Расчет баланса мощности трактора

 

Баланс мощности трактора показывает распределение эффективной мощности двигателя по отдельным видам сопротивлений и определить мощность, расходуемую на полезную работу.

 

1.1 Цель работы

 

Целью выполнения работы является установление зависимости величины полезной мощности трактора от его загрузки, скорости движения и величины угла подъема.

 

1.2 Исходные данные и методические указания к выполнению работы

 

При выполнении работы необходимо построить график зависимости мощности расходуемую на полезную работу от величины угла подъема (α) в интервале от 0⁰ до 10⁰ с шагом в 2⁰.

Исходные данные для выполнения работы приведены в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1 Исходные данные

Номер варианта	Марка трактора	Загрузка трактора,%	Скорость движения, км/ч
	Т-25
	Т-16М		7.6
	Т-40М		9,7
	МТЗ-80		8,9
	МТЗ-82		7,2
	ЮМЗ-6
	Т-150К		13,4
	Т-157		10,6
	ДТ-75М		7,5
	Т-150		8,6
	ТДТ-55		3,1
	ЛХТ-55		6,3
	ЛХТ-100А
	Т-4А		5,2
	Т-130М		3,6
	Т-130Б		3,2
	Т-16М		4,9
	МТЗ-82		12,3
	ДТ-75М		7,3
	ЛХТ-100А
	Т-130М		5.1

 

Эффективная мощность двигателя Nе (таблица 1.3) расходуется на полезную работу – преодоления тягового сопротивления агрегатируемой с ним машины Nкр (тяговая мощность) и на привод активным рабочим органом от ВОМ NВОМ. Часть мощности расходуется на преодоление сопротивлений в трансмиссии трактора Nтр, подъема Ni, на качение Nкач и буксование Nб.

Баланс мощности трактора при неравномерном движении на подъеме выражается уравнением

 

;

 

Потери мощности в трансмиссии Nтр. В передаточных механизмах трактора мощность затрачивается на трение между зубьями шестерен, в подшипниках и сальниках валов, в гусеничной цепи, а также перемешивание масла. Общий КПД трансмиссии гусеничных тракторов на основных рабочих передачах примерно равен 0,86-0,88, колесных тракторов 0,91 – 0,92.

Количественное значение мощности Nтр может быть определено:

 

,

 

где ηтр – КПД трансмиссии.

 

Потери мощности на буксовании Nб. Мощность теряется на буксовании в тех случаях, когда верхний слой почвы под действием гусениц или колес сминается и несколько сдвигается назад, а скорость трактора при этом уменьшается. Почвы с большой влажностью и малой связностью частиц легко подвергаются деформациям смятия и сдвига.

Кроме типа почвы и характера растительного покрова на величину буксования влияют конструкция ходового аппарата и степень загрузки трактора (таблица 1.2).

Таблица 1.2 – Величина буксования тракторов

Загрузка трактора,%	Буксование, % в зависимости от типа ходового аппарата
колесный	гусеничный
До 20	До 3	До 0,5
20-40	3-6,5	0,5-1,0
40-60	6,5-11,5	1,0-2,0
60-80	11,5-17,0	2,0-3,0
80-90	17,0-21,5	3,0-4,0
90-100	21,5-26,5	4,0- 4,5
100-110	26,5-30,0	4,5 -5,0

 

Потери мощности на буксование можно определить по формуле:

 

,

где δ – величина буксования (при буксовании 3% δ =0,03).

 

Потери мощности на качение трактора и на преодоление подъема определим:

, (99)

 

где G – вес трактора, (масса трактора приведена в таблице 1.3) Н;

v – скорость движения трактора, м/с;

f – коэффициент сопротивления качению (для колесных тракторов 0,1 – 0,12%, для гусеничных 0,12);

i – величина подъема (i =tgα).

 

Таблица 1.3 – Параметры тракторов

Марка трактора	Масса, кг	Эффективная мощность двигателя, кВт
Т-25А		18,4
Т-16М		14,7
Т-40М		36,8
МТЗ-80		55,2
МТЗ-82		58,9
ЮМЗ-6		44,2
Т-150К
Т-157
ДТ-75М		66,2
Т-150
ТДТ-55		55,2
ЛХТ-55		45,6
ЛХТ-100А
Т-4А		95,7
Т-130М
Т-130Б

 

 

Тяговую мощность или мощность, расходуемую на полезную работу, определяем из уравнения баланса мощности

 

Расчеты и построение диаграммы следует выполнить в Excel.