книги из ГПНТБ / Поляк, А. Я. Эксплуатация машинно-тракторных агрегатов на повышенных скоростях

Характеристики В и В отражают расход топлива. По характеристике Б можно установить, сколько топлива расходуется за 1 ч при данном режиме работы, а по ха­ рактеристике В — какое количество топлива расходуется на одну лошадиную силу в 1 ч, т. е. удельный расход топлива. По величине удельного расхода топлива можно судить об экономичности трактора.

При работе на шестой передаче (кривая В) удельный расход топлива будет наименьший (318 г/л. с. ч.). Значит, это самый экономичный режим для данных условий. Пользуясь кривыми Б, определяют, какое количество топлива израсходует трактор при дайной нагрузке за 1 ч работы. Зная объем работы и подсчитав общее время, необходимое на ее выполнение (без учета остановок), можно определить, сколько понадобится топлива для вы­ полнения всей работы. Для этого умножают часовой рас­ ход на время работы. В данном случае часовой расход топлива (на шестой передаче) составит 10,4 кг. При ра­ боте на седьмой передаче часовой расход топлива будет меньше. Однако это не означает, что работа на этой пе­ редаче экономичнее.

Экономичность определяют не расходом топлива за 1 ч, а расходом топлива на единицу выполненной работы, т. е. на 1 га.

Число гектаров, обработанных за 1 ч, характеризует производительность, а величину производительности оп­ ределяют тяговой мощностью. Чем меньше расход топ­ лива на тяговую лошадиную силу, тем меньше расход

. топлива на 1 га. Вот почему об экономичности трактора надо судить не по часовому, а по удельному расходу топлива (кривые В). Часовой расход топлива может быть, как и в данном случае, больше, но если при этом и тяговая мощность больше, то удельный расход топлива может оказаться меньше. Наименьший удельный расход топлива соответствует наибольшей тяговой мощности.

По кривой А устанавливают величину буксования. Не следует допускать буксования колесных тракторов выше 12—15%, это приводит к потере мощности, быстрому износу покрышек и разрушению структуры почвы.

Кривые Е, показывающие, с каким числом оборотов работает двигатель, во многих случаях не помещают на тяговых характеристиках, так как они не отражают тя­ говых показателей трактора, а характеризуют режим ра­ боты двигателя.

122

Но эти характеристики имеют большое значение, так как по ним можно определить степень загрузки двига­ теля и при выборе режима работы не допускать его пе­ регрузки. К примеру, при работе на седьмой передаче двигатель будет сильно перегружен: работать не на нор­ мальном числе оборотов (1600 в минуту), а на понижен­ ном (1200). Такой режим нельзя допускать и надо пере­ ходить на шестую передачу.

Пользуясь типовыми тяговыми характеристиками, можно выбрать наилучший режим работы трактора и подобрать наиболее выгодный агрегат. Мы рассмотрели примеры на основе тяговых характеристик колесных тракторов. Однако надо учитывать, что тяговые характе­ ристики колесных и гусеничных тракторов имеют свои особенности.

Особенности тяговых характеристик колесных и гусеничных тракторов

Выводы, полученные при рассмотрении тяговых ха­ рактеристик колесных тракторов, полностью действитель­ ны также и для работы с гусеничными тракторами. Од­ нако следует иметь в виду, что гусеничные тракторы об­ ладают более высокими сцепными свойствами. Поэтому вид их тяговых характеристик, в особенности на понижен­ ных передачах, несколько отличен от вида тяговых харак­ теристик колесных тракторов. У колесного трактора наи­ большая мощность на первой и второй передачах (рис. 43) соответствует почти одинаковой величине тяго­ вого усилия. Достигнув максимума, кривая тяговой мощ­ ности резко падает, также резко падает и кривая скорости движения. У гусеничного трактора максимальная величина тяговой мощности на первой и второй передачах соответ­ ствует различным тяговым усилиям. Достигнув наиболь­ шего значения, кривые тяговой мощности и скорости дви­ жения падают не так резко. Причину этого мояшо найти, если рассмотреть кривые буксования. Буксовапие колесного трактора при тяговом усилии около 1200 кгс, соот­ ветствующем максимальной тяговой мощности на треть­ ей передаче, резко возрастает, вследствие чего переклю­ чение на низшую (первую) передачу практически не дает увеличения тягового усилия, а тяговая мощность и ско­ рость движения надают. Рассматривая кривую числа обо­ ротов двигателя, видим, что перегибу кривой тяговой

123

Тягёбоеусилие,не г

Рис. 43. Тяговые характеристики колесного трактора МТЗ-50ПЛ (пунктирные линии) и гусеничного трактора Т-38 (контурные линии) при работе на поле, подготовленном под посев:

А — буксование; Б — скорость движения; В — тяго­ вая мощность; Г — число оборотов двигателя в минуту; I, 2 , 3 , 4 — передачи трактора.

мощности на второй и первой передачах соответствует число оборотов двигателя, превышающее номинальное. Это означает, что двигатель еще не развил максимальной мощности. Падение тяговой мощности и скорости в этом случае определяется резким увеличением буксования. Тяговые возможности колесных тракторов ограничены их сцепными свойствами. Поэтому переход колесных тракторов на пониженные передачи связан с резким пони-

124

жением тяговой мощности и не сопровождается значи­ тельным увеличением тяговых усилий. При работе на пониженных передачах двигатели колесных тракторов не загружаются, буксование резко возрастает. Высокие сцеп­ ные свойства гусеничных тракторов, характеризующиеся более плавным и меньшим по величине ростом буксова­ ния, дают возможность полностью загрузить двигатель на пониженных передачах.

Тяговые показатели колесных тракторов со всеми ведущими колесами значительно лучше, чем при двух ведущих колесах. Можно сказать, что колесные тракторы с четырьмя ведущими колесами но своим тяговым свой­ ствам занимают среднее положение между колесными тракторами с двумя ведущими колесами и гусеничными тракторами.

Буксование ограничивает тяговые свойства гусенич­ ных тракторов только при очень больших перегрузках, поэтому они могут на пониженных передачах развивать тяговые усилия, значительно превышающие номиналь­ ную тягу тракторов данного класса. Например, скорост­ ной гусеничный трактор Т-74 класса 3 тс развивает при работе на стерне (на рабочей передаче) тяговое усилие до 3300 кгс, а при включении пониженных передач в тех же условиях может развить тяговое усилие до 4000 кгс.

Не зная особенности тяговых характеристик трактора, иногда стремятся максимально использовать тяговое уси­ лие и при агрегатировании машин со скоростными трак­ торами увеличивают ширину захвата, больше, чем поз­ воляет номинальная тяга. При этом повышенную мощ­ ность этих тракторов используют не путем повышения скорости, а увеличением тягового усилия при работе на обычных скоростях. В этом случае тяговое усилие оказы­ вается больше номинального тягового усилия трактора данного класса. Такое использование скоростных тракто­ ров приводит к снижению производительности, так как полезная тяговая мощность на пониженных передачах У гусеничных тракторов, так же как и у колесных, мень­ ше, чем на номинальных. Кроме того, перегрузки вызы­ вают поломки и повышенный износ трактора. Поэтому тракторы Т-74 выпускают без пониженного диапазона скоростей. Следует иметь в виду, что скоростной трактор рассчитап для работы с такими же агрегатами, как и обычный, т. с. для работы с такими же тяговыми усилия­ ми, как и обычный трактор данного класса.

125

В этом случае, несмотря на большую мощность дви­ гателя, нагрузка на его детали почти не увеличивается. Увеличение же тягового усилия приводит к резкому воз­ растанию нагрузки на детали силовой передачи и ходо­ вой части.

Эффективное и экономичное использование скорост­ ных тракторов может быть достигнуто только при пра­ вильной оценке и учете их тяговых и экономических по­ казателей, характерных для данных условий работы и тина трактора.

Особенности тяговых характеристик скоростных тракторов

Скоростные тракторы отличаются от обычных большей мощностью двигателя.

Рассмотрим тяговые характеристики обычных и ско­ ростных тракторов, приведенные на рисунке 44. Кривая буксования показывает, что одним и тем же тяговым усилиям обычных и скоростных тракторов соответствует одна и та я«е величина буксования (пунктирная и кон­ турная линии совместились в одну). Это значит, что сцепные свойства этих тракторов одинаковы, что объяс­ няется одинаковым их весом. Из сравнения характери­ стик тяговой мощности видно, что характер кривых оди­ наков, а тяговая мощность скоростных тракторов больше тяговой мощности обычных тракторов на всех переда­ чах. Важно также, что наибольшие значения тяговых мощностей скоростных и обычных тракторов примерно соответствуют одним и тем же величинам тяговых уси­ лий. Благодаря увеличению тяговой мощности повыси­ лась скорость движения. При одних и тех же тяговых усилиях скорость движения обычных тракторов значи­ тельно меньше, чем скоростных. Например, при тяговом усилии 3000 кгс скорость обычного гусеничного трактора равна 3,5 км/ч, а скоростного — около 5 км/ч. Тяговая мощность будет соответственно 39 и 57 л. с. Скорость движения обычного колесного трактора при тяговом уси­ лии 1000 кгс 6,4 км/ч, а скоростного — 8,1 км/ч, тяговая мощность соответственно 23,6 и 30 л. с. Значит, при оди­ наковых тяговых сопротивлениях, т. е. с одними и теми же агрегатами, скоростные тракторы могут работать на больших скоростях, чем обычные. Часовой расход топ­ лива скоростных тракторов на всех передачах больше,

126

чем обычных. Это объясняется большей мощностью их двигателей. Удельный расход топлива на тяговую лоша­ диную силу в 1 ч скоростных тракторов примерно такой Л\е, как и обычных.

Сравнение тяговых характеристик показывает, что скоростные тракторы обладают теми же тяговыми воз­ можностями и такой же экономичностью, как и обычные, но отличаются большей тяговой мощностью. Поэтому скоростные тракторы могут работать с теми же агрега­ тами, что и обычные, но на большей скорости, а следова­ тельно, с большей производительностью. Расход топлива на 1 га будет примерно такой же, как при работе обыч­ ных тракторов.

Формируя агрегаты со скоростными тракторами, сле­ дует рассчитывать их на такие же тяговые сопротивле­ ния, как и для обычных тракторов этого класса по тяге. Характер изменения тяговых и экономических показа­ телей в зависимости от условий и режимов работы ско­ ростных и обычных тракторов одинаков. Принципиальные особенности тяговых показателей и их взаимозависимо­ сти в одинаковой степени относятся к обычным и ско­ ростным тракторам.

Выбор режима работы скоростного трактора

Рассматривая тяговую характеристику трактора (рис. 42), мы обратили внимание, что на седьмой пере­ даче скорость движения трактора меньше, чем на шестой. Чтобы выяснить причины этого, рассмотрим, как и отче­ го изменяется скорость движения при работе трактора.

Двигатель трактора соединен с колесами силовой пе­ редачей. Для механической ступенчатой силовой пере­ дачи характерно жесткое соединение, при котором число оборотов двигателя соответствует определенному для каж­ дой передачи числу оборотов колес. Соотношение чисел оборотов двигателя и колес определяются передаточным числом силовой передачи. Очевидно, на каждой данной передаче с уменьшением оборотов двигателя будут умень­ шаться и обороты колес. Чем выше передача, тем меньше передаточное число, и поэтому при том же числе оборотов Двигателя больше число оборотов колес. Если трактор Движется без тяговой нагрузки, то обороты двигателя на всех передачах будут почти одинаковыми, к примеру для трактора МТЗ-50 (рис. 42) 1690—1700 в минуту, а скорости

127

о — колесных класса тяги 1,4 тс (МТЗ-5 мощностью 40 л. с. н скоростной о-оО мощностью 50 л. с.

Б Поляк А. Я., Щупак А. Д.

движения будут разными: чем ниже передача, тем меньше скорость. На шестой передаче скорость примерно 10 км/ч, а на седьмой — 11,7 км/ч.

При тяговом усилии 200 кгс скорость уменьшится но двум причинам: во-первых, с увеличением тяговой на­ грузки уменьшились обороты (1680—1690 вместо 1690— 1700), во-вторых, возросло буксование колес (4% вместо 1 °/о) • Величина буксования для шестой и седьмой пере­ дач одинакова, так как она зависит главным образом от тяговой нагрузки; уменьшение скорости будет примерно одинаковым для обеих передач. Однако почему же при тяговом усилии 1000 кг (линия ТТ) скорость на седьмой передаче оказалась меньше, чем на шестой? Как видно по тяговой характеристике, с увеличением тягового уси­ лия до 1000 кг число оборотов двигателя уменьшилось до 1200 в минуту при работе на седьмой передаче и то же до 1600 в минуту на шестохй передаче. Соответственно уменьшилась и скорость движения трактора.

Чтобы выяснить причины этого, рассмотрим, как с уве­ личением тягового усилия изменяется характер кривых оборотов двигателя.

Обороты двигателя с увеличением нагрузки па всех передачах сначала равномерно понижаются до опреде­ ленного момента (точка /7), после которого резко падают. На всех передачах перегиб кривой наступает примерно при одинаковом числе оборотов (1600 об/мин). В харак­ теристике изменения числа оборотов двигателя в зависи­ мости от увеличения тягового усилия различаются две части: первая часть кривой — равномерное падение оборо­ тов до 1600 в минуту — характеризует нормальную работу двигателя. С нарастанием нагрузки регулятор, пере­ мещая рейку топливного насоса, увеличивает поступле­ ние топлива в цилиндры, мощность двигателя повыша­ ется, а обороты коленчатого вала немного снижаются. Мощность двигателя будет увеличиваться до максималь­ ной подачи топлива, т. е. пока регулятор не дойдет до упора (режим максимальной мощности, который харак­ теризует точка II на кривой оборотов двигателя). Больше увеличить мощность уже невозможно. Поэтому дальней­ шее повышение нагрузки вызывает резкое падение оборо­ тов, вплоть до полной остановки двигателя. Это уменьше­ ние числа оборотов сопровождается падением мощности двигателя. Корректор регулятора топливного насоса поз­ воляет при перегрузке еще немного увеличить ход рейки

130