2020-05-12
1942Расчет тягово-приводных агрегатов
Трактор К-701 работает на вспашке под зябь. Из уравнения баланса мощности найти крюковую мощность трактора на 1-й и 2-й передачах (режим 2-й), если эффективная мощность двигателя Ne = 221 кВт, угол подъема α = 7°, буксование δ= 20%, сила тяжести от массы трактора Gtm = 131,3 кН. Теоретические скорости и крюковые усилия составляют:
1- я передача Vт1 = 4,23 км/ч, Ркр1 = 65 кН.
2- я передача Vт2 = 10,33 км/ч, Ркр2 =51 кН.
Решение. Из уравнения баланса мощности
Ne = Nтр + Nnep ± Nпод + Nб + Nкp + NВОМ (1.1)
определяем крюковую мощность
Nкp = Ne – (Nтр + Nnep ± Nпод + Nб + NВОМ
В этой задаче Nbom = 0, т.к. мощность на ВОМ не используется. Тогда
Nкp = Ne – (Nтр + Nnep ± Nпод + Nб )
1.Определяем потери мощности в трансмиссии трактора по формуле:
Nтр = Ne (1- ηтр), (1.2)
где ηтр – КПД трансмиссии трактора (ηтр = 0,92)
Ne – эффективная мощность двигателя трактора, (Ne = 221кВт)
тогда Nтр = Ne (1- ηтр) = 221(1-0,92)=17,68кВт
2. Определяем потери мощности на передвижение трактора по формуле:
Nnep = 
, (1.3)
Где Рпер - усиление на самопередвижение трактора, кН,
vр- рабочая скорость движения, км/ч
Усилие, затрачиваемое на перекатывание трактора, определяем по формуле:
Рпер = f · Gпер (1.4)
Gтм – сила тяжести от трактора, кН Gтм= Gпер
Рпер = 0,10·131,3=13,13 кН
f – коэффициент сопротивления качению трактора:
На стерне: 0,08 – 0,10 (колесные)
0,08 – 0,11 (гусеничные)
На поле: под посев: 0,16 -0,20 (колесные)
0,10 – 0,12 (гусеничные)
Рабочие скорости движения трактора по передачам определяются по формуле:
Vр = Vт(1-δ), (1.5)
где – рабочая скорость движения км/ч
Vт – теоретическая скорость движения км/ч
Vр1 = V1т(1-δ) = 4,23(1-0,20)=3,38км/ч
Vр2= Vт2(1-δ) = 10,33(1-0,20)=8,26км/ч
Тогда потери мощности на самопередвижение будут равны
Nnep1 = = 
=12,33 кВт
Nnep1 = = 
=30,13 кВт
3.Определяем потери мощности на преодоление подъема по формуле :
Nпод = 
(1.6)
Рпод - сила, затрачиваемая на преодоление подъема,
Рпод 
= 9,19 кН (1.7)
α – угол склона
Gтм– сила тяжести от трактора, кН
Тогда мощность на преодоление подъема составит
Nпод1 = = = 
= 8,63 кВт
Nпод2 = = = 
= 21,08 кВт
4.Определяем потери мощности на буксование
Nб = Рд · (Vт – Vр) / 3,6 (1.8)
Рд – сила, движущая агрегат, кН
Величины для каждой передачи определяются по формуле:
Рд= Рпер +Ркр + Рпод (1.9)
где Рпер - усиление на самопередвижение трактора, кН,
Ркр - крюковое усилие (соответственно передаче, справочные данные)
Рпод - сила, затрачиваемая на преодоление подъема,
Рд1= Рпер +Ркр1 + Рпод =13,13+65+9,19= 87,32 кН
Рд2= Рпер +Ркр2 + Рпод =13,13+51+9,19= 73,32 кН
Тогда мощность, затрачиваемая на буксование, будет равна
Nб1 = Рд1 · (Vт1 – Vр1) / 3,6 = 87,32·(4,23-3,38)/3,6 = 20,16 кВт
Nб2 = Рд2 · (Vт2 – Vр2) / 3,6 = 73,32·(10,33-8,26)/3,6 = 42,16кВт
5. После определения всех составляющих уравнения баланса мощности трактора определение крюковой мощности тракте на заданных передачах по формуле
Nкp = Ne – (Nтр + Nnep ± Nпод + Nб )
Nкp1 = Ne – (Nтр + Nnep ± Nпод + Nб )= 221 – (17,68+12,33+8,63+20,62) = 161,74 Квт
Nкp2 = Ne – (Nтр + Nnep ± Nпод + Nб )= 221 – (17,68+30,13+21,08+42,16) = 109,95 Квт
Сделайте следующие выводы по задаче:
а) как изменяется мощность на крюке трактора с увеличением его скорости движения?
б) как изменяется мощность на крюке трактора при изменении почвенных условий (работа на стерне, вспаханном поле и т.д.)?
Задание 2. Решите следующие задачи.
Задача 1. Определите потери мощности в трансмиссии трактора МТЗ-80 в кВт и сделайте вывод, от чего (в основном) они зависят.
Задача 2. Трактор МТЗ-80 работает на стерне. Определите коэффициент сопротивления передвижению трактора, если потери мощности на самопередвижение трактора Nкач = 6,85 кВт, сила тяжести от массы трактора G™ = 31,5 кН, работа происходит на 4 передаче (v тiv= 8.9 км/ч) δ= 12%.
Задача 3. Определите потери мощности на преодоление подъема в кВт тракторов МТЗ- 82 и Т-4А, если трактор МТЗ-82 движется на подъем на 3-й передаче, а трактор Т-4А на 6-й. Угол подъема местности α = 5°, δ = 10%. Сопоставьте значение потерь в обоих случаях и сделайте вывод.
Задача 4. Определите потери мощности на буксование трактора Т-150 в кВт, при работе его на прокультивированном поле на 4-й передаче, если δ = 4%, α =3°. Указание: при решении задачи используйте формулу:
Рд = Ркр + Рпер ± Рпод
Задача 5. Определите тяговый коэффициент полезного действия η трактора Т-150 по данным решения задачи 4.
