2.2 Тяговые показатели тракторов

При комплектовании машинно-тракторных агрегатов необходимо знать тяговое усилие Р_т на навесном устройстве или прицепном крюке трактора.

Тяговое усилие может определяться расчетным путем, путем тяговых испытаний трактора и по тяговой характеристике трактора, построенной по результатам испытаний на определенном агрофоне, а также по данным технической характеристики.

Тяговые показатели трактора в значительных пределах изменяются в зависимости от свойств почвы. В современных тракторах с повышенной мощностью двигателя при работе на слабых и переувлажненных почвах тяговое усилие трактора ограничивается, как правило, не мощностью двигателя, а силой сцепления Р_сц трактора с почвой.

При определении тяговых усилий трактора на различных передачах для практических расчетов при комплектовании машинно-тракторных агрегатов можно пользоваться паспортными данными (технической характеристикой) трактора, которые соответствуют определенному значению агрофона.

Как правило, тяговые показатели сельскохозяйственных тракторов снимаются на стерне, а промышленных – на твердом грунте.

(7)

Сила сцепления

, (8)

где λ – коэффициент, показывающий долю веса трактора, воспринимаемую ведущими колесами трактора (для колесных тракторов со всеми ведущими колесами 4Ч4 и гусеничных λ=1, для колесных тракторов 4Ч2 λ=2/3); Q – эксплуатационный вес трактора, Н (берется из технической характеристики трактора [2, 3]; f – коэффициент сопротивления передвижению трактора [2] таблица 14.1; µ - коэффициент сцепления движителя трактора с почвой (значение µ приведены в учебнике [2] таблица 14.3).

Тяговое усилие тракторов:

МТЗ – 80

λ=2/3, f=0,08, µ=0,9, Q=30968

Р_сц=2/3*30968*0,9=18580,8 Н

Р_f=30968*0,08=2477.4 Н

Р_Т=18580,8-2477,4≤16103,4 Н

ДТ-75

λ=1, f=0,07, µ=1,2, Q=70168 Н

Р_сц=1*70168*1,2=84201,6 Н

Р_f=70168*0,07=4911,7 Н

Р_Т=84201,6-4911,7≤ 79289,8 Н

Т-25

λ=1, f=0,08, µ=0,9, Q=17444 Н

Р_сц=1*17444*0,9=20932,8 Н

Р_f=17444*0,08=1395,5 Н

Р_Т=17444-1395,5, ≤ 19537,3 Н

Произведение называют сцепным весом машины.

Выбор рабочей передачи трактора и скорости движения агрегата производится путем сравнения тягового сопротивления R_агр с тяговым усилием Р_т на навесном устройстве или прицепном крюке трактора на различных передачах. При этом стремятся достигнуть более полной загрузки трактора, так как наивысшая производительность достигается при его максимальной тяговой мощности (кроме случаев, когда скорость движения агрегата ограничивается технологическими или природно-производственными условиями).

Общее тяговое сопротивление прицепного агрегата R_агр определяется из выражения:

(10)

где R_сц – сопротивление перемещению сцепки, Н ; Q_агр – вес трактора, рабочих машин и сцепки, входящих в агрегат, Н; R_м – рабочее сопротивление машины, Н; n_м – количество машин в агрегате; i – уклон местности.

Общее тяговое сопротивление навесного агрегата

(11)

где Q_м.н – вес рабочих навесных машин, орудий, входящих в агрегат, Н; λ_д – коэффициент догрузки трактора за счет веса навесных машин (λ_д=0,3…2,0); f_т – коэффициент сопротивления передвижению трактора (принимается по учебнику [2] таблица 14.1); Q_т – вес трактора, Н; Q_сц – вес сцепки, Н.

Степень загрузки трактора определяется коэффициентом использования тягового усилия трактора η_и, т.е. отношением тягового сопротивления машины или агрегата R_агр к номинальному тяговому усилию трактора на данной передаче Р_тi:

(12)

При η_и ниже допустимой величины (0,80…0,95) нужно выбрать более высокую передачу, если скорость движения не ограничивается технологическими и другими факторами. При этом тяговое усилие трактора Р_т должно удовлетворять условию (7).

Общее тяговое сопротивление прицепных агрегатов:

Борона зубовая БЗС-1

Агрегатируется с трактором ДТ-75, с помощью сцепки СГ-21.

Q_сц=19000 H, f_сц=0,08, R_м=550 Н.

R_сц=19000*0,08=1520

R_агр=(10*550)+1520+(19000*0,02)=7400 Н

R_T7=9900 Н

R_агр=7400 Н

η_и=7400/9900=0,8

Для данного агрегата подходит седьмая передача трактора, которой соответствует скорость = 11,5 км/ч. Но по данным исследований, ВНИИЛМ рекомендует рабочую скорость = 8км/ч, что соответствует пятой передачи, поэтому эта скорость и передача будут принята за основную.

Каток ЗККШ-6

Агрегатируется с трактором МТЗ-80, с помощью сцепки СГ-21

Q_сц=19000 H, f_сц=0,08, R_м=12000 Н.

R_сц=19000*0,08=1520

R_агр=(1*12000)+1520+(19000*0,02)=13558 Н

R_T1=14000 Н

R_агр=13558 Н

η_и=13558/14000=0,9

Для данного агрегата подходят с первой по четвертую передачу трактора, но рекомендуема скорость 5 км/ч, что соответствует второй передачи.

Общее тяговое сопротивление навесных агрегатов:

Плуг ППН-40

Агрегатируется с трактором МТЗ-80.

Q_м.н=5390 Н, R_м=12800 Н, i = 0,02, λ=1, n=1.

R_агр=1*12800+5390*(0,08*1+0,02)=13338 Н

R_T1=14000 Н

R_агр=13338 Н

η_и=13338/14000=0,9

Для данного агрегата подходят с первой по четвертую передачу трактора, но рекомендуема скорость 7,4 км/ч, что соответствует третей передачи.

Борона БДН-3,0

Агрегатируется с трактором МТЗ-80.

Q_м.н=6860 Н, R_м=7500 Н, i = 0,02, λ=1, n=1.

R_агр=1*7500+6860*(0,08*1+0,02)=8186 Н

R_T6= 9500 Н

R_агр=8186 Н

η_и=8186/9500=0,8

Для данного агрегата подходит шестая передача трактора, которой соответствует скорость = 12,3 км/ч. Но по данным исследований, ВНИИЛМ рекомендует рабочую скорость = 10 км/ч, что соответствует четвертой передачи, поэтому эта скорость и передача будут принята за основную.

Сеялка СПН-4

Агрегатируется с трактором Т-25.

Q_м.н=3185 Н, R_м=877 Н, i = 0,02, λ=1, n=2.

R_агр=2*877+3185*(0,08*1+0,02)=2072,5 Н

R_T5= 2360Н

R_агр=2072,5 Н

η_и=2072,5/2360=0,9

Для данного агрегата подходит пятая передача трактора, которой соответствует скорость = 14,9 км/ч. Но по данным исследований, ВНИИЛМ рекомендует рабочую скорость = 7,9 км/ч, что соответствует второй передачи, поэтому эта скорость и передача будут принята за основную.

Корневые грабли К-3

Агрегатируется с трактором МТЗ-80.

Q_м.н=5262 Н, R_м=8400 Н, i = 0,02, λ=1, n=1.

R_агр=1*8400+5262*(0,08*1+0,02)=8926,2 Н

R_T1= 9500Н

R_агр=8926,2 Н

η_и=8926,2/9500=0,9

Для данного агрегата подходит первая передача трактора, которой соответствует скорость = 6,4 км/ч.

Бульдозер ДЗ-133

Агрегатируется с трактором Т-25.

Q_м.н=10780 Н, R_м=6528 Н, i = 0,02, λ=1, n=1.

R_агр=1*6528+10780*(0,08*1+0,02)=7606 Н

R_T6= 7740Н

R_агр=7606 Н

η_и=7606/7740=0,9

Для данного агрегата подходит шестая передача трактора, которой соответствует скорость = 12,3 км/ч. Но по данным исследований, ВНИИЛМ рекомендует рабочую скорость = 7,9 км/ч, что соответствует четвертой передачи, поэтому эта скорость и передача будут принята за основную.

Корчеватель КМ-1

Агрегатируется с трактором ДТ-75.

Q_м.н=14700 Н, R_м=8000 Н, i = 0,02, λ=1, n=1.

R_агр=1*8000+14700*(0,08*1+0,02)=9470 Н

R_T7= 9900Н

R_агр=9470 Н

η_и=9470/9900=0,9

Для данного агрегата подходит седбмая передача трактора, которой соответствует скорость = 11,5 км/ч. Но по данным исследований, ВНИИЛМ рекомендует рабочую скорость = 6 км/ч, что соответствует второй передачи, поэтому эта скорость и передача будут принята за основную.