Файл: Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 193
Скачиваний: 1
Ся |
пропорционально |
|
росту |
|
|
|
|
8000 При G/г |
||||||||||
энергонасыщенности |
|
|
трак |
|
|
|
|
|||||||||||
тора |
(рис. 2). В этом |
случае |
4.0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
оптимальная |
скорость |
соот |
|
|
|
то |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ветствует |
скорости |
Vp.it, |
|
при |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
которой |
тяговый |
к.п.д. трак |
35 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
тора |
максимален. Если тяго |
|
|
|
|
6000 |
|
|||||||||||
вое |
сопротивление |
сельско |
3.0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
хозяйственной |
машины с по |
10 |
15 |
|
20 |
З,пс/і |
||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
вышением |
скорости |
возра |
Рис. |
1. Зависимость |
оптималь |
|||||||||||||
стает, то у0пт |
отстает-от |
ирл1 |
||||||||||||||||
и |
тем |
больше, |
чем |
выше |
ного |
тягового сопротивления R |
||||||||||||
агрегата |
от энергонасыщенности |
|||||||||||||||||
энергонасыщенность |
|
тракто |
||||||||||||||||
|
гусеничных |
тракторов |
(фон — |
|||||||||||||||
ра и прирост тягового сопро |
стерня, |
прирост |
сопротивления |
|||||||||||||||
тивления машины на каждый |
|
|
|
3%). |
|
|
||||||||||||
километр |
в час повышения |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
скорости. Так, при Д# = |
3% |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
и Э-13 л. с./т у0пт отстает от |
10 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Ур.н |
на |
8%, приЭ-26л.с./т— |
При і |
|
|
|
|
|
||||||||||
на |
14%. Если номинальное |
в |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
тяговое |
усилие, |
развиваемое |
6 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
трактором |
высокой |
|
энерго |
и |
|
|
|
|
|
|
||||||||
насыщенности, сохранить та |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
г |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ким |
же, как и у серийного |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
трактора, |
а скорость |
повы |
|
5 |
|
10 |
15 |
20 25Э,лс./т |
||||||||||
сить |
на |
величину, |
большую |
|
|
|||||||||||||
чем |
та, |
которая |
позволяет |
Рис. |
2. |
Зависимость оптималь |
||||||||||||
сохранить равенство |
тяговых |
|||||||||||||||||
ной скорости движения гусенич |
||||||||||||||||||
сопротивлений |
|
соответству |
||||||||||||||||
|
ного |
трактора |
от |
энергонасы |
||||||||||||||
ющих сельскохозяйственных |
щенности трактора |
при различ |
||||||||||||||||
машин, |
то ширину |
|
захвата |
ном приросте сопротивления A.R |
||||||||||||||
агрегата |
|
необходимо |
будет |
|
|
(фон — стерня). |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
уменьшить. В |
ряде |
|
случаев |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
это может привести к нарушению |
соответствия |
между |
||||||||||||||||
шириной колеи трактора и шириной захвата |
орудия. |
|||||||||||||||||
|
Равное тяговое сопротивление серийных и скоростных |
плугов удается обеспечить при разности скоростей при мерно 3 км/ч. Исходя из этого, считаем энергонасыщен ность трактора, при которой тяговое сопротивление со храняется на исходном уровне. Энергонасыщенность та кого трактора должна составлять 22 л. с./т. Следователь но, если вес скоростного трактора тот же, что и нескоро стного, мощность двигателя составит примерно 130 л. с. В случае если мощность двигателя задана другой, напри-
7* 195
мер 150 л. с , то вес трактора при той же энергонасыщен ное™ возрастет до 6800—7000 кг.
Таким образом, при заданной величине повышения мощности трактора для обеспечения максимально воз можного прироста производительности необходимо, что бы скорость движения была такой, при которой тяговое сопротивление скоростного орудия останется равным со противлению орудия-предшественника, а ширина захвата орудия обеспечит нормальную загрузку двигателя. В та ком случае рост производительности за час чистого вре мени работы агрегата будет пропорционален увеличению мощности двигателя, а погектарный расход топлива оста нется неизменным (при равной экономичности двигате лей сравниваемых тракторов).
Анализ элементов, из которых складывается рост про изводительности рассматриваемого трактора повышенной энергонасыщенности, показывает, что увеличение произ водительности достигается как за счет повышения скоро сти (примерно в 1,6 раза), так и за счет увеличения ши рины захвата агрегата (примерно на один корпус).
Рассмотренные теоретические соображения о выборе оптимального соотношения ширины захвата и скорости движения агрегата подтверждены экспериментальными данными, полученными при проведении контрольных смен на пахоте. Во всех случаях при агрегатировании гусенич ного трактора весом 7100—7200 кг и мощностью 150 л. с. с плугами, которые имеют в среднем на один корпус боль ше, чем плуги, агрегатируемые с трактором Т-74, получе но повышение производительности за час чистого времени на 95—105%- Учитывая принятые условия расчета, зави симость (6) и результаты экспериментальных исследо
ваний баланса времени смены |
(к0 — 0,814; «4 = 0,07 ч/га), |
|
следует ожидать среднее повышение |
производительности |
|
энергонасыщенного трактора |
за час |
сменного времени |
на 89%. |
|
|
Таким образом, при существующих параметрах плу гов и оптимальных весовых параметрах рассматриваемого трактора (6800—7000 кг) рост производительности за час чистого времени может быть пропорционален росту мощ ности двигателя, если правильно выбрано соотношение между скоростью движения и шириной захвата агрегата. Если же эксплуатационный вес трактора отличается от оптимального, например равен весу трактора-предшест венника, то производительность за час чистого времени
повысится только на 92%. а за час сменного времени —• на 81%- Эти показатели рассчитаны по зависимостям (6)
и (7) для |
удельных сопротивлений на пахоте 0,6— |
0.8 кг/см2 |
при глубине вспашки 28 см. В этом диапазоне |
сопротивлений оптимален агрегат из гусеничного тракто ра с двигателем мощностью 150 л. с. с 5—6-корпусными плугами при эксплуатационном весе трактора 6800— 7000 кг и с 4—5-корпусными плугами при эксплуатацион ном весе 6000 кг. Следует отметить, что агрегатирование
с 5-корпусным |
плугом предпочтительнее, чем с 4-кор- |
|
пусным, так как в данном случае лучше |
увязывается |
|
ширина захвата плуга с шириной трактора [4]. |
||
У К А З А Т Е Л Ь Л И Т Е Р А Т У Р Ы |
|
|
1. Б о л т и н с к и й |
В. Н. Развитие научных исследований по созда |
|
нию скоростных |
машинно-тракторных агрегатов и |
внедрение их |
в производство. |
«Механизация и электрификация |
социалистиче |
ского сельского хозяйства», 1969, № 9.
2.К а ш у б а Б. П., Л е в и т а н у с А. Д., О г и й Г. Е. Требуемое тяговое усилие гусеничного трактора общего назначения. «Меха низация и электрификация социалистического сельского хозяйст ва», 1970, № 6.
3. К о р с у н Н. А., Л е в и т а н у с А. Д. Статистический анализ ос новных параметров тракторов общего назначения. «Тракторы и сель хозмашины», 1970, № 6.
4. К о с н и к о в Н. И., К о р с у н Н. А. К вопросу нормирования величины сменной производительности сельскохозяйственных аг регатов. Труды КНИИТИМ, вып. 4. Новокубанск, 1969.
ТРАКТОР-МАКЕТ Д Л Я ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ СВЫШЕ
15 км/ч
КУЗНЕЦОВ С. В. (ВИМ)
Рабочие скорости МТА свыше 15 км/ч открывают воз можности дальнейшей интенсификации сельскохозяйст венного производства. Тяговые средства и мобильные установки, предназначенные для работы на высоких ско ростях, должны обладать соответствующей энергонасы щенностью. При эксплуатации скоростных машинно-трак торных агрегатов предъявляются повышенные требования к выровненное™ полей, что в большой степени обуслов ливается качеством вспашки.
Выровненная гладкая пахота достигается при работе агрегатов беззагонными способами с оборотным плугом или реверсивным агрегатом с плугами, снабженными право- и левооборачивающими корпусами. Свальные и развальные борозды при такой работе исключаются, что повышает производительность труда за счет сокращения времени на холостые заезды и повороты на концах заго нов. Скоростные агрегаты с реверсивным движением на всех передачах, несомненно, получат широкое развитие.
Как известно, основным трактором общего назначе ния почти во всех зонах страны является гусеничный трактор класса 3 т. Агрегатируемые с ним машины и ору дия составляют значительную часть парка сельскохозяй ственных машин колхозов и совхозов. Поэтому в общей постановке вопроса об исследованиях машинно-трактор ных агрегатов на скоростях, превышающих 15 км/ч, речь должна идти о тяговом средстве, дающем возможность выявить эффективность тягового класса 3 т вч новом диа пазоне скоростей и оборудованном трансмиссией, кото рая обеспечивает одинаковые скорости движения как вперед, так и назад.
Приведенные соображения явились исходными при выборе базового трактора — основы полевой самоходной установки, т. е. трактора-макета, для исследования воз-
можностей увеличения скоростей свыше 15 км/ч. Из из вестных тракторов отечественного производства этим целям в большей степени отвечает крутосклонный гусе ничный трактор К-75 Волгоградского тракторного завода. Он создан на базе трактора общего назначения ДТ-75 и предназначен для выполнения сельскохозяйственных и лесокультурных работ как на равнине, так и на горных склонах крутизной до 20°, в том числе на участках, рас положенных над уровнем моря до 2000 м. Трактор рабо тает в агрегате с навесными орудиями (плугами, рыхли телями и т. д.) челночным и обычным способами, для че
го |
снабжен реверсивной |
трансмиссией, имеет переднюю |
|
и |
заднюю |
гидронавесные |
системы. Конструктивный вес |
трактора |
7700 кг. Увеличение веса вызвано тем, что кру |
тосклонная модификация имеет переднюю навесную гид росистему, предохранительное приспособление от опроки дывания, гидроприводы направляющих колес, креномер и другие узлы, отсутствующие на тракторе ДТ-75. Разме
ры |
кабины |
К-75 больше, |
она оборудована |
передним |
|
и задним сиденьями, так как рассчитана |
на использова |
||||
ние |
рычагов |
и педалей управления двойного |
действия. |
||
Для |
повышения жесткости |
и прочности |
усилены рама, |
задний мост, конечная передача, подвеска и некоторые другие узлы.
При определении мощности трактора-макета ТМ-270-ВИМ в первом приближении можно руководство ваться известным соотношением удельной энергонасы щенности подобных тракторов, в данном случае Э-151. Если обозначить удельную энергонасыщенность трактора
Э-151 NyM |
и скорость, соответствующую |
тяговому уси |
|
лию, Vi, |
а трактора-макета соответственно |
Ыуя2 и і>2> то |
|
|
NyR2 |
v2 |
|
Для Э-151 Л/у д 1 = 23,8 л. с./т и и, = 10,62 км/ч. Для по исковых исследований намечено повысить скорость в 1,5 раза. Поэтому можно принять и 2 =16,5 км/ч, тогда
# у д 2 = 3 7 л. с./т.
Если считать, что вес трактора-макета в первом при ближении будет таким же, что и базового трактора, то ориентировочная мощность двигателя должна составить 285 л. с. Такую мощность можно получить, например, пу тем форсирования двигателя ЯМЗ-238НБ. Приняв при создании трактора-макета за основу трактор К-75 и дви-
гатель ЯМЗ-238НБ, можно более точно определить вес макета.
Расчеты показывают, что конструктивный вес макета с учетом разницы в весе снятых и вновь поставленных узлов, а также дополнительного веса, создаваемого удли нителями рамы, будет равен 7900 кг, а эксплуатацион ный— 8400 кг. Располагая данными по весу и исходя из условий реализации тягового усилия РК р = 3 т на выбран ной скорости, уточняем мощность двигателя:
|
|
N |
_(p«v+fG)v« |
|
|
|
|
|
|
|
270 г, т р Х ' |
|
|
|
|
|
или Ne=- |
(3000 +0.07-8400)-16,5 |
„ - ^ |
л. с , |
|
||
|
|
1 — : |
^270 |
|
|
||
|
е |
|
270-0,9-0,9 |
|
|
|
|
где / |
—коэффициент |
качения (для стерни |
|
/=0,07); |
|||
G |
—эксплуатационный вес трактора, кг; |
|
|
||||
vB |
—номинальная |
скорость |
движения |
( о н = |
|||
|
= 16,5 км/ч); |
|
|
|
|
|
|
т)т р — механический |
к. п. д. трансмиссии |
(т]Тр = |
0,9); |
||||
X |
— коэффициент |
эксплуатационной загрузки дви |
гателя (%=0,9).
Таким образом, получим следующие основные пара метры трактора-макета:
Вес, кг: |
7900 |
конструктивный |
|
эксплуатационный |
8400 |
Двигатель |
ЯМЗ-238НБ |
Мощность двигателя, л.с |
270 |
Диапазон рабочих скоростей, км/ч . . . . . 15—20
На основании ориентировочных данных по двигателю серии ЯМЗ завода-изготовителя и опыта форсирования подобных двигателей до 250 л. с. на Армавирской опыт ной станции получена регуляторная характеристика фор сированного двигателя ЯМЗ-238НБ (рис. 1).
Основные показатели двигателя:
На холостом |
При максимальной |
|
При максимальном |
||
ходу |
мощности |
|
крутящем моменте |
||
и х х = 1920об/мин |
Л/е=270 л.с. |
/Ик р = 131,5 кгм |
|||
GT=10,5 кг/ч |
л=1700 |
об/мин |
я=1350 |
об/мин |
|
|
УИ„=113,5 кгм |
£е=190 |
г/э.л.с.ч |
||
|
GT =48,6 кг/ч |
ор =0,122 |
|||
|
ру=180 г/э.л.с.ч |
/(=1,15 |
|
||
|
S e |
|
|
ф=0,159 |
|
(8р —степень неравномерности |
регулятора; |
К—коэффициент |
|||
приспособляемости; |
<|/—запас |
крутящего |
момента |
двигателя), |