Федеральное агентство по образованию РФ

“Тюменская государственная сельскохозяйственная академия”

Механико-технологический институт
Кафедра ремонта машин
Самостоятельная работа №2

Расчет машинно-тракторного агрегата

Трактор Т-4А, вариант №5
                                                                                                                                                       
Выполнил: Куминов С.В.

группа 543 б

                                                                            Проверил: канд.техн.наук.

 Жернаков А.А.
Тюмень 2007
ВАРИАНТ №5.

Исходные данные: Т-4А, К_пл=50кН/м², а=0,24, α=2ْ
1 Расчет пахотного агрегата

Выбираем 5,6 и 7 передачи.

передача	Вт, кг/ч	Fкр, кН	Vр, км/ч
5	22,1	38,4	6,43
6	22,4	31,3	7,29
7	21,8	26,5	8,46

1) Если на выбранных передачах рабочая скорость больше 5 км/ч, то следует провести перерасчет удельного сопротивления плуга с учетом поправки на увеличение удельного сопротивления от скорости:

         , кН/м²

   где Кпл - удельное сопротивление плуга;

           V р - рабочая скорость на конкретной передаче;

  V о - скорость равная 5 км/ч;

 - темп нарастания удельного сопротивления плуга при увеличении скорости на 1 км/ч.

Т.к Кпл=50, то =5%.

Для 5^ой передачи         кН/м²

Для 6^ой передачи         кН/м²

Для 7^ой передачи:         кН/м²  

2) Ширина захвата плуга на каждой передаче при движении по горизонтальной местности определяется по выражению:

м       

где Fкр - сила тяги на крюке трактора, кН;

а - глубина вспашки, м.

Для 5^ой передачи   м

Для 6^ой передачи         м

Для 7^ой передачи:         м

3) Определяется число корпусов плуга:                   ,

где в_к - ширина корпуса плуга (равна 0,35 м, а для новых марок плугов - 0,40 м)


                   Результат округляется в меньшую сторону до целого числа:

Для 5^ой передачи         , n=8

Для 6^ой передачи          n=6

Для 7^ой передачи:         , n=5
Записывается марка плуга

                                              5-ПН-8-35

                                              6-ПЛН-6-35

                                              7-ПЛН-5-35

                    4 ) Уточняется рабочая ширина захвата агрегата на каждой

передаче:



Для 5^ой передачи         

Для 6^ой передачи       

Для 7^ой передачи:       

            5) Определяется тяговое сопротивление плуга:

                                         кН

Для 5^ой передачи       

Для 6^ой передачи       

Для 7^ой передачи:       
            6) Рассчитывается фактический коэффициент использо­вания силы тяги на крюке трактора:

передача	Fкр
5	38,4
6	27,6
7	26,5

                                 


                                Fкр принимается при Pкр = Pкр^мах
Для 5^ой передачи   

Для 6^ой передачи       

Для 7^ой передачи:      
7) Производительность агрегата по передачам:

                                  , га/ч

где τ- коэффициент использования времени смены.( τ=0,81) Vp принимается по η факт

Для 5^ой передачи 

Для 6^ой передачи       

 Для 7^ой передачи:       
Максимальная производительность на 5^ой передаче, что получилось за счёт наибольшей силы на крюке. Для 5^ой передачи:  Т-4А+ПН-8-35                                          

                                 

            8) Для оптимальной передачи определяется расход ди­зельного топлива на гектар вспашки:                          ( Вт принимается по ηфакт)



                                        

9) Рассчитывается максимально возможный угол подъе­ма агрегата:



            где Gт и Gпл - соответственно вес трактора и вес плуга, кН (табл. 6)

(Gт=80,8кН Gпл=22кН) Fкр принимается при Ркр=Ркр^мах





10) Результаты расчёта: Т-4А+ПН-8-35 передача 5.

2. Расчёт непахотного агрегата.
Боронование дисковыми боронами (стерня)

передача	Вт, кг/ч	Fкр, кН	Vр, км/ч
6	20,7	27,6	7,35
7	20	23,5	8,51
8	20	20	9,64

1) Если на выбранных передачах рабочая скорость больше 5 км/ч, то следует провести перерасчет удельного сопротивления сельхозмашины с учетом поправки на увеличение удельного сопротивления от скорости:

         , кН/м²

где Км - удельное сопротивление машины;

           V р - рабочая скорость на конкретной передаче;

  V о - скорость равная 5 км/ч;

 - темп нарастания удельного сопротивления сельхозмашины при увеличении скорости на 1 км/ч.

Т.к Км=1,6-2,2, то =5%.

Для 6^ой передачи:         кН/м²     

Для 7^ой передачи         кН/м²

Для 8^ой передачи         кН/м²

2) Ширина захвата агрегата на каждой передаче при движении по горизонтальной местности определяется по выражению:

м  

где Fкр - сила тяги на крюке трактора, кН;

Для 6^ой передачи:         м                                  

Для 7^ой передачи   м

Для 8^ой передачи         м

Записывается формула агрегата:

 Для 6^ой передачи: Т-4А+БД-10                                                     

Для 7^ой передачи Т-4А+БД-10       

Для 8^ой передачи  Т-4А+БДН-7 

 3) Определяется тяговое сопротивление плуга:

                                        , кН

Для 6^ой передачи:       

Для 7^ой передачи       

Для 8^ой передачи       

         4) Рассчитывается фактический коэффициент использо­вания силы тяги на крюке трактора:

передача	Fкр	Vр, км/ч
6	30	7,6
7	23,5	8,51
8	19,1	9,75

                                 


                                Fкр принимается при Pкр = Pкр^мах
Для 6^ой передачи:   

Для 7^ой передачи   

Для 8^ой передачи       

  5) Производительность агрегата по передачам:

                                  , га/ч

где τ- коэффициент использования времени смены.( τ=0,81) Vp принимается по ηфакт

Для 6^ой передачи: 

Для 7^ой передачи 

Для 8^ой передачи 

Максимальная производительность на 7^ой передаче,что получилось за счёт наибольшей силы на крюке. Для 7^ой передачи:  Т-4А+БД-10       
6)Погектарный расход топлива на оптимальной передаче: 

( Вт принимается по ηфакт)



7) Рассчитывается максимально возможный угол подъе­ма агрегата:



            где  Gм - вес сельскохозяйственной машины, кН

                  n- число машин

(Gм=37кН, n=1) Fкр принимается при Ркр=Ркр^мах





8) Результаты расчёта:  7^ая передача  Т-4А+БД-10       
3.Расчёт транспортного агрегата.(кирпич)

передачи	n,об/мин	Ре	Те,кН*м	Вт,кг/ч
Те=0	1840	0	0	6
Тен	1700	96	0,54	24
Темах	1200	77,7	0,617	19,2

1.Выбираем 2 передачи:

7 и8
Сила тяги трактора по двигателю:



где

  Т_е^мах и Т_е^н - соответственно максимальный и  номинальный эффективный момент двигателя.

i тр - общее передаточное число трансмиссии для конкретной передачи;

   r_к - динамический радиус колеса трактора, м.

Механический кпд трансмиссии определяется по формуле:


где

  - соответственно механические кпд цилиндрических и конических зубчатых передач;

 - число пар передач данного вида, находящиеся в зацеплении (коробка передач, главная и конечная передача заднего моста, раздаточная коробка, передний ведущий мост)

для гусеничных тракторов rk равен радиусу начальной окружности ведущей звездочки, для колесных тракторов:


где:  ro - радиус посадочной окружности стального обода

        h_ш - высота поперечного профиля шины

         kш - коэффициент усадки шины.




Для 7 передачи(i тр=27,9)   

Для 8 передачи(i тр=25)       

передача	7	8
Fт(д)н	35,4	31,76

 Результаты расчётов.
2) Определяется максимальная сила тяги трактора по сцеплению движителей с почвой:


где  φ - коэффициент сцепления движителей с почвой (φ=0,9-1,0)

G сц - сцепной вес трактора, кН.(G_сц=G_э=80,8 кН)

Сцепной вес гусеничного трактора и колесного трактора со семи ведущими колесами следует принять равным эксплуатационному весу трактора.



3) Должно выполняться условие: F_т^мах и F_т^н< F_т(φ), иначе : F_т^мах и F_т^н=F_т(φ).

       Расчёт будем вести по силе тяги на двигателе.

4) Определяется сила сопротивления перекатыванию трактора при движении на подъём :



где

f - коэффициент сопротивления качению трактора на  заданном агрофоне.

     α-угол подъёма                               



 5) Определяется сила сопротивления  на преодоления подъёма:



6) Определяется сила тяги на крюке:



7 передача:   

8 передача 

7) Сопротивления прицепов:



где G_общ- общий вес перевозимого груза вместе с прицепом.

8) отсюда:                                        

       
9) Вес одного груженого прицепа:      

где:  G_п.пр – вес порожнего прицепа.

      Необходимо определить число поддонов кирпичей:

Размер среднего поддона: ш*д*в (мм): 750*1200*650. в поддоне 150 кирпичей,    

Выбираем прицеп марки ПСТ-Ф-60 (G=67 кН, V=15м³, грузоподъёмность-140-150 кН)

Количество поддонов в прицепе определяется по двум условиям:



 т.е. число поддонов в прицепе определяем по грузоподъемности: п=25              
10) Число прицепов.

                                  

Определим число поддонов во втором прицепе:

Для 7 передачи:



Для 8 передачи:



11) Результат расчёта: Агрегат выгоднее использовать на 7^ой передаче, т.к. он возьмёт два прицепа с большим количеством поддонов, а скорость движения отличается незначительно. Т-4А+ 2ПСТ-Ф-60. Vср=8,5 км/ч.