Оценка эксплуатационных качеств трактора

Введение 

Задачей курсовой работы является анализ и  оценки эксплуатационных качеств трактора и почвенных условий на его  тяговые качества, мощность и почвенную  экономичность.

В нашей  стране сельскохозяйственные работы настолько  разнообразны, что для их механизации  требуются тракторы различных типов. Так, для пахоты и других энергоемких  работ, наиболее пригодны трактора, способные  развивать большую силу тяги.

Творческое  понимание курсовой работы, понимание  логичной взаимосвязи уравнений, применяемых  в расчетах, осмысленный выбор  коэффициентов являются основой  получения знаний, необходимых инженеру сельскохозяйственного производства в его практической деятельности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Определение номинальных параметров двигателя.
1. определение номинальной мощности двигателя.

  Мощность  двигателя, необходимая для создания  тяговой мощности трактора, движущегося  равномерно по горизонтальной  поверхности:

=14 Кн. – сила тяги;

= 3 м/с – скорость  трактора;

_{=0,55 – тяговое  КПД трактора, учитывающее  потери мощности  в трансмиссии,  двигателя и почвенного  фона}. 

Номинальная мощность двигателя с учетом отбора мощности на ВОМ: 

Где =20% - величина отбора мощности на ВОМ%. 
 

2. номинальная частота вращения вала двигателя, удельный и часовой расход топлива находим:

 
 

95 кВт;   ; 
 

2. диаграмма баланса мощности и потенциальная  характеристика трактора.
1. анализ кинематической схемы трансмиссии трактора-прототипа и определяем КПД трансмиссий.

КПД трансмиссии на различных передачах:

= 0,985…0,990 =0,985 – КПД цилиндрической  пары шестерен  или эпициклического  планетарного ряда;

- число  пар цилиндрических шестерен.

= 0,975..0,980 – КПД конической пары шестерен,

- КПД ведущего участка  гусеничного движителя  (учитывается только  для гусеничного  трактора)

=0,03…0,05=0,03 – величина, показывающая какую  часть номинального крутящего  момента двигателя составляет  момент холостого хода трансмиссии,

Результаты анализа  кинематической схемы трансмиссии  трактора МТЗ-100 

передача	Шестерни, передающие поток мощности	n
1	4-24-13-21-19-14-16-11-28-29-30-31	5	0,85	360,66	18,1
2	3-25-13-21-19-14-16-11-28-29-30-31	5	0,85	293,51	18,1
3	2-23-13-21-19-14-16-11-28-29-30-31	5	0,85	241,34	18,1
4	6-22-13-21-19-14-16-11-28-29-30-31	5	0,85	199,59	18,1
5	4-24-13-7-8-15-16-11-28-29-30-31	5	0,85	214,19	18,1

 
 
 
 
 
 
 
 

2. определение эксплуатационного  веса трактора и построение кривой буксования.

Вес трактора прижимает движитель к  почве. Именно за счет этого реализуется  эксплуатационный вес трактора, необходимый  для получения заданной силы тяги на крюке: 

где  - оптимальный коэффициент использования веса трактора,  

Сцепной вес трактора : 
 

При тяговом  расчете трактора принимается, что  на заданном почвенном фоне для каждого  типа движителя величина буксования зависит от удельной силы тяги , которая представляет собой отношение силы тяги к сцепному весу трактора: 
 
 
 
 

Результаты  расчета кривой буксования:

	0	0,18	0,29	0,40	0,48	0,52	0,54	0,55
	0	5	10	20	30	50	70	100
	0	7,2	11,6	16	19,2	20,8	21,6	22

 

3. расчет  и построение диаграммы  баланса мощности и потенциальной  тяговой характеристики.

При равномерном движении трактора по горизонтальной поверхности с отбором мощности на ВОМ баланс мощности описывается  следующим уравнением:

  кВт

Касательная сила тяги   кН, где - сопротивление качению трактора, принимаем независящим от нагрузке на крюке , где f – коэффициент сопротивления качению трактора f=0.12

Теоретическая скорость движения трактора: ; где – мощность, подведенная к движителю; , где ;

Действительная  скорость трактора

Мощность, затрачиваемая  на качение  для колесного трактора кВт

Разность  (которая является тяговой мощностью) . Мощность, затрачиваемая буксование для колесных тракторов тяговую мощность

Удельный тяговый  расход топлива  г/кВтч,  где - часовой расход топлива, затрачиваемый двигателем на создание тяговой мощности кг/ч

Тяговый КПД  трактора  
 
 
 
 
 
 
 
 

Результаты  определения составляющих диаграммы  баланса мощности баланс мощности и  потенциальной характеристики и  потенциальной характеристики

кН	0	7,2	11,6	16	19,2	20,8	21,6	22
кН	5,64	12,84	17,24	21,64	24,84	26,44	27,24	27,64
м/с	11,5	5	3,7	3	2,6	2,4	2,37	2,34
	0	5	10	20	30	50	70	100
м/с	11,5	4,75	3,33	2,4	1,82	1,2	0,7	0
кВт	64,6	26,79	18,78	13,54	10,26	6,77	3,95	0
кВт	0	37,81	45,82	51,06	54,34	57,83	60,65	64,6
кВт	0	3,21	6,38	12,98	19,38	31,73	45,19	64,6
кВт	0	34,2	38,63	38,4	34,94	24,96	15,12	0
г/кВтч		532	470	473	527	737	1217
%	0	0,46	0,51	0,51	0,46	0,33	0,2	0

 

4. анализ  потенциальной тяговой  характеристики.

Для трактора с идеальной бесступенчатой трансмиссией при изменении нагрузки на крюке, тяговая мощность не остается постоянной, несмотря на постоянство мощности двигателя. Максимум тяговой мощности соответствует силе тяги, при которой сумма потерь мощности на качение и буксование имеет минимальное значении. Указанная сила тяги при работе трактора на стерне определяет его тяговый класс. Удельный тяговый расход топлива при работе с номинальной силой тяги имеет минимальное значение, а скорость считается оптимальной.

3. Тяговая характеристика трактора со ступенчатой трансмиссией.

Тяговая характеристика трактора о ступенчатой  трансмиссией представляет собой графики  изменения тяговой мощности, действительной скорости движения, часового и удельного расхода топлива на каждой передаче в зависимости от силы тяги. Кривая буксования вычерчивается одна для всех передач. По тяговой характеристике определяют основные энергетические и топливо - экономические показатели трактора при комплектовании машинно-тракторного агрегата. Для построения тяговой характеристики необходимо иметь скоростную характеристику его двигателя, передаточное число и КПД трансмиссии, динамический радиус колеса и кривую буксования.

1. скоростная характеристика двигателя

номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя .

Частота вращения коленчатого вала двигателя  на холостом ходу  

Крутящий  момент на номинальном режиме  

Максимальный  крутящий момент , где - коэффициент запаса крутящего момента:  

Эффективная мощность:

Удельный  расход топлива для регуляторного  участка:

Часовой расход топлива для корректорного  участка:  

Параметр  и размерность	Частота вращения, об/мин
	Корректорный  участок				Регуляторный  участок
		1500	2050		2210	2240	2250	2270
	67	75	92,5	95	86,5	64	57,5	42,5	0
Нм	454	450	425	412,4	375	287,5	250	200	0
г/кВтч	276	260	240	241	250	280	300	315
кг/ч	18,5	19,8	22,7	23	20,7	16,8	15,5	13	5,75