Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт»
Кафедра эксплуатации и сервиса транспортных средств
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине
«Эксплуатация и ремонт машинно-тракторного парка и эксплуатация технического оборудования»
Вариант № 71
Выполнил:
студент 5 курса
Мз 09-471
Иванов В.М
Проверил:
Бережнов Н.Н
Кемерово 2014
Задание 1. Расчет показателей тягового баланса трактора. Определение тягово-сцепных показателей трактора. Графический анализ тягового баланса трактора
Таблица 1.1 - Исходные данные для расчета задания 1
|
Марка трактора |
Номинальные значения |
Эксплуата- ционная масса трактора , кг |
Начальный радиус , м |
Вид работы |
Агрофон |
|
|
, кВт |
, с-1 |
|||||
|
МТЗ-1221 |
100,0 |
36,0 |
5600 |
0,483 |
Прессование валков в рулоны (тюки) |
Стерня нормальной влажности |
Окончание таблицы 1.1
|
Величина уклона , град |
Диапазон рабочих скоростей, км/ч |
Общее передаточное число трансмиссии |
Значение коэффициента |
|||
|
на передаче |
сцепления |
сопротивления качению |
||||
|
2 |
3 |
4 |
||||
|
1.5 |
6-9 |
107.42 |
89.03 |
79.95 |
0,7-0,8 |
0,06-0,08 |
1) Рассчитать радиус качения ведущего колеса или звездочки для трактора, заданного по варианту
, для колесных тракторов
где - радиус окружности стального обода колеса, м
- высота поперечного профиля шины, м
- коэффициент усадки шины на стерне и залежи =0,75,
=0,483+0,750,393=0.484.м
2) Рассчитать номинальную касательную силу тяги трактора , кН
где -номинальная эффективная мощность двигателя трактора, кВт
- общее передаточное число трансмиссии
- механический коэффициент полезного действия(КПД) трансмиссии трактора для колесных тракторов =0,91-0,92,
- радиус качения, м
- номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, с-1
Н
Н
Н
3) Рассчитать максимальную силу сцепления движителей трактора с почвой , кН
=,
=55.9440,8=44.7 кН
где - сцепной вес трактора, кг;
-коэффициент сцепления движителей трактора с почвой Для гусеничных тракторов и колесных с двумя ведущими осями (колесной схемой 4К4) =,а при наличии уклона местности (подъема/спуска)
=
где - эксплуатационный вес трактора, кг;
-угол подъема/спуска, град.
=56000,999=54.8 кН
При недостаточном сцеплении движителей трактора с почвой, когда максимальная сила сцепления меньше номинальной касательной силы () движущая агрегат сила будет равна силе сцепления трактора с почвой, то есть
В этом случае условия работы трактора в составе МТА не позволяют полностью реализовать потенциал двигателя по мощности и тяговые свойства трактора ограничены условиями сцепления его движителей с почвой.
Определение сил сопротивления движению трактора
При установившемся движении агрегата с постоянной скоростью и отсутствии сопротивления воздуха силами сопротивления движению трактора являются: сила сопротивления качению и сила сопротивления движению трактора на подъем/спуск .
Сила, затрачиваемая на самопередвижение трактора (сопротивление перекатыванию), кН
где - коэффициент сопротивления перекатыванию трактора Усилие, затрачиваемое на подъем/спуск трактора, кН
=0.0856000.999=4.3 кН
кН
Для упрощения расчета рассматриваем только случай движения трактора на подъем.
6) Принимая скорость движения трактора постоянной и движение агрегата установившимся получаем уравнение тягового баланса трактора при работе в агрегате
Таким образом, одной из важнейших величин, входящих в уравнение тягового баланса трактора при работе в агрегате, является движущая агрегат сила ,от величины которой зависит сила тяги на крюке трактора, а значит и состав агрегата
=44.7-(4.3+1.4)= 39 кН
Таблица 1.2 - Определяемые параметры по заданию 1
|
№ передачи |
Радиус качения , м |
Касательная сила тяги трактора , кН |
Сцепной вес трактора , кН |
Силы сопротивления движению трактора |
Сила сцепления трактора с почвой , кН |
Движущая сила трактора , кН |
Условия сцепления (дост./недост.) |
Тяговое усилие трактора , кН |
|
|
, кН |
, кН |
||||||||
|
2 |
0.484 |
90.1 |
54.8 |
4.3 |
1.4 |
44.7 |
44.7 |
недост |
39 |
|
3 |
74.7 |
44.7 |
недост |
39 |
|||||
|
4 |
67.1 |
44.7 |
недост |
39 |
Таблица 1.3 - Исходные данные для графического анализа тягового баланса трактора
|
Агрофон |
Касательная сила тяги , кН |
, кН |
Движущая сила , кН |
, кН |
, кН |
Тяговое усилие , кН |
||||||
|
на передаче |
на передаче |
на передаче |
||||||||||
|
2 |
3 |
4 |
2 |
3 |
4 |
2 |
3 |
4 |
||||
|
Стерня нормальной влажности |
90.182 |
74.743 |
67.120 |
44.7 |
44.7 |
44.7 |
44.7 |
4.3 |
1.4 |
39 |
39 |
39 |
Задание 2. Расчет показателей баланса мощности трактора. Определение тягового КПД трактора
Таблица 2.1 - Исходные данные для расчета задания 2.
|
№ передачи |
Затраты сил на перекатывание , кН |
Затраты сил на преодоление подъема , кН |
Движущая сила, кН |
Тяговое усилие трактора , кН |
Буксование , % |
|
2 |
4.3 |
1.4 |
44.7 |
39 |
0.6 |
|
3 |
4.3 |
1.4 |
44.7 |
39 |
0.6 |
|
4 |
4.3 |
1.4 |
44.7 |
39 |
0.6 |
1) Рассчитать значения теоретической , км/ч и рабочей , км/ч
где тр -общее передаточное число трансмиссии
- радиус качения, м
- номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, с-1
2=8.3 км/ч
3=10.4 км/ч
4=11.18 км/ч
км/ч
км/ч
км/ч
где - буксование движителей трактора.
=
где , – экспериментальные коэффициенты, описывающие кривую буксования при тяговых испытаниях тракторов
– коэффициент использования сцепного веса трактора.
2) Рассчитать составляющие баланса мощности трактора:
- на преодоление механических потерь в трансмиссии , кВт
кВт
- на преодоление подъема/спуска , кВт
2 кВт
3 кВт
4 кВт
- на преодоление сопротивления перекатыванию , кВт
2 кВт
3 кВт
4 кВт
- на преодоление буксования движителей , кВт
2 кВт
3 кВт
4 кВт
- тяговую мощность трактора (мощность на крюке) , кВт
2 кВт
3 кВт
4 кВт
3) Определить коэффициент использования мощности на крюке (тяговый КПД)
2
3
4
Таблица 2.2 - Определяемые параметры по заданию 2.
|
№ передачи |
Скорость движения трактора, км/ч |
Затраты мощности, кВт |
Тяговая мощность , кВт |
Тяговый КПД |
||||
|
теоре-тичес-кая |
рабочая |
в транс-миссии |
на спуск/ подъем |
на пере-катыва-ние |
на буксова-ние |
|||
|
2 |
8.3 |
5.2 |
8 |
2.1 |
6.4 |
38.4 |
48.8 |
0.45 |
|
3 |
10.4 |
6.3 |
8 |
2.5 |
7.8 |
47.1 |
32.9 |
0.34 |
|
4 |
11.1 |
7 |
8 |
2.7 |
8.4 |
49.6 |
28.5 |
0.31 |
Задание № 3. Определение состава машинно-тракторного агрегата
Таблица3.1 - Исходные данные для расчета задания 3.
|
Марка трактора |
Тяговое усилие , кН |
Характеристика с.-х. машин в агрегате |
|||||
|
марка |
конструктивная ширина захвата , м |
вес , кН |
|||||
|
1-го вида |
2-го вида |
1-го вида |
2-го вида |
1-го вида |
2-го вида |
||
|
МТЗ-1221 |
39 |
ПРФ-180 |
1,65 |
2400 |
|||
Окончание таблицы 3.1
|
Характеристика с.-х. машин в агрегате |
Рабочая скорость , км/ч |
Коэффициент сопротивления перекатыванию колес |
Глубина вспашки , м |
Мощность на привод с.-х. машины от ВОМ , кВт |
||
|
приведенное удельное тяговое сопротивление (), кН/м (кН/м2) |
сцепки |
с.-х. машины |
||||
|
1-го вида |
2-го вида |
|||||
|
5.2 |
0,06-0,05 |
6,0-9,0 |
||||
|
6.3 |
||||||
|
7 |
Расчет тягово-приводного агрегата
Тягово-приводной агрегат, как правило, состоит из трактора и одной сельхозмашины, работающей с приводом рабочих органов от вала отбора мощности (ВОМ). В этом случае расчет сводится к определению суммарных затрат мощности двигателя на выбранной передаче трактора, кВт
2 кВт
3 кВт
4 кВт
где - мощность на привод сельхозмашины от ВОМ, кВт.
Тяговое сопротивление машины, кН
- машина для внесения удобрений, опрыскиватель, пресс-подборщик
где - вес машины, кН
- вес материала в технологической емкости машины (если таковая имеется), кН
- коэффициент, учитывающий потери скорости на буксование движителей трактора
где - КПД привода ВОМ ( = 0,94-0,98).
Степень загрузки двигателя
2
3
4
оптимальное значение находится в пределах = 0,90-0,95.
где - номинальная мощность двигателя, кВт
га/ч
га/ч
га/ч
где - рабочая ширина захвата агрегата, м.
где - количество машин в агрегате;
- конструктивная ширина захвата машины, м;
- коэффициент использования конструктивной ширины захвата
Таблица 3.2 - Определяемые параметры по заданию 3.
|
№ передачи |
Кон-струк-тивная ширина захвата агрегата , м |
Количество машин в агрегате |
Характеристики сцепки |
Тяговое сопро-тивление агрегата , кН |
Коэффи-циент использо-вания тягового усилия |
Рабочая ширина захвата агрегата, м |
Чистая часовая произво-дитель-ность агрегата , га |
||
|
марка |
тяговое сопро-тивление, кН |
||||||||
|
1-го вида |
2-го вида |
||||||||
|
2 |
1.65 |
1 |
1.4 |
1.5 |
0.78 |
||||
|
3 |
0.94 |
||||||||
|
4 |
1.02 |
Задание № 4. Подготовка поля к выполнению заданной операции и организация работы машинно-тракторного агрегата
Таблица 4.1 - Исходные данные для расчета задания 4
|
Марка тракто-ра |
Марка сцепки |
С.-х. машина |
Рабочая ширина захвата , м |
Рабочая скорость , км/ч |
Длина гона , м |
Ширина участка , м |
|
|
марка |
кол-во |
||||||
|
МТЗ-1221 |
ПРФ-180 |
1 |
1.5 |
7 |
1500 |
800 |
Окончание таблицы 4.1
|
Кинематическая длина, м |
Норма высева (внесения) технологического материала, урожайность , т/га |
Объем рабочей емкости с.-х. машины , м3 |
Плотность технологического материала , т/м3 |
||
|
трактора |
сцепки |
с.-х. машины |
|||
|
МТЗ-1221 |
ПРФ-180 |
1) Выбор способа движения
При выборе способа движения надо исходить, в первую очередь, из агротехнических требований: качества работы, удобства обслуживания и т.д. Для этого необходимо воспользоваться материалами таблиц 2.17 и 2.18 приложения 2. Если эти условия позволяют применять различные способы движения, следует выбрать тот, который дает более высокие значения коэффициента рабочих ходов
где , - соответственно средняя длина рабочего и холостого ходов агрегата в загоне, м
,
где - общая длина гона, м;
- ширина поворотной полосы, м
где - радиус поворота агрегата, м;
2) Расчет ширины поворотной полосы
Ширина поворотной полосы должна быть не менее и кратна рабочей ширине захвата агрегата, который будет обрабатывать поворотные полосы
Ориентировочно значения ширины поворотных полос могут быть также определены по зависимостям
- для беспетлевых поворотов
,
где - радиус поворота агрегата, м;
- длина выезда агрегата за контрольную борозду до начала поворота, м.
,
где , - поправочные коэффициенты
- рабочая ширина захвата агрегата, м.
Для определения числа проходов необходимых для обработки поворотной полосы , значение следует разделить на рабочую ширину захвата и результат округлить до целого числа в сторону увеличения. Тогда уточненная ширина поворотной полосы будет равна, м
,
где - число проходов необходимых для обработки поворотной полосы (целое число).
Длина выезда агрегата, м
- для прицепных агрегатов
,
где - кинематическая длина агрегата, м
где , , - кинематическая длина соответственно трактора, сцепки, с.-х. машины
Таблица 4.2 - Определяемые параметры по заданию 4
|
Вылет маркеров, м |
Кинемати-ческая длина агрегата , м |
Длина выезда агрегата , м |
Радиус поворота агрегата , м |
Ширина поворотной полосы , м |
Средняя длина хода агрегата в загоне, м |
||
|
правого |
левого |
рабочего |
холостого |
||||
|
5.98 |
2.99 |
2.73 |
7.5 |
1485 |
15.48 |
Окончание таблицы 4.2
|
Коэффициент использования рабочих ходов |
Способ движения агрегата |
Ширина загона, м |
Число загонов |
Длина хода агрегата до остановки для технолог. обсл. , м |
Расстояние на поворотной полосе между остановками агрегата , м |
|
|
опти-мальная |
рабочая |
|||||
|
0.98 |
Задание № 5. Расчет эксплуатационно-технологических показателей работы машинно-тракторного агрегата
Таблица 5.1 - Исходные данные для расчета задания 5
|
Трактор |
Рабочая скорость , км/ч |
Средняя длина хода агрегата в загоне, м |
Количество проходов агрегата |
Время технолог. обслуж. с.-х. машины , ч |
Чистая часовая производи-тельность агрегата , га/ч |
|
|
рабочего |
холостого |
|||||
|
МТЗ-1221 |
7 |
1485 |
15.48 |
1.02 |
Окончание таблицы 5.1
|
Часовой расход топлива агрегатом, кг/ч |
Количество обслуживающего персонала , чел |
Мощность на крюке трактора , кВт |
||
|
работа под нагрузкой |
на холостом ходу |
на остановках |
||
|
12.7 |
7.2 |
1.6 |
1 |
39 |
1) Нормируемые составляющие сменного времени (при работе агрегата в пределах одного поля) представлены уравнением
где - нормативное время смены, ч (принять = 7 ч);
- время рабочего движения агрегата за смену, ч;
- время на холостые повороты и заезды агрегата (холостой ход), ч;
- время технологического обслуживания агрегата, ч;
- время на техническое обслуживание агрегата, ч (прил. 2, табл. 2.24);
- время на остановки по физиологическим причинам, ч ((0.03…0.05))
- время на подготовительно-заключительные операции, ч (принимаем (0.02…0.04)- в зависимости от сложности агрегата).
2) Время рабочего движения агрегата за смену, ч
где - время рабочего движения агрегата за цикл, ч;
- число циклов за смену.
3) Время холостого движения агрегата за смену, ч
где - время холостого движения агрегата за цикл, ч.
4) Время технологического обслуживания агрегата за смену, ч
- агрегат без технологической емкости
где - время технологического обслуживания агрегата на час сменного времени, ч
5) Количество циклов агрегата за смену:
- агрегат без технологической емкости
Полученные значения количества циклов, необходимо округлить до целого числа: для агрегатов без технологической емкости – по правилам округления
6) Цикловые составляющие времени смены, ч
- скорость холостого движения агрегата, км/ч (принять );
- длина холостого хода агрегата, м
7) Действительное время смены, ч
8) Коэффициент использования основного времени смены
9) Производительность агрегата за смену, га/ч
где - производительность за час основного (рабочего) времени, га/ч;
10) Затраты на единицу площади, обрабатываемой агрегатом
- топлива, кг/га
где , , - часовые расходы топлива соответственно: при работе агрегата под нагрузкой; при холостом ходе и при остановках с работающим двигателем, кг/ч
, , - время работы двигателя соответственно на рабочем режиме, холостом ходе и при остановках, ч.
- труда, чел.-ч/га
где - общее число рабочих (включая тракториста), обслуживающих агрегат.
- энергии, кВт·ч/га
Результаты расчета сводятся в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 – Определяемые параметры по заданию 5
|
Цикловые затраты времени смены, ч |
Количество циклов |
Составляющие баланса времени смены, ч |
|||||||
|
рабочий ход |
холостой ход |
технолог. обслуж. |
|||||||
|
0.42 |
0.006 |
15.07 |
6.59 |
0.09 |
0.28 |
0.02 |
0.25 |
0.03 |
Окончание таблицы 5.2
|
Действительное время смены , ч |
Коэффициент использования основного времени смены |
Сменная производитель-ность агрегата , га/см |
Удельные затраты при работе агрегата |
||
|
топлива , кг/га |
энергии , кВт·ч/га |
труда , чел.-ч/га/ |
|||
|
6.7 |
0.9 |
6.15 |
13.85 |
42.4 |
1.08 |