Расчет показателей тягового баланса трактора

 

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт»

Кафедра эксплуатации и сервиса транспортных средств

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

по дисциплине

«Эксплуатация и ремонт машинно-тракторного парка и эксплуатация технического оборудования»

 

Вариант № 71

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент 5 курса

 Мз 09-471

Иванов В.М

 

Проверил:

Бережнов Н.Н

 

 

 

Кемерово 2014

 

Задание 1. Расчет показателей тягового баланса трактора. Определение тягово-сцепных показателей трактора. Графический анализ тягового баланса трактора

 

 

Таблица 1.1 - Исходные данные для расчета задания 1

Марка трактора	Номинальные значения		Эксплуата- ционная масса трактора , кг	Начальный радиус , м	Вид работы	Агрофон
	, кВт	, с-1
МТЗ-1221	100,0	36,0	5600	0,483	Прессование валков в рулоны (тюки)	Стерня нормальной влажности

 

Окончание таблицы 1.1

Величина уклона , град	Диапазон рабочих скоростей, км/ч	Общее передаточное число трансмиссии			Значение коэффициента
		на передаче			сцепления	сопротивления качению
		2	3	4
1.5	6-9	107.42	89.03	79.95	0,7-0,8	0,06-0,08

 

1) Рассчитать радиус качения  ведущего колеса или звездочки  для трактора, заданного по варианту

 

, для колесных тракторов

 

где     - радиус окружности стального обода колеса, м

- высота поперечного  профиля шины, м 

- коэффициент усадки  шины на стерне и залежи =0,75,   

 

=0,483+0,75 0,393=0.484.м

 

2) Рассчитать номинальную  касательную силу тяги трактора  , кН

где -номинальная эффективная мощность двигателя трактора, кВт

- общее передаточное число трансмиссии

- механический коэффициент полезного действия(КПД) трансмиссии трактора для колесных тракторов =0,91-0,92,

- радиус качения, м

- номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, с-1

 

 Н

 

 Н

 

 Н

 

3) Рассчитать максимальную  силу сцепления движителей трактора  с почвой  , кН

 

= ,                                           

      

=55.944 0,8=44.7 кН

 

где - сцепной вес трактора, кг;

-коэффициент сцепления  движителей трактора с почвой  Для гусеничных тракторов и колесных с двумя ведущими осями (колесной схемой 4К4) = ,а при наличии уклона местности (подъема/спуска)

 

=                                      

где - эксплуатационный вес трактора, кг;

-угол подъема/спуска, град.

 

=5600 0,999=54.8           кН

 

При недостаточном сцеплении движителей трактора с почвой, когда максимальная сила сцепления меньше номинальной касательной силы ( ) движущая агрегат сила будет равна силе сцепления трактора с почвой, то есть

 

В этом случае условия работы трактора в составе МТА не позволяют полностью реализовать потенциал двигателя по мощности и тяговые свойства трактора ограничены условиями сцепления его движителей с почвой.

        

          Определение сил сопротивления движению трактора

 

При установившемся движении агрегата с постоянной скоростью и отсутствии сопротивления воздуха силами сопротивления движению трактора являются: сила сопротивления качению и сила сопротивления движению трактора на подъем/спуск .

Сила, затрачиваемая на самопередвижение трактора (сопротивление перекатыванию), кН

 

где - коэффициент сопротивления перекатыванию трактора Усилие, затрачиваемое на подъем/спуск трактора, кН

 

=0.08 5600 0.999=4.3   кН

 

         

 

              кН

 

Для упрощения расчета рассматриваем только случай движения трактора на подъем.

 

 

 

           6) Принимая скорость движения трактора постоянной и движение агрегата установившимся получаем уравнение тягового баланса трактора при работе в агрегате

Таким образом, одной из важнейших величин, входящих в уравнение тягового баланса трактора при работе в агрегате, является движущая агрегат сила ,от величины которой зависит сила тяги на крюке трактора, а значит и состав агрегата

                          

             

               =44.7-(4.3+1.4)= 39                           кН

 

 

Таблица 1.2 - Определяемые параметры по заданию 1

№ передачи	Радиус качения , м	Касательная сила тяги трактора , кН	Сцепной вес трактора , кН	Силы сопротивления движению трактора		Сила сцепления трактора с почвой , кН	Движущая сила трактора , кН	Условия сцепления (дост./недост.)	Тяговое усилие трактора , кН
				, кН	, кН
2	0.484	90.1	54.8	4.3	1.4	44.7	44.7	недост	39
3		74.7					44.7	недост	39
4		67.1					44.7	недост	39

 

 

Таблица 1.3 - Исходные данные для графического анализа тягового баланса трактора

Агрофон	Касательная сила тяги , кН			, кН	Движущая сила , кН			, кН	, кН	Тяговое усилие , кН
	на передаче				на передаче					на передаче
	2	3	4		2	3	4			2	3	4
Стерня нормальной влажности	90.182	74.743	67.120	44.7	44.7	44.7	44.7	4.3	1.4	39	39	39

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2. Расчет показателей баланса мощности трактора. Определение тягового КПД трактора

Таблица 2.1 - Исходные данные для расчета задания 2.

№ передачи	Затраты сил на перекатывание , кН	Затраты сил на преодоление подъема , кН	Движущая сила, кН	Тяговое усилие трактора , кН	Буксование , %
2	4.3	1.4	44.7	39	0.6
3	4.3	1.4	44.7	39	0.6
4	4.3	1.4	44.7	39	0.6

 

1) Рассчитать значения  теоретической  , км/ч и рабочей , км/ч

         

        

где    **тр -общее передаточное число трансмиссии

          - радиус качения, м

 

- номинальная частота вращения  коленчатого вала двигателя, с-1

2 =8.3     км/ч

 

3 =10.4    км/ч

 

4 =11.18   км/ч

 

 

 

        км/ч

 

       км/ч

 

       км/ч

 

где - буксование движителей трактора.

       **=

         

 

 

где , – экспериментальные коэффициенты, описывающие кривую буксования при тяговых испытаниях тракторов

 

 – коэффициент использования  сцепного веса трактора.

 

       

 

       

                   

 

 

2) Рассчитать составляющие  баланса мощности трактора:

- на преодоление механических  потерь в трансмиссии , кВт

 

                   кВт

 

 

 

 

 

- на преодоление подъема/спуска , кВт

              

         

 

2                           кВт

3                           кВт

4                           кВт

 

- на преодоление сопротивления перекатыванию , кВт

          

         

 

2                       кВт

3                        кВт

4                        кВт

 

- на преодоление буксования  движителей  , кВт

2                      кВт

3                      кВт

4                        кВт

- тяговую мощность трактора (мощность на крюке) , кВт

               

               

        

          2                     кВт

         3                     кВт

         4                      кВт

3) Определить коэффициент  использования мощности на крюке (тяговый КПД)

              2

               3

            4

 

Таблица 2.2 - Определяемые параметры по заданию 2.

№ передачи	Скорость движения трактора, км/ч		Затраты мощности, кВт				Тяговая мощность , кВт	Тяговый КПД
	теоре-тичес-кая	рабочая	в транс-миссии	на спуск/ подъем	на пере-катыва-ние	на буксова-ние
2	8.3	5.2	8	2.1	6.4	38.4	48.8	0.45
3	10.4	6.3	8	2.5	7.8	47.1	32.9	0.34
4	11.1	7	8	2.7	8.4	49.6	28.5	0.31