Эффективное использование машинно-тракторных агрегатов: Расчет состава и определение режимов работы машинно-тракторного агрегата

НИЖЕГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ 
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

 

 

Кафедра эксплуатации МТП

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Эффективное использование  машинно-тракторных агрегатов:

Расчет состава и определение  режимов работы  
машинно-тракторного агрегата.

 

 

 

Выполнила: студентка  агрономического факультета  5 курса группы ТЗ-13  Зюзина А.Л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Н.Новгород, 2011

 

Задание № 24. Установить рациональный состав агрегата для заданных условий эксплуатации:

• название сельскохозяйственных работ, выполняемых комплексным агрегатом: культивация на глубину 7 см;
• марка трактора: Т-150К;
• марка с/х машин: КПС-4;
• удельное сопротивление машины, при V₀= 5 км/ч: К_о=2,0 кН/м;
• темп нарастания удельного сопротивления ∆_с= 2,4 %;
• технологически допустимые скорости движения агрегата : 7-12 км/ч;
• уклон местности i = 1,0%;
• допустимый коэффициент использования номинальной силы тяги трактора η_ди = 0,93.

 

Выполнение:

1. По тяговой характеристике трактора для заданного агрофона установили значения N_{кр мах}, P_крн, V_кр для отдельных передач и занесли в таблицу 1.

 

Таблица 1. Параметры потенциальной тяговой  
характеристики трактора Т-150К.

Показатели	Передачи трактора
	I	II	III	IV
Максимальная тяговая  мощность Nкр мах, кВт	72,3	77,0	77,8	75,6
Номинальная сила тяги Pкрн, кН	37,2	30,9	25,5	21,1
Рабочая скорость Vкр,км/ч	7,0	9,0	11,0	12,9

 

2. Используя данные таблицы 1 строим график потенциальной тяговой характеристики трактора и определяем с его помощью зону рациональной тяговой загрузки, интервал рациональных по загрузке рабочих скоростей и возможные рабочие передачи трактора для заданных условий агрегатирования.

Рис.1 Потенциальная тяговая  характеристика агрегата

Т-150К + СП11 + 2КПС-4

 

Как видно из графика, наибольшая мощность трактора Т-150К соответствует  2,3,4 передачам, интервалу тяговой  нагрузки от 21 до 31 кН и рабочим скоростям  от 9,0 до 13 км/ч. Однако 4-я передача находится  за пределами интервала технологически допустимых рабочих скоростей для культиватора КПС-4. Поэтому к числу рациональных рабочих передач трактора в данном случае можно отнести 2 и 3. Окончательный выбор основной рабочей передачи будет сделан по результатам тягового расчета МТА, который выполняется применительно к возможным передачам.

 

3. Произведем расчет состава тягового МТА применительно к возможным передачам в случае движения на подъем, подберем (при необходимости) сцепку, подсчитаем тяговое сопротивление МТА при работе в заданных условиях.

 

Максимальное число машин  в агрегате подсчитывается для всех рациональных рабочих передач трактора. Которые находятся в интервале  технологически допустимых скоростей, но не более, чем для трех по формуле (с округлением в меньшую сторону).

 

где  P_крн – номинальная сила тяги трактора по данной передаче из числа возможных; Rсц – тяговое сопротивление сцепки (сначала принимается 1,5 кН, а потом уточняется расчетом); Rм – тяговое сопротивление рабочей машины, кН

 

где В_к – конструктивная ширина захвата машины, м;

G_м – вес машины, кН.

 

 

 

 

 

 

Потребный фронт прицепной  универсальной сцепки

 

 

 

 

Тяговое сопротивление сцепки

 

 

 

 

Тяговое сопротивление агрегата

 

 

 

 

4. Оценим загрузку трактора при работе агрегата на каждой из передач, для которых проведен расчет состава агрегата.

Оценку произведем по коэффициенту использования номинальной силы тяги трактора η_и на каждой передаче

 

За основную принимают  ту передачу, значение η_и для которой ближе к допустимому, но не превышает его.

 

 

 

 

5. Определим запас силы тяги трактора на основной (выбранной) передаче:

 

где R_α = G - сопротивление движению трактора на подъем, кН.

Данный запас силы тяги трактора может быть использован  для агрегата без перехода на пониженную передачу.

 

 

 

6. Определим тяговое сопротивление агрегата в транспортном положении:

 

где f_м – коэффициент сопротивления перекатыванию ходовых колес рабочих машин.

 

 

 

7. Составим эксплуатационно-техническую характеристику, рассчитанного МТА в форме таблицы 2.

 

Таблица 2. Эксплуатационно-техническая  характеристика агрегата.

Наименование показателей	Значение показателей
Марка трактора	Т-150К
Марка сцепки	СП-11
Марка с/х машин	КПС-4
Количество машин n, шт.	2
Количество обслуживающего персонала т, чел.	1
Ширина захвата Вр, м	8
Рабочая передача	3
Рабочая скорость Vр, км/ч	11,0
Скорость движения на повороте Vx, км/ч
Номинальная сила тяги трактора Ркрн, кН	25,5
Тяговое сопротивление Ra, кН	20,8
Расход топлива на рабочем ходу Gтр, кг/ч
Расход топлива на холостом ходу Gтх, кг/ч
Коэффициент использования номинальной силы тяги трактора ηи	0,84
Коэффициент использования тяговой мощности ηим	0,93
Условный коэффициент полезного действия трактора ηу

 

Литература:

1. Эффективное использование машинно-тракторных агрегатов: учебно-методическое пособие по выполнению расчетных работ. Н.Новгород: НГСХА,2008. 76 с.