Методика определения энергетических показателей МТА

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Мая 2013 в 16:20, курсовая работа

Описание работы

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.

Скачать архив (256.18 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

.13._001.docx

— 378.72 Кб (Скачать файл)

 

Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 5-35)

1-Wч=0.1*1.75*2.15=0.376

2-Wч=0.1*1.75*2.5=0.437

3-Wч=0.1*1.75*2.8=0.49

1-qга. =Qч/Wч=27.6/0.376=73.4 (кг/ч)

2-qга. =Qч/Wч=28/0.437=64.07 (кг/ч)

3-qга. =Qч/Wч=27.9/0.49=56.9 (кг/ч)

Ао1=73.4*4.2*104=308.28*104   (кДж/га)

Ао2=64.07*4.2*104=269*104(кДж/га)

Ао3=56.9*4.2*104=238.98*104(кДж/га)

Для    непахотных    агрегатов (СЗ-3,6)

1-Wч=0.1*3.6*2.15=0.774

2-Wч=0.1*3.6*2.5=0.9

3-Wч=0.1*3.6*2.8=1.008

1-qга. =Qч/Wч=27.5/0.774=35.53 (кг/ч)

2-qга. =Qч/Wч=27.9/0.9=31 (кг/ч)

3-qга. =Qч/Wч=27.9/1.008=27.679 (кг/ч)

Ао1=35.53*4.2*104=149.226*104(кДж/га)

Ао2=31*4.2*104=130.2*104(кДж/га)

Ао3=27.679*4.2*104=116.252*104(кДж/га)

 

где  qга.i–  погектарный  расход  топлива  МТА  на  i  передаче,  кг/га (Приложение 4); H – теплотворная способность топлива кДж/кг. Принимаем

H=4.2*104 кДж/кг.

3. Рассчитать величину эффективного КПД (ηe) дизеля:

ηе=3.6*106/4.2*104*234=0.366

где qe – удельный эффективный расход топлива дизеля, г/кВт-ч.

4. Рассчитать удельные эффективные энергозатраты:

Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 5-35)

Ае1=308.28*104*0.366=112.83*104(кДж/га)

Ае2=269*104*0.366=98.454*104(кДж/га)

Ае3=238.98*104*0.366=87.467*104(кДж/га)

Для    непахотных    агрегатов (СЗ-3,6)

Ае1=149.226*104*0.366=54.617*104(кДж/га)

Ае2=130.2*104 * 0.366=47.7*104(кДж/га)

Ае3=116.252*104 *0.366=42.5 *104(кДж/га)

 

5. Вычислить удельное сопротивление машин. Для пахотных агрегатов (плуг ПЛН 5-35) удельное сопротивление определено при рабочей скорости 2.8 м/с (3-я передача) дерново-подзолистых, среднесуглинистых почв Кпл – 43*0.3*0.35*5=22.6 кН/м2;

Для    непахотных    агрегатов (сеялка СЗ-3,6)    со    сцепкой    удельное    сопротивление определено при рабочей скорости 2.8 м/с (3-я  передача)  на почве подготовленной под посев Км=1.5*3.6=5.4 кН/м

 

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

Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 5-35)

Ат=22.6*104=226000 кДж/га

Для    непахотных    агрегатов (сеялка СЗ-3,6)

Ат=5.4*104=54000 кДж/га

7. Рассчитать величину тягового КПД трактора:



 



Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 5-35)

η =226000/874670=0.258

Для    непахотных    агрегатов (сеялка СЗ-3,6)

η =54000/425000=0.127

8. Рассчитать полезные удельные энергозатратыМTA:

Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 5-35)

Апол=226000*0.55=124300 кДж/га

Для    непахотных    агрегатов (сеялка СЗ-3,6)

Апол=54000*0.32=17280 кДж/га

где ηсх.м – КПД сельхозмашин. Его значение принимается в пределах: для плугов ηпл=0,50…0,60; для культиваторов ηкульт.=0,35…0,40; для сеялок ηсеял.=0,32…0,35; для борон, катков ηб.к=0,30…0,33.

9. Рассчитать энергетический КПД агрегатов:

Для пахотного агрегата (плуг ПЛН 5-35)

ηэ.МТА=124300/238.98*104   =0.052

Для    непахотных    агрегатов (сеялка СЗ-3,6)

ηэ.МТА=17280/116.252*104  =0.015

и провести проверку правильности его расчета по формуле:

ηэ.МТА=0.366*0.258*0.55=0.052

ηэ.МТА=0.366*0.127*0.32=0.015

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

КА.о=(2389800-1162520)*100/2389800=51.4%

где Ао.п., Ао.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. Ае, Ат, Апол; величин КПД ηе, ηт, ηсхм; 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 Ркрmax

 

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 равнымηm ≈ 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

            

РαкН

            

ΔРкркН

            

Ркр*кН

            

Vр          м/с

            

Ni Nт*кВт

            

NfкВт

            

N αкВт

            

Nδ, N*δкВт

            

Nкр, N*кркВт

            

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

ддддс


Информация о работе Методика определения энергетических показателей МТА