4.2.3 Расчет баланса мощности трактора
Рассчитываем потребную мощность двигателя Ne и её затратные составляющие из уравнения баланса мощности:
Ne = Nтр + Nf + Nб ± Ni ± Nj + Nкр , кВт,
Nе – потребная (расчетная) эффективная мощность двигателя, кВт
Nтр = [Nе]·(1-ηтр), кВт - мощность механических потерь в трансмиссии, кВт
[Nе] - паспортная эффективная мощность двигателя, кВт [МУ прил. 7 п.1]
[Nе] = 58,8 кВт
ηтр - КПД трансмиссии (для гусеничных тракторов ηтр=0,86-0,88)( см. Приложение 8)
Nтр = 58,8 · (1-0,88) = 7,06 кВт
Nf = Рf ·V·, кВт - мощность, расходуемая на самопередвижение трактора, кВт
V - скорость движения агрегата, м/с
Nf = 14,4· 0,7 = 10 кВт
Nб = ([Nе] - Nтр)·δ,кВт - мощность, затрачиваемая на буксование ведущих колёс или гусениц трактора
δ - коэффициент буксования (при работе с тяговой нагрузкой), δ=0,02-0,06 - для гусеничных тракторов;
Nб = (58,8 – 7,06) · 0,06 = 3,1 кВт
Ni = ± Рi ·V, кВт- мощность, расходуемая на преодоление подъёма
Ni = 18,8 · 0,7 = 13,2 кВт
Nj = ± Рj ·V, кВт - мощность, необходимая для преодоления сил инерции агрегата,
Nj = 10,9 · 0,7 =7,6 кВт
Nкр = Ркр·V, кВт - мощность, расходуемая на тягу агрегатируемой машины,
Nкр = 2,6 · 0,69 = 1,8 кВт
Так как предыдущие расчеты были проведены в кН, то при расчетах сразу получаются кВт. Силы Рf, Рi, Рj, Ркр взяты из расчета тягового баланса.
Ne = 7,06+10+3,1+13,2+7,6+1,8= 42,8 кВт
Сравните вычисленную потребную мощность Ne с паспортной мощностью двигателя [Ne]: должно быть Ne ≤ [Ne].
[Ne] = 58,8 кВт
42,8 ≤ 58,8
Вывод: мощность трактора достаточна для работы с орудием, следовательно не требуется внесение ни каких технических изменений.
Также определяем тяговый КПД трактора по степени использования эффективной потребной мощности двигателя:
тяг= 1,8/42,8= 0,04
По степени использования тяговый КПД трактора не считается нормальным, т.к нормальным считается:[тяг] = 0,7-0,75.
Вывод: Из расчета баланса мощности трактора видно, что нормальная нагрузка трактора не получается, степень загрузки двигателя трактора ЛХТ-55 слишком мала. Необходимо увеличить нагрузку на трактор.
Пути решения:
КПД тяговый зависит от:
-потерь мощности в трансмиссии при буксовании,
- самопередвижении,
- при подъеме на уклон,
- степени загрузки.
Потери мощности трактора обусловлены потерями силы тяги или потерями скорости. Потери в трансмиссии и на буксование составляют скоростные потери, на передвижение трактора и на преодоление подъема — силовые.
Следовательно лучше всего данный трактор поменять на менее мощный.
4.2.4. Расчет эксплуатационных показателей агрегата
а) Расчет производительности агрегата
Производительностью агрегата называется количество работы (км, га, м3 и в других единицах), выполненное им за единицу времен (час, смену, сезон). Наиболее удобной для сравнения агрегатов и легко переводимой в другие единицы является производительность, измеряемая в линейных единицах, в км/ч, км/см.
При характеристике техники используют следующие виды производительности в линейных единицах:
- Wо = Vср- за час основного времени, км/ч,
- Wсм = Wо·Ксм = Vср·Ксм - за час сменного времени, км/ч,
- Wэк = Wо·Кэк = Vср·Кэк - за час эксплуатационного времени,
где Vср - средняя скорость движения агрегата в течение смены, км/ч;
Vср = 2,2 км/ч (см. в прилож 7 МУ)
Ксм= То/Тсм - коэффициент использования времени смены, где То - время основной, полезной работы, ч; Тсм= 8 ч – продолжительность смены .
Ксм – 0,5
Кэк - коэффициент использования эксплуатационного времени, он дополнительно учитывает все простои агрегата, связанные с устранением его технических отказов (в КР условно принята высокая техническая надёжность техники, т.е. Ксм=Кэк).
Для нового агрегата: Wсм = 2,2 · 0,5 = 1,1 км/ч
Wэк = 2,2 · 0,5 = 1,1 км/ч
Wсм = 0,1· Впр · Vср · Ксм = 0,1 · 5,6 · 2,2 · 0,5 = 0,6 га/ч (за час сменного времени)
Wсм = 0,1· Впр · Vср · Ксм · Т = 0,1 · 5,6 ·2,2 · 0,5· 8 = 5 га/см (за смену)
Для базового агрегата: Wсм = 0,06 км/ч
Wсм = 0,06 · 8 = 0,5 га/см