для заданных условий работы МТА (рис. 1) и график баланса мощности (рис. 2).

1.1.3. Проанализировать изменение: тяговых свойств трактора при использовании МТА на различных агрофонах (состояниях почвы) на одной передаче и при переходе с одной передачи на другую (для одного состояния почвы – агрофона).

Вариант 2

Данные :трактор- Т-150К

Nен-121кВт

n-2100 мин-1

G-72 кН

rк- 0.7 м

передаточное отношение N0/i0- 1/64,9 2/55,4 3/48,6

Буксование (стерня) б, %, номер передачи – 1/9,4 ; 2/7,9 ; 3/6,4

1.2. Методика расчета эксплуатационных показателей мта

Расчет эксплуатационных показателей МТА, которые указанны в задачах данной работы, проводят для каждого состояния почвы на заданных рабочих скоростях движения МТА по формулам (2.1… 2.30) используя данные технических характеристик тракторов.

Касательную силу на ведущих колесах (звездочках) трактора рассчитывают по формуле:

1) Pнк=45.43 кН

2)Pнк=(121*55.4*0.89)/2*3.14*0.7*35=38.78 кН

3) Pнк= 34 кН

Максимальная касательная сила тяги Pнк=45.43 кН

где Pкн– номинальная касательная сила тяги трактора, кН;

Мg - номинальный крутящийся момент двигателя, кН.м;

Nне - номинальная эффективная мощность двигателя, кВт;

iм - общее передаточное число трансмиссии;

ηм.г. - КПД трансмиссии и движителя; r к - радиус колеса ведущего, м;

nн - номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, 1/мин-1

КПД трансмиссии и движителяили принять из Приложения 1 η= 0,89

Сила сцепления ходового аппарата трактора с почвой рассчитывается по формуле:

Gсц=Мтр*g*cosα

Для стерниРсц=72*0,7=50,4 кН

где Gсц – сцепной вес трактора, кН μ - коэффициент сцепления ходового аппарата с почвой.

Сцепной вес тракторов гусеничных и колесных с двумя ведущими мостами при работе в составе МТА на горизонтальной местности равен весу трактора, а при наличии подъемов (склонов) вычислить по формуле:

G1 сц=72*0,99=71,28

где Gтр = 72 - сила тяжести трактора, кН

α – 3 угол подъема (спуска), град.

Движущую агрегат силу Рдв для всех вариантов определяют с учетом работы МТА.

При достаточном сцеплении движителей трактора с почвой, когда сила сцепления Рсц больше номинальной касательной силы Pкнсц ≥ Pнк) движущая агрегат сила будет равна номинальной касательной, то есть:

Для стерниРсц=72*0,7=50,4 кН

Усилие, затрачиваемое на перекатывание трактора рассчитывается по формуле:

Для стерни Рf = 72*0.09*1= 6.48 кН

где fтр - коэффициент сопротивления качению трактора. Усилие затрачиваемое на подъем (спуск) трактора Рα определяется по формуле:

Рα= +/-72*sin3=72*0.141= +/-10.152

Тяговое усилие трактора определяется из уравнения тягового баланса трактора в составе МТА по формуле:

тогда

Для стерни при Рсц=50.4 кН

На 1-й передаче Pнк=45.43 кН

На горизонтальной поверхности Ркрн=45.43-6.48= 38,95 кН

На подъем Ркрн=45.43-6.48-10.152=28.8 кН

На спуск Ркрн=45.43-6.48+10.152=49.1 кН

На 2-й передаче Ркрн= 38.78 кН

На горизонтальной поверхности Ркрн=38,78-6.48= 32,3 кН

На подъем Ркрн=38.78-6.48-10.152=22.15 кН

На спуск Ркрн=38.78-6.48+10.152=42.45 кН

На 3-й передаче Ркрн= 34 кН

На горизонтальной поверхности Ркрн=34-6.48= 27,5 кН

На подъем Ркрн=34-6.48-10.152=17.4 кН

На спуск Ркрн=34-6.48+10.152=37.7 кН

2. сцепление ходового аппарата трактора с почвой недостаточно, в этом случае

На 1-й передаче при Pнк=45.43 кН

На горизонтальной поверхности Ркрн=43.2-12.24=30,96 кН

На подъем Ркрн=43.2-12.24-10.152=20.8 кН

На спуск Ркрн=43.2-12.24+10.152=41.1 кН

Эффективная мощность двигателя, исходя из условий сцепления ходового аппарата трактора с почвой, может быть определена также по двум вариантам:

достаточное сцепление

недостаточное сцепление

Рабочая скорость движения МТА рассчитывается по формуле:

На 1-й передаче VР=2*3.14*0.7*(35/64.9)*(1-9.4/100)= 2.15 м/с

На 2-й передаче VР=2*3.14*0.7*(35/55.4)*(1-7.9/100)= 2.5 м/с

На 3-й передаче VР=2*3.14*0.7*(35/48.6)*(1-6.4/100)= 2.8 м/с

где VР- рабочая скорость агрегата, м/с

δ - величина буксования ведущего агрегата трактора, %

Значение δ, соответствующее Pкрн на каждой передаче, берут из тяговой

характеристики трактора близкой к заданным почвенным условиям в

соответствии с приложением 1.

Для стерни:

На 1-й передаче Neн =45,4*2,15/0,89= 109,674 кВт

На 2-й передаче Neн =38,8*2,5/0,89= 108,9 кВт

На 3-й передаче Neн =34*2,8/0,89= 106,9 кВт

Расчет потерь мощности в трансмиссии трактора

Здесь опять же возможны два случая:

Для стерни : 1-я передача Nтр =109,674*(1-0,89)= 12,06 кВт

2-я передача Nтр =108,9*(1-0,89)= 11,9 кВт

3-я передача Nтр =106,9*(1-0,89)= 11,7 кВт

Потери мощности на перекатывании трактора:

Для стерни 1-я передача Nf=6,48*2,15= 13,9 кВт

2-я передача Nf=6,48*2,5= 16,2 кВт

3-я передача Nf=6,48*2,8= 18,14 кВт

1-я передача Nα=+/-10.2*2,15=+/-21,93 кВт

2-я передача Nα=+/-10.2*2,5=+/-25,5 кВт

3-я передача Nα=+/-10.2*2,8=+/-28,56 кВт

Потери мощности на подъем трактора:

Потери мощности на буксовании трактора.

В этом случае также необходимо рассмотреть два случая:

1-я передача Nбн=109,7*0,89*9,4/100=9,2 кВт

2-я передача Nбн=109,7*0,89*7,9/100=7,7 кВт

3-я передача Nбн=109,7*0,89*6,4/100=6,25 кВт

1-я передача Nб*=104,4*0,89*9,4/100=8,7 кВт

Мощность на крюке трактора находят по формулам (2.24 и 2.25)

для стерни

1-я передача

на подъем Nкрн=28,8*2,15=61,9 кВт

спуск Nкрн=49,1*2,15=105,6 кВт

2-я передача

на подъем Nкрн=22,15*2,5=55,4 кВт

спуск Nкрн=42,45*2,5=106,1 кВт

3-я передача

на подъем Nкрн=17,4*2,8=48,7 кВт

спуск Nкрн=37,7*2,8=105,6 кВт

и из баланса мощности трактора:

Потери крюковой мощности при недостаточном сцеплении движителей с почвой находят по выражению:

Для 1-й передачи: на подъем ΔNкр=61.9-44.7= 17,2 кВт

Спуск ΔNкр= 105,6-88,4=17,2 кВт

Баланс мощности можно записать в двух вариантах:

Для стерни 1-я передача подъем Nен=12,06+13,9-21,9+9,2+61,9=75,7 кВт

спуск Nен=12,06+13,9+21,9+9,2+105,6=163,2 кВт

2-я передача подъем Nен=11,9+16,2-25,5+7,7+55,4=65,7 кВт

спуск Nен=11,9+16,2+25,5+7,7+106,1=167,4 кВт

3-я передача подъем Nен=11,7+18,94-28,56+6,25+48,7=56,2 кВт

спуск Nен=11,7+18,94+28,56+6,25+105,6=170,25 кВт

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]