Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика»


Скачать 1.24 Mb.
Название Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика»
страница 1/9
Тип Методические указания
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания
  1   2   3   4   5   6   7   8   9
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

Факультет механизации

Кафедра эксплуатации машинно-тракторного парка

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ

АГРЕГАТОВ

Методические указания

к практическим занятиям по дисциплине В.2.ДВ.1. «Прикладная физика»

для студентов, обучающихся по направлению 110800 «Агроинженерия»

с профилем подготовки «Технические системы в агробизнесе»

Краснодар

2014

Коллектив авторов: А. П. Карабаницкий, Е. М. Юдина,

В. В. Цыбулевский, О. А.Левшукова, Н. А Ринас
Т33 Теоретическое обоснование параметров энергосберегающих

машинно-тракторных агрегатов: метод. указания / под общ. ред. д-ра

техн. наук, профессора Г. Г. Маслова. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – 83с.
В методических указаниях рассматривается последовательность расчета параметров потенциальных тяговых характеристик современных тракторов и их использования при комплектовании (моделировании) машинно-тракторных агрегатов.

Указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 110800 «Агроинженерия» с профилем подготовки «Технические системы в агробизнесе».
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией факультета механизации, протокол № 10

от 17. 06. 2014

Председатель методической комиссии__________ А. А. Титученко

© Коллектив авторов, 2014

© ФГБОУ ВПО «Кубанский

государственный аграрный

университет», 2014
Оглавление


Введение ………………………………………………..................................

4

1 Расчет и анализ составляющих тягового баланса трактора………............

5

1.1 Исходные данные……………………………………………………….

5

1.2 Расчет составляющих тягового баланса трактора………………….

5

1.3 Пример расчета составляющих тягового баланса трактора………

8

2 Разработка потенциальных тяговых характеристик тракторов………..

13

2.1 Исходные данные..…………………………………………………...

13

2.2Расчет параметров, характеризующих тяговые свойства трактора …

13

2.3 Пример разработки потенциальной характеристики трактора….......

17

3 Расчет (моделирование) машинно-тракторных агрегатов ……………….

22

3.1 Первое направление ……………………………………………………….

23

3.2 Второе направление ………………………………………………….......

31

3.3 Третье направление ……………………………………………………

33

4 Примеры расчетов по моделированию энергосберегающих машинно-тракторных агрегатов ……………………………………………………..


34

4.1 Пример первый. Выбор сельскохозяйственной машины при известном энергетическом средстве………………………………………


34

4.2 Пример второй. Выбор трактора для работы с известной сельскохозяйственной машиной………………………………………………….


40

4.3 Пример третий. Определение рационального режима работы существующего агрегата в заданных условиях………………………………..


47

5 Расчет технико-экономических показателей работы машинно-трактор-

ных агрегатов………………………………………………………………


52

Список использованных источников…………………………………….

58

Приложения………………………………………………………………...

59



Введение
Современное сельскохозяйственное производство России характеризуется качественно новым этапом технического перевооружения. В сельскохозяйственные предприятия поступает большое количество новых тракторов, комбайнов, сельскохозяйственных машин отечественного и импортного производства. Эта техника отличается высокой степенью надежности, наличием автоматизированных систем управления и контроля за работой узлов и механизмов машин, обеспечивает экономичный режим работы и высокое качество выполняемого процесса.

Вместе с тем, возможности современных машинно-тракторных агрегатов (МТА) выполнения работы в конкретных условиях эксплуатации с максимальной производительностью и минимальным расходом топлива зачастую недоиспользуются из-за ошибок в агрегатировании. Для устранения этих ошибок следует выполнять предварительное моделирование составов агрегатов и рассчитывать рациональные режимы их работы.

Для решения задач по комплектованию МТА необходимо иметь сведения о тяговых свойствах тракторов в различных условиях работы. В настоящее время для современных тракторов таких сведений нет. Информация, предлагаемая заводами-изготовителями техники и содержащаяся в каталогах, проспектах, рекламных изданиях и интернет-ресурсах, содержит лишь краткую техническую характеристику, включающую сведения об эффективной мощности двигателя, номинальной частоте вращения коленчатого вала, запасе крутящего момента, удельным расходе топлива, эксплуатационным весе трактора и его габаритных размерах.

В учебном пособии [2] изложены теоретические аспекты определения и анализа тяговых свойств тракторов на основе имеющейся технической информации. Предложена методика разработки потенциальных тяговых характеристик и их использования при моделировании агрегатов, а также определения технико-экономических показателей работы МТА.

Настоящие методические указания базируются на этом пособии и определяют четкую последовательность инженерных расчетов.

1 Расчет и анализ составляющих тягового баланса трактора
1.1 Исходные данные
Марка (модель) трактора – задается преподавателем.

Почвенный фон (агрофон) – залежь, стерня, культивированное поле.

Уклон поля i, % - задается преподавателем.

Номинальная эффективная (или эксплуатационная) мощность двигателя трактора , кВт – таблица П1.

Эксплуатационный вес трактора G, кН - таблица П1.

Механический КПД трансмиссии трактора ηм - для колесных тракторов ηм=0,91…0,92; для гусеничных – ηм=0,86…0,88 (принимаются средние значения).

Доля эксплуатационного веса трактора, приходящаяся на движитель-

для колесных тракторов с формулой 4К2 - ≈0,67; для колесных с формулой 4К4 и для гусеничных тракторов - =1.

Коэффициент сцепления движителя трактора с почвой μ – таблица П2.

Коэффициент сопротивления качению трактора - таблица П2.

Допустимый коэффициент буксования движителя трактора - для колесных тракторов с формулой 4К2 =0,18; с формулой 4К4 – =0,15; для гусеничных тракторов δд=0,05.

Скорости трактора, работающего в составе агрегата – задаются преподавателем (например, 5, 7, 9км/ч).
1.2 Расчет составляющих тягового баланса трактора
1.2.1 Определить движущую силу.

Вначале необходимо определить касательную силу тяги трактора


где - касательная сила тяги трактора при i-той скорости, кН;

- заданная скорость, км/ч.

Затем определяется величина максимальной силы сцепления движителя трактора с почвой (кН)

Сравнив значения касательной силы с максимальной слой сцепления движителя с почвой , определяют величину движущей силы .

Если (условие достаточного сцепления движителя с почвой), то ; если (условие недостаточного сцепления движителя с почвой), то

1.2.2 Рассчитать тяговое усилие трактора по формуле
(1.3)
где – движущая агрегат сила при i-той скорости, кН;

– усилие, затрачиваемое на допустимое буксование движителей

трактора при i-той скорости, кН;

– усилие, затрачиваемое на самопередвижение трактора и

преодоление подъема, кН.

где – коэффициент буксования (приближенно можно воспользоваться

допустимым значением этого коэффициента ).

где - коэффициент сопротивления качению трактора на i-том агрофоне.

Результаты расчетов свести в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 – Составляющие тягового баланса трактора_________

Агрофон

(кН) при

скорости (км/ч)





(кН) при

скорости (км/ч)



кН



кН

(кН) при

скорости (км/ч)


































Залежь





































Стерня





































Культив.

поле






































1.2.3 Построить графики тягового баланса трактора на заданных скоростях движения.



Рисунок1.1 - График тягового баланса трактора при заданной скорости

в различных почвенных условиях

1.2.4 Провести анализ тяговых свойств трактора при заданных скоростях движения и почвенных фонах (см. пример).
1.3 Пример расчета составляющих тягового баланса трактора
1.3.1 Исходные данные

Марка (модель) трактора – John Deere 620

Почвенный фон (агрофон) – залежь, стерня, культивированное поле.

Уклон поля i, % - 3.

Номинальная эффективная (или эксплуатационная) мощность двигателя трактора , кВт – 66 (таблица П1).

Эксплуатационный вес трактора G, кН – 44 (таблица П1).

Механический КПД трансмиссии трактора ηм=0,915

Доля эксплуатационного веса трактора, приходящаяся на движитель

(для колесных тракторов с формулой 4К4 принимаем =1).

Коэффициент сцепления движителя трактора с почвой μ.

На залежи на стерне на культивированном поле

(таблица П2).

Коэффициент сопротивления качению трактора .

На залежи на стерне на культивированном поле

(таблица П2).

Допустимый коэффициент буксования движителя трактора - =0,15.

Скорости трактора, работающего в составе агрегата – =5км/ч; =7км/ч; =9км/ч.

1.3.2 Рассчитаем значения составляющих тягового баланса трактора.

1.3.2.1 Определим движущую агрегат силу.

Вначале определим касательную силу тяги трактора по формуле (1.1)



Затем определяем величину максимальной силы сцепления движителя трактора с почвой по формуле (1.2)







Сравнивая значения касательной силы с максимальной слой сцепления движителя с почвой , определяем величину движущей силы .

При (условие достаточного сцепления движителя с почвой) ; при (условие недостаточного сцепления движителя с почвой) . Результаты сравнений занесем в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Определение движущей силы

Агрофон

(кН) при

скорости (км/ч)





(кН) при

скорости (км/ч)

5

7

9




5

7

9

Залежь

43,5

31,1

24,2

39,6

39,6

31,1

24,2

Стерня

43,5

31,1

24,2

37,4

37,4

31,1

24,2

Культив.

поле

43,5

31,1

24,2

28,6

28,6

28,6

24,2


1.3.2.2 Определим усилие трактора, затрачиваемое на буксование движителей, по формуле (1.4)

На залежи:;



На стерне:;



На культивированном поле:;



1.3.2.3 Определим усилие трактора, затрачиваемое на самопередвижение и преодоление подъема, по формуле (1.5)

На залежи:

На стерне:

На культивированном поле:

1.3.2.4 Рассчитаем тяговое (крюковое) усилие трактора по формуле(1.3)

и результаты расчетов сведем в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 – Составляющие тягового баланса трактора John Deere 620

Агрофон

(кН) при

скорости (км/ч)

(кН) при

скорости (км/ч)



кН

(кН) при

скорости (км/ч)

5

7

9

5

7

9

5

7

9

Залежь

39,6

31,1

24,2

5,9

4,7

3,6

3,5

30,2

22,9

17,1

Стерня

37,4

31,1

24,2

5,6

4,7

3,6

4,8

27,0

21,6

15,8

Культив.

поле

28,6

28,6

24,2

4,3

4,3

3,6

8,4

15,9

15,9

12,2


1.3.3 Построим графики тягового баланса трактора



Рисунок 1.2 – График тягового баланса трактора John Deere 620

при скорости 5км/ч



Рисунок 1.3 – График тягового баланса трактора John Deere 620

при скорости 7км/ч


Рисунок 1.4 – График тягового баланса трактора John Deere 620

при скорости 9км/ч
1.3.4 Анализ тяговых свойств трактора John Deere 620.

Результаты расчетов показывают, что при использовании трактора John Deere 620 в машинно-тракторных агрегатах со скоростями 5км/ч и ниже движущая сила и тяговые усилия ограничены сцепными свойствами этого трактора на всех почвенных фонах. Т.е., при всех значениях коэффициента сцепления движителя с почвой (сцепление недостаточное). Максимальные значения тяговых усилий трактора достигаются на плотных почвах (стерня, залежь), минимальные значения – на рыхлых, малосвязанных почвах (культивированное, вспаханное поле). При необходимости использования трактора в этом диапазоне скоростей можно увеличить тяговые усилия за счет увеличения сцепного веса путем балластирования (навешивание дополнительных грузов, заполнение шин водой и т.п.).

При скорости агрегата с этим трактором 7км/ч на плотных почвах (стерня, залежь) сцепление движителей с почвой достаточное (). Движущая сила и тяговые усилия трактора ограничены касательной силой тяги (мощностью двигателя). На культивированном, вспаханном поле движущая сила и тяговые усилия трактора ограничены максимальной силой сцепления движителя с почвой () – сцепление недостаточное. В этих условиях также возможно (при необходимости) увеличение тягового усилия трактора за счет применения балласта.

При скоростях 9км/ч и выше на всех почвенных фонах тяговые возможности трактора определяются мощностью его двигателя, так как

(сцепление движителя с почвой достаточное). Касательная сила тяги трактора полностью реализуется в движущую. Величина тяговых усилий трактора в этом случае зависит лишь от непроизводительных затрат сил на самопередвижение трактора (с учетом уклона поля) и на буксование движителей. Непроизводительные затраты сил () достигают своих максимальных значений на малосвязанных почвах (культивированное, вспаханное поле). Снизить их можно путем установки дополнительных почвозацепов, арочных шин, выравнивания полей.


  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Экономика организации»
Экономика организации [Текст]: методические указания к практическим занятиям для студентов очной формы обучения по специальностям...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания по дисциплине пд. 02 Химия для выполнения лабораторных...
Методические указания и задания к лабораторно-практическим занятиям для студентов специальности 35. 02. 05 Агрономия по дисциплине...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания по дисциплине оп. 06 Основы аналитической химии...
Методические указания и задания к лабораторно-практическим и самостоятельным занятиям по оп. 06 Основы аналитической химии для студентов...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания к практическим занятиям по общей, неорганической...
Методические указания к практическим занятиям по общей, неорганической химии и органической предназначены для студентов специальности...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания к практическим работам по учебной дисциплине
Методические указания к практическим работам по учебной дисциплине История отечественного государства и права для студентов спо специальности...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания к практическим занятиям по дисциплине Иностранный язык (английский)
Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ...
Методические указания предназначены для обучающихся по специальностям технического профиля 21. 02. 08 Прикладная геодезия
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания для самостоятельной подготовки к практическим...
Налетов С. В., Абрамец И. И., Зиньковськая Л. Я., Образцова О. Г., Самойлович, И. М., Зайка Т. О., Сидорова Ю. В., Тихонов В. Н....
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания к практическим занятиям по дисциплине Безопасность...
Оказание первой медицинской (доврачебной) помощи пострадавшим в чрезвычайных ситуациях
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Основы конструкции автомобилей»
Методические указания предназначены для студентов, изучающих курс «Основы конструкции автомобиля». Они могут быть также использованы...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Основы конструкции автомобилей»
Методические указания предназначены для студентов, изучающих курс «Основы конструкции автомобиля». Они могут быть также использованы...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Основы конструкции автомобилей»
Методические указания предназначены для студентов, изучающих курс «Основы конструкции автомобиля». Они могут быть также использованы...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические указания к практическим занятиям рпк «Политехник»
Методические указания предназначены для проведения практических занятий по дисциплине “Базы данных” в соответствии со стандартом...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические рекомендации к практическим занятиям по дисциплине «Программирование...
Методические рекомендации к практическим занятиям по учебной дисциплине «Программирование для автоматизированного оборудования»
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические рекомендации по подготовке к практическим занятиям есть
Варианты индивидуальных расчетных заданий и методические указания по их выполнению
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика» icon Методические рекомендации по подготовке к практическим и семинарским занятиям есть
Варианты индивидуальных расчетных заданий и методические указания по их выполнению

Руководство, инструкция по применению




При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск