Методические указания к практическим занятиям по дисциплине в дв «Прикладная физика»
|
Скачать 1.24 Mb.
|
 Министерство сельского хозяйства Российской ФедерацииФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» Факультет механизации Кафедра эксплуатации машинно-тракторного парка ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ Методические указания к практическим занятиям по дисциплине В.2.ДВ.1. «Прикладная физика» для студентов, обучающихся по направлению 110800 «Агроинженерия» с профилем подготовки «Технические системы в агробизнесе» Краснодар 2014 Коллектив авторов: А. П. Карабаницкий, Е. М. Юдина, В. В. Цыбулевский, О. А.Левшукова, Н. А Ринас Т33 Теоретическое обоснование параметров энергосберегающих машинно-тракторных агрегатов: метод. указания / под общ. ред. д-ра техн. наук, профессора Г. Г. Маслова. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – 83с. В методических указаниях рассматривается последовательность расчета параметров потенциальных тяговых характеристик современных тракторов и их использования при комплектовании (моделировании) машинно-тракторных агрегатов. Указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 110800 «Агроинженерия» с профилем подготовки «Технические системы в агробизнесе». Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией факультета механизации, протокол № 10 от 17. 06. 2014 Председатель методической комиссии__________ А. А. Титученко © Коллектив авторов, 2014 © ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», 2014 Оглавление
Введение Современное сельскохозяйственное производство России характеризуется качественно новым этапом технического перевооружения. В сельскохозяйственные предприятия поступает большое количество новых тракторов, комбайнов, сельскохозяйственных машин отечественного и импортного производства. Эта техника отличается высокой степенью надежности, наличием автоматизированных систем управления и контроля за работой узлов и механизмов машин, обеспечивает экономичный режим работы и высокое качество выполняемого процесса. Вместе с тем, возможности современных машинно-тракторных агрегатов (МТА) выполнения работы в конкретных условиях эксплуатации с максимальной производительностью и минимальным расходом топлива зачастую недоиспользуются из-за ошибок в агрегатировании. Для устранения этих ошибок следует выполнять предварительное моделирование составов агрегатов и рассчитывать рациональные режимы их работы. Для решения задач по комплектованию МТА необходимо иметь сведения о тяговых свойствах тракторов в различных условиях работы. В настоящее время для современных тракторов таких сведений нет. Информация, предлагаемая заводами-изготовителями техники и содержащаяся в каталогах, проспектах, рекламных изданиях и интернет-ресурсах, содержит лишь краткую техническую характеристику, включающую сведения об эффективной мощности двигателя, номинальной частоте вращения коленчатого вала, запасе крутящего момента, удельным расходе топлива, эксплуатационным весе трактора и его габаритных размерах. В учебном пособии [2] изложены теоретические аспекты определения и анализа тяговых свойств тракторов на основе имеющейся технической информации. Предложена методика разработки потенциальных тяговых характеристик и их использования при моделировании агрегатов, а также определения технико-экономических показателей работы МТА. Настоящие методические указания базируются на этом пособии и определяют четкую последовательность инженерных расчетов. 1 Расчет и анализ составляющих тягового баланса трактора 1.1 Исходные данные Марка (модель) трактора – задается преподавателем. Почвенный фон (агрофон) – залежь, стерня, культивированное поле. Уклон поля i, % - задается преподавателем. Номинальная эффективная (или эксплуатационная) мощность двигателя трактора  , кВт – таблица П1.Эксплуатационный вес трактора G, кН - таблица П1. Механический КПД трансмиссии трактора ηм - для колесных тракторов ηм=0,91…0,92; для гусеничных – ηм=0,86…0,88 (принимаются средние значения). Доля эксплуатационного веса трактора, приходящаяся на движитель  -для колесных тракторов с формулой 4К2 - ≈0,67; для колесных с формулой 4К4 и для гусеничных тракторов - =1.Коэффициент сцепления движителя трактора с почвой μ – таблица П2. Коэффициент сопротивления качению трактора  - таблица П2.Допустимый коэффициент буксования движителя трактора  - для колесных тракторов с формулой 4К2 =0,18; с формулой 4К4 – =0,15; для гусеничных тракторов δд=0,05.Скорости трактора, работающего в составе агрегата – задаются преподавателем (например, 5, 7, 9км/ч). 1.2 Расчет составляющих тягового баланса трактора 1.2.1 Определить движущую силу. Вначале необходимо определить касательную силу тяги трактора  где  - касательная сила тяги трактора при i-той скорости, кН; - заданная скорость, км/ч.Затем определяется величина максимальной силы сцепления движителя трактора с почвой  (кН) Сравнив значения касательной силы с максимальной слой сцепления движителя с почвой , определяют величину движущей силы  .Если  (условие достаточного сцепления движителя с почвой), то  ; если  (условие недостаточного сцепления движителя с почвой), то  1.2.2 Рассчитать тяговое усилие трактора по формуле  (1.3)где  – движущая агрегат сила при i-той скорости, кН; – усилие, затрачиваемое на допустимое буксование движителейтрактора при i-той скорости, кН;  – усилие, затрачиваемое на самопередвижение трактора ипреодоление подъема, кН.  где  – коэффициент буксования (приближенно можно воспользоватьсядопустимым значением этого коэффициента ). где  - коэффициент сопротивления качению трактора на i-том агрофоне.Результаты расчетов свести в таблицу 1.1. Таблица 1.1 – Составляющие тягового баланса трактора_________
1.2.3 Построить графики тягового баланса трактора на заданных скоростях движения.  Рисунок1.1 - График тягового баланса трактора при заданной скорости в различных почвенных условиях 1.2.4 Провести анализ тяговых свойств трактора при заданных скоростях движения и почвенных фонах (см. пример). 1.3 Пример расчета составляющих тягового баланса трактора 1.3.1 Исходные данные Марка (модель) трактора – John Deere 620 Почвенный фон (агрофон) – залежь, стерня, культивированное поле. Уклон поля i, % - 3. Номинальная эффективная (или эксплуатационная) мощность двигателя трактора , кВт – 66 (таблица П1).Эксплуатационный вес трактора G, кН – 44 (таблица П1). Механический КПД трансмиссии трактора ηм=0,915 Доля эксплуатационного веса трактора, приходящаяся на движитель (для колесных тракторов с формулой 4К4 принимаем =1).Коэффициент сцепления движителя трактора с почвой μ. На залежи  на стерне  на культивированном поле  (таблица П2). Коэффициент сопротивления качению трактора .На залежи  на стерне  на культивированном поле  (таблица П2). Допустимый коэффициент буксования движителя трактора - =0,15.Скорости трактора, работающего в составе агрегата –  =5км/ч;  =7км/ч;  =9км/ч.1.3.2 Рассчитаем значения составляющих тягового баланса трактора. 1.3.2.1 Определим движущую агрегат силу. Вначале определим касательную силу тяги трактора по формуле (1.1)    Затем определяем величину максимальной силы сцепления движителя трактора с почвой по формуле (1.2)   Сравнивая значения касательной силы с максимальной слой сцепления движителя с почвой , определяем величину движущей силы .При (условие достаточного сцепления движителя с почвой) ; при (условие недостаточного сцепления движителя с почвой) . Результаты сравнений занесем в таблицу 1.2.Таблица 1.2 – Определение движущей силы
1.3.2.2 Определим усилие трактора, затрачиваемое на буксование движителей, по формуле (1.4) На залежи:  ;   На стерне:  ; На культивированном поле:  ; 1.3.2.3 Определим усилие трактора, затрачиваемое на самопередвижение и преодоление подъема, по формуле (1.5) На залежи:  На стерне:  На культивированном поле:  1.3.2.4 Рассчитаем тяговое (крюковое) усилие трактора по формуле(1.3) и результаты расчетов сведем в таблицу 1.3. Таблица 1.3 – Составляющие тягового баланса трактора John Deere 620
1.3.3 Построим графики тягового баланса трактора  Рисунок 1.2 – График тягового баланса трактора John Deere 620 при скорости 5км/ч  Рисунок 1.3 – График тягового баланса трактора John Deere 620 при скорости 7км/ч  Рисунок 1.4 – График тягового баланса трактора John Deere 620 при скорости 9км/ч 1.3.4 Анализ тяговых свойств трактора John Deere 620. Результаты расчетов показывают, что при использовании трактора John Deere 620 в машинно-тракторных агрегатах со скоростями 5км/ч и ниже движущая сила и тяговые усилия ограничены сцепными свойствами этого трактора на всех почвенных фонах. Т.е., при всех значениях коэффициента сцепления движителя с почвой (сцепление недостаточное). Максимальные значения тяговых усилий трактора достигаются на плотных почвах (стерня, залежь), минимальные значения – на рыхлых, малосвязанных почвах (культивированное, вспаханное поле). При необходимости использования трактора в этом диапазоне скоростей можно увеличить тяговые усилия за счет увеличения сцепного веса путем балластирования (навешивание дополнительных грузов, заполнение шин водой и т.п.).При скорости агрегата с этим трактором 7км/ч на плотных почвах (стерня, залежь) сцепление движителей с почвой достаточное (  ). Движущая сила и тяговые усилия трактора ограничены касательной силой тяги (мощностью двигателя). На культивированном, вспаханном поле движущая сила и тяговые усилия трактора ограничены максимальной силой сцепления движителя с почвой () – сцепление недостаточное. В этих условиях также возможно (при необходимости) увеличение тягового усилия трактора за счет применения балласта.При скоростях 9км/ч и выше на всех почвенных фонах тяговые возможности трактора определяются мощностью его двигателя, так как (сцепление движителя с почвой достаточное). Касательная сила тяги трактора полностью реализуется в движущую. Величина тяговых усилий трактора в этом случае зависит лишь от непроизводительных затрат сил на самопередвижение трактора (с учетом уклона поля) и на буксование движителей. Непроизводительные затраты сил ( ) достигают своих максимальных значений на малосвязанных почвах (культивированное, вспаханное поле). Снизить их можно путем установки дополнительных почвозацепов, арочных шин, выравнивания полей. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(кН) при
(кН) при
(кН) приПохожие:
 |
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Экономика организации» Экономика организации [Текст]: методические указания к практическим занятиям для студентов очной формы обучения по специальностям... |
 |
Методические указания по дисциплине пд. 02 Химия для выполнения лабораторных... Методические указания и задания к лабораторно-практическим занятиям для студентов специальности 35. 02. 05 Агрономия по дисциплине... |
|
Методические указания по дисциплине оп. 06 Основы аналитической химии... Методические указания и задания к лабораторно-практическим и самостоятельным занятиям по оп. 06 Основы аналитической химии для студентов... |
|
Методические указания к практическим занятиям по общей, неорганической... Методические указания к практическим занятиям по общей, неорганической химии и органической предназначены для студентов специальности... |
|
Методические указания к практическим работам по учебной дисциплине Методические указания к практическим работам по учебной дисциплине История отечественного государства и права для студентов спо специальности... |
|
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине Иностранный язык (английский) Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования |
|
Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Методические указания предназначены для обучающихся по специальностям технического профиля 21. 02. 08 Прикладная геодезия |
|
Методические указания для самостоятельной подготовки к практическим... Налетов С. В., Абрамец И. И., Зиньковськая Л. Я., Образцова О. Г., Самойлович, И. М., Зайка Т. О., Сидорова Ю. В., Тихонов В. Н.... |
|
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине Безопасность... Оказание первой медицинской (доврачебной) помощи пострадавшим в чрезвычайных ситуациях |
|
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Основы конструкции автомобилей» Методические указания предназначены для студентов, изучающих курс «Основы конструкции автомобиля». Они могут быть также использованы... |
|
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Основы конструкции автомобилей» Методические указания предназначены для студентов, изучающих курс «Основы конструкции автомобиля». Они могут быть также использованы... |
|
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Основы конструкции автомобилей» Методические указания предназначены для студентов, изучающих курс «Основы конструкции автомобиля». Они могут быть также использованы... |
|
Методические указания к практическим занятиям рпк «Политехник» Методические указания предназначены для проведения практических занятий по дисциплине “Базы данных” в соответствии со стандартом... |
|
Методические рекомендации к практическим занятиям по дисциплине «Программирование... Методические рекомендации к практическим занятиям по учебной дисциплине «Программирование для автоматизированного оборудования» |
|
Методические рекомендации по подготовке к практическим занятиям есть Варианты индивидуальных расчетных заданий и методические указания по их выполнению |
|
Методические рекомендации по подготовке к практическим и семинарским занятиям есть Варианты индивидуальных расчетных заданий и методические указания по их выполнению |