2. Построение графиков тягового и мощностного баланса мта

График тягового баланса МТА строим для различных со­стояний поля (заданных типов агрофона и значений коэффициента сцепления µ) при работе на трех передачах. При построении графика тягового баланса по оси ординат откладываем в данном масшта­бе все величины сил, составляющих тяговый баланс, и указываем их в конкретных числах. В соответствующем масштабе на оси абсцисс отмечаем значения коэффициента сцепления µ для каждого состоя­ния поля (агрофона).

Для любого варианта должна быть установлена величина , при которой Р_к^н = Р_сц. Для этой цели линии Р_сц и Р_к^н должны быть про­длены до их пресечения и найдено искомое значение µ.

При построении графика баланса мощности в функции скорости движения МТА следует по оси ординат указать все величины, состав­ляющие баланс мощности, отложить их в одном масштабе и указать конкретные значения. По оси абсцисс строим шкалы действитель­ных рабочих скоростей Vр движения МТА на заданных передачах.

Мощность, расходуемая на буксование N_δ трактора, находится в обратной зависимости от скорости движения МТА. Мощность, затра­чиваемая на преодоление трактором подъема N_α, прямо пропорцио­нальна скорости движения МТА.

показатели	Состояние поля(агрофон)
	стерня			Поле, подготовленное под посев
	передача			передача
	2	3	4	2	3	4
Pкн, кН	207	184,5	150	207	184,5	150
Pcц, кН	91,9	91,9	91,9	78,8	78,8	78,8
Pдв, кН	91,9	91,9	91,9	78,8	78,8	78,8
Pf, кН	11,8	11,8	11,8	13,1	13,1	13,1
Pα, кН	131,4	131,4	131,4	131,4	131,4	131,4
Pкр, кН	211,4	211,4	211,4	197,1	197,1	197,1
ΔPk, кН	115,1	92,6	58,1	128,2	105,7	71,2
Vp, м/с	0,7	0,9	1,1	0,7	0,9	1,1
Neф, кВт	81,5	103,6	123,7	72,1	90	107,7
Ne, кВт	138,5	115,3	92	147,9	116,4	96,3
Nтр, кВт	8,1	10,3	12,3	7,2	9	10,7
Nf, кВт	8,2	10,6	12,9	9,1	11,7	14,4
Nδ, кВт	9	10,5	10,2	11,4	11,8	12,6
Nα, кВт	91,9	118,2	144,5	91,9	118,2	144,5
Nкр, кВт	-35,7	-46	-56,3	-47,5	-60,7	-74,5

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА

Цель работы - освоить методику расчета энергозатрат при ис­пользовании МТА.

Задачи: рассчитать удельные, полные, эффективные, тяговые и полезные энергозатраты пахотных и непахотных МТА; определить величину энергетического КПД агрегатов; выбрать режим работы и состав агрегата по энергетическому критерию.

№	Наименование показателей	Единица измерения	Пахотный агрегат			Непахотный агрегат
			передача			передача
			2	3	4	2	3	4
1	Рабочая скорость движения	м/с	0,7	0,9	1,1	0,7	0,9	1,1
2	Погектарный расход топлива	кг/га	3,4	4,4	3,9	3,4	4,4	3,9
3	Удельное сопротивление машины	кН/м	3,2	3,6	3,7	1,2	1,4	1,6

Рассчитаем полные удельные энергозатраты агрегатов по передачам:

для пахотного и непахотного агрегата:

A_o2=q_га2 H=3,4 4,2 10⁴=14,2 10⁴ кДж/га;

A_o3=q_га3 H=4,4 4,2 10⁴=18,4 10⁴ кДж/га;

A_o4=q_га4 H=3,9 4,2 10⁴=16,3 10⁴ кДж/га,где

q_га- погектарный расход топлива;

H- теплотворная способность топлива.

Рассчитаем величину эффективного КПД дизеля:

η_е=3,6 10⁶/H q_e=3.6 10⁶/4,2 ⁴ 237=36%

Рассчитаем удельные эффективные энергозатраты:

A_e2= A_o2 η_е=14,2 10⁴ 0.3=4,2 10⁴ кДж/га;

A_e3= A_o3 η_е=18,4 10⁴ 0.3=5,5 10⁴ кДж/га;

A_e4= A_o4 η_е=16,3 10⁴ 0.3=4,8 10⁴ кДж/га.

Вычислим удельное сопротивление машины:

для пахотных агрегатов при различных скоростях:

K_пл=K_v2 a=13 0,25=3,2 кН/м;

K_пл=K_v3 a=14,5 0,25=3,6 кН/м;

K_пл=K_v4 a=15 0,25=3,7 кН/м, где

K_vi- удельное сопротивление плуга;

1. Глубина вспашки.

для непахотных агрегатов со сцепкой удельное сопротивление определяем по формуле:

K_m2=K_сц+K_v2=0,1+1,2=1,3 кН/м;

K_m3=K_сц+K_v3=0,1+1,4=1,5 кН/м;

K_m4=K_сц+K_v4=0,1+1,6=1,7 кН/м, где

К_сц- удельное сопротивление сцепки:

К_сц=m_сц g f_сц/B_m n_m=(1,8 9,8 0,15)/15=0,1 кН/м, где

m_сц- масса сцепки;

f_сц- коэффициент сопротивления перекатыванию сцепки;

B_m- ширина захвата;

n_m- количество орудий агрегата.

Рассчитаем удельные тяговые энергозатраты:

для пахотных агрегатов:

A_т2=K_пл2 10⁴=3,2 10⁴ кДж/га;

A_т3=K_пл3 10⁴=3,6 10⁴ кДж/га;

A_т4=K_пл4 10⁴=3,7 10⁴ кДж/га;

для непахотных агрегатов:

A_т2=K_m2 10⁴=1,3 10⁴ кДж/га;

A_т3=K_m3 10⁴=1,5 10⁴ кДж/га;

A_т4=K_m4 10⁴=1,7 10⁴ кДж/га.

Рассчитаем величину тягового КПД трактора:

для пахотных агрегатов:

η_т2= A_т2/ A_e2=3,2 10⁴/4,2 10⁴=76%;

η_т3= A_т3/ A_e3=3,6 10⁴/5,5 10⁴=65%;

η_т4= A_т4/ A_e4=3,7 10⁴/4,8 10⁴=77%;

для непахотных агрегатов:

η_т2= A_т2/ A_e2=1,3 10⁴/4,2 10⁴=30%;

η_т3= A_т3/ A_e3=1,5 10⁴/5,5 10⁴=27%;

η_т4= A_т4/ A_e4=1,7 10⁴/4,8 10⁴=35%.

Рассчитаем полезные удельные энергозатраты:

для пахотных агрегатов:

А_пол2= A_т2 η_схм2=3,2 10⁴ 0,4=1,2 10⁴ кДж/га;

А_пол3= A_т3 η_схм3=3,6 10⁴ 0,4=1,4 10⁴ кДж/га;

А_пол4= A_т4 η_схм4=3,7 10⁴ 0,4=1,4 10⁴ кДж/га;

для непахотных агрегатов:

А_пол2= A_т2 η_схм2=1,3 10⁴ 0,4=0,5 10⁴ кДж/га;

А_пол3= A_т3 η_схм3=1,5 10⁴ 0,4=0,6 10⁴ кДж/га;

А_пол4= A_т4 η_схм4=1,7 10⁴ 0,4=0,6 10⁴ кДж/га, где

η_схм-КПД сельскохозяйственной машины(принимаем 0,4).

Рассчитаем энергетический КПД агрегатов:

для пахотных агрегатов:

η_эМТА2= А_пол2/ A_o2=1,2 10⁴/14,2 10⁴=8%

η_эМТА3= А_пол3/ A_o3=1,4 10⁴/18,4 10⁴=7%

η_эМТА4= А_пол4/ A_o4=1,4 10⁴/16,3 10⁴=8%

для непахотных агрегатов:

η_эМТА2= А_пол2/ A_o2=0,5 10⁴/14,2 10⁴=3%

η_эМТА3= А_пол3/ A_o3=0,6 10⁴/18,4 10⁴=3%

η_эМТА4= А_пол4/ A_o4=0,6 10⁴/16,3 10⁴=3%

Изобразим графические структуры энергетического КПД и энергозатрат МТА.

Энергетическое КПД агрегатов:

Структура энергозатрат МТА:

2-я передача:

3-я передача:

4-я передача:

Результат расчета энергозатрат МТА заносим в таблицу:

№	№ передачи	Значение удельных энергозатрат и КПД
		Ао, кДж/га	ηе, %	Ае, кДж/га	АT, кДж/га	ηT, %	Aпол, кДж/га	ηэМТА, %
Пахотный агрегат
1	2	14,2 104	36	4,2 104	3,2 104	76	1,2 104	8
	3	18,4 104		5,5 104	3,6 104	65	1,4 104	7
	4	16,3 104		4,8 104	3,7 104	77	1,4 104	8
Непахотный агрегат
2	2	14,2 104	36	4,2 104	1,3 104	30	0,5 104	3
	3	18,4 104		5,5 104	1,5 104	27	0,6 104	3
	4	16,3 104		4,8 104	1,7 104	35	0,6 104	3

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования <<смоленская государственная сельскохозяйственная академия>>

Расчетная работа

По дисциплине: энергетические средства в сельскохозяйственном производстве.

Выполнил: студент 33 группы

инженерно-технологического

факультета Конёнков С.С._____

Проверил: Скобеев И.Н._____

2012