5. Последовательность расчета самоходных агрегатов

По справочной литературе [1, с. 49] необходимо выписать мини­мальную (v_min) и максимальную (v_max) скорости, допустимые с точки зрения агротехники выполняемой работы, и по тяговой характерис­тике заданного трактора [1, с. 24-44] на режиме 0,9N_Tmax опреде­лить номера передач со скоростями движения v_р, удовлетворяющими условию .

Определить максимально допустимую скорость движения агрегата на подъем и под уклон, исходя из мощности двигателя. В том слу­чае, когда в справочных данных на используемые машины приводятся удельные затраты мощ­ности на технологический процесс (кормоуборочные с измельчением массы, зерноуборочные комбайны, комбайны для уборки кукурузы на зерно), эту скорость можно определить по формулам

(5.1)

(5.2)

где , - скорость движения соответственно на подъем и под уклон, м/с;

N_eн - номинальная мощность двигателя, кВт;

- допустимый коэффицент загрузки двигателя;

- затраты мощности на холостое вращение механизмов машин и на привод дополнительных устройств, кВт;

- к.п.д. ВОМ, трансмиссии, буксования движителей, ременной передачи и гидропередачи;

R_aп, R_aу - тяговое сопротивление комбайна при движении на подъем и под уклон, кН;

- удельные затраты мощности на технологический про­цесс машины, кВт/(кг/с);

b_о - конструктивная ширина захвата машины, м;

β - коэффициент использования конструктивной ширины захвата машины;

U_м - урожайность убираемой культуры, кг/м².

Значения N_eн см. - [1, с. 64], =0,95, -[1, с. 62], =0,95, =0,8, =0,9, =0,8, (δ – буксование движителей комбайна, %, δ =4%, i – по исходным данным, - [1, с. 60-61], b_о – [2-4], β - [l, с. 46].

Если для комбайнов не приводятся удельные затраты мощ­ности на технологический процесс (кормоуборочные без измельчения массы, ботвоуборочные и корнеуборочные), скорость движения можно определить па формулам

(5.3)

(5.4)

где N_ВОМ - мощность, затрачиваемая на привод ВОМ машины при выпол­нении технологического процесса, кВт.

Значение N_ВОМ см. [l, с. 59].

Величины R_ап, R_ау зависят от применямых машин:

а) для комбайнов, преодолевающих лобовое сопротивление

, (5.5)

, (5.6)

где k_о - удельное сопротивление машины, кН/м;

G_o - вес конструкции машины, кН;

G_м - вес материала, вмещающегося в технологическую емкость (если она есть), кН;

б) для комбайнов, у которых лобовое сопротивление при выполнении заданной работы несущественно, удельное сопротивление в справочной литературе отсутствует, например, для зерноуборочных комбайнов на подборе валков, для них тяговое сопротивление можно определить по формулам

, (5.7)

, (5.8)

где f_м - коэффициент сопротивления перекатыванию колес машины;

Значения см. [1, с. 52], G_o – [2-4], f_м – [1, с. 56].

Для некоторых комбайнов (кормоуборочных с измельчением массы, зерноуборочных, кукурузоуборочных на уборке кукурузы на зерно) в справочной литературе указывается про­пускная способность. Для них дополнительно необходимо определить допустимую скорость движения, исходя из пропускной способности

, (5.9)

где v_q - скорость движения, м/с;

- пропускная способность, кг/с;

U_м - урожайность убираемой культуры, кг/м².

Значение см. [1, с. 50].

Для картофелеуборочных комбайнов v_q (м/с) равна

, (5.10)

где - допустимая подача вороха на рабочие органы комбайна, кг/с;

k_гр - коэффициент гребнистости поверхности поля;

a - глубина хода лемеха комбайна, м;

γ_м - плотность вороха, кг/м³.

Значения = 220-250кг/с, k_гр=0,5, a =0,18-0,22м, γ_м =1400-1800 кг/м³, β =0,9.

Для зерновых и зернобобовых культур, а также проса, гречихи, подсолнечника и кукурузы на зерно биологическая урожайность бу­дет равна

, (5.11)

, (5.12)

где U_з - урожайность зерна, кг/м²;

δ_с - коэффициент соломистости;

U_с - урожайность побочной продукции, кг/м².

Значения δ_с см. [1, с. 321], для подсолнечника и кукурузы на зерно принять δ_с =3.

Для зерноуборочного комбайна

(5.13)

где q_н - номинальная пропускная способность комбайна, кг/с.;

k_с, k_w, k_з, k_п - коэффициенты, учитывающие влияние соответственно: соломистости, влажности, засоренности и полеглости убираемой хлебной массы.

(5.14)

Значения q_н см. [1, с. 50-51]; k_w, k_з, k_п – [1, с. 83].

Для определения расчетной cкорости агрегата при движении на подъем (v_рп) выбрать меньшее значение скорости из v_max и или из v_max, и v_q, а при движении под уклон (v_ру) выбрать меньшее значе­ние из v_max и или из v_max, и v_q (если последняя величина имеет место).

Определить развиваемую мощность двигателя при движении комбайна на подъем и под уклон.

Если для комбайнов не приводятся удельные затраты мощ­ности на технологический процесс (кормоуборочные без измельчения массы, ботвоуборочные и корнеуборочные), мощность двигателя можно определить по формулам

(5.16)

(5.17)

В том слу­чае, когда в справочных данных на используемые машины приводятся удельные затраты мощ­ности на технологический процесс (кормоуборочные с измельчением массы, зерноуборочные комбайны, комбайны для уборки кукурузы на зерно), мощность двигателя можно определить по формулам

(5.18)

(5.19)

Определить коэффициент загрузки двигателя комбайна при движе­нии на подъем и под уклон

, (5.20)

. (5.21)

Он должен быть в пределам 0,85-0,95. Если скорость движения комбайна ограничена пропускной способностью, то коэффициент загрузки двигателя может быть меньше 0,85.

Определить средневзвешенную по времени скорость движения аг­регата

(5.22)

Определить производительность агрегата

(5.23)

где W_a - производительность, га/ч;

v_ср - средневзвешенная по времени скорость движения аг­регата, м/с

τ - коэффициент использования сменного времени.

Определить коэффициент использования пропускной способности комбайна при движении на подъем и под уклон.

Для зерноуборочных комбайнов на обмолоте хлебной массы и кормоуборочных машин с измельчением массы, для которых пропу­скная способность известна

, (5.24)

. (5.25)

Для картофелеуборочных комбайнов

, (5. 26)

. (5.27)

Рассчитать расход топлива на 1 га

(5.28)

где q_га - расход топлива, кг/га;

- часовой расход топлива комбайном при номинальной мощнос­ти двигателя, кг/ч;

τ - коэффициент использования сменного времени (по заданию);

- коэффициент, учитывающий расход топлива на холостых переездах и работе двигателя при остановке агрегата.

Значение =1,03…1,08.