23

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени К.Д. ГЛИНКИ

КАФЕДРА ЭКСПЛУАТАЦИИ МТП

Методические указания к лабораторно-полевым испытаниям машинно-тракторного агрегата

(по УИРС для студентов специальности 311300

«Механизация сельского хозяйства»)

ВОРОНЕЖ

2004

Методические указания составлены доцентами кафедры эксплуатации МТП Золотых М. Т., Дьячковым А. П., Нагорновым В. И.

Одобрены и рекомендованы к изданию решением кафедры эксплуатации МТП (протокол № 2 от15.09.2004 года) и методической комиссией агроинженерного факультета Воронежского госагроуниверситета (протокол № 2 от 28.10. 2004 года).

Рецензент зав каф. «Тракторы и автомобили» профессор

Поливаев О. И.

Задание. Провести энергетические испытания машинно-тракторного агрегата (МТА) в лабораторно-полевых условиях.

Содержание работы:

1. Составить программу и методику испытаний.

2. Прокалибровать основные приборы и определить масштаб измерения величин.

3. Провести испытания.

4. Обработать и проанализировать результаты испытаний.

Оборудование, инструмент и условия проведения испытания: машинно-тракторный агрегат МТЗ-80+КПС-4, аппаратура ЭМА-П, тензозвено на усилие до 20кН, расходомер топлива ИП-154, путемеры переднего и заднего колес, рулетка длиной 20м, тарировочный стенд для тарировки тензозвена в диапазоне усилия 0-14кН, мерная емкость вместимостью не менее 1л для тарировки расходомера топлива, колышки длиной 0,6-1,0 м – не менее 10 шт для разметки участка поля при проведении испытаний агрегата и калибровке путемеров, ровный участок поля с уклоном не более 1^º длиной около 200 м, шириной около 50 м.

1. Программа испытаний

Программой энергетических испытаний заданного агрегата предусматривается определение следующих показателей на одной из передач трактора:

1. Рабочая скорость агрегата, км/ч;

2. Удельное сопротивление культиватора, кН/м;

3. Коэффициент загрузки трактора по тяговому усилию;

4. Буксование задних колес трактора, %;

5. Часовой расход топлива, кг/ч;.

6. Рабочая ширина захвата агрегата, м;

7. Коэффициент использования конструктивной ширины захвата культиватора;

8. Производительность за час основного времени (чистой ра­боты), га/ч.

2. Методика испытаний

Методика испытаний включает решение следующих задач:

1. Выбор приборов и инструментов для измерения необходимых величин;

2. Калибровка приборов и определение масштаба измерения величин;

3. Разработка форм для записи результа­тов измерений значений величин при проведении испытаний агрегата;

4. Проведение испытаний агрегата;

5. Обработка и анализ результатов испытаний.

2.1. Выбор приборов и инструментов для измерения

необходимых величин

Будем применять приборы и инструменты, имеющиеся в лаборатории кафедры эксплуатации МТП. Их применимость можно обосновать путем сравнения точности измерения величин, которую они могут обеспечить с требуемой точностью.

Для энергетических испытаний КубНИИТимом разработана специальная аппаратура ЭМА-П (электронная малогабаритная аппаратура – полевая), которая имеет 14 измерительных каналов, из них 6 каналов для измерения аналаговых (непрерывных) электрических сигналов и 8 каналов для измерения импульсных (дискретных) электрических сигналов. Кроме того, эта аппаратура имеет встроенный секундомер, позволяющий устанавливать продолжительность опыта 7,5; 15; 30; 60; 120 и 240 с. Измерение параметров по всем 14 каналам производится после нажатия кнопки Пуск и заканчивается автоматически после истечения заданного времени опыта. Аналоговые сигналы преобразуются аппаратурой ЭМА-П в импульсные сигналы. Суммарное число импульсов, поступившее по каждому каналу за время опыта, запоминается аппаратурой и затем может быть выведено поочередно путем нажатия соответствующих кнопок на цифровое табло и считано для записи в журнал.

При полевых испытаниях будем замерять время опыта, силу сопротивления культиватора, расход топлива, путь, пройденный передним колесом, которое перемещается практически без буксования и, следовательно, отражает пройденное агрегатом расстояние, путь, пройденный задним колесом, который необходим для определения буксования ведущих колес трактора

Время опыта будем задавать путем установки встроенного в ЭМА-П секундомера на необходимое значение с таким расчетом, чтобы это время не превышало времени движения агрегата в течение одного прохода длины гона.

Силу сопротивления культиватора будем замерять при помощи тензозвена с аналоговым выходом электрического сигнала. Принципиальная электрическая схема тензозвена представлена на рис. 2. 1.

Рис. 2.1. Принципиальная электрическая схема тензозвена: 1- корпус; R1, R2, R3, R4 –тензодатчики, Ш1 – разъем для подсоединения кабеля; 2 – форма выходного сигнала с тензозвена.

Расход топлива будем замерять топливомером ИП-154, имеющим импульсный выход. Принципиальная электрогидравлическая схема топливомера ИП-154 представлена на рис. 2.2.

Топливомер работает следующим образом.

При невключенном пульте управления Б клапаны 6, 7, 8, 9 открыты и топливо при работе двигателя свободно проходит через топливный канал 5 с обеих сторон плунжера 4, поэтому плунжер 4 не перемещается.

При включении пульта управления Б подается электрическое напряжение на клапаны 6, 7 или 8, 9, Включенные клапаны перекрывают соответствующие каналы, а два других клапана остаются открытыми. Топливо проходит через открытые клапаны и вызывает перемешение плунжера. Например, при включении пульта управления Б, напряжение было подано на клапаны 6, 7 (что зависит от свойств электрической схемы этого пульта). Тогда под действием топлива плунжер 4 перемещается в сторону контакта 11. При касании плунжером 4 контакта 11, последний соединяется с массой трактора, в результате чего электрическое напряжение переключается с клапанов 6, 7 на клапаны 8, 9. Теперь открытыми становятся клапанs 6, 7 и плунжер 4 под действием топлива перемещается в сторону контакта 10. При касании плунжером 4 контакта 10, последний соединяется с массой трактора и электрическое напряжение переключается с клапанов 8, 9 на клапаны 6, 7. Далее процесс работы повторяется.

В момент переключения клапанов с выхода пульта управления на аппаратуру ЭМА –П подается прямоугольный импульс напряжения для запоминания.

Рис. 2.2 Принципиальная электрогидравлическая схема топливомера ИП-154: А - датчик расхода; 1, 2 – топливопроводы; 3 – корпус датчика; 4 – плунжер; 5 – канал топливный; 6, 7, 8, 9 - клапаны электромагнитные; 10, 11 – контакты электрические; 12 - кабель соединительный; 13 – разъем для подсоединения кабеля.

Путь, пройденный передним и задним колесами, будем замерять при помощи путемеров, в качестве которых будем использовать кулачковые контактные прерыватели с импульсным выходом электрического сигнала. На переднем колесе установим путемер с двумя импульсами за один оборот колеса, а на заднем, имеющим больший радиус, установим путемер с восьмью импульсами. Принципиальные электромеханические схемы путемеров представлены на рис. 2.3, 2.4.

Р ис. 2.3. Принципиальная электромеханическая схема путемера переднего колеса трактора МТЗ-80: 1 – кулачок; 2 – контакт электрический; 3 - разъем для подсоединения кабеля.

Таким образом, в аппаратуре ЭМА-П будут задействованы один аналоговый канал и три импульсных канала.

Используемая при полевых испытаниях аппаратура должна быть смонтирована на тракторе в соответствии с рис. 2.5.

Ширину обработанного участка будем замерять рулеткой длиной 20 м с точностью отсчета +-0,5 см..

По измеренным значениям величин можно определить все значения показателей, предусмотренных программой испытаний по следующим формулам: