2.Расчет тракторных агрегатов

Расчет тракторного агрегата проводится с целью комплектования такого агрегата, который бы имел наилучшие показатели работы в соответствии с тяговыми возможностями тракторов и нагрузками при составлении агрегатов.

Расчет тягового усилия трактора Р_Т1 производится по формуле:

Р_Т1 = (367,2 _* N_{эф *} η / V) – G_тр (f + i), даН, (2.1)

где N_эф – эффективная мощность двигателя трактора, кВт;

η – коэффициент полезного действия трансмиссии трактора, выбирается в пределах 0,85-0,95

V – скорость перемещения тракторного агрегата, км/ч;

G_тр – сила тяжести трактора в заправленном состоянии, даН;

f – коэффициент сопротивления перекатыванию трактора;

i– уклон местности (тангенс угла подъема местности)

Пример: 1г для нарезки борозд применяется трактор ЛХТ -55 с корчевателем КМ-1.

N_эф = 46кВт;

= 0,9;

V = 3,6км/ч;

G_тр = 5080 даН;

f = 0,07

i = 0

Р_Т1=3867,2 даН.

Тяговое усилие трактора рассчитывается по формуле (2.1) в том случае, если отсутствует буксование ходовой части. Поскольку тракторные агрегаты в большинстве своем работают на обработанных почвах, то не всегда полностью может быть реализована эффективная мощность двигателя. Особенно это касается колесных тракторов. В этом случае тяговое усилие трактора рассчитывается по формуле:

Р_{Т2 =} G_{сц *} м – G_тр (f + i), даН, (2.2)

где G_сц – сцепная сила тяжести трактора, равная той части силы тяжести, которая приходится на ведущие колеса, для гусеничного трактора и колесного трактора всеми ведущими колесами G_сц = G_тр, а для колесных тракторов с одним ведущим колесом G_сц = 0,67G_тр

м – коэффициент сцепления ходовой части трактора с почвой

Сопротивление плугов рассчитывается по формуле:

R_пл = К_{0 *} a _* b, даН, (2.3)

где а – глубина вспашки, см;

b – ширина захвата плуга, м;

К₀ – удельное сопротивление плуга, даН/см²

Пример: 1ж – плуг ПЛН-4-35.

а = 25 см,

в = 1,4 м,

К₀ = 800 даН/см²

R_пл = 25 · 1,4 · 800 = 2800 даН.

Тяговое сопротивление культиваторов и дисковых орудий определяют по формуле:

R_к = К _* B, даН, (2.4)

где К – удельное сопротивление на единицу ширины захвата орудия, даН/м;

В – ширина орудия, м

Пример: 4 – культиватор КПН-4.

В = 4 м,

К = 170 даН/м.

R_к = 4 · 170 = 680 даН.

При использовании орудия по уходу за культурами или посевами, когда одно орудие обрабатывает несколько междурядий, необходимо учитывать уменьшение тягового сопротивления орудия за счет того, что в пределах защитной зоны рабочие органы отсутствуют. В этом случае тяговое сопротивление орудия определяют по формуле:

R_к = к(В – 2lm), даН, (2.5)

где l – ширина защитной зоны, применяемая в зависимости от возраста культур в пределах 0,1…0,5 м;

m – число рядков, находящихся в пределах ширины захвата орудия.

Число однородных орудий в агрегате n_ор рассчитывается по формуле:

n_ор = (P_т – R_сцп) / R_ор, шт (2.6)

где R_сцп – сопротивление сцепки, которую применяют при агрегатировании нескольких орудий, даН;

R_ор – сопротивление одного орудия, из входящих в агрегат.

При расчете сопротивления сцепки R_сцп учитывают только сопротивление ее перекатыванию:

R_сцп = G_{сцп *} f_сцп, даН, (2.7)

где G_сцп – сила тяжести сцепки, даН;

f_сцп – коэффициент сопротивления перекатыванию сцепки.

Пример: 5а при посадке применяется агрегат из трех сажалок ССН – 1 с использованием сцепки СН - 75

G_сцп =2010 даН

f_сцп =0,18

R_сцп = 2010 _* 0,18= 361,8, даН

Находят полное сопротивление агрегата по формуле:

R_агр = n_ор* R_ор + R_сцп (2.8)

Пример: 5а при посадке применяется агрегат из трех сажалок ССН – 1 с использованием сцепки СН - 75

R_агр = 3 _* 450 + 361,8 = 1711,8 даН.

Эта формула соответствует расчету однотипных орудий, например культиваторов. Если в агрегате разные типы, то соответственно должно учитываться сопротивление разных орудий. Например, в агрегате с культиватором могут одновременно применяться зубовые бороны, поэтому дополнительно учитывают сопротивление этих борон.

Правильность выполнения тягового расчета агрегата оценивают по значениям коэффициента использования силы тяги, определяемого по формуле:

К_исп=R_агр / Р_т (2,9)

Пример: 1ж при вспашке на глубину 25 см. применяется плуг ПЛН – 4 – 35.

R_агр =2800 даН

Р_т = 3000 даН

К_исп = 2800/3000 = 0,93

Расчет считается выполненным правильно, если значения этого коэффициента будут получены в пределах 0,85…0,95. больше указанных значений К_исп не должно быть, т.к. в этом случае трактор не сможет нормально работать, или совсем не потянет агрегат, если К_исп > 1. При значении К_исп < 0,85 необходимо произвести перерасчет, т.к. тяговое усилие трактора в этом случае используется нерационально. Допускаются меньшие значения К_исп в тех случаях, когда агрегат работает в тяжелых условиях, где возможны кратковременные перегрузки, например в условиях вырубок, а также в тех случаях, когда агрегатируемые с трактором орудия не могут его полностью загрузить по условиям эксплуатации, например, при посадке, при уходах за культурами. Большее количество лесопосадочных машин не может быть взято, например, при значительных размерах междурядий.