Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь



страница1/7
Дата22.06.2019
Размер0.84 Mb.
ТипМетодические указания
  1   2   3   4   5   6   7

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра эксплуатации

машинно-тракторного парка

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ В ЗЕМЛЕДЕЛИИ,

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ

В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ

Задания к практическим занятиям

Минск

2007


УДК 631.171 + 631.3] (07)

ББК 40.7я7

Т 38
Методические указания к практическим занятиям по дисциплинам: «Техническое обеспечение процессов в земледелии», «Проектирование механизированных процессов в растениеводстве» рассмотрены на заседании научно-методического совета агромеханического факультета и рекомендованы к изданию на ротапринте БГАТУ и использованию в учебном процессе.

Протокол № 1 от 22 февраля 2007 г.


Составители: канд. техн. наук, доцент В.Д. Лабодаев;

канд. техн. наук, доцент Т.А. Непарко


Рецензенты:

канд. техн. наук, доцент кафедры «Сельскохозяйственные машины» БГАТУ Г.А. Радишевский;

зам. генерального директора РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», канд. техн. наук В.П. Чеботарев


Т 38


Техническое обеспечение процессов в земледелии, проектирование механизированных процессов в растениеводстве : учеб.-метод. пособие к практич. занятиям / сост. В.Д. Лабодаев, Т.А. Непарко. — Минск : БГАТУ, 2007. — 56 с.

УДК 631.171 + 631.3] (07)

ББК 40.7я7
© БГАТУ, 2007.

СОДЕРЖАНИЕ


Задание 1 Изучение эксплуатационных режимов работы тракторных двигателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4


Задание 2 Движущая и тяговые силы МТА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

Задание 3 Определение тяговой мощности трактора и сопротивления агрегата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13


Задание 4 Выбор рабочих передач агрегата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23

Задание 5 Определение производительности МТА . . . . . . . . . . . . . . . . . .

31

Задание 6 Определение расхода топлива на единицу работы . . . . . . . . . .

41

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46



Задание 1


ИЗУЧЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ
РАБОТЫ ТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Цель задания: изучить скоростную характеристику тракторных двигателей при работе на номинальном и частичном режимах и научиться определять оптимальный режим работы, обеспечивающий наибольшую экономичность при различной степени загрузки.

Исходные данные: марка двигателя, число оборотов холостого хода на частичном режиме.

Задание:

1. Выписать данные тормозных испытаний тракторных двигателей (таблица 1.1) согласно варианту.

2. Построить скоростную характеристику и отметить зоны нормальной нагрузки и перегрузки тракторного двигателя.

3. Построить на скоростной характеристике кривые изменения основных параметров двигателя при работе на частичном режиме.

4. Выписать значения параметров двигателя при работе на основном и частичном режимах.

5. Построить график изменения удельного расхода топлива в зависимости от загрузки двигателя.


Порядок выполнения работы

1. Выписать данные тормозных испытаний двигателя согласно заданному варианту в виде таблицы 1. Результаты тормозных испытаний двигателя приведены в таблицах 1.11.7 в [2].

2. По данным таблицы 1 построить скоростную характеристику тракторного двигателя в прямоугольных осях координат: по оси абсцисс отложить частоту вращения коленчатого вала , с–1, а по оси ординат  крутящий момент Ме, эффективную мощность двигателя Ne, часовой расход топлива GT и удельный расход топлива ge (см. [1], рисунок 1.1).
Таблица 1.1 — Результаты тормозных испытаний
тракторного двигателя ___________


n, с-1






















Ме, кНм






















Ne, кВт






















GT, кг/ч






















ge, г/кВт·ч





















На графике скоростной характеристики отметить зону работы двигателя с регулятором (рабочая) и зону перегрузки при полной подаче топлива.

3. Используя всережимный регулятор двигателя, можно изменить основные параметры двигателя, приспособив их к конкретной (частичной) нагрузке. Этот процесс можно изобразить на скоростной характеристике путем построения частичного режима работы двигателя.

Для построения на графике скоростной характеристики кривых изменения основных параметров двигателя при работе на частичном режиме необходимо согласно варианту отметить на оси абсцисс соответствующее значение холостых оборотов на частичном режиме . Затем определить номинальную частоту вращения на частичном режиме по уравнению Б.Н. Антоновского:



, (1.1)
где  номинальная частота вращения при полной подаче топлива, с–1;

 число оборотов холостого хода при полной подаче топлива, с–1;

λ  коэффициент, учитывающий отклонение частоты вращения на частичном режиме (λ = 1,01,09);



 число оборотов холостого хода на частичном режиме (согласно варианту), с–1.

Полученное значение частоты вращения нанести на ось абсцисс.


К этой точке восстановить перпендикуляр до пересечения со всеми линиями основного режима (при полной подаче топлива). Эти точки пересечения будут номинальными значениями (, , , ) на частичном режиме. Соединить точки , с точкой штриховыми линиями.

Значение часового расхода топлива при холостом режиме работы двигателя на частичном режиме определить по уравнению:


. (1.2)
Полученное значение нанести на перпендикуляре, восстановленном к точке , и соединить его с точкой .

4. Выписать значения параметров двигателя при работе на основном и частичном режимах в виде таблицы 1.2.


Таблица 1.2 — Параметры двигателя при работе с полной подачей топлива
и на частичном режиме

Параметры двигателя

Работа двигателя при полной подаче топлива

Частичный режим

1. Номинальная эффективная мощность, кВт







2. Крутящий момент, кН·м







3. Часовой расход топлива, кг/ч







4. Удельный расход топлива, г/кВт·ч







5. Частота вращения на холостом ходу, с–1







6. Частота вращения при номинальной
мощности, с–1







7. Частота вращения при максимальном
крутящем моменте, с–1






5. Построение графика изменения удельного расхода топлива в зависимости от степени загрузки двигателя.

Для определения зависимости расхода топлива в процентах к удельному расходу топлива от степени загрузки двигателя необходимо составить таблицу 1.3.

Таблица 1.3 — Изменение удельного расхода топлива


от степени загрузки двигателя

Загрузка двигателя

Удельный расход топлива

Степень загрузки

Мощность двигателя, кВт

г/кВт·ч

% к расходу при

1,0







100

0,8










0,6










0,4










0,2









По указанной в таблице 1.3 степени загрузки двигателя рассчитать значения мощности, соответствующие степени загрузки. Удельный расход топлива определить по скоростной характеристике при полной подаче топлива соответственно развиваемой мощности. Найденные значения удельного расхода топлива выразить в процентах, приняв удельный расход топлива при номинальной мощности за 100 %.

По данным таблицы 1.3 построить график изменения удельного расхода топлива в зависимости от степени загрузки двигателя: по оси абсцисс отложить в масштабе степень загрузки двигателя в процентах, а по оси ординат  удельный расход топлива, начиная со 100 %.
Варианты исходных данных к заданию 1


Номер варианта

Марка двигателя



, с–1

Номер варианта

Марка двигателя



, с–1

1

Д-260.16

32,5

16

СМД-60

30,8

2

Д-260.7С2

32,2

17

СМД-62

32,5

3

Д-260.4С2

30,8

18

СМД-66

28,3

4

Д-260.1С2

32,2

19

А-01М

26,7

5

Д-260.2-2С2

32,5

20

ЯМЗ-238НБ

26,7

6

Д-21

25

21

ЯМЗ-240Б

29,2

7

Д-120

29,2

22

Д-160

18,3

8

Д-37Е

28,3

23

Д-181

29,2

9

Д-50

26,7

24

Д-260.2-2С2

33,3

10

Д-55М

25,8

25

Д-260.1С2

32,2

11

Д-240

33,3

26

Д-260.4С2

32,2

12

Д-240Т

32,5

27

Д-240Т

32,2

13

Д-260Т

32,2

28

ЯМЗ-238Н5

27,5

14

А-41

26,7

29

Д-260.16

30,8

15

СМД-14Н

27,5

30

Д-260.7С2

30,0

Задание 2

ДВИЖУЩАЯ И ТЯГОВЫЕ СИЛЫ МТА
Цель задания: усвоить характер механизма образования движущей силы, научиться определять значения движущей силы в различных почвенных условиях, а также предельное значение тягового усилия.

Исходные данные: марка трактора, передача, угол уклона местности.

Расчеты проводить для следующих почвенных условий:

1) поле, подготовленное под посев;

2) залежь.



Примечания.

1. Трактор используется без дополнительных грузов при равномерном движении и отключенном ВОМ.

2. В расчетах принимать средние значения показателей: коэффициенты сцепления движителей с почвой, коэффициенты сопротивления качению тракторов и др.

3. Колесные тракторы используются с задними ведущими колесами без включения ходоуменьшителей и редукторов. При отсутствии справочных данных расстояние от центра тяжести до вертикальной плоскости, проходящей через геометрическую ось качения задних колес, принять равным 1/3 продольной базы трактора.


Методика расчета
Расчет движущей силы. Движущая сила ограничивается либо номинальным значением касательной силы тяги при достаточном сцеплении, либо максимальной силой сцепления при допустимом буксовании, т.е. равна наименьшей из двух сил или .

Касательную силу тяги (кН) для условий, заданных по варианту, рассчитать по формуле:



, (2.1)
где  номинальная эффективная мощность, кВт;

 передаточное отношение трансмиссий от коленчатого вала двигателя к оси ведущих колес трактора;

 механический КПД трансмиссии трактора;

 радиус качения движителей, м;

 частота вращения коленчатого вала двигателя при номинальном скоростном режиме, с–1.

Необходимые для расчета исходные данные принять по техническим характеристикам тракторов (таблицы 1.2 и 1.3 в [1]).

Механический КПД трансмиссии определить по зависимостям:

● для колесных тракторов


; (2.2)
● для гусеничных тракторов с механической коробкой перемены передач
, (2.3)
где ,  соответственно механический КПД одной пары цилиндрических и конических зубчатых колес трансмиссии трактора (таблица 1.4 в [1]);

α, β  соответственно число пар цилиндрических и конических зубчатых колес, находящихся в зацеплении (таблицы 1.2 и 1.3 в [1]);



 механический КПД гусеничной цепи.

Для колесных тракторов на пневматических шинах радиус качения рассчитать по формуле:


, (2.4)
где  радиус посадочной окружности стального обода (таблица 1.2 в [1]), м;

 высота поперечного профиля шины, м;

 коэффициент усадки (деформации) шины (таблица 1.6 в [1]).

Максимальную силу сцепления для гусеничных тракторов и колесных со всеми ведущими колесами определить по формуле:


, кН, (2.5)
а для колесных тракторов с одной ведущей осью
, (2.6)
где  эксплуатационный вес трактора, кН;

μ  коэффициент сцепления движителей с почвой (приложение 1);



 продольная база трактора (расстояние между осями колес, м);

a  расстояние от центра тяжести трактора до вертикальной оси, проходящей через геометрическую ось качения ведущих колес (таблица 1.2 в [1]), м;

α  угол уклона местности, град.

Определив значение и для двух заданных фонов, указать значение для поля, подготовленного под посев и залежи. Сделать заключение, когда движущая сила ограничивается силой сцепления ходового аппарата трактора с почвой, а когда  касательной силой тяги.

Построить графики изменения движущей силы в зависимости от почвенных условий и указать зоны достаточного и недостаточного сцепления (рисунок 2.1).


Расчет номинальной силы тяги. Номинальную силу тяги трактора для заданных условий определить по формуле:
, кН, (2.7)

где  коэффициент сопротивления качению трактора (таблица 1.7 в [1]).



Варианты исходных данных к заданию 2


Варианты

Исходные данные

Варианты

Исходные данные

1

Т-25 А; V; α = 2

16

ДТ-75 БВ; II; α = 1

2

Т-40 М; IV; α = 3

17

Т-150; Iр3п; α = 3

3

Т-40 АМ; V; α = 1

18

Т-4А; III; α = 2

4

МТЗ-80; VI; α = 2

19

Т-130; II; α = 1,5

5

МТЗ-80; V; α = 3

20

Т-25 А; IV; α = 1

6

ЮМЗ-6 КМ; III; α = 2,5

21

Т-40 М; III; α = 3

7

МТЗ-100; IX; α = 3

22

МТЗ-80; IV; α = 2,5

8

МТЗ-102; X; α = 1

23

ЮМЗ-6 КМ; II; α = 1

9

МТЗ-142; VI; α = 2

24

МТЗ-100; XI; α = 2

10

МТЗ-145; VII; α = 4

25

МТЗ-142; VIII; α = 1

11

Т-150 К; IIр3п; α = 2,5

26

ЛТЗ-145; VI; α = 2

12

К-701; IIр3п; α = 1

27

Т-150 К; IIр4п; α = 1,5

13

Т-54 С; III; α = 3

28

К-701; IIIр1п; α = 1,5

14

Т-70 С; IV; α = 1

29

МТЗ-80; V; α = 1

15

ДТ-75 МВ; II; α = 2

30

МТЗ-100; X; α = 1




Рисунок 2.1 — График зависимости движущей силы колесного трактора
от коэффициента сцепления в разных условиях движения:

а  поле, подготовленное под посев; б  залежь
Задание 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯГОВОЙ МОЩНОСТИ ТРАКТОРА
И СОПРОТИВЛЕНИЯ АГРЕГАТА

Цель задания: изучить порядок и освоить методику расчета тяговой мощности трактора, рабочего и холостого сопротивления агрегата, использование табличных данных тяговых характеристик тракторов при расчетах машинно-тракторных агрегатов.

Исходные данные: наименование технологической операции, состав и рабочая скорость движения машинно-тракторного агрегата, уклон местности, буксование движителей.
Методика расчета
Определение тяговой мощности трактора

Мощность двигателя трактора или самоходной машины расходуется как на совершение полезной работы, так и на преодоление внешних и внутренних сил сопротивления перемещению машинно-тракторного агрегата по рабочему участку.

Баланс мощности при работе трактора или самоходной машины (при равномерном движении)  это распределение мощности двигателя на преодоление различных видов сопротивлений, т.е.
. (3.1)
Потери мощности в трансмиссии NM (кВт), связанные с преодолением сил трения в подшипниках, шестернях, механизмах гусеничной цепи, определить по формуле:

, (3.2)

где  механический КПД трансмиссии (таблица 1.4 в [1]).

Потери мощности на перекатывание трактора (кВт), связанные с образованием колеи ходовым аппаратом, а также с деформацией шин, преодолением сил трения в подшипниках колес (гусениц) и др., определить по формуле:

, (3.3)
где  сопротивление перекатыванию трактора, кН;

 эксплуатационный вес трактора (таблицы 1.2 и 1.3 в [1]), кН;

 коэффициент сопротивления качению трактора;

 рабочая скорость движения агрегата, м/с.

Потери мощности на буксование Nδ (кВт), обусловленные недостаточным сцеплением ходового аппарата с почвой и снижением поступательной скорости движения трактора, рассчитать по формуле:


, (3.4)
где δ  буксование движителей, %.

Потери мощности на преодоление трактором подъема Nα (кВт) определить по формуле:


, (3.5)
где  сопротивление движению трактора на подъем с углом склона α, кН.

Мощность (кВт), которая расходуется двигателем на привод механизмов через ВОМ, рассчитать по формуле:


, (3.6)

где  мощность, затрачиваемая на привод ВОМ (таблица 2.12 в [1]), кВт;



 КПД ВОМ ( = 0,93–0,96).

Полезную (тяговую) мощность Nт (кВт) трактора, исходя из уравнения баланса мощности МТА, определяют по формуле:


. (3.7)
Условия и степень использования мощности трактора характеризует его тяговый КПД. При работе тягово-приводного агрегата определить общий (полный) КПД трактора
. (3.8)
При работе тягового агрегата , поэтому
. (3.9)
Определение сопротивления агрегата
Общее сопротивление тяговых агрегатов (кН), рабочие органы которых взаимодействуют с почвой (культиваторы, бороны и др.), определить по формуле:

(3.10)
где  удельное сопротивление машины (приложение 2), кН/м;

 конструктивная ширина захвата машины, м;

 число машин в агрегате;

 вес сцепки, кН;

коэффициент сопротивления перекатыванию сцепки (приложение 3);

 вес агрегата, кН;

 вес одной рабочей машины, кН.

Общее сопротивление тягово-приводных агрегатов (кН), у которых часть мощности тратится на привод ВОМ (сажалки, прицепные комбайны и др.), определить по формуле:


, (3.11)
где RВОМ = 0,159NВОМ  дополнительное условное сопротивление, эквивалентное мощности, передаваемой через ВОМ, кН;

NВОМ  мощность, затрачиваемая на привод ВОМ, кВт;

 механический КПД трансмиссии;

 передаточное число трансмиссии (таблицы 1.2–1.3 в [1]);

 радиус качения ведущего колеса трактора (формула (2.4)), м;

 номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя (таблицы 1.2 и 1.3 в [1]), с-1;

 КПД ВОМ.

Радиус качения для гусеничных тракторов равен радиусу начальной окружности r0 ведущих зубчатых звездочек (таблица 1.3 в [1]).

Сопротивление (кН) тяговых транспортных агрегатов (прицепов) определить по формуле:
, (3.12)
где  конструктивный вес прицепа (машины), кН;

 вес груза, кН;

V  объем кузова, м3;

γ — плотность груза (приложение 4);

λ  коэффициент использования объема кузова (таблица 3.1);

 коэффициент сопротивления перекатыванию прицепа (машины) (таблица 3.2).
Таблица 3.1 — Нормативные значения коэффициентов 
использования объема технологических ёмкостей


Сельскохозяйственные машины



Зерноуборочные комбайны

Сеялки


Картофелесажалки

0,95

0,75–0,85

0,75

Таблица 3.2 — Значения коэффициента сопротивления качению


в различных условиях движения


Группа дорог



I

II

III



0,05

0,08


0,15

Каталог: sites -> default -> files -> field -> publikatsiya file
publikatsiya file -> Министерство сельского хозяйства и продовольствия
publikatsiya file -> Конспект лекций для студентов факультета предпринимательства и управления, специальности 1 25 01 07 «Экономика и управление на предприятии»
publikatsiya file -> Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь
publikatsiya file -> Министерство сельского хозяйства и продовольствия
publikatsiya file -> Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь
publikatsiya file -> При настройке противорежущего бруса и замене ножей ротора и ноже¬вой опоры работать необходимо в защитных рукавицах
publikatsiya file -> Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница