Анализ и расчет эксплуатационных показателей МТА

Расчет эксплуатационных показателей МТА, которые указанны в задачах данной работы, проводят для каждого состояния почвы на заданных рабочих скоростях движения МТА по формулам используя данные технических характеристик тракторов.

Касательную силу на ведущих колесах (звездочках) трактора рассчитывают по формуле:

где Pкн– номинальная касательная сила тяги трактора, кН;

Мg - номинальный крутящийся момент двигателя, кН.м;

Nне - номинальная эффективная мощность двигателя, кВт;

iм - общее передаточное число трансмиссии;

ηм.г. - КПД трансмиссии и движителя;

r к - радиус колеса ведущего, м;

nн - номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, 1/мин-1

ηм.г. = ηmц • ηnк • ηr,

где ηц, ηк, η r - КПД соответственно пары цилиндрических, конических шестерен и гусеничной цепи;

m, n - количество пар цилиндрических и конических шестерен, находящихся в зацеплении при работе на данной передаче (определяется из кинематической схемы трансмиссии трактора).

Радиус колеса вычислить с учетом усадки шины по формуле:

rк = ro + Кш + hш,

где ro - радиус стального обода колеса, м;

Кш - коэффициент усадки шины (Кш = 0,75 . . . 0,80)

hш - высота шины, м.

Для гусеничных тракторов rк равняется радиусу начальной окружности ведущей звездочки.

Сила сцепления ходового аппарата трактора с почвой рассчитывается по формуле:

Рсц = Gсц • μ, кН

где Gсц – сцепной вес трактора, кН

μ - коэффициент сцепления ходового аппарата с почвой.

Сцепной вес тракторов гусеничных и колесных с двумя ведущими мостами при работе в составе МТА на горизонтальной местности равен весу трактора, а при наличии подъемов (склонов) вычислить по формуле:

Gсц = Gтр • cos α,

где Gтр - сила тяжести трактора, кН

α - угол подъема (спуска), град.

У колесных тракторов с одной ведущей осью сцепной вес при движении по склону:

Gсц = 32Gтр • cos α,

Движущую агрегат силу Рдв для всех вариантов определяют с учетом работы МТА.

При достаточном сцеплении движителей трактора с почвой, когда сила сцепления Рсц больше номинальной касательной силы Pкн (Рсц≥Pнк) движущая агрегат сила будет равна номинальной касательной, то есть:

Рдв = Pкн

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

Рдв = Pсц

В этом случае работа трактора в составе МТА не позволяет полностью использовать мощность двигателя.

Таким образом, в зависимости от условий работы МТА величины движущей силы трактора находится в пределах:

Pнк ≥ Рдв ≤Pсц

При недостаточном сцеплении, когда Pсц < Pнк потеря касательной силы тяги ΔР

к будет равна:

ΔР

к = Pкн – Pсц, кН

Усилие, затрачиваемое на перекатывание трактора рассчитывается по формуле:

Рf = Gтр * fтр * cosα, кН

где fтр - коэффициент сопротивления качению трактора.

Усилие затрачиваемое на подъем (спуск) трактора Рα определяется по формуле:

Рα = ±Gтр • sin α, кН

Тяговое усилие трактора определяется из уравнения тягового баланса трактора в составе МТА по формуле:

Ркр = Рдв - Рf ± Р α, кН

Здесь возможны два варианта расчета усилия на крюке трактора:

1. сцепление ходового аппарата трактора с почвой достаточно (поверхносный слой почвы прочный), т.е.

Pсц Pкн и Рдв = Pкн,

Pкрн = Pнк - Рf ± Р α, кН

сцепление ходового аппарата трактора с почвой недостаточно, в этом случае

Pсц < Pкн и Рдв = Pсц,

тогда

Pкр = Pсц - Рf ± Р α, кН

Эффективная мощность двигателя, исходя из условий сцепления ходового аппарата трактора с почвой, может быть определена также по двум вариантам:

1. достаточное сцепление