Расчет потребной мощности рабочих машин с активным приводом

 

Мощность двигателя является одним из важнейших эксплуатационных показателей трактора. Она расходуется на движение трактора, преодоление трения в трансмиссии, буксование трактора, преодоление препятствий, привод механизмов валом отбора мощности и т. д.

Потребная мощность рабочих машин должна быть меньше той, которую развивает двигатель. Для машин с активным рабочим органом рассчитывается потребная мощность.

Кусторезы, мульчеровщики с активным рабочим органом и фрезерные машины (почвенные фрезы) имеют собственный привод от вала отбора мощности (ВОМ) трактора. Для обеспечения работы такого типа машин необходимо, чтобы выполнялось условие: чтобы выполнялось условие:

 

N_тр > N_потр,                                              (5.1)

 

где N_тр – мощность трактора (из технической характеристики), кВт;

  N_потр – потребная мощность для работы кустореза или фрезы, кВт

 Расчет тягового сопротивления фрезы ФЛУ-0,8

 

             N _потр  = N _дв + N _рез + N _отбр , кН                   (5.2)

 

где N_дв – мощность, необходимая на продвижение фрезы в рабочем положении, кВт;

N_рез – мощность, необходимая для перемешивания почвы и находящихся в ней растительных остатков, кВт;

N_отбр – мощность, необходимая на отбрасывание почвенных частиц, кВт.

 

Мощность, необходимая на продвижение фрезы в заглубленном положении, определяется по формуле:

 

                  N _движ. = , кВт                                  (5.3)

 

где G_ф – масса фрезы, 750 кг;

g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с²;

f – коэффициент трения металла о почву и древесину, принимаем 0,35;

v_т – скорость движения трактора, принимаем 0,8 м/с.

 

N_движ =  = 2,06 кВт

 

Мощность, необходимая для резания грунта, определяется по формуле:

 

                    N _рез = , кВт                    (5.4)

 

где k_п – удельное сопротивление почвы резанию, принимаем 35000Н/м²;

a – глубина фрезерования, принимаем 0,12 м;

b – ширина захвата фрезы, 0,80 м;

v_окр.б – окружная скорость фрезерного барабана, м/с;

v_т – скорость движения трактора, принимаем 0,80 м/с.

 

Окружная скорость фрезерного барабана записывается в виде:

 

                          v_окр.б = w _б ∙ r _б , м/с                                     (5.5)

 

где w_б – угловая скорость рабочего органа, рад/с;

r_б –  радиус рабочего органа, принимаем 0,32 м.

 

Угловая скорость барабана определяется по формуле:

                                 

                    w _б = , рад/с                                     (5.6)

 

где n’ – частота вращения рабочего органа кустореза, принимаем 240 об/мин.

 

w_б = 25,12 рад/с

 

v_окр.б = 25,12·0,32 = 8,04 м/с

 

N_рез =  = 24,33 кВт

Мощность, необходимая на отбрасывание почвенных частиц, определя­ется по формуле:

 

                   N _отбр. = , кВт                        (5.7)

 

где k_отбр – коэффициент отбрасывания почвы рабочими органами, применяем 0,7;

G_отбр – сила тяжести грунта, отбрасываемого рабочими органами за время t, Н;

v_окр.б. – окружная скорость фрезерного рабочего органа, 8,04м/с;

v_т – скорость движения трактора, принимаем 0,80 м/с;

g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с²;

t – время подхода к почве очередного рабочего органа, с.

 

Сила тяжести грунта, отбрасываемого рабочими органами в единицу времени, определяется из выражения:

 

                    G _отбр. = γ ∙ a ∙ b ∙ (v_окр.б – v_т) ∙ t, Н                         (5.8)

где γ – удельный вес почвы, принимаем 20 000 Н/м³;

a – глубина фрезерования, принимаем 0,12 м;

b – ширина захвата фрезы, принимаем 0,80 м;

t – время подхода к почве очередного рабочего органа, с.

 

Время подхода очередного рабочего органа определяется по формуле:

 

                                              t =  , с                                        (5.9)

 

где z – количество ножей на рабочем органе, принимаем 56 шт.;

n” – частота вращения рабочего органа, принимаем 4 об/с.

 

t = = 0,004 с

G_отбр. = 20000·0,12·0,8·(8,04-0,8) ·0,004 = 55,60 Н

 

N_отбр. =    = 26 кВт

 

N_потр  = 2,06 + 24,33 + 26 = 52,39 кН

 

Потребная мощность фрезы ФЛУ-0,8 с активным рабочим органом составила 29,68 кВт. Мощность трактора МТЗ-82, с которым агрегатируется фреза, N_тр = 55,2 кВт, следовательно, необходимое условие N_тр > N_потр, т..

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: