4. Розрахунок тягово-привідних машино-тракторних агрегатів

4.1 Підбираємо склад агрегату для виконання операції:

- трактор

- сільськогосподарську машину

4.2 За агротехнічними вимогами визначаємо допустиму швидкість руху агрегату (Додаток Б табл. 4):

Vg ,

4.3 Вибираємо робочі передачі, відповідно агротехнічно-допустимої швидкості, і на вибраних передачах, з технічної характеристики тракторів, визначаємо теоретичну швидкість руху та номінальне тягове зусилля трактора (Додаток Б табл. 1):

, ; , кН;

, ; , кН.

4.4 Уточнюємо номінальне тягове зусилля з урахуванням рельєфу місцевості за формулою:

кН (3.29)

де - номінальне тягове зусилля трактора на вибраних передачах, кН

- сила тяжіння трактора , кН, (Додаток Б табл. 1);

і - кут схилу місцевості, %

Розрахунки виконуємо для кожної з вибраних передач:

кН

кН

4.5 Визначаємо приведений тяговий опір агрегату за формулою:

+ , кН; (3.30)

де - тяговий опір робочої машини, величина якого залежить як від конструкції робочих органів, так і від особливостей конструкції самої машини, кН; (Додаток Б табл. 2):

• причіпні машини, які обладнані кузовом, або ємністю для поверхневого внесення добрив, обприскування, обпилювання:

, кН (3.31)

• причіпні машини, які обладнані кузовом, або ємністю для внесення в шар ґрунту добрив і для висіву насіння (сівалки):

, кН (3.32)

• начіпні саджалки, сівалки:

, кН (3.33)

• причіпні машини, для збирання зернових, технічних і кормових культур (косарки, жатки, комбайни):

, кН (3.34)

• начіпні машини, для збирання зернових, технічних і кормових культур (косарки, жатки) і ґрунтообробні агрегати:

, кН (3.35)

де - питомий опір з урахуванням темпу наростання швидкості руху, кН/м²;

визначається за формулою:

(3.36)

де - питомий опір машини при швидкості руху Vо = 5 км/год, кН/м;

П – темп зростання питомого опору, %; (Додаток Б табл. 9)

Vр - робоча швидкість руху, км/год;

Робочу швидкість визначаємо за формулою:

(3.37)

де - теоретична швидкість руху на вибраній передачі, км/год

δ - коефіцієнт буксування ведучого механізму, %:

4 – 8% – для гусеничних тракторів

12 - 20,5% – для колісних тракторів

- сила тяжіння робочої машини, кН;

- сила тяжіння технологічного вантажу, кН.

- конструктивна ширина захвату робочої машини, м;

- коефіцієнт опору кочення коліс машини;

- коефіцієнт опору кочення коліс трактора.

- коефіцієнт, що враховує масу і вертикальні складові тягового опору начіпної робочої машини, які діють на ходову систему трактора;

- опір, який виникає при передачі потужності на робочі органи машини від ВВП трактора, кН;

• для машин, по внесенню добрив, обприскувачів, саджалок, сівалок, косарок, косарок жаток, і ґрунтообробних агрегатів:

, кН; (3.38)

- для комбайнів по збиранню (кукурудзи, картоплі, гички буряків, трав), прес-підбирачів, підбирачів-подрібнювачів:

, кН; (3.39)

де - потужність, що передається на привід робочих органів від ВВП трактора, кВт; (Додаток Б табл. 16);

- потужність, яка витрачається на холостий хід механізмів комбайна, кВт; (Додаток Б табл. 16);

- питома потужність, яка необхідна для переробки 1 кг маси за 1 с, кВтс/кг; (Додаток Б табл. 16);

- пропускна здатність основного робочого органу машини, кг/с; (Додаток Б табл. 16);

- коефіцієнт корисної дії приводу ВВП (0,94…0,96);

- ККД трансмісії трактора (0,97…0,98)

4.6 Коефіцієнт використання тягового зусилля трактора, на вибраних передачах, визначаємо за формулою:

η = < 1 (3.40)

7. Висновок

Для виконання операції використовуємо агрегат у складі: трактор, робоча машина. Рух агрегату здійснюємо на передачі, де коефіцієнт використання тягового зусилля трактора найвищий і лежить в оптимальних межах.

Приклад

Виконуємо розрахунок раціонального складу агрегату для міжрядного обробітку соняшника. Площа 180 га, кут схилу 2,5⁰. Розрахунок виконуємо в такій послідовності:

1. Операція – міжрядний обробіток.

2. Підбираємо склад агрегату для цієї операції МТЗ-82 + КРН-5,6

3. Згідно з нормативних агротехнічних швидкостей на цій операції швидкість агрегату допускається в межах

V_д=7...10 км/год

4. Вибираємо робочі передачі та гакові зусилля на цих передачах:

V³_т=7,24км/год; P³_гак.н=14,0кН;

V⁴_т=8,9км/год; Р⁴_гак.н=14,0кН.

5. Уточнюємо номінальне тягове зусилля з урахуванням кута схилу

(3.41)

де Р - номінальне тягове зусилля трактора на відповідних передачах, кН.

G_тр – вага трактора, кн.

і – кут схилу

6. Визначаємо максимальну ширину захвату на вибраних передачах

В_max =Р_гак.і /[К_м+q_м (λ_м · f_м+і/100)], м;

(3.42)

де, К_м-питомий опір машини, кН/м;

q_м -сила тяжіння машини на 1м її конструктивної ширини; кН/м,

(3.43)

G_м-сила тяжіння машини, G_м=13,0кН;

λ_м-коефіцієнт враховуючий величину довантаження трактора при роботі з начіпними машинами, λ_м=1,0…1,5;

f_м –коефіцієнт опору кочення опорних коліс робочих машин, f=0,16;

і-похил місцевості, і=2%.

6.Визначаємо кількість машин в агрегаті для кожної вибраної передачі:

(3.44)

приймаємо n_м =1.

7.Визначаємо опір агрегату для кожної вибраної передачі:

(3.45)

де К_v – питомий опір з урахуванням темпу наростання швидкості руху, кН/м²;

(3.46)

де К_м-питомий опір машини при швидкості руху V_o=5км/год, П - приріст питомого опору з урахуванням швидкості руху, %;

П=2%

V_р- робоча швидкість руху агрегату на вибраній передачі, км/год;

(3.47)

де δ - буксування трактора (12…20,5%), приймаємо δ =15%

Отже

8.Коефіцієнт використання гакового зусилля трактора на розрахункових передачах:

(3.48)

Висновок: Для виконання операції використовуємо агрегат у складі: МТЗ-82 + КРН-5,6. Рух агрегату здійснюємо на 4 передачі, де коефіцієнт використання тягового зусилля трактора найвищий і лежить в оптимальних межах.