Баланспотужності МТА
Потужність тракторногодвигуна витрачається на виконання корисної роботи, подолання зовнішніх івнутрішніх сил опору.
Розподіл потужностідвигуна на подолання різних видів опорів називається балансомпотужності, або робочим балансом МТА (при рівномірному русі), тобто
N e = N M + N f + N Оґ + N О± + N e вом + N t . (1)
Втрати потужності втрансмісії (кВт) пов'язані з подоланням сил тертя в підшипниках, шестернях,механізмах гусеничного ланцюга. Їх можна визначити за формулою
N M = N e (1 - О· мг ), (2)
де О· мг - ККД трансмісії (для коліснихтракторів - в межах 0,90-0,92, для гусеничних - 0,86-0,88; на його значеннявпливають такі експлуатаційні фактори, як якість мастила,технічного обслуговування і регулювання).
Втрати потужності наперекочування трактора пов'язані з утворенням колії ходовим апаратом, а такожз деформацією шин, подоланням сил тертя в підшипниках коліс (гусеницях) іін Ці втрати (кВт) залежать від швидкості руху агрегату:
N f = P f • v p = G • f т • v p (3)
Тут P f = G • f r - опірперекатуванню трактора, кН; vp - робоча швидкість агрегату, м/с.
Втрати потужності набуксування (кВт) обумовлені недостатнім зчепленням ходового апарату згрунтом. При цьому грунт зсувається, що супроводжується буксуванням і зниженнямпоступальної швидкості руху трактора:
N Оґ = N e • О· мг • Оґ/100. (4)
де Оґ - буксування,%.
Втрати потужності (кВт) наподолання трактором підйому можна визначити, якщо відомі силаопору підйому Р (, і швидкість руху агрегату:
N α = P f • v p = G • v p • i/ 100 (5)
Потужність N e вом , яка витрачається двигуном напривід механізмів через ВОМ, розраховується за формулою:
N e вом = N вом /О· вом (6)
Корисна (тягова)потужність (кВт), тобто потужність, яка витрачається на тягу робочих машин,залежить від умов роботи.
Для тягових ітягово-приводних агрегатів
N t = R M • v p = v p (k o • b + G M • i/100) (7)
длятранспортних агрегатів
N t = R M • v p = v p ( k o • b + G M • i/100) (8)
'
Витрати потужності залежатьвід швидкості руху агрегату, тому баланс потужності можна зобразити задопомогою графіка (рис. 1). Якщо нанести на графіку криву питомої тяговоговитрати палива, то побачимо, що мінімальний питома витрата
відповідаємаксимальному значенню тягової потужності N t max . Це дуже важливо для правильногокомплектування машинно-тракторних агрегатів та вибору завантажувальних і швидкіснихрежимів їх роботи.
Рис. 1. Графікзалежності витрат потужності від швидкості руху трактора
Продуктивністьагрегату пропорційна тягової потужності N t , а витрата палива на одиницювиконаної роботи пропорційний питомій витраті. Значить, найбільшоюпродуктивності і економічності (по витраті палива) можна досягти, колитрактор працює в режимі максимальної тягової потужності N t max (або близькою до неї) при мінімальномупитому витрату пального g T min , тобто при оптимальних робочих швидкостях.
Для сучаснихгусеничних тракторів ці швидкості приблизно рівні 2,0-2,5 м/с, а для колісних -3-4 м/с. Однак при комплектуванні агрегатів не завжди вдається цього домогтися,так як можуть бути обмеження робочої швидкості по агротехнічним вимогам(Якість роботи), а також через перевищення допустимого буксування та ін
Аналізі розрахунок експлуатаційних показників МТА
Розрахунокексплуатаційних показників МТА, які вказані у завданнях даної роботи,проводять для кожного стану грунту на заданих робочих швидкостях руху МТАза формулами використовуючи дані технічних характеристик тракторів.
Дотичнусилу на ведучих колесах (зірочках) трактора розраховують за формулою:
де Pкн-номінальна дотична сила тяги трактора, кН;
Мg -номінальний крутиться момент двигуна, кН.м;
nне -номінальна ефективна потужність двигуна, кВт;
iм - загальнепередавальне число трансмісії;
О·м.г. -ККД трансмісії і рушія;
r к - радіусколеса ведучого, м;
nн - номінальна частотаобертання колінчастого вала двигуна, 1/мін-1
О·м.г. = О—mц • О·nк • О·r,
де О·ц,О·к, О· r - ККД відповідно пари циліндричних, конічних шестереньі гусеничного ланцюга;
m, n -кількість пар циліндричних і конічних шестерень, що знаходяться в зачепленніпри роботі на даній передачі (визначається з кінематичного схеми трансмісіїтрактора).
Радіус колесаобчислити з урахуванням усадки шини за формулою:
rк = ro + Кш+ Hш,
де ro -радіус сталевого обода колеса, м;
Кш -коефіцієнт усадки шини (Кш = 0,75 ... 0,80)
hш - висоташини, м.
Длягусеничних тракторів rк дорівнює радіусу початковій окружності провідноюзірочки.
Сила зчеплення ходовогоапарату трактора з грунтом розраховується за формулою:
РСЦ =Gсц • Ој, кН
деGсц - зчіпну вага трактора, кН
Ој- Коефіцієнт зчеплення ходового апарату з грунтом.
Поєднуючийвага тракторів гусеничних і колісних з двома провідними мостами при роботі вскладі МТА на горизонтальній місцевості дорівнює вазі трактора, а при наявностіпідйомів (схилів) обчислити за формулою:
Gсц =Gтр • cos О±,
деGтр - сила тяжіння трактора, кН
О±- Кут підйому (спуску), град.
Уколісних тракторів з однією провідною віссю зчіпну вага при русі по схилу:
Gсц =32Gтр • cos О±,
Рушійнуагрегат силу Рдв для всіх варіантів визначають з урахуванням роботи МТА.
Придостатньому зчепленні рушіїв трактора з грунтом, коли сила зчеплення РСЦбільше номінальної дотичної сили Pкн (РСЦ в‰Ґ Pнк) рушійна агрегат силабуде дорівнює номінальній дотичній, тобто:
Рдв =Pкн
Принедостатньому зчепленні рушіїв трактора з грунтом, коли сила зчепленні РСЦменше номінальної дотичної сили Pнк (РСЦ
Рдв = Pсц
У цьому випадкуробота трактора в складі МТА не дозволяє повністю використовувати потужністьдвигуна.
Такимчином, в залежності від умов роботи МТА величини рушійної сили тракторазнаходиться в межах:
Pнк ≥Рдв ≤ Pсц
Принедостатньому зчепленні, коли Pсц
? Р добуде дорівнює:
О” Р к = Pкн -Pсц, кН
Зусилля,затрачуваний на перекочування трактора розраховується за формулою:
РF =Gтр * fтр * cosО±, кН
деfтр - коефіцієнт опору коченню трактора.
Зусиллявитрачається на підйом (спуск) трактора РО± визначається за формулою:
РО±= В± Gтр • sin О±, кН
Тяговезусилля трактора визначається з рівняння тягового балансу трактора в складіМТА за формулою:
РКР =РДВ - РF В± Р О±, кН
Тут можливі дваваріанти розрахунку зусилля на гаку трактора:
1.зчепленняходового апарату трактора з грунтом досить (поверхносно шар грунтуміцний), тобто
Pсц Pкн і Рдв = Pкн,
Pкрн = Pнк - РF В± Р О±, кН
...
