Расчет трактора ДТ-175С
ЗАДАНИЕ № 2. Определение составляющих тягового баланса и Баланса мощности трактора
Исходные данные:
Марка трактора ДТ-175С
Основная рабочая передача 2
Резервная рабочая передача 3
Максимальный уклон поля, бmax 2
Уравнение тягового баланса трактора (без вала отбора мощности, движение установившееся, на подъем; сопротивлением воздуха пренебрегли)
Ркн=Рf+Рб+Рнсц+Ркр, кН
Номинальная касательная сила тяги
Ркн=
где Nен в кВт; nн в об/мин (см.задание№1);
Ят - общее передаточное число трансмиссии;
змг - механический к.п.д. трансмиссии и гусеницы (для колесных тракторов
0,91-0,92, для гусеничных - 0,86-0,88);
rк - радиус качения ведущего колеса (звездочки), м;
Для колесных тракторов на пневматических шинах
rк=r0+лh,
где r0 - радиус обода колеса, м;
h - высота пневматической шины (равная ее ширине), м;
л - коэффициент усадки шины (для пневматических шин низкого давления 0,75-0,80);
Ркн(осн)=(9,55*56,9*39,74*0,88)/(0,355*1700)=31,48 кН
Ркн(рез)=(9,55*56,9*35,69*0,88)/(0,355*1700)=28,27 кН
Для гусеничных тракторов rк=rнo=0,355,
где rнo - радиус начальной окружности ведущей звездочки, м.
Максимальная сила сцепления
Fс max = мGc ,кН,
где Gс - сцепной вес трактора, кН;
м - коэффициент сцепления движителя с почвой
Fс max=0,7*61,26=42,88 кН
Для гусеничного трактора или трактора с четырьмя ведущими колесами:
Gc=G cos б,
где G - эксплуатационный вес трактора, кН;
б - уклон поля, град
Gc=61,3*соs20=61,26кг
Движущую силу Рд определяют из условия:
-если Ркн > Fc max, то Рд = Fc max;
-если Ркн ? Fc max, то Рд = Ркн;
Сопротивление качению трактора
Рf = G*f f,
где f - коэффициент сопротивления качению трактора
Рf=61.3*0.12=7,35 кН
Сопротивление движению трактора на подъем:
Рб = G sin б G,
где Я - уклон поля, % (sin б tg б = ).
Ра2=61,3*sin20=2,14кН
Сила тяги трактора
Ркр = Рд - (Рf + Рб)
Ркр2=31,48-(7,35+2,14)=22 кН
Ркр3=28,27-(7,35+2,14)=18,8 кН
График тягового баланса трактора (см. рис. 2.1) строят по данным таблицы 2.1 применительно к основной рабочей передаче. На оси абсцисс отмечают точки, соответствующие двум фонам поля. Формула баланса мощности трактора (без вала отбора мощности):
Nен = Nнсц + Nм + Nf +Nб + Nкр+Nд, кВт
Для определения составляющих баланса мощности вычисляют теоретическую Vт и рабочую Vр скорости трактора, км/ч. Теоретическая скорость движения
Vт
Vт2=0,377*0,355*1700/39,74=5,72 м/с
Vт3=0,377*0,355*1700/35,69=6,37 м/с
Рабочая скорость движения:
Vр = Vт (1- )
где д - буксование, % (находят из рисунка 1.3 или таблицы 1.4); n - фактическая частота вращения коленчатого вала, об/мин;
Vр2=5,72(1-3,7/100)*1250/1700=4,05 км/ч,
Vр3=6,37(1-3/100)*1240/1700=4,5 км/ч
При недостаточном сцеплении
n = nн + (nх - nн)
n=1700+(1800-1700)*(31.48-42.88)/31,48=1663,78 об/мин
n=1700+(1800-1700)*(28,27-42,88)/28,27=1648,3 об/мин
Рис. 2.1. График тягового баланса трактора
Потери мощности в трансмиссии трактора и на ведущих участках гусениц
NM=Neн(1-зМГ)
NМ=56,9*(1-0,88)=6,82 кВт
Потери мощности на буксование
Nд = ,
Nд = Nен змг ,
Nд=56,9*0,88*3,7/100=1,85кВт
Nд=56*0,88*3/100=1,48кВт
Затраты мощности на передвижение трактора
Nf = .
Nf2=7.35*4,05/3.6=8,27 кВт
Nf3=7,35*4,5/3,6=9,2 кВт
Затраты мощности на преодоление подъема
Nб = .
Na2=2,14*4,05/3.6=2,4 кВт
Na3=2,14*4,5/3,6=2,67 кВт
Тяговая мощность трактора (на крюке)
Nкр = .
Nкр2=22*4,05/3,6=24,75 кВт
Nкр2=18,8*4,5/3,6=23,5 кВт
Баланс мощности УN=6,82+8,27+2,4+24,75+1,85=56,9 кВт
Расчеты проведены правильно, УN = Nен ;
Тяговый к.п.д. трактора
зт = ,
Таблица 2.1. Результаты расчетов
Показатель |
Стерня |
||
Передача |
|||
основная рабочая |
резервная |
||
Номинальная касательная сила тяги Ркн, кН |
31,48 |
28,27 |
|
Максимальная сила сцепления, Fс max, кН |
42,88 |
42,88 |
|
Движущая сила РД, кН |
31,48 |
28,27 |
|
Сопротивление качению Рf, кН |
6,35 |
7,35 |
|
Сопротивление движению трактора на подъем Рб, кН |
2,14 |
2,14 |
|
Сила тяги (тяговое усилие) трактора Ркр, кН |
22 |
18,8 |
|
Теоретическая скорость движения, Vт, км/ч |
5,72 |
6,37 |
|
Буксование д, % |
3.7 |
3 |
|
Рабочая скорость движения Vр, км/ч |
4,05 |
4.5 |
|
Потери мощности, кВт: |
|||
- в трансмиссии Nм |
6,82 |
6,82 |
|
- на передвижение Nд |
1,85 |
1,48 |
|
- на подъем Nб |
2,4 |
2,67 |
|
Тяговая мощность трактора Nкр, кВт |
24,75 |
23.5 |
|
Баланс мощности УN, кВт |
56,9 |
56 |
|
Тяговый к.п.д. трактора зт |
0,43 |
0,42 |