Реферат: Расчеты, связанные с транспортом в лесном хозяйстве

--PAGE_BREAK--Содержание работы
1.Усвоить основные понятия баланса мощности трактора

2.Определить составляющие эффективной мощности трактора

3.Составить отчет о выполненной работе
Указания к работе
Уяснить понятия полезной мощности трактора, мощностей, затрачиваемых на преодоление различных сопротивлений, тягового коэффициента полезного действия, сцепного веса трактора.
Таблица 2 — Исходные данные

Показатели

Значения

Единица

измерения

Марка трактора

ДТ-75М



Состояние дороги

Ледяная дорога



Эксплуатационная

мощность

66

кВт

Конструктивная масса

6350

кг

Коэф-т сопротивления

передвижению

0,03



Скорость движения

трактора

1,7

м/с

Коэффициент

буксования

6

%

Подъем пути





Крутящий момент, развиваемый на ВОМ

150

Н∙м



Решение

При работе тракторного агрегата только часть мощности, развиваемой двигателем, используется на выполнение полезной работы. Баланс мощности трактора при установившемся движении можно представить формулой:
N
е =
N
тр +
N
пер +
N
букс ±
N
под +
N
вом +
N
тяг,
где N
е– эффективная (эксплуатационная) мощность двигателя;

N
тр– мощность, затрачиваемая на преодоление трения в силовой передаче и на ведущих участках гусениц (для гусеничных тракторов);

N
пер– мощность, расходуемая на самопередвижение трактора;

N
букс– мощность, теряемая на буксование трактора;

N
под– мощность, идущая на продоление подъема при движении трактора вверх по склону (знак “минус” – при движении вниз по склону);

N
вом– мощность от вала отбора мощности (ВОМ);

N
тяг– тяговая, рабочая мощность на навесном или прицепном устройстве трактора.
При работе трактора в агрегате с машинами, рабочие части которых приводятся в действие от вала отбора мощности трактора (фрезы, опрыскиватели), затрачиваемая на этот привод мощность N

вом, как и тяговая мощность N

тяг,относитсяк полезной мощности.

Потери мощности в силовой передаче происходят вследствие трения поверхности зубьев зубчатых колес, подшипников и сальников, а также на перемешивание масла в картерах зубчатых передач. Характеризуются такие потери механическим коэффициентом полезного действия ηмех.

В гусеничных тракторах, кроме того, часть мощности затрачивается на преодоление трения в зацеплении ведущих звездочек со звеньями гусениц, а также в шарнирах ведущих ветвей гусениц.

Соответственно для колесных тракторов ηмех = 0,92-0,91; для гусеничных ηмех = 0,88-0,86. Эти значения принимаются в расчетах.

Величина потери мощности в силовой передаче определяется по формуле:
N
тр =
N
е (1 — ηмех)

N
тр
= 66×(1 – 0,92) = 5,28кВт,

где N
е
= 66кВт;
Мощность, теряемая на самопередвижение трактора при работе, также не остается постоянной. Nперсостоит из потерь на трение в механизмах гусеничного движителя, в шарнирах гусеничных цепей (кроме ведущих участков), в опорных катках, поддерживающих роликах и направляющих колесах, а также потерь на вертикальное прессование почвы, т.е. на образование колеи.

Мощность, затрачиваемая на самопередвижение, может быть определена по формуле:
Nпер =
QT×f×Vc,кВт,

1000
Nпер = 62230 ×0, 03 ×1,7=3,17 кВт

1000


где QT– сила тяжести трактора, Н;

QT= М
T×g= 6350 ×9, 8 = 62230Н.

М
T– конструктивная масса трактора, кг;

М
т = 6350кг.

g– ускорение свободного падения;

g= 9, 8 м/с
2


f– коэффициент сопротивления передвижению трактора;

f= 0,03

Vc– скорость движения трактора, м/с;

Vс
= 1,7 м/с.

Заменив
М
T×g×f=
Pпер

Рпер
= 6350 ×9,8 ×0,03 = 1867Н,
получим:
Nпер =
Pпер ×
Vc,кВт

1000
Nпер
= 1867×1,7= 3,17кВт.

1000
где Pпер– сила, расходуемая на передвижение трактора, Н.

При буксовании мощность Nбуксзатрачивается на проскальзывание ведущих колес или гусениц. Это проскальзывание имеет направление, противоположное движению трактора, и сопровождается смятием и сдвигом почвы почвозацепами. Буксование уменьшает скорость движения трактора.

Величина буксования зависит от свойства почвы, типа ходовой части и степени загрузки трактора.

В зависимости от типа ходовой части и величины нагрузки коэффициент буксования δпри полной тяговой нагрузке составляет для гусеничных тракторов 2-6 %, для колесных тракторов при движении по плотной почве без нагрузки 2-3 %, а при полной нагрузке до 16-25 %. Зная коэффициент буксования, определяют мощность, потерянную при буксовании,
Nбукс = (
Nе —
Nтр) ×δ, кВт.

Nбукс

= (66–5,28) ×0,06 = 3,64кВт
Мощность Nпод, затрачиваемая на преодоление подъема, определяют по формуле:
Nпод = МT ×in ×Vc ×g, кВт,

1000
Nпод = 6350 ×× 1,7 ×9, 8= 0кВт,

1000
где in– подъем пути, равный тангенсу угла подъема.

in

= 0

Мощность вала отбора Nвом, затрачиваемая на привод рабочих органов машины, можно определить по формуле:
Nвом = Мвом ×ω, кВт,

1000
Nвом
=0,15 × 6280
= 0,94 2 кВт


1000


где Мвом – крутящий момент, развиваемый на ВОМ, Н · м;

Мвом
=150 Н*м

ω– угловая скорость ВОМ, рад/с.

ω=2π
n= 2×3,14×1000 = 6280 рад/с.

Полезную мощность трактора(Nтяг +
Nвом)можно определить, исходя из баланса мощности трактора, как разность между эффективной мощностью двигателя Nе и суммой потерь мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивлений трактора,
Nтяг +
Nвом =
Nе – (
Nтр +
Nпер +
Nбукс ±
Nпод).

Nтяг
+
Nвом
= 66- (5,28+ 3,17
+ 3,64+
) =53,91 кВт
Степень использования эффективной мощности двигателя на полезную работу в тракторах характеризуется отношением суммарной мощности (Nтяг +
Nвом)к эффективной мощности Nе. Это отношение называется тяговым коэффициентом полезного действия трактора:
ηТ =
Nтяг +
Nвом

Nе
ηТ =
53,91= 0,82

66

Значение тягового коэффициента полезного действия (КПД) при полной загрузке гусеничного трактора колеблется от 0,68 до 0,75, для колесных тракторов с четырьмя ведущими – 0,60-0,70, а с двумя ведущими колесами – 0,50-0, 60.

Тяговые свойства одного и того же трактора зависят от свойства почвы – механического состава, влажности и т.п., влияющих на потери мощности при перемещении и буксовании. При этом тяговая мощность изменяется в значительных пределах: для гусеничных тракторов на 20-25 %, для колесных на 40-50 %.

При работе на слабых и переувлажненных почвах тяговое усилие трактора ограничивается не мощностью его двигателя, а максимальной силой сцепления Рсц трактора с почвой, т.е. для нормальной работы должно быть соблюдено следующее условие:
Ртяг ≤ Рсц,
где Ртяг = Nтяг ×10³,Н

Vc
Ртяг
= 53,91×1000
= 31712Н

1,7
Сила сцепления зависит от сцепного веса трактора, типа ходовой части, состояния почвы и определяется по формуле:
Рсц =
Qсц ·
μ,
где Qсц– сцепной вес трактора, Н (для гусеничного и колесного трактора с четырьмя ведущими колесами сцепной вес равен полному весу трактора; для колесных тракторов с задними ведущими колесами – лишь части его, приходящейся на задние колеса, что составляет примерно 2/3 веса трактора);
Qсц
= М
T·
g= 6350 ∙ 9,8 = 62230Н
μ– коэффициент сцепления трактора с почвой.

Пусть Рсц = Ртяг = 31712Н, тогда:

μ= Рсц
/
Qсц
= 31712
/ 62230
= 0,51

Итог работы

Мы ознакомились с понятием баланса мощности трактора, изучили его составляющие на примере колесного трактора Т-150К и рассчитали все составляющие баланса мощности для данного трактора при работе на влажном песке при подъеме.
Работа 3
Расчет и комплектование тракторного агрегата для посадки лесных культур

Цель работы: произвести расчет и комплектование тракторного агрегата для посадки лесных культур.

Содержание работы

1. Произвести тягово-эксплуатационные расчеты тракторного агрегата.

2. Произвести расчет производительности и состава тракторного агрегата.

3. Рассчитать потребность тракторного агрегата в топливе и смазочных материалах.

4. Произвести расчет потребности в посадочном материале.

5. Составить схему агрегата.

Решение

1) Определяем тяговое сопротивление лесопосадочного агрегата:
R
агр
=
R
лм
×
n
м
+
R
сц;
где R
лм
– тяговое сопротивление лесопосадочной машины, Н;

n
м– количество лесопосадочных машин в агрегате, шт;

R
сц– сопротивление сцепки, Н.

Тяговое сопротивление лесопосадочной машины рассчитывают по формуле:


R
лм
=
G
лм
×
f
т
×
g

+ Кп ×
a

×
b

×
n
сош
, Н;
где G
лм
– масса лесопосадочной машины, кг;

f
т– коэффициент трения металла о почву;

(0,3 – 0,8 в зависимости от типа почвы)

Кп– удельное сопротивление почвы, Н/см2;

a– глубина посадки, см;

b– ширина посадочной щели, см;

n
сош– количество сошников, шт.
Rлм= 1200 × 0,5 × 9,8 +8,2 × 30× 12 × 2 = 11784Н.

Rагр= 11784× 2 +1352,4= 24920Н.
2) Определяем коэффициент использования тягового усилия трактора по формуле:

η =
R
агр
/Ркр, где Ркр – тяговое усилие трактора на рабочей передаче, Н;

при этом следует иметь в виду, что скорость движения агрегата не должна превышать 4,5 – 5,0 км/ч и зависит от шага посадки t. Чем более шаг посадки тем выше скорость движения агрегата, а следовательно и передача трактора.

Тяговое усилие трактора ЛХТ-55М на рабочей передаче составляет 42000 Н, а скорость движения – 4,25 км/ч;

η = 24920/35400 = 0,7

3) Рассчитаем сменную производительность агрегата:

W
см
= 0,1 × В ×
V

× Тсм ×
K
т, га/смену,

где V– скорость движения агрегата;

Тсм– продолжительность смены;

K
т– коэффициент использования рабочего времени.

Технологическая ширина захвата многорядного агрегата рассчитывается по формуле:

В =
m
(
n
сош
– 1) +
m
ст;
В = 4(2– 1) + 4=8

где m
– ширина междурядий, м;

n
сош– количество сошников в лесопосадочном агрегате, шт;

m
ст– ширина стыкового междурядья, м.

Тогда получим:

Wсм= 0,1 × 8 × 2,3× 8 × 0,75 =11,04 га/смену

4) Определим количество тракторосмен для выполнения потребного количества работ, рабочего срока выполнения работ, потребного количества агрегатов и затрат труда.

Количество тракторосмен: N

=
Q
/
W
см= 150/11,04= 14

где Q

– объем работ.

Тогда рабочий срок выполнения работ: D
р
=
D
к
× α= 10 × 0,9 = 9 дней,

где α – поправочный коэффициент, учитывающий выходные и праздничные дни, а также плохую погоду,. При D
кдо 10 дней α = 0,9, при D
ксвыше 10 дней α = 0,8.

Потребное количество агрегатов рассчитаем по формуле:

m
агр
=
N
/
D
р; mагр= 14/9 = 2 агрегата;

поскольку количество агрегатов должно быть целым числом, мы произвели перерасчет D
к
.

Для обслуживания лесопосадочной машины требуется 1 сажальщик и 1 оправщик. Затраты труда определяются по формулам:

А) на 1 га:
Нга = (1 +
n
р
)/
W
см;
где (1 + n
р
)– бригада обслуживающая агрегат непосредственно в работе;

1 – тракторист;

n
р– дополнительные рабочие, обслуживающие агрегат;

Нга = (1 +5)/11,04 = 0,54 чел.дн/га;

Б) на весь объём работы:

    продолжение
--PAGE_BREAK--