Последовательность выполнения расчетов

2.1 На основе задания по теме «Комплектование МТА» составить таблицу исходных данных с показателями эксплутационных свойств МТА (приложение 4).

2.2 Рассчитать полные удельные энергозатраты агрегатов по передачам:

, кДж/га, (2.1)

где q_га_i – погектарный расход топлива МТА на i-й передаче, кг/га (приложение 4);

H – теплотворная способность топлива, кДж/кг. Принять H=4,2·10⁴ кДж/кг.

Результаты расчетов записать в таблицу (приложение 5).

2.3 Рассчитать величину эффективного КПД (h_e) дизеля:

, (2.2)

где q_e – удельный эффективный расход топлива дизеля, г/кВт-ч. Его значения взять из приложения 6.

2.4 Рассчитать удельные эффективные энергозатраты:

, кДж/га. (2.3)

2.5Вычислитьудельное сопротивление машин.

Для пахотных агрегатов при различных скоростях:

, кН/м, (2.4)

где К_vi – удельное сопротивление плуга на i-й передаче, кН/м²;

а – глубина вспашки, м.

Для непахотных агрегатов со сцепкой удельное сопротивление определяется по формуле:

, кН/м, (2.5)

где К_сц – удельное сопротивление сцепки, кН.

, кН/м, (2.6)

где m_сц – масса сцепки, т;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

f_сц – коэффициент сопротивления перекатыванию сцепки;

B_м – ширина захвата одной сельскохозяйственной машины, м;

n_м – количество машин в агрегате при работе на данной передаче.

2.6Рассчитать удельные тяговые энергозатраты (энергозатраты на тягу машин).

, кДж/га. (2.7)

2.7 Рассчитать величину тягового КПД трактора:

. (2.8)

2.8 Рассчитать полезные удельные энергозатраты МTA:

, кДж/га, (2.9)

где h _схм – КПД сельхозмашин. Его значение принимается в пределах: для плугов h_пл=0,50…0,60; для культиваторов h_культ=0,35…0,40; для сеялок h_сеял=0,32…0,35; для борон, катков h_бк=0,30…0,33.

2.9 Рассчитать энергетический КПД агрегатов:

(2.10)

и провести проверку правильности его расчета по формуле:

. (2.11)

2.10 По наибольшей величине энергетического КПД агрегатов выбрать наиболее рациональный состав и скорость работы МТА.

2.11 Рассчитать, на сколько процентов полные удельные энергозатраты пахотных МТА больше по сравнению с непахотными:

, (2.12)

где А_о.п, А_о.н – полные удельные энергозатраты соответственно пахотных и непахотных агрегатов, кДж/га.

2.12 Изобразить графически структуру энергетического КПД (рис. 3) и энергозатрат МТА (рис. 4).

Рисунок 3 – Энергетический КПД агрегатов

Рисунок 4 – Структура энергозатрат пахотного (а)

и непахотного (б) МТА на … передаче

В заключении работы на основе анализа удельных энергозатрат (А_е, А_т, А_пол), величин КПД (η_е, η_т, η_схм), режимов использования МТА (Р_кр, V_р) укажите возможные пути (3–4 варианта) повышения энергетической эффективности использования агрегата.

Приложение 1

Исходные данные для расчета эксплуатационных показателей МТА

№ варианта	Трактор	Передача	Передаточ-ное отноше-ние транс-миссии i₀	Буксование движителей трактора δ, %
агрофон – стерня	агрофон – поле, подготовленное под посев
	К – 701	1р-2	164,0	12,3	15,1
1р-3	137,2	11,3	12,5
1р-4	112,0	9,2	10,6
	Т – 150К		64,9	9,4	11,3
	55,4	7,9	9,1
	48,6	6,4	7,2
	МТЗ – 82		68,0	12,6	15,1
	57,4	10,0	11,2
	49,1	8,7	10,1
	МТЗ – 80		68,0	13,4	16,1
	57,4	12,4	14,3
	49,1	10,1	11,6
	Т – 40АМ		67,6	10,7	12,4
	49,4	9,2	10,6
	41,8	5,7	6,7
	МТЗ-100		57,2	12,4	14,3
	46,4	10,1	11,6
	38,2	9,6	10,7
	Т – 150		37,5	1,8	4,5
	32,1	1,5	3,2
	29,7	1,4	2,3
	ВТ-100Д		31,0	5,1	7,7
	25,2	4,9	5,9
	20,4	4,1	4,9
	МТЗ-102		57,2	9,4	14,6
	46,4	8,2	13,2
	38,2	7,3	12,7
	ДТ-75М		35,7	1,3	4,0
	32,1	1,2	3,1
	28,9	1,0	2,5
	Т – 4А		59,2	5,5	11,3
	51,2	5,4	9,5
	45,8	5,3	7,5
№ варианта	Трактор	Передача	Передаточ-ное отноше-ние транс-миссии i₀	Буксование движителей трактора δ, %
агрофон – стерня	агрофон – поле, подготовленное под посев
	РТ-М-160 (на сдвоенных кол.)	3р-1	52,7	8,9	10,5
3р-2	42,3	7,4	8,9
3р-3	34,9	6,0	6,8
	МТЗ-102		78,2	13,0	17,3
	64,3	11,6	16,1
	53,3	10,4	15,4
	МТЗ – 80		142,5	15,0	18,3
	83,5	14,0	17,1
	68,0	13,4	16,2
	К-701	2р-1	80,4	8,9	13,9
2р-2	66,6	7,1	11,3
2р-3	55,6	6,3	9,8
	ВТ-150		31,0	5,1	7,7
	25,2	4,9	5,9
	20,4	4,1	4,9
	Т – 150		32,0	1,5	3,2
	29,7	1,4	2,3
	27,0	1,2	1,9
	К – 744Р1	1р-2	164,0	12,3	15,1
1р-3	137,2	11,3	12,5
1р-4	112,0	9,2	10,6
	Т – 40М		73,0	14,2	17,0
	68,7	13,2	15,7
	57,6	10,7	12,3
	ДТ – 75		39,7	1,7	6,0
	35,7	1,3	4,0
	32,1	1,2	2,0
	РТ-М-160	3р-2	42,3	21,4	27,1
3р-3	34,9	9,5	11,6
3р-4	28,5	6,6	7,3
	Т -150К		55,4	7,9	9,1
	48,6	6,4	7,2
	41,4	5,3	6,4
	К-701	1р-1	198,9	14,1	17,3
1р-2	164,0	12,3	15,1
1р-3	137,2	11,3	12,5
№ варианта	Трактор	Передача	Передаточ-ное отноше-ние транс-миссии i₀	Буксование движителей трактора δ, %
агрофон – стерня	агрофон – поле, подготовленное под посев
	РТ-М-160 (на сдвоенных колесах)	3р-2	42,3	7,4	8,4
3р-3	34,9	6,0	6,8
3р-4	28,5	5,0	5,5
	К-701	2р-2	66,6	7,1	11,3
2р-3	55,6	6,3	9,8
2р-4	46,3	5,8	8,2
	ВТ-100Д		38,4	5,9	8,9
	31,0	5,1	7,7
	25,2	4,9	5,9
	МТЗ-100		46,4	10,1	11,6
	38,2	9,6	10,7
	31,6	8,9	9,8
	К-744Р1	1р-1	198,9	14,1	17,3
1р-2	164,0	12,3	15,1
1р-3	137,2	11,3	12,5
	МТЗ-102		46,4	8,2	13,2
	38,2	7,3	12,7
	31,6	6,6	11,5
	ВТ-150		38,4	5,9	8,9
	31,0	5,1	7,7
	25,2	4,9	5,9

Приложение 2

Величины коэффициентов сцепления и сопротивления передвижению для гусеничных (Г) и колесных (К) тракторов на стерне и поле,
подготовленном под посев (П.П.П.)

Стерня	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	0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8	0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9
f_тр	0,08... 0,10	0,09... 0,11	0,16... 0,18	0,12... 0,14

Приложение 3

Эксплуатационные показатели МТА при работе

на разных передачах и почвенных фонах

Показатели	Состояние поля (агрофон)
стерня	П.П.П.
передача	передача

Р_к^н, кН
Р_сц, кН
Р_дв, кН
Р_f, кН
Р_α, кН
Р_кр, Р_кр*, кН
Р_к, кН
V_р, м/с
N_е^ф, N_е^ф*_,кВт
N_е, кВт
N_тр, N_тр*_,кВт
N_f, кВт
N_d, N*_d, кВт
N_α, кВт
N_кр, N_кр*, кВт
N_кр, кВт

Приложение 4

Показатели эксплуатационных свойств МТА

№	Наименование показателей	Ед. изм.	Пахотный агрегат	Непахотный агрегат
передача	передача

	Рабочая скорость движения МТА Погектарный расход топлива Удельное сопротивление машины: непахотный – К_м пахотный – К_пл=К_vi·а	м/с кг/га кН/м

Приложение 5

Результаты расчета энергозатрат МТА

№	№ передачи трактора	Значения удельных энергозатрат и КПД
Полные А_о, кДж/га	КПД η_е	Эффективные А_е, кДж/га	Тяговые А_т, кДж/га	КПД тяговый η_т	Полезные А_пол, кДж/га	Энергетический КПД агрегата η_э.МТА
Пахотный агрегат



Непахотный агрегат

Приложение 6

Основные характеристики тракторов

№	Марка трактора	Марка дизеля	Номинальная мощность двигателя, N_е^н, кВт	Номинальные обороты кол. вала двигателя, n_н, об/мин	Уд. расход топлива, q_е, г/кВт-ч.	Радиус колеса (ведущей звездочки) r₀, м	Масса трактора, т
	К-744Р1	ЯМЗ-238НД-5				0,78	14,9
	К-701	ЯМЗ-240Б				0,78	12,5
	К-700	ЯМЗ-238НБ				0,78	11,9
	Т-150К	Д-260.4	154,4			0,70	8,0
	Т-150	СМД-60	121,4			0,38	7,0
	РТ-М-160	ЯМЗ-236Д2	117,6			0,75	6,4
	РТ-М-160 (на сдвоенных кол.)	ЯМЗ-236Д2	117,6			0,75	7,0
	ВТ-150	Д-442ВИ				0,36	8,2
	ВТ-100Д	Д-442-24	88,0			0,36	8,0
	Т-4А	А-01М	99,4			0,38	7,0
	МТЗ-100	Д-245	73,5			0,72	4,0
	МТЗ-102	Д-245	73,5			0,72	4,2
	ДТ-75М	СМД-17Н	73,6			0,36	6,3
	МТЗ-80	Д-240	55,2			0,72	3,2
	МТЗ-82	Д-240	55,2			0,72	3,4
	Т-40М	Д-144	39,0			0,71	2,72
	Т-40АМ	Д-144	39,0			0,71	2,90