Система машин в лесном хозяйстве: Учебное пособие. Главы 8-15 , страница 52
где w— угловая скорость ВОМ, рад/с.
При работе с выключенным ВОМ вся полезная мощность двигателя реализуется на тяговые процессы — NKp.
Коэффициент полезного действия (КПД) трактора показывает степень использования эффективной мощности двигателя на полезную работу. Общий (полный) КПД трактора лоб определяется по формуле
Тяговый (крюковой) КПД трактора цкр определяется по формуле
При работе в наиболее выгодном, оптимальном режиме тяговый КПД гусеничных тракторов (на рыхлой и плотной почве) составляет 0,68. 0,75, колесных со всеми ведущими колесами — 0,60. 0,70, а с двумя ведущими колесами — 0,50. 0,60, так как буксование колесных тракторов больше, чем гусеничных.
Тяговое усилие — это горизонтально приложенная при движении самоходной машины (трактора) составляющая сила, способная преодолеть сопротивления рабочих машин, которые возникают в процессе их работы. Тяговое усилие, которое соответствует номинальной тяговой мощности, называют номинальным расчетным тяговым усилием Ркрноы.
Тяговое усилие, при котором глохнет двигатель, называют максимальным тяговым усилием на данной передаче Ркр тах.
Отношение Ркр тгх/Ркр.н0М = К3 называют коэффициентом запаса тягового усилия, значение которого у современных тракторов составляет 1,05. 1,15.
Расчетное тяговое усилие на крюке трактора Ркр, Н, можно определить по формуле
где v — действительная скорость движения трактора, км/ч.
Тяговые свойства трактора зависят от многих факторов, в том числе от типа ходовой части движителей, свойств почвы и ее механического состава, влажности, плотности и других, влияющих на величину потерь мощности при перемещении и буксовании, а также на силу сцепления трактора с почвой. Например, повышение влажности почвы на 1 % по сравнению с оптимальной влажностью приводит к понижению тяговой мощности колесных тракторов на 1,5. 2,0%, гусеничных — на 0,7. 1,0%.
Тяговое усилие трактора, реализуется в виде касательной силы тяги, которая образуется в результате действия крутящего момента, передаваемого от двигателя на привод ведущих колес трактора.
Касательная сила тяги обеспечивает поступательное движение трактора в результате взаимодействия колеса (гусеницы) с почвой, и в зоне их сцепления (контакта) образуется толкающая, или реальная, движущая сила. Возможное максимальное значение движущей силы Ра зависит не только от мощности двигателя, но и от силы сцепления трактора с почвой. Максимальное значение движущей силы, которую можно использовать в тяговых агрегатах для выполнения полезной работы, достигается если Рп 2 , а при технических расчетах принимается 10 м/с 2 ) по формуле
Значения коэффициента сцепления движителей тракторов с почвой
Характеристика поверхности почвы
Коэффициент сцепления движителей тракторов
Сухой плотный грунт, залежь, сильно уплотненная стерня (суглинистые почвы)
Стерня на суглинках нормальной влажности (суглинки)
Суглинистое поле, подготовленное под посев или свежевспаханное, а также пар и стерня супесей
Источник
Повышение производительности при вспашке (увеличение тяги колесного трактора) и послушности рулю.
Доброго времени суток.
Предлагаю Вашему вниманию рассмотреть эффективность тракторов схемы МТЗ при вспашке. И высказать свое мнение о возможном повышении производительности.
На примере МТЗ-80 (в расчете не использую максимальную мощность для сохранения ресурса мотора):
1. Тяга на крюке при мощности мотора 65 л.с. примерно 4875 кг*сила при скорости движения 3,6 км/м или 2437,5 кг*сила на скорости 7,2 км/ч.
2. Сцепление шин с землей К=0,4 (достаточно сухим верхним слоем), тогда на крюке 3600 * 0,4 = 1440 кг*с. На увлажненной земле коэффициент сцепления 0,3 и сила окружная тяговая сила развиваемая колесами не более 1080 кг*с, что в два с половиной раза меньше возможного и позволяет пахать только 3-х корпусным плугом.
Выходит, что трактор конструкции МТЗ-80 не может реализовывать достаточно мощность мотора при вспашке?
— на влажных грунтах из-за недостатка веса и низкого сцепления шин;
— на подсохшей земле сцепления достаточно, так передок разгружается и его задирает — руля слушается плохо. Балласт 800-1000 кг повесить — так маленькие и узенькие передние колеса на влажных участках тонут.
Внизу несколько приспособлений для увеличения тяги колесных трактор (откидывающиеся шпоры — полезны также зимой), эскизы полугусеничных МТЗ и полностью гусеничных для возможности размещения массивного балласта.
Корпус плуга отвального типа шириной захвата 35см при вспашке почвы, обладающей средним удельным сопротивлением на глубину 22см требует мощности 25л.с. Трехкорпусный плуг типа ПН-3-35 требует, соответственно, 75л.с. Вы собираетесь МТЗ-82 агрегатировать с 4-х корпусным?
Хотелось бы с 4-х корпусным, а еще бы лучше и 5 
если почва позволит и мощность мотора.
Все же агросроки короткие, величина затрат (увеличение количества тракторов и занятых людей) имеет важное значение в рентабельности продукции.
Если исходить из условий: скорость 7,2 км/ч и площади 5 корпусного плуга: глубина 22 см * захват 35 см * 5 шт. = 3850 см2
— для средней почвы:
0,35 кг/см2 * 3850 = 1347,5 кг*сила
0,55 кг/см2 * 3850 = 2117,5 кг *сила
— для тяжелой до 0,8 кг/см2
0,8 * 3850 = 3080 кг*сила — вот тут уже сцепного веса МТЗ-80 не хватает на 5 плугов, только 4 плуга.
Исходил из следующих данных:
»
По удельному сопротивлению при вспашке плугами все почвы делятся на четыре группы:
1. Легкие почвы— удельное сопротивление 0,2— 0,35 кг/см2. К ним относятся песчаные и супесчаные.
2. Средние почвы— удельное сопротивление 0,35— 0,55 кг/см2. К этой группе относятся суглинистые, частично щебенчатые.
3. Тяжелые почвы — удельное сопротивление 0,55 — 0,80 кг/см2. К ним относятся все глинистые почвы.
4. Очень тяжелые почвы —удельное сопротивление 0,80 кг/см2 и больше. В эту группу входят главным образом почвы орошаемых земель, сильно задерненных залежных и целинных участков, а также солонцы и солончаки. «
1. Тяга на крюке при мощности мотора 65 л.с. примерно 4875 кг*сила при скорости движения 3,6 км/м или 2437,5 кг*сила на скорости 7,2 км/ч.
Откуда эти цифры? Как может трактор класса 1,4 развить усилие почти в 5т?
Хотелось бы с 4-х корпусным, а еще бы лучше и 5
Это понятно, только чудес не бывает.
Хочется найти решение по повышении производительности за счет в просчетах конструкции трактора (из-за его универсальности — в чем создатели выиграли, а в чем то проиграли).
Вот касательно плугов: тяговое сопротивление навесных плугов больше, чем у аналогичных прицепных (у прицепного плуга вертикальное давление, создающее вредное трение, компенсируется тремя колёсами; у навесного — только одним) ?
Теоретически на МТЗ 80 можно на средних почвах пахать в 5 плугов, тогда 5 /3 плуга = 1,66 раза больше площадь вспашки — было бы сцепление ведущих колес достаточным и передняя ось загружена балластом. А то получается трактор загружен на половину.
Вот и аукнулось экономия производителя за счет маленьких передних колес на тракторе под 4 тонны! Вот и думаю или расширители на передние колеса или гусеницы. Тогда и загрузить переднюю ось можно достаточно.
1. Тяга на крюке при мощности мотора 65 л.с. примерно 4875 кг*сила при скорости движения 3,6 км/м или 2437,5 кг*сила на скорости 7,2 км/ч.
Откуда эти цифры? Как может трактор класса 1,4 развить усилие почти в 5т?
я исхожу из возможностей мотора
мощность Р = А:с = Н*м : с (Дж/с = Вт) — это работа в единицу времени (секунду) при перемещении груза с силой в 1 ньютон на 1 метр за 1 секунду.
1 л.с = 735,5 Вт или перейдем в килограммы разделив на 9,81 получим 1 л.с. = это работа равная при тяге на крюке 74,975 кг *сила и перемещении на 1 м за 1 секунду, то есть на скорости 3,6 км/ч.
65 л.с * 75 = 4875 кг*сила на крюке трактора при скорости 3,6 км/ч — если скорость увеличилась в 2 раза, то по закону сохранения энергии тяга уменьшится в 2 раза. В противном случае потренировалось бы мощность 130 л.с.
Тяговый класс трактора рассчитывается исходя из следующих условий:
тяга трактора на стерне колосовых нормальной влажности и твёрдости при определённом буксовании (для гусеничных — не более 3 %, колёсных 4×4 — не более 14 %, колёсных 4×2 — не более 16 %).
— для колесных тракторов: вес трактора * на коэффициент сцепления на стерни (равный примерно 0,4) = 3600 кг * 0,4 = 1440 кг*с или 1,4 тонны, вот он тяговых класс полноприводного МТЗ-82;
— для гусеничных тракторов коэффициент сцепления 0,6 (если не путаю) — зависит от развитости грунтозацепов.
Для промышленных тракторов тяговое усилие определяется на сухом песке поэтому тяговый класс трактора по промышленной классификации всегда выше.
Вот почему то не выпускается такое для МТЗ 80.
http://www.youtube.com/watch?v=cbFPuqyuHMg&feature=related (вот это очень советую посмотреть. различие в возможности гусениц и колес видна)
Тяговый класс трактора рассчитывается исходя из следующих условий:
тяга трактора на стерне колосовых нормальной влажности и твёрдости при определённом буксовании (для гусеничных — не более 3 %, колёсных 4×4 — не более 14 %, колёсных 4×2 — не более 16 %).
Это все примерно так. Но! Тяговое усилие, создаваемое трактором зависит от: мощности двигателя, радиуса ведущих колес, удельного давления, создаваемого ведущими колесами на почву.
Теоретически на МТЗ 80 можно на средних почвах пахать в 5 плугов, тогда 5 /3 плуга = 1,66 раза больше площадь вспашки — было бы сцепление ведущих колес достаточным и передняя ось загружена балластом. А то получается трактор загружен на половину.
Даже теоретически нельзя на желаемой скорости. Возможно, если трактор забалластировать еще в 1,5 раза, то только тогда, да и то на такой скорости, что качество полученной пашни будет никаким. Поэтому забудьте об агрегатировании МТЗ с плугом с числом корпусов более трех.
И все же не соглашусь. Расчет говорит о возможности применения 5 плугов на средних по сопротивлению почвах.
— для средней почвы тяга для 5 корпусного плуга:
0,35 кг/см2 * 3850 = 1347,5 кг*сила
0,55 кг/см2 * 3850 = 2117,5 кг *сила
Проблема в следующем для МТЗ:
— рисунок «елочка» снижает коэффициент сцепления с грунтом (так как рисунок протектора выбирался не из условия обеспечения максимального тягового усилия на грунте, а с учетом также плавности хода трактора на дорогах с твердым покрытием, это же вредит т-150к и к-701 — тоже все ради универсальности, хотя на асфальте эти трактора бывает очень редко, за исключением работы в дорожной службе);
— малый вес на передний оси — при тяге на колесах более 1,5 тонн перед просто задирается, управление никакое — балласт нужен только для передней оси, для сохранения приемлемого управления.
Таким образом, необходимая тяга в 2,2 тонны*силы достигнута при стандартном нагрузке на задний мост в 3-3,5 тонны во время пахаты (коэффициент сцепления необходим 0,73 — 0,63), что вполне достижимо при установке металлических грунтозацепов с заглубления 5-8 см (первое фото, взято отсюда, как уже указывал ссылку https://fermer.ru/forum/mtz-50mtz-80mtz-82/129444).
У дт-75 массой 6 тонн тяговый класс 3 из-за неудачной для сельхозтрактора гусенице коэффициент сцепления 0,5 — недостаточно высоты грунтозацепов + низкая самоочищаемость траков (опять пресловутая универсальность и сельскохозяйственный и промышленный в одном лице, хотя аналог гусениц ДТ ). И распределение нагрузки по 4 удаленным друг от друга точкам опор (значит будет прогиб гусениц под катками и дополнительное сопротивление качению катков) с каждой стороны ДТ-75 только обеспечивает повышенное локальное давления на грунт (хотя и маскируется средним удельным давлением в технических показателях).
Применение 5 корпусов позволит не идти по борозде, а загрузка передней оси обеспечит послушность трактора рулю и сократит число подруливаний из-за отказа от борозды. Целый день в тракторе едущем на боку ((( не супер удовольствие.
«На пахоте колеса правой стороны трактора перемещаются в борозде, а левой -по невспаханной части поля. Поэтому трактор движется с наклоном и на правые бороздовые колеса распределяется большая часть веса трактора.» — вот уже дополнительное переуплотнение почвы, которое возможно избежать.
Если считать равномерное распределение по колесам задней оси нагрузку, то удельное давление на МТЗ: 2 колеса * 35 см ширины следа * 30 см длина пятна контакта = 2100 см2; удельное давление 1,43 — 1,67 кг/см2 , что уже много! А уж когда процентов 60-70 приходится на одно колесо((((
Поэтому и думаю об использовании гусеничного движителя (рисунок 3) при вспашке, который позволит иметь удельное давление 0,5 кг/см2 колес передней и задней осей. Поэтому столько катков для максимально достижимого равномерного распределения веса по гусеничной ленте.
Почему вы считаете, что скорость 7,2 км/ч чрезмерна для вышеописанных условий?
Источник
Коэффициент сцепления
Коэффициент сцепления μ устанавливают опытным путем, снимая показания динамометра при движении трактора на низшей передаче.
Максимальное значение касательной силы по сцеплению:
 |
Если известно значение, то из выражения коэффициент сцепления имеет вид:
Таким образом, важнейшее условие эффективной работы трактора с агрегатом, это достаточное сцепление движителей с почвой, которое зависит от веса трактора, распределения его по осям (у колесного трактора), конструкции движителей и физико-механических свойств почвы.
Удельное давление движителей на почву:
где b – ширина гусеницы, м; L – длина опорной поверхности, равная расстоянию между осями крайних опорных роликов плюс длина одного звена гусеницы, м.
Сопротивление перекатыванию трактора:
на горизонтальном участке
при движении на подъеме:
Дата добавления: 2015-10-05 ; просмотров: 1517 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник