Баланс мощности трактора

Эффективная мощность двигателя трактора N_e во время работы тракторного агрегата расходуется на преодоление различных сопротивлений.

Уравнение, показывающее зависимость потребной эффективной мощности двигателя от преодолеваемых трактором сопротивлений, называется уравнением баланса мощности. В общем виде оно записывается в виде.

Правая часть уравнения тягового баланса представляет собой сумму следующих составляющих.

Мощность механических потерь в трансмиссии определяется по формуле.

где т]_м — КПД трансмиссии.

Коэффициент полезного действия трансмиссии находится в пределах 0,88…0,93.

Мощность, расходуемая на самопередвижение трактора, выражается в виде.

где Р_кач — сила сопротивления качению, Н; У_д — действительная скорость движения трактора, м/с.

Мощность, затрачиваемая на буксование ведущих колес (гусениц) трактора, определяется по формуле.

где Р_к — движущая сила, Н; 5 — коэффициент буксования; V — теоретическая скорость движения, м/с.

При движении колесных тракторов по плотной почве без нагрузки коэффициент буксования 5 = 0,02…0,03, при работе с полной тяговой нагрузкой 5 = 0,12…0,16. Для гусеничных тракторов при полной тяговой нагрузке 8 = 0,02…0,06. На рыхлой и влажной почве коэффициент буксования тракторов, особенно колесных, значительно увеличивается.

Мощность, расходуемая на преодоление подъемов, определяется по формуле.

где Р_под — сила сопротивления движению на подъеме, Н.

Мощность, необходимая для преодоления сил инерции, рассчитывается по формуле.

где Р_ин — сила инерции, Н.

Знак «+» перед значением мощностей iV_n0A и N_HH соответствует движению трактора на подъеме и с ускорением, а знак «-» — движению под уклон и с замедлением. При движении на горизонтальном участке ]У_П0Д = 0; при установившемся движении iV_HH = 0.

Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, записывается в виде.

где Р_в03 — сила сопротивления воздуха, Н.

При скорости движения трактора У_д < 8,3 (30 км/ч) значение Ы_воз мало и им можно пренебречь, т. е. Ы_воз = 0.

Мощность, расходуемая на тягу технологических машин, рассчитывается по формуле.

где Р_кр — тяговое усилие, Н.

Мощность, затрачиваемая на привод механизмов, машин и рабочих органов от вала отбора мощности, определяется по формуле.

где М_вом — крутящий момент на валу отбора мощности, Н-м; со_вом — угловая скорость вала отбора мощности, с^-1.

Мощность механических потерь при передаче ее от двигателя к ВОМ рассчитывается по формуле.

где ri_np — КПД привода ВОМ.

Мощности N_Kp и N_BOM обеспечивают выполнение операций лесохозяйственного производства.

Степень использования эффективной мощности двигателя на полезную работу трактора оценивается общим коэффициентом полезного действия трактора. Общий КПД трактора — это отношение полезной мощности (IV_Kp + N_BOM) к эффективной мощности N_e, т. е.

Тяговый КПД трактора равен отношению крюковой мощности к эффективной мощности без учета мощности, расходуемой на ВОМ, и потерь мощности на его привод, т. е.

Если при работе трактора ВОМ не используется, то

Тяговый КПД колесных тракторов при работе на стерне составляет приблизительно 0,73; при работе на рыхлых почвах 0,5…0,6. Тяговый КПД гусеничных тракторов колеблется в пределах 0,7…0,75. Как видно, у гусеничных тракторов большая часть мощности двигателя преобразуется в полезную работу, что наиболее важно при работе на рыхлых и влажных почвах.

Контрольные вопросы и задания

• 1. Что такое качение колеса?
• 2. Как определяется ведущий момент на ведущих колесах трактора?
• 3. Какие силы действуют на трактор?
• 4. Что такое движущая сила трактора и ее математическое выражение?
• 5. Напишите и объясните тяговый баланс трактора при неустановившемся и установившемся движениях трактора?
• 6. Что такое баланс мощности трактора?
• 7. Напишите и объясните уравнение баланса мощности трактора.
• 8. Что такое тяговый коэффициент полезного действия трактора?