Доработка конструкции главного сцепления трактора класса 1.4 с целью улучшения разгонных показателей агрегатов

Доработка конструкции главного сцепления трактора класса 1.4 с целью улучшения разгонных показателей агрегатов

Белорусский Государственный Аграрный
№ п/п Наименование машин и оборудования, марка
1. Погрузчик сельскохозяйственный ПФС-0,75
2. Погрузчик сельскохозяйственный ПС
3. Погрузчик ПУ-Ф-0,5
4. Полуприцепы тракторные ПСТ-7 "Бизон", ПСТ-6, 2ППТ-6
5. Прицеп-емкость специальная ПСЕ-Ф-12.5Б
6. Плуги навесные 3-корпусные для каменистых почв ПГП-3-40Б-2, ПГП-3-40Б, ПГП 3-35-2, ПГП-3-35Б-2, ПГП-3-35Б, ПКМ-3-35В
7. Плуги навесные 3-корпусные ПЛН-3-35П, ПЛН-3-35Б-2, ПЛН-3-35, Л-108
8. Плуг навесной поворотный ПНГ-3-43
9. Агрегат комбинированный почвообрабатывающий АКШ-3,6
10. Бороны дисковые садовые ДС-40, БДСТ-2,5
11. Бороны зубовые посевные ЗБП-0,6А, Л-301
12. Борона сетчатая БСН-3
13. Агрегаты бороновальные прополочные АБ-5, АБ-9
14. Культиваторы для сплошной обработки почвы КП-4, КНС-4, КПН-4, КПН-4М, КНС-3
15. Агрегат чизельный универсальный АЧУ-2,8
16. Культиватор для междурядной обработки почвы КМС-5,4-01
17. Агрегат комбинированный почвообрабатывающий-посевной АПП-3
18. Сеялка пневматическая универсальная СПУ-6М "Берестье"
19. Сеялка универсальная С-6
20. Сеялка навесная пневматическая СПУ-6Л, СПУ-6ЛД
21. Сеялки пневматические для посева зерновых культур и трав СПУ-3, СПУ-3ДЦ
22. Сеялки пневматические для посева зерновых культур и трав СПУ-4, СПУ-4ДЦ, СПУ-6, СПУ-6ДЦ
23. Сеялки точного высева для посева зерновых и овощных культур СТВ-6, СТВ-12
24. Машина для внесения органических удобрений ПРТ-7А-1
25. Машина для внесения жидких органических удобрений МЖТ-6
26. Машина для внесения жидких органических удобрений РЖУ-4М
27. Машина транспортно-технологическая МТТ-4У
28. Распределитель минеральных удобрений РШУ-12
29. Машина прицепная штанговая МТТ-4Ш
30. Разбрасыватель минеральных удобрений Л-116
31. Агрегат для внесения удобрений АВУ-0,7
32. Сеялки удобрений СУ-12М
33. Машина для внесения жидких минеральных удобрений АПЖ-12
34. Опрыскиватели тракторные: Мекосан-2000-12, Мекосан-2000-18, Мекосан-2500-18, ОТН-2-3
35. Косилка-плющилка прицепная КПП-4,2
36. Косилка навесная КС-Ф-2,1Б-4
37. Косилка дисковая КДН-210
38. Косилки роторные навесные Л-501, Л-501Д, Л-502
39. Косилка навесная "Белка-210"
40. Косилка садовая ротационная
41. Косилки-измельчители КИП-1,5, КИН-Ф-1500
42. Грабли-ворошилка роторные ГВР-6
43. Грабли-ворошилка ГВР-630
44. Грабли-ворошилка Л-503
45. Пресс-подборщик рулонный ПРФ-180
46. Пресс-подборщик рулонный ПРФ-145
47. Пресс-подборщик рулонный ПРФ-110
48. Фуражир ФРС-1,4
49. Стогометатель С-401
50. Стоговоз СТП-2
51. Картофелесажалка навесная четырехрядная Л-202
52. Культиватор-окучник ОКГ-4
53. Окучник картофельный АК-2,8
54. Окучник овощной УК-0,7
55. Окучник овощной УК-0,45
56. Окучник чизельный ОЧ-2,8
57. Культиватор-грядообразователь КГО-3,0, КГО-3,6
58. Картофелекопатель навесной двухрядных КТН-2В, КСТ-1,4А, КЭП-1,4
59. Картофелекопатели однорядные Л-651, КТН-1Б
60. Буртоукрывщик навесной БН-100
61. Картофелеуборочный комбайн однорядный Л-601
62. Подборщик корнеплодов ППК-6
63. Агрегат точечного высева АТВ-4
64. Агрегат точечного высева АТВ-6
65. Подборщик-очесыватель-оборачиватель ПОО-1
66. Оборачиватели лент льна ОД-1
67. Вспушиватель лент льна ВЛ-3
68. Вспушиватель-порциеобразователь ВПН-1
69. Пресс-подборщик льна ПРФ-110Л
Момент в кН×м, развиваемый двигателем
(4.11)
где r_к0 — расчетный радиус качения ведущего колеса, м; U_j — передаточное число трансмиссии на j-ой ступени регулирования; h — механический КПД трансмиссии.
Удельная сила тяги на крюке
(4.12)

где G_сц — сцепной вес трактора, кН; h_кр — высота крюка, м; L — база трактора, м.
Для гусеничного и колесного полноприводного трактора сцепной вес равен весу трактора, а отношение h_кр /L здесь условно принимается равным нулю.
Коэффициент буксования рассчитывается по формуле А.Греченко.
(4.13)
где j_кр _max — максимальная удельная сила тяги на крюке; B и C — эмпирические коэффициенты.
Действительная скорость трактора, м/с
(4.14)
Крюковая мощность, кВт
(4.15)
Тяговый КПД трактора
(4.16)
В результате расчета на каждой j-ой ступени регулирования получаем ряд значений , u, h_Т , P_кр и G_Т , соответствующий ряду значений F_кр .
Расчет тяговой характеристики трактора ведем с помощью программы « tractor ».
Таблица 4.1

Исходные данные для трактора 922

МАРКА ТРАКТОРА

МТЗ-922

Агрофон

Стерня

Нагрузка на переднюю ось, кН

23

Нагрузка на заднюю ось, кН

34,5

База трактора, м

2,45

Высота крюка, м

0,4

Включение переднего моста

Принудительное

КОЛЕСА

ПЕРЕДНИЕ ЗАДНИЕ

Марка

360/70R24

18,4R34

Радиус R, м

0,586

0,829

Коэффициент сцепления ф max

0,75

0,85

Параметр р

12,5

7,3

Коэффициент сопротивления качению f

0,075

0,09

Передаточные числа и КПД трансмиссии

Номер передачи

Передние колеса

Задние колеса

i

i

1

251,15

0,8084

330,78

0,8417

10

58,45

0,8084

76,99

0,8417

16

37,87

0,8417

49,88

0,8764

ДВИГАТЕЛЬ

МАРКА

Д-245.5

n, об/мин

Ne, кВт

Me, кН м

gt, кг/ч

gе г/кВт ч

1500

84,666

539,000

18,110

213,900

1550

87,326

538,000

18,665

213,740

1600

89,975

537,000

19,220

213,614

1650

92,053

532,750

19,700

214,008

1700

94,085

528,500

20,180

214,486

1750

96,074

524,250

20,660

215,043

1800

98,018

520,000

21,140

215,675

1850

98,125

506,500

21,253

216,586

1900

98,091

493,000

21,365

217,808

1950

97,916

479,500

21,478

219,347

2000

97,599

466,000

21,590

221,212

2050

97,892

456,000

21,850

223,205

2100

98,081

446,000

22,110

225,427

2150

79,177

351,667

18,597

234,875

2200

31,102

135,000

9,830

316,059

2220

0,000

0,000

5,240

-

Сила тяги, кН

Буксование

Касательная сила тяги, кН

Нагрузка

на ось, кН

Сопротивление перекатыванию, кН

Ркр

Рк1

Рк2

Рк

N1

N2

Pf1

Pf2

Pf

0,000

-0,008

0,061

-6,378

16,223

9,844

20,600

36,900

6,432

3,415

9,847

1,000

-0,005

0,064

-5,755

16,462

10,707

20,483

37,017

6,271

3,436

9,707

2,000

-0,003

0,066

-5,123

16,684

11,561

20,366

37,134

6,103

3,457

9,561

3,000

0,000

0,069

-4,481

16,890

12,409

20,251

37,249

5,929

3,480

9.409

4,000

0,002

0,071

-3,836

17,090

13,254

20,137

37,363

5,751

3,502

9.254

5,000

0,005

0,073

-3,197

17,299

14,101

20,022

37,478

5,575

3,526

9.101

6,000

0,008

0,076

-2,565

17,517

14,952

19,906

37,594

5,400

3,551

8,952

7,000

0,010

0,079

-1,939

17745

15,806

19789

37,711

5,228

3,578

8,806

8,000

0,013

0,081

-1,320

17,983

16,663

19,671

37,829

5,057

3.606

8,663

9,000

0,016

0,084

-0,707

18,232

17,524

19,553

37,947

4,888

3,637

8,524

10,000

0,020

0,087

-0,103

18,492

18,390

19,433

38,067

4,721

3,669

8,390

11,000

0,023

0,090

0,495

18,764

19,259

19,313

38,187

4,556

3,703

8,259

12,000

0,026

0,093

1,086

19.048

20 134

19,191

38,309

4,394

3,740

8,134

13,000

0,030

0097

1,669

19,346

21,014

19,068

38,432

4,235

3,779

8,014

14,000

0,034

0 100

2,244

19,657

21,901

18,942

38,558

4,078

3,822

7,900

15,000

0,038

0 104

2,811

19,983

22,793

18,816

38,684

3,925

3,868

7,793

16,000

0,042

0 108

3,369

20,324

23,693

18,687

38,813

3,775

3,918

7,693

17,000

0,046

0 112

3,920

20,682

24,602

18,557

38,943

3,628

3,973

7,601

18,000

0,051

0,116

4,461

21,058

25,519

18,423

39,077

3,486

4,033

7,519

19,000

0,056

0.121

4,994

21,453

26,447

18,287

39,213

3,348

4,099

7,446

20.000

0,061

0,126

5,516

21,869

27,386

18,149

39,351

3,215

4,171

7,386

21,000

0,067

0,131

6030

22,309

28,339

18,006

39,494

3,087

4,252

7,339

22,000

0.073

0,137

6,533

22,775

29,308

17,859

39,641

2,965

4,343

7,308

23,000

0,080

0,143

7,025

23,270

30,295

17,708

39,792

2,850

4,445

7,295

24,000

0,087

0,150

7.506

23,797

31,304

17,550

39.950

2,742

4,562

7304

25,000

0,095

0,157

7,976

24,364

32,340

17,384

40,116

2,644

4,696

7,340

26,000

0,104

0,166

8,434

24,976

33,410

17,211

40,289

2,557

4,853

7,410

27,000

0,114

0,175

8.878

25,645

34,523

17,024

40,476

2,482

5,041

7,523

28,000

0,126

0,186

9,309

26,388

35,697

16,822

40,678

2,425

5,271

7,696

29,000

0,140

0,200

9,724

27,232

36,957

16,595

40,905

2,391

5,565

7,957

30,000

0,159

0,217

10,125

28,236

38,361

16,328

41,172

2,393

5,968

8,361

31.000

0,186

0,242

10.512

29,567

40,079

15,972

41,528

2,467

6,612

9,079

В результате проведенного анализа тягового расчета трактора Беларус-922 класса 1,4 с модернизированным муфтой сцепления видно, что при такой муфте сцепления скоростная характеристика трактора незначительно улучшилась сила тяги возросла на 2%. Это позволяет нам сказать, что модернизация несет с собой технико-экономический эффект.

5. РАСЧЕТ ОПЕРАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ НА ВСПАШКУ

Организационная технология – это комплекс агротехнических, технических, организационных и экономических правил по высокопроизводительному использованию машинных агрегатов обеспечивающих высокое качество полевых механизированных работ. Для конкретных условий разрабатывают операционные технологии по отдельным видам работ и рабочим участкам, и представляют их в форме операционно-технологических карт. Разработаем операционно-технологическую карту для вспашки почвы. Исходные данные представлены в табл. 5.1.

Таблица 5.1 Исходные данные

Показатели

Значения

Площадь поля, га

Длина гона, м

Тип почвы

Удельное сопротивление, кПа

Средний уклон местности, град.

Сроки и продолжительность работ

Влажность почвы, %

Состав агрегата

100

400

Дерново-подзолистая

17.08 – 21.08 Др=5дней

MTЗ-922+ПГП-3-35

Скоростной режим устанавливают с учетом загрузки двигателя, пропускной способности машины и количества выполняемых работ. Рабочая скорость движения должна находиться в интервале агротехнических возможных скоростей т.е.

По табл. 2.5 ([3], стр. 49) выбираем агротехнически допустимую скорость движения для вспашки, которая составит

Рабочую скорость движения агрегата определим по формуле 5.1 ([3] стр.74)

(5.1)

где - теоретическая скорость движения, м/с; - буксование движителей, %. Эти данные берутся из годовой характеристики для данного фона при (табл. 1.8…1.28 [3] стр. 30); - радиус качения колесами (табл. 1.2 [3] стр. 10), м; - номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя (табл. 1.2…1.3 [3] стр. 10), с-1; - передаточное число трансмиссии по данной передаче, на IV передаче.

Действительная частота вращения коленчатого вала определяется по уравнению 5.2 ([2], стр. 74)

(5.2)

где - максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу, = 39,7 (табл. 1.1 [3]); - сила, не используемая по сцеплению, кН; - сила, не используемая по условиям загрузки трактора, кН; - сопротивление агрегата, кН.

Тяговое сопротивление плуга определим по формуле 5.3 ([3] стр. 69).

(5.3)

где - удельное сопротивление почв при вспашке, =43 кН/м2, - глубина вспашки, =0,22м, - ширина захвата плужного корпуса, =0,35м; -число корпусов, =3; - поправочный коэффициент, учитывающий вес почвы на корпусах плуга, =1,2 ([3], с. 69); - вес плуга, =7,65кН; =3 градуса – уклон местности.

Подставляя исходные данные в формулу 5.1, получим

кН

Номинальная касательная сила тяги подсчитывается по формуле 5.4 ([3], стр. 9)

,(5.4)

где - номинальная эффективная мощность двигателя, =58,9 кВт; - передаточное отношение трансмиссии от коленчатого вала двигателя к оси ведущих колёс трактора, =49; - механический КПД трансмиссии трактора, -радиус качения колеса или радиус начальной окружности ведущей звездочки =0,483м; - частота вращения коленчатого вала двигателя при номинальном скоростном режиме, =36,7с-1.

Все необходимые для расчета значения исходных данных принимаем по техническим характеристикам трактора МТЗ-922 из табл. 1.2 ([3] стр. 10).

Механический КПД трансмиссии определяется по следующей зависимости

(5.5)

где - соответственно механические КПД одной пары цилиндрических и конических зубчатых колёс трансмиссии трактора, =0,98, =0,96 (табл. 1.4 [3] с. 18); - соответственно число пар цилиндрических и конических зубчатых колёс, находящихся в зацеплении, (табл. 1.2 [3] с. 10)

Тогда

Номинальная касательная сила тяги

кН

Сила сцепления (кН) для колесных тракторов со всеми ведущими колёсами определяется по формуле 5.6 ([3] с. 15)

,(5.6)

где - эксплуатационный вес трактора, = 37 кН (табл. 1.2 [3] стр. 10): - угол наклона местности, =3о; - коэффициент сцепления движителей с почвой, =0,5 (табл. 1.7 [3] стр. 30).

Подставляя данные в формулу 3.34 получим

кН

При недостаточном сцеплении движителей трактора ( , т.е. ) пределом движущей силы является номинальная сила сцепления трактора с почвой , т.е. =18,47 кН.