Динамика тракторов и комбайнов в хозяйстве и степень обеспеченности ими - Обоснование экономической эффективности и использование машинно-тракторного парка ЗАО "Красный Партизан"

В динамическом отношении машинно-тракторный агрегат представляет собой систему твердых тел, связанных между собой жесткими и упругими связями. Агрегат движется и работает в результате взаимодействия сил, действующих на него.

Источником энергии для агрегата с трактором, оборудованным двигателем внутреннего сгорания, является топливо. В тракторном двигателе, преобразуется энергия сгорания топлива в механическую энергию и, реализуется в виде крутящего момента. Весь момент (для прицепного агрегата) или часть его (для приводного) через трансмиссию передается движителю, в результате чего при достаточном сцеплении трактора с почвой создается движущая сила. Она сообщает трактору и машинам ускорение при изменении скорости движения, а также преодолевает их сопротивление при установившемся движении (постоянной скорости). На рисунке 4.1 представлена общая схема внешних сил, действующих на трактор, при его движении на подъем с углом а. В направлении движения можно выделить следующие силы:

    - сила, движущая агрегат; - силы сопротивления - тяговое сопротивление рабочей части агрегата, возникающее в связи с перемещением и выполнением рабочей машиной технологического процесса; сопротивление движению трактора, возникающее в связи с деформацией почвы ходовой частью, механическими потерями и т. п.

Среди внешних сил сопротивления, действующих на агрегат, решающее значение имеет сопротивление рабочей части агрегата (рабочей машины).Это сказывается на качество технологического процесса и ухудшает работу агрегата. Для каждого технологического процесса существуют допустимые пределы вариации ускорения.

Если движущая сила и силы сопротивления изменяются сравнительно мало, то ускорение зависит только от приведенной массы агрегата: чем на больше, тем меньше ускорение. Поэтому при прочих равных условиях регаты, имеющие большую массу, устойчивее в своем движении.

Так как скорости движения машинно-тракторных агрегатов сравнительно небольшие, сопротивление воздушной среды невелико и им обычно пренебрегают.

В большинстве практических расчетов по ЭМТП (кроме процесса разгона и торможения агрегата), имея в виду закон нормального распределения ускорения, его считают по среднему значению, т. е. принимают, что движение установившееся.

В этом случае тяговый баланс определяется тем, что движущая сила равна сумме сил сопротивления, которые она преодолевает.

Принимаем (с достаточной для практики точностью), что сила сопротивления качению ведущих колес действует по одной линии (в противоположную сторону) с движущей силой на расстоянии от оси колеса. Это расстояние называется радиусом качения.

Движущая сила образуется как составляющая реакции почвы, направленная в сторону движения, в результате воздействия кол?с на почву, а также наличия сил трения между колесами и почвой.

Отсюда можно определить и предельное значение движущей силы, которое данная почва может создать.

Совершенно очевидно, что для одного и того же трактора как номинальные, так и максимальные движущие силы по сцеплению будут различны: на рыхлых почвах они меньше, на плотных - больше.

При этом следует иметь в виду, что движущая сила гусеничных тракторов, как правило, больше, чем колесных.

Существуют предельные и номинальное значение движущей силы, зависящие от максимально возможного и номинального моментов двигателя (с учетом вероятностного характера нагрузки).

Существуют два предела (и номинальных значения) движущей и тяговой сил трактора. На плотных почвах (при достаточном сцеплении) лимитируют значения, обусловленные двигателем, а на слабых почвах (при недостаточном сцеплении) - обусловленные сцеплением движителей с почвой. В последнем случае недоиспользуются возможности двигателя и надо увеличивать сцепные свойства трактора (увеличивать сцепной вес, включать второй ведущий мост и др.) до уровня, соответствующего движущей силе по двигателю, или переходить на повышенную передачу, при которой сцепление будет достаточным. При работе на почвах, где сцепление достаточно, дополнительные устройства, усиливающие его, необходимо снимать, чтобы не увеличивать затраты на передвижение трактора.

Сопротивление передвижению трактора складывается из двух составляющих частей: сопротивления движителей в виде момента, преодолеваемого до образования движущей силы, и сопротивления качению в виде усилия, преодолеваемого движущей силой до образования силы тяги. Однако в связи с тем, что составляющие сопротивления передвижению при экспериментальном определении трудно разделить, в практических расчетах по ЭМТП их учитывают совместно. Для упрощения расчет ведут по условному суммарному коэффициенту качения, принимая пропорциональность сопротивления передвижению весу трактора.

Следует иметь в виду, что все рассмотренные величины (движущая сила, тяговое усилие, потери и др.), зависящие от исходных эксплуатационных показателей тракторных двигателей и рабочих машин, имеют вероятностный характер и поэтому расчетные формулы служат лишь для определения их средних значений.

В динамическом отношении машинно-тракторный агрегат представляет собой систему твердых тел, связанных между собой жесткими и упругими связями. Движется и работает агрегат в результате взаимодействия сил, действующих на него.

Тракторный двигатель, преобразует энергию топлива в механическую энергию. Эта энергия реализуется в виде крутящего момента Ме. Через трансмиссию весь этот момент (для тягового агрегата) или часть его (для тягово-приводного агрегата) передается движителю трактора, где он

Реализуется созданием движущей силы Рв (внешней по отношению к агрегату).

Сила Рдв направлена на создание тягового усилия трактора, обеспечивающего преодоление сопротивления прицепной или навесной части агрегата Rаг, а также преодоление сил сопротивления движению самого энергетического средства Pf, сопротивления воздушной среды Pw и сопротивления подъему (спуску) Ра.

В направлении, перпендикулярном плоскости движения агрегата, действуют следующие внешние силы: составляющая веса трактора (энергетического средства) Gcos а; составляющие реакции почвы, действующие на ведущий Rв и направляющий Rн ходовые аппараты; составляющая от воздействия рабочей машины Rв. м.

Похожие статьи




Динамика тракторов и комбайнов в хозяйстве и степень обеспеченности ими - Обоснование экономической эффективности и использование машинно-тракторного парка ЗАО "Красный Партизан"

Предыдущая | Следующая