Порядок расчёта пахотного агрегата

Выполнить аналитический расчёт пахотного агрегата и определить:

- основную передачу движения пахотного агрегата

- коэффициент использования тягового усилия трактора

- сменную производительность агрегата

- расход топлива на гектар

Исходные данные: Состав агрегата трактор Т-150 и плуг ПЛН-5-35, глубина обработки 20 см, уклон поля 3%.

1.  По агротехническим требованиям оптимальна рабочая скорость движения пахотного агрегата – 8…12 км/ч.

2.  Такая скорость движения будет соответствовать   II, III передаче трактора, км/ч:

V_т^II = 8,62 км/ч  

V_т^III = 9,72 км/ч

3.  Определим рабочую скорость движения агрегата, учитывая буксование на передачах:

V_р = V_т (1- δ)

  δ = 4% - коэффициент буксования для гусеничного трактора.

V_р^II = 8,62 (1- 4/ 100) = 8,28 км/ч

V_т^III = 9,72 (1- 4/ 100) = 9,33 км/ч

4.  Определяем тяговое усилие трактора на соответствующих передачах, кН:

N_e = 110 кВт

n_g = 2000 об/мин

i_mр³ = 29,7

i_mр⁴ = 27,0

G_mр = 73 кН

r_o = 0,382м

η_тр = 0,8

f = 0,11

5.  Известно, что при возрастании скорости увеличивается удельное сопротивление. Величину удельного сопротивления при увеличении скорости движения определяем по формуле:

К_V = К_о[1+0,006(V_p² – V_o²)];

К_о = 60 кН/м² – удельное сопротивление при скорости 5 км/ч.

К_V² = 60000[1+0,006(8,28² – 5²)] = 75600 н/м²   = 75,6 кН/м².

К_V³ = 60000[1+0,006(9,33² – 5²)] = 82337 н/м² = 82,3 кН/м².

6.  Определяем максимальную ширину захвата агрегата на 2 и 3 передачах, м

а = 20 см = 0,2 м – глубина обработки.

7.  Определяем количество корпусов в агрегате на второй и третьей передачах:

b = 0,35 - ширина захвата одного корпуса, м.

 принимаем 5 корпусов.

8.  Определяем рабочее  сопротивление плуга на второй и третьей передачах:

R_пл = K_v * a * b_k * n_k

R_агр^II = 75,6 *0,2*0,35*6 = 31,7 кН.

R_агр^III = 82,3 *0,2*0,35*5 = 28,8 кН.

9.  Определяем коэффициент использования тягового усилия трактора

Как показывают данные расчётов, агрегат эффективней будет работать на 3 передаче с плугом ПЛН-5-35.

10.                       Определяем сменную производительность

W_СМ = 0,1В_РV_PТ_Р

В_р - рабочая ширина захвата агрегата.

В_к = 5*0,35 = 1,75 м - конструктивная ширина агрегата

β - коэффициент использования ширины захвата β = 1,05 (для плуга)

В_к = В_р*β

В_р = 5*0,35*1,05 = 1,84 м

Т_р = Т_см * τ = 7*0,8= 5,6  часа

Т_СМ = 7 ч – время смены;

τ = 0,8 (для пахотных агрегатов) - коэффициент использования рабочего времени.

Т_р = 7*0,8 = 5,6 часа.

W_СМ = 0,1*1,84*9,33*5,6 = 9,6 га/см.

11.                      Определяем расход топлива по формуле:

где Q_P – часовой расход топлива при рабочем ходе. Q_P = 28,5 кг/ч

Q_Х – часовой расход топлива при холостом ходе Q_Х = 19,1 кг/ч

Q_O – часовой расход топлива на остановках   Q_O = 4,8 кг/ч

Тр, Тх, То – время работы, холостых ходов и остановок.

Для расчётов принимаем Т_х = Т_о

Вывод. Из расчётов видно, что агрегат в составе трактора Т-150 и плуга ПЛН-5-35 с пятью корпусами оптимально загружен на третьей передаче. Дополнительной передачей будет вторая.