Расчет показателей и построение графика энергобаланса зерноуборочного комбайна

Для устойчивой работы комбайна необходимо постоянное выполнение условия ,

где - эксплуатационная мощность двигателя, кВт; - общая мощность, необходимая на работу комбайна, кВт.

Общая мощность, необходимая на работу комбайна, складывается из мощности на привод барабана (ротора) N, мощности на привод остальных рабочих органов N_ро и мощности на самопередвижение комбайна (агрегата) N_п, т.е.

. (58)

Комбайн должен работать с подачей, равной пропускной способности , а, следовательно, с допустимыми потерями зерна .Поэтому все составляющие мощности определяют для . Мощности N и N_ро на привод барабана (ротора) и остальных рабочих органов будут постоянными во всем диапазоне изменения урожайности (А = I...6 т/га). Значение N рассчитывают по зависимости (35), a N_ро выбирают по экспериментальным данным, сведенным в табл. 8.

Мощность на самопередвижение самоходного комбайна N_п определяют по выражению:

, кВт, (59)

где - сопротивление комбайна перекатыванию, Н; Ро - удельное сопротивление комбайна перекатыванию, Н/т; M_к - масса комбайна, т;

G_к - вес комбайна, Н; - уклон поля, при котором комбайн может работать с номинальной пропускной способностью (величина не превышает 3 градусов); - коэффициент полезного действия трансмиссии ходовой части комбайна; = 0,95…0,98 - коэффициент, учитывающий буксование колес.

Масса комбайна, используемая в расчетах энергобаланса,

, (60)

где М _э - эксплуатационная масса комбайна, т; - масса технологических материалов, накопленных в бункере и копнителе комбайна, т.

Скорость движения комбайна, необходимую для работы комбайна на разных по урожайности фонах с приведенной подачей, равной пропускной способности (), находят из выражения

, (61)

где - стандартный коэффициент соломистости.

Основные данные для расчетов составляющих энергобаланса приведены в табл. 8.

Таблица 8

Справочные данные для расчетов

 

Ком-байн	Показатели
	Nдв, кВт	Мэ, т	М, т	Р0, Н/т	тр	Nро, кВт	Vб,м^3
						с копнителем (капотом)	с измельчителем
ПН-100	55… 57^3	3,5 3,37^3	1,1… 1,4	800…1500^3 1200…2000	0,88…0,92^3	8…9,0	-	1,7
КЗС-3		6,9	1,6… 2,0	1200…2000	0,84…0,89	9…10,5	18…20	2,5
СК-5	88,2	8,0	2,2… 2,7	1200…2000	0,83…0,88	10…12,5	24…27	3,0
Енисей-1200-1	102,9	8,7	3,1… 3,8	1200…2000	0,83…0,88	11…13	25…28	4,5
Дон-1500		13,4* 13,7^1	4,2… 5,2	900…1600	0,7…0,85	18…22	37…45	6,0^2
СК-10 В	184; 194,8	14,66^1	3,9… 4,9	900…1600	0,7…0,85	35…40	55…60	6,0^2
Дон-2600 ВД		14,84^1	4,2… 5,2	900…1600	0,7…0,85	32…37	55…60	6,0^2

*- с жаткой захватом 6 м;

¹⁾- с жаткой захватом 7 м;

²⁾- допускается переполнение до 0,3…0,4 м³

³⁾- показатели по трактору МТЗ - 80.

 

При комплектации комбайнов измельчителями и уборке урожая со сбором всей или части (половы) незерновой фракции в прицепную тележку типа 2ПТС - 4 - 887 с вместимостью кузова 45 м³ массу комбайна определяют по зависимости

, (62)

где - масса зерна в бункере комбайна, т; - вместимость (объем) бункера, м³; - плотность зерна, т/м³.

Мощность на самопередвижение агрегата (комбайн + 2ПТС - 4 - 887) можно определить по выражению

, кВт, (63)

где - сопротивление перекатыванию комбайна;

- сопротивление перекатыва­нию прицепа; М_п - масса прицепа, заполненного измельченной незерновой частью урожая, т; G_п - вес прицепа, Н; Р_оп - удельное сопротивление перекатыванию прицепа, Н/т.

Масса заполненного прицепа 2ПТС-4-887 варьирует от 5,5 до 6,0 т. Удельное сопротивление перекатыванию прицепа из-за более высокого, чем в ходовой части комбайнов, давления в шинах и меньшего диаметра колес варьирует от 1400 до 2100 Н/т.

 

Мощность на самопередвижение уборочного агрегата, состоящего из трактора типа МТЗ-80 и прицепного комбайна ПН-100 можно определить по зависимости

, кВт,

где - общее сопротивление перекатыванию агрегата (Н), складывающееся из сопротивлений перекатывания трактора (Р^/_т) и комбайна (Р^/_к); - коэффициенты полезного действия трансмиссии () и учета буксования () ведущих колес трактора.

Сопротивление перекатыванию трактора (Р^/_т) определяют по соотношению

,

где - масса трактора с учетом распределения массы прицепного (полунавесного) комбайна по опорам (прицепная сница и опорные колеса), т; = 0,5…0,6 т - масса комбайна, передаваемая через сницу на трактор;

- сила тяжести (вес) трактора с догрузкой от комбайна, Н; Р_от - удельное сопротивление перекатыванию трактора, Н/т.

 

Сопротивление перекатыванию прицепного комбайна

,

где - масса комбайна, приходящаяся на его ходовые колеса, т; - масса зерна в заполненном бункере комбайна, т; - масса комбайна, переданная через сницу на трактор, т; - сила тяжести (вес), приходящаяся на ходовые колеса комбайна.

 

Необходимые данные для расчета приведены в табл. 8.

Значения N_п или N^/_п подсчитывают для следующего ряда урожайностей:

А = I,0; 2;0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 т/га.

В их числе должна быть и урожайность, указанная в выполняемом варианте задания.

 

По полученным данным строим графики и в зависимости от урожайности А (рис.22).

Рис.22. График энергобаланса зерноуборочного комбайна

 

Для упрощения построения графической зависимости гра-

фики изменения мощностей N_po, N и N_п от урожайности начинаются каждый раз не от оси Х (от 0), а от линии ранее нанесенного графика составляющей, т.е. сразу осуществляется последовательное суммирование.

Вертикальная линия, проходящая через точку пересечения прямой линии N_дв и кривой делит все фоны по урожайности на две зоны 1 и II.

По условиям энергобаланса необходимо сделать заключение о том с какой приведенной подачей q₁, q₂ может и должен работать комбайн в I и II зонах.

 

Список литературы

 

1.Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. - М.: Колос, 1994.

2. Кленин Н.И. Обоснование параметров работы вентиляторов с.-х. машин: Методические рекомендации. - М.: МИИСП,1994.

3.Ломакин С.Г., Бердышев В.Е.. Методические указания к лабораторным работам по разделу курса "Теория и расчет уборочных машин". - М.: МИИСП: ч. I. I986.

4.Васильев Б.А., Грецов Н.А. Гидравлические машины. - М.: Агропромиздат, 1988.