Федеральное агентство по образованию РФ
“Тюменская государственная сельскохозяйственная академия”
Механико-технологический институт
Кафедра ремонта машин
Самостоятельная работа №2
Расчет машинно-тракторного агрегата
Трактор Т-4А, вариант №5
Выполнил: Куминов С.В.
группа 543 б
Проверил:
канд.техн.наук.
Жернаков А.А.
Тюмень 2007
ВАРИАНТ №5.
Исходные данные: Т-4А, Кпл
=50кН/м2
, а=0,24, α=2ْ
1 Расчет пахотного агрегата
Выбираем 5,6 и 7 передачи.
| передача | Вт, кг/ч | Fкр, кН | Vр, км/ч |
| 5 | 22,1 | 38,4 | 6,43 |
| 6 | 22,4 | 31,3 | 7,29 |
| 7 | 21,8 | 26,5 | 8,46 |
1) Если на выбранных передачах рабочая скорость больше 5 км/ч, то следует провести перерасчет удельного сопротивления плуга с учетом поправки на увеличение удельного сопротивления от скорости:
,
кН/м2
где Кпл - удельное сопротивление плуга;
V р - рабочая скорость на конкретной передаче;
V о - скорость равная 5 км/ч;
- темп нарастания удельного сопротивления плуга при увеличении скорости на 1 км/ч.
Т.к Кпл=50, то =5%.
Для 5ой
передачи кН/м2
Для 6ой
передачи кН/м2
Для 7ой
передачи: кН/м2
2) Ширина захвата плуга на каждой передаче при движении по горизонтальной местности определяется по выражению:
м
где Fкр - сила тяги на крюке трактора, кН;
а - глубина вспашки, м.
Для 5ой
передачи м
Для 6ой
передачи м
Для 7ой
передачи: м
3) Определяется число корпусов плуга: ,
где вк
- ширина корпуса плуга (равна 0,35 м, а для новыхмарок плугов - 0,40 м)
Результат округляется в меньшую сторону до целого числа:
Для 5ой
передачи , n=8
Для 6ой
передачи n=6
Для 7ой
передачи: , n=5
Записывается марка плуга
5-ПН-8-35
6-ПЛН-6-35
7-ПЛН-5-35
4 ) Уточняется рабочая ширина захвата агрегата на каждой
передаче:
Для 5ой
передачи
Для 6ой
передачи
Для 7ой
передачи:
5) Определяется тяговое сопротивление плуга:
кН
Для 5ой
передачи
Для 6ой
передачи
Для 7ой
передачи:
6) Рассчитывается фактический коэффициент использования силы тяги на крюке трактора:
| передача | Fкр |
| 5 | 38,4 |
| 6 | 27,6 |
| 7 | 26,5 |
Fкр принимается при Pкр = Pкрмах
Для 5ой
передачи
Для 6ой
передачи
Для 7ой
передачи:
7) Производительность агрегата по передачам:
, га/ч
где τ- коэффициент использования времени смены.( τ=0,81)Vp принимается по η факт
Для 5ой
передачи
Для 6ой
передачи
Для 7ой
передачи:
Максимальная производительность на 5ой
передаче, что получилось за счёт наибольшей силы на крюке. Для 5ой
передачи: Т-4А+ПН-8-35
8) Для оптимальной передачи определяется расход дизельного топлива на гектар вспашки: ( Вт принимается по ηфакт)
9) Рассчитывается максимально возможный угол подъема агрегата:
где Gт и Gпл- соответственно вес трактора и вес плуга, кН (табл. 6)
(Gт=80,8кН Gпл=22кН) Fкр принимается при Ркр=Ркрмах
10) Результаты расчёта: Т-4А+ПН-8-35 передача 5.
2. Расчёт непахотного агрегата.
Боронование дисковыми боронами (стерня)
| передача | Вт, кг/ч | Fкр, кН | Vр, км/ч |
| 6 | 20,7 | 27,6 | 7,35 |
| 7 | 20 | 23,5 | 8,51 |
| 8 | 20 | 20 | 9,64 |
1) Если на выбранных передачах рабочая скорость больше 5 км/ч, то следует провести перерасчет удельного сопротивления сельхозмашины с учетом поправки на увеличение удельного сопротивления от скорости:
,
кН/м2
где Км - удельное сопротивление машины;
V р - рабочая скорость на конкретной передаче;
V о - скорость равная 5 км/ч;
- темп нарастания удельного сопротивления сельхозмашины при увеличении скорости на 1 км/ч.
Т.к Км=1,6-2,2, то =5%.
Для 6ой
передачи: кН/м2
Для 7ой
передачи кН/м2
Для 8ой
передачи кН/м2
2) Ширина захвата агрегата на каждой передаче при движении по горизонтальной местности определяется по выражению:
м
где Fкр - сила тяги на крюке трактора, кН;
Для 6ой
передачи: м
Для 7ой
передачи м
Для 8ой
передачи
Записывается формула агрегата:
Для 6ой
передачи: Т-4А+БД-10
Для 7ой
передачи Т-4А+БД-10
Для 8ой
передачи Т-4А+БДН-7
3) Определяется тяговое сопротивление плуга:
,кН
Для 6ой
передачи:
Для 7ой
передачи
Для 8ой
передачи
4) Рассчитывается фактический коэффициент использования силы тяги на крюке трактора:
| передача | Fкр | Vр, км/ч |
| 6 | 30 | 7,6 |
| 7 | 23,5 | 8,51 |
| 8 | 19,1 | 9,75 |
Fкр принимается при Pкр = Pкрмах
Для 6ой
передачи:
Для 7ой
передачи
Для 8ой
передачи
5) Производительность агрегата по передачам:
, га/ч
где τ- коэффициент использования времени смены.( τ=0,81)Vp принимается по ηфакт
Для 6ой
передачи:
Для 7ой
передачи
Для 8ой
передачи
Максимальная производительность на 7ой
передаче,что получилось за счёт наибольшей силы на крюке. Для 7ой
передачи: Т-4А+БД-10
6)Погектарный расход топлива на оптимальной передаче:
( Вт принимается по ηфакт)
7) Рассчитывается максимально возможный угол подъема агрегата:
где Gм- вес сельскохозяйственной машины, кН
n- число машин
(Gм=37кН, n=1) Fкр принимается при Ркр=Ркрмах
8) Результаты расчёта: 7ая
передача Т-4А+БД-10
3.Расчёт транспортного агрегата.(кирпич)
| передачи | n,об/мин | Ре
|
Те
,кН*м |
Вт
,кг/ч |
| Те
=0 |
1840 | 0 | 0 | 6 |
| Те
н |
1700 | 96 | 0,54 | 24 |
| Те
мах |
1200 | 77,7 | 0,617 | 19,2 |
1.Выбираем 2 передачи:
7 и8
Сила тяги трактора по двигателю:
где
Те
мах
и Те
н
- соответственно максимальный и номинальный эффективный моментдвигателя.
i тр
- общее передаточное число трансмиссии для конкретной передачи;
rк
- динамический радиус колеса трактора, м.
Механический кпд трансмиссии определяется по формуле:
где
- соответственно механические кпд цилиндрических и конических зубчатых передач;
- число пар передач данного вида, находящиеся в зацеплении (коробка передач, главная и конечная передача заднего моста, раздаточная коробка, передний ведущий мост)
для гусеничных тракторов rk
равен радиусу начальной окружности ведущей звездочки, для колесных тракторов:
где: ro
- радиус посадочной окружности стального обода
hш
- высота поперечного профиля шины
kш
- коэффициент усадки шины.
Для 7 передачи(i тр
=27,9)
Для 8 передачи(i тр
=25)
| передача | 7 | 8 |
| Fт(д)
н |
35,4 | 31,76 |
Результаты расчётов.
2) Определяется максимальная сила тяги трактора по сцеплению движителей с почвой:
где φ- коэффициент сцепления движителей с почвой (φ=0,9-1,0)
G сц
- сцепной вес трактора, кН.(Gсц
=Gэ
=80,8 кН)
Сцепной вес гусеничного трактора и колесного трактора со семи ведущими колесами следует принять равным эксплуатационному весу трактора.
3) Должно выполняться условие: Fт
мах
и Fт
н
< Fт(φ)
, иначе : Fт
мах
и Fт
н
=Fт(φ)
.
Расчёт будем вести по силе тяги на двигателе.
4) Определяется сила сопротивления перекатыванию трактора при движении на подъём :
где
f
- коэффициент сопротивления качению трактора на заданном агрофоне.
α-угол подъёма
5) Определяется сила сопротивления на преодоления подъёма:
6) Определяется сила тяги на крюке:
7 передача:
8 передача
7) Сопротивления прицепов:
где Gобщ
- общий вес перевозимого груза вместе с прицепом.
8) отсюда:
9) Вес одного груженого прицепа:
где: Gп.пр
– вес порожнего прицепа.
Необходимо определить число поддонов кирпичей:
Размер среднего поддона: ш*д*в (мм): 750*1200*650. в поддоне 150 кирпичей,
Выбираем прицеп марки ПСТ-Ф-60 (G=67 кН, V=15м3
, грузоподъёмность-140-150 кН)
Количество поддонов в прицепе определяется по двум условиям:
т.е. число поддонов в прицепе определяем по грузоподъемности: п=25
10) Число прицепов.
Определим число поддонов во втором прицепе:
Для 7 передачи:
Для 8 передачи:
11) Результат расчёта: Агрегат выгоднее использовать на 7ой
передаче, т.к. он возьмёт два прицепа с большим количеством поддонов, а скорость движения отличается незначительно. Т-4А+ 2ПСТ-Ф-60. Vср=8,5 км/ч.