1.5 Примеры решения задач

Задача 1. Произвести расчет и сравнить показатели тяговых свойств трактора ДТ-75МВ при работе на стерне колосовых культур и на поле подготовленном под посев на 1, 2, 3, 4, 5 и 6 передачах. Участок поля горизонтальный, без подъемов и уклонов.

Решение. По условиям задачи для двух вариантов агрофонов необходимо рассчитать касательную силу Р_к, силу сцепления трактора с почвой F_сц, тяговое усилие Р_т, скорость движения V_p, тяговую мощность N_т тяговый к.п.д. η_т.

1) Касательная сила тяги рассчитывается по формуле (1.6):

Из табл. 1 находим Ме_н = 0,36кНм. Передаточное отношение трансмиссии i_тр находим по таблице 4 П.:

На 1 -й передаче - i_тр1=44,5;

- на 2-й передаче - i_тр2=39,8;

-на 3-й передаче - i_тр3=35,7;

-на 4-й передаче - i_тр4=32,2;

-на 5-й передаче -i_тр5=28,8;

-на 6-й передаче - i_тр6=26,0.

Из той же таблице 4 П. находятся значения α=З...4 и β=1. По формуле (1.13) находятся значения η_тр= 0,98³0,97¹0,95 =0,82. Значения r_к находятся из таблицы 4 П.

Для трактора ДТ-75Мв r_к = 0,356 м. Тогда номинальные значения Р_к для заданных передач будут следующими:

1-я передача

2-я передача

3-я передача

4-я передача

5-я передача

6-я передача .

2) Сила сцепления трактора с почвой F_сц подсчитывается по формуле (1.7):

Из таблицы 3 П. G_сц= 63,1 кН, а из таблицы 1 П. = 0,5. .0,7 (для поля под посев), μ₂ = 0,9...1,0 (для стерни). Таким образом,

F_сц1 = μ₁G_сц = 0,9  63,1 = 56,8 кН, а F_сц2 = μ₂G_сц= 0,5  63,1 = 31,6 кН.

3)Сила сопротивления перемещению трактора Рf определяется из формулы (1.11)

Из табл. 1.7 f₁ = 0,10…0,12 (поле - под посев), f₂ =0,08…0,11 (стерня). Итак, P_f1 = 0,10  63,1 = 6,3 кН; P_f2 = 0,08  63,1 = 5,1 кН.

4)Тяговое усилие трактора Р_т на заданных передачах будет иметь следующие значения:

При работе на стерне F′_сц > P_к на всех передачах, поэтому номинальные значения Р_т будут равны:

На 1-й передаче –P_т1=36,9-5,1=31,8 кН (т.к. P_α=0);

- на 2-й передаче - P_т2=33,0-5,1=27,9 кН;

- на 3-й передаче - P_т3=29,6-5,1=24,5 кН;

- на 4-й передаче - P_т4=26,7-5,1=21,8 кН;

- на 5-й передаче - P_т5=23,9-5,1=18,8 кН;

- на 6-й передаче - P_т6=21,6-5,1=16,5 кН.

При работе на поле, подготовленном под посев, номинальные значения Р_т по передачам будут равны:

На 1-й передаче - P_т1=31,6-6,3=25,3 кН (Здесь F_сц<P_к);

- на 2-й передаче - P_т2=31,6-6,3=25,3 кН; (F_сц<P_к);

- на 3-й передаче -P_т3=29,6-6,3=23,3 кН; (F_сц>P_к);

- на 4-й передаче - P_т4=26,7-6,3=20,4 кН;

- на 5-й передаче - P_т5=23,9-6,3=17,6 кН;

- на 6-й передаче - P_т6=21,6-6,3=15,3 кН.

Примечание: на 1-й и 2-й передачах Р_т=F_сц - Рf.

По полученным данным строится график тягового баланса трактора ДТ-75МВ (рисунок 6).

Рабочая скорость движения трактора определяется по формуле:

(1.24)

где V_р - в км/ч; n_н - в мин^-1; r_к- вм.

Рисунок 6 - График тягового баланса трактора ДТ-75МВ.

Из таблицы 6 П. находятся значения δ (при ):

Агрофон	Значение δ % по передачам:
	1	2	3	4	5	6
Стерня	3,6	2,6	1,8	1,4	1,2	1,0
Поле – под посев	9,0	7,0	5,0	4,0	3,5	3,0

Тогда, рабочая скорость V_p по передачам будет иметь следующие значения:

Агрофон	Значение Vp по передачам:
	1	2	3	4	5	6
Стерня	5,1	5,8	6,5	7,2	8,1	8,9
Поле – под посев	4,8	5,5	6,3	7,0	7,9	8,8

6) Тяговая мощность определяется по формуле:

(1.25)

где V_p – в км/ч.

Агрофон	Nт по передачам:
	1	2	3	4	5	6
Стерня	45,0	45,0	44,2	43,6	42,3	40,8
Поле – под посев	33,7	38,7	40,1	39,7	38,6	37,4

7) Тяговый к.п.д. трактора ДТ-75МВ рассчитается по формуле:

Агрофон	ηт по передачам:
	1	2	3	4	5	6
Стерня	0,68	0,68	0,67	0,66	0,64	0,62
Поле – под посев	0,51	0,58	0,61	0,6	0,58	0,56

Таким образом, судя по результатам расчетов, трактор ДТ-75МВ при работе на поле, подготовленном под посев, на 1-й и 2-й передачах не может работать эффективно без осуществления соответствующих мероприятий из-за недостаточного сцепления с почвой. Об этом можно судить но графику тягового баланса, по увеличенным относительно рекомендованных значениям δ (δ_доп=7% - для гусеничных тракторов) и по тяговому к.п.д. трактора.