Методика определения энергетических показателей МТА

4. Рассчитать удельные эффективные энергозатраты:

Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 3-35)

А_еi=2893800*0.35=1012830   (кДж/га)

Для    непахотных    агрегатов (СЗ-3,6)

А_еi=523320*0.35=183162  (кДж/га)

5. Вычислить удельное сопротивление машин. Для пахотных агрегатов (плуг ПЛН 3-35)  удельное сопротивление определено при рабочей скорости 2.62 м/с (4-я передача) дерново-подзолистых, среднесуглинистых почв К_пл=0.20*0.64*10⁵ =12.8кН/м;

Для    непахотных    агрегатов (сеялка СЗ-3,6)    без сцепки    удельное    сопротивление определено при рабочей скорости 3.28 м/с (6-я передача)  на почве подготовленной под посев К_м=1,3 кН/м

 

6. Рассчитать удельные тяговые энергозатраты (энергозатраты на тягу машин).

Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 3-35)

А_тi=12.8*10⁴=128000 кДж/га

Для    непахотных    агрегатов (сеялка СЗ-3,6)

А_тi=1.3*10⁴=13000 кДж/га

7. Рассчитать величину тягового КПД трактора:

 

Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 3-35)

η =128000/1012830=0.126

Для    непахотных    агрегатов (сеялка СЗ-3,6)

η =13000/183162=0.071

8. Рассчитать полезные удельные энергозатраты МTA:

Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 3-35)

А_полi=128000*0.55=70400 кДж/га

Для    непахотных    агрегатов (сеялка СЗ-3,6)

А_полi=13000*0.34=4420 кДж/га

где η_сх.м – КПД сельхозмашин. Его значение принимается в пределах: для плугов η_пл=0,50…0,60; для культиваторов η_культ.=0,35…0,40; для сеялок η_сеял.=0,32…0,35; для борон, катков η_б.к=0,30…0,33.

9. Рассчитать энергетический КПД агрегатов:

Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 3-35)

η_э.МТАi=70400/2893800=0.024

Для    непахотных    агрегатов (сеялка СЗ-3,6)

η_э.МТАi=4420/523320=0.0079

и провести проверку правильности его расчета  по формуле:

η_э.МТА=0.35*0.126*0.55=0.0243

η_э.МТА=0.35*0.071*0.34=0.0083

10. Рассчитать на сколько процентов полные удельные энергозатраты пахотных МТА больше по сравнению с непахотными:

К_А.о=(2893800-523320)*100/2893800=99.2%

где А_о.п., А_о.н.- полные удельные энергозатраты пахотных и непахотных агрегатов соответственно, кДж/га

12. Изобразить графически структуру энергозатрат МТА (рис. 1.)

Структура энергозатрат МТА

 

 

 

 

 

В заключении работы укажите возможные пути (3-4 варианта) повышения энергетической эффективности МТА, т.е. повышения энергетического КПД агрегатов. Эту часть работы на основе анализа: величин составляющих суммарных энергозатрат, т.е. А_е, А_т, А_пол; величин КПД η_е, η_т, η_схм; режима использования МТА – крюковой нагрузки и скорости движения.

 

Приложение 1. Исходные данные для расчета эксплуатационных показателей МТА.

 

№ варианта	Трактор	N не, кВт	n, мин-1	G, кН	rк, м	Передаточное отношение N0/i0	Буксование (стерня) б, % № передачи / буксов
1	К - 701	197	1900	125	0,78	2р-1/71,7; 1р-2/145; 1р-3/121	2р-1/12,3; 1р-2/11,3; 1р-3/9,2
2	Т - 150К	121	2100	72	0,70	1/64,9 2/55,4   3/48,6	1/9,4; 2/7,9; 3/6,4
3	МТЗ - 82	59	2200	33,7	0,72	4/68,0 5/57,4 6/49,1	4/12,6; 5/10; 6/87
4	МТЗ - 80	59	2200	32	0,72	4/68,0 5/57,4 6/49	4/13,4; 5/12,4; 6/10,1
5	Т - 40	29	1600	28	0,71	3/67,6 4/49,4 5/41,8	3/10,7; 4/9,2; 5/7
6	Т - 130	118	1250	143	0,42	3/38,6 4/32,4 5/26,6	2/5; 2/6; 5/4
7	Т - 150	110	2000	70	0,38	1/37,5 2/32,1 3/29,7	1/1,8; 2/1,5; 3/1,4
8	Т - 100М	79	1070	114	0,42	3//37,7 4/25,4 5/16,4	3/5,1; 4/4,9; 5/4,1
9	Т - 4	81	1600	70	0,38	3/51,2 4/45,8 5/37,6	3/5,5; 4/5,3; 5/4,3
10	ДТ - 75М	66	1750	63	0,36	3/35,7 4/32,1 5/28,9	3/1,3; 4/1,2; 5/1
11	ДТ - 75	55	1700	58	0,36	3/35,7 4/32,1 5/28,9	3/1,3; 4/1,2; 5/1
12	ДТ - 75	55	1700	58	0,36	2/39,7 3/35,7 4/32,1	2/1,7; 3/1,3; 4/1,2
13	Т - 4А	81	1600	70	0,38	2/59,2 3/51,2 4/45,8	2/5,5; 3/5,5; 4/5,3
14	Т - 70С	51,5	2100	57	0,36	3/56,4 4/45,8 5/38,7	3/2,5; 4/2,2; 5/1,3
15	МТЗ - 80	59	2200	32	0,72	2/142,5 3/83,5 4/68	2/15; 3/14; 4/13,4
16	Т - 130	118	1250	143	0,42	4/32,4 5/26,6 6/22,3	4/6; 5/4; 6/3,5
17	Т - 100М	79	1070	114	0,42	2/44 3/37,7 4/25,7	2/6; 3/5,1; 4/4,2
18	Т - 150К	121,3	2100	72,7	0,7	1/64,9 2/55,4 3/48,6	1/9,4; 2/7,9; 3/6,4
19	Т -150К	121,3	2100	72,7	0,7	2/55,4 3/48,6 4/41,4	2/7,9; 3/6,4; 4/5,3
20	Т - 150	110	2000	70	0,38	2/32 3/29,7 4/27	2/1,5; 3/1,4; 4/1,2
21	Т - 40	29	1600	28	0,71	2/68,7 3/57,6 4/49,0	2/13,2; 3/10,7; 4/9,2
22	Т - 40	29	1600	28	0,7	1/26,0 3/57,6 5/41,8	1/14,2; 3/10,7; 5/8

* Буксование  взято при Р_крmax

 

Приложение 2 Величины коэффициентов сцепления  и перекатывания для гусеничных (Г) и колесных (К) тракторов на стерне и поле подготовленном под посев (П.П.П.)

 

	Стерн я		П.П .П.
	К	Г	К	Г
μ	0.5;0.6; 0.7; 0.8; 0.9	0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1	0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8	0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9
f	0.08 . . . 0.10	0.09 . . . 0.11	0.16. . . 0.18	0.12 . . . 0.14

Примечание

В расчетах принять:

Коэффициент   полезного   действия   трансмиссии   -   одинаковый   для   всех

вариантов и равнымη_m ≈ 0.89 . . . 0.92; угол склона α = 3°.

Приложение 3

Эксплуатационные  показатели МТА при работе на разных передачах и

почвенных фонах

 

	Состояние поля (агрофон)
	передачи			передачи
Рнк             кН
Рсц             кН
Рдв             кН
РfкН
Рα             кН
ΔРкр          кН
Ркр*           кН
Vр          м/с
Ni Nт*      кВт
NfкВт
N αкВт
Nδ, N*δкВт
Nкр, N*кр   кВт
ΔN          кВт
Nен, NеmaxкВт

 

Приложение 4 Показатели эксплуатационных свойств  МТА

 

№	Наименование показателей	Ед.изм.	Пахотный агрегат				Непахотный агрегат
			передача				передача
			1	2	3	4	1	2	3	4
1	Рабочая скорость движения МТА Погектарный  расход топлива	(м/с) кг/га	+	+	+	+	+	+	+	+
2	Удельное сопротивление машины:	кН/м	+	+	+	+	+	+	+	+
3	Непахотный - Км
	Пахотный – Кпл=Ко*а		+ +	+ +	+ +	+ +	+ +	+ +	+ +	+ +

Приложение 5 Результаты расчета энергозатрат МТА

 

	Передачи МТА	Значен ияэнергозат рат и КПД
№		Полные Ао, кДж/га	КПД	Эффективные Ае, кДж/га	Тяговые Ат, кДж/га	КПД тяговый ηт	Полезные Апол, кДж/га	Энергетиче ский КПД МТА ηэ.МТА
1	Пахотный агрегат
	N   1	-		-	-	-	-	-
	N   2	-		-	-	-	-	-
	N   3	-		-	-	-	-	-
	N   4	-		-	-	-	-	-
2	Непахотный агрегат
	N   1	-		-	-	-	-	-
	N   2	-		-	-	-	-	-
	N   3	-		-	-	-	-	-
	N   4	-		-	-	-	-	-

 

Приложение 6 Основные характеристики дизелей

 

№	Марка трактора	Характеристики дизелей
		Марка дизеля	Кол-во цилиндров, шт.	Мощность, Nе, кВт	Номинальные обороты, nн1, об/мин	Уд.расход топлива, qе, г/кВт-ч.
1	К-701	ЯМЗ-240Б	12V	220	1900	238
2	К-700	ЯМЗ-238НБ	8V	158	1700	238
3	Т-150	СМД-60	6V	121,4	2100	234
4	Т-4А	А-01М	6Р	99,4	1700	239
5	Т-130	Д-160	4Р	105,3	1070	238
6	МТЗ-80	Д-240	4Р	55,2	2200	238
7	ДТ-75М	СМД-17Н	4Р	73,6	1800	238

 

Плаксин А.М. – докт. техн. наук, профессор (ЧГАУ) Макаров И.В. – канд. техн. наук, доцент (ЧГАУ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям по темам:

«Расчет показателей тягового баланса и

баланса мощности МТА»

«Энергетический анализ машинно-тракторного агрегата»

Редактор  Лебедева Г.Ф.

Редакционно-издательский отдел

Челябинского  государственного агроинженерного университета

454008 г.  Челябинск, пр. Ленина 75

1ВВЕДЕНИЕ

Энергетическую  основу механизированных процессов  в растениеводстве составляют машинно-тракторные агрегаты (МТА). Изучение их энергетических свойств, изменение показателей этих свойств при использовании МТА позволяет комплектовать и в дальнейшем эксплуатировать их более эффективно с точки зрения энергосбережения.

Целью данной работы является практическое освоение методики определения энергетических показателей МТА (составляющих тягового баланса и баланса мощности) при их использовании на различных технологических операциях (агрофонах), скоростях движения.

1.  РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ  ТЯГОВОГО БАЛАНСА И БАЛАНСА

МОЩНОСТИ МТА 1.1.   Порядок выполнения работы

Каждый  студент выполняет задание согласно варианту, выданному преподавателем.

Работа оформляется в виде пояснительной  записки на бумаге формата А4. Графики выполняются на миллиметровой бумаге.

На основе данных своего варианта (Приложение 1,2) студент должен решить следующие задачи:

1.1.1. Рассчитать на заданных передачах  (скоростях работы) следующие эксплуатационные  показатели агрегата: