Технико-экономические показатели тракторов

Технико-экономические показатели тракторов определяются динамическими, экономическими показателями двигателя и тягово-сцепными качествами движителей.

К динамическим показателям двигателя относятся: крутящий момент, частота вращения коленчатого вала и мощность. Эти показатели определяются при испытании двигателей на испытательном стенде.

Крутящий момент (М_КР, Нм) определяется по формуле:

М_КР=Т·r

где Т – сила, действующая на плече равном радиусу кривошипа, Н; r – радиус кривошипа коленчатого вала, м.

Частота вращения коленчатого вала (n, с^-1) определяется тахометром.

В поршневых двигателях внутреннего сгорания различают следующие понятия мощности.

Индикаторная мощность (N_i, кВт) – это мощность в цилиндрах двигателя, определяется по индикаторной диаграмме или по формуле для четырехтактного двигателя:

,

где Р_i – среднее удельное давление (МПа); V_n – рабочий объем цилиндра, л; n – частота вращения коленчатого вала, с^-1; i – количество цилиндров.

Эффективная мощность (N_е, кВт) – это мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине или трансмиссии и определяется по формуле:

,

где М_кр – крутящий момент на коленчатом валу, Н/м; n – частота вращения коленчатого вала, с^-1; i – количество цилиндров.

Литровая мощность (N_л, кВт/л) – это отношение номинальной мощности двигателя к рабочему объему и определяется по формуле:

,

где N_н – номинальная мощность, кВт; V_р – рабочий объем цилиндров, л.

Потери мощности на трениеопределяются механическим коэффициентом полезного действия (h_м):

Степень использования в двигателе теплоты сгоревшего топлива с учетом всех потерь тепловых и механических оценивается эффективным коэффициентом полезного действия (h_е):

η_е=η_i·η_м,

где η_i – индикаторный коэффициент полезного действия.

Экономические показатели двигателя определяются удельным расходом топлива (g_e, г/кВт·ч)

,

где G_m – часовой расход топлива, кг/ч.

Тягово-сцепные качества трактора определяются тяговым и мощностным балансом.

Уравнение, показывающее, как реализуется касательная сила тяги, называется тяговым балансом.

Касательная сила (P_k, Н) определяется по формуле:

,

где М_вед – момент на ведущих колесах; r – радиус качения без скольжения.

Крутящий момент на ведущих колесах определяется по формуле:

М_вед=М_кр·η_mp·i,

где М_кр – крутящий момент двигателя, H·м; η_mp – коэффициент полезного действия трансмиссии.

Касательная сила по сцеплению движителей (Р_κφ, кН) определяется по формуле:

Р_κφ=G_сц·ψ,

где G_сц – сцепная масса трактора, кг; ψ – коэффициент сцепления.

При установившемся движении получим:

,

где Р_к – касательная сила тяги; Р_кр – тяговое сопротивление; G – масса трактора; α – угол наклона поверхности пути; Р_f – сила сопротивления качению трактора.

Сила сопротивления качению трактора зависит от конструктивных показателей трактора, веса, расположения центра тяжести, конструкции ходовой части, а также от свойств и состояния грунта и определяется по формуле:

,

где f – коэффициент сопротивления качению трактора.

Уравнение, показывающее зависимость эффективной мощности N_е двигателя от преодолеваемых трактором сопротивлений, называется мощностным балансом:

N_е=N_mp+N_δ+N_f±N_u±N_i+N_кр+N_пр+N_вом,

где N_mp – потери мощности в трансмиссии; N_δ – потери мощности на буксование; N_f – потери мощности на качение трактора; N_u – потери мощности на преодоление инерционных сил; N_i – потери мощности на преодоление подъемов; N_кр – мощность для преодоления сопротивления рабочих машин; N_пр – потери мощности на привод вала отбора мощности; N_вом – мощность, передаваемая через вал отбора мощности.

Потери мощности в трансмиссии определяются по формуле:

N_mp=N_e(1-η_mp),

где η_mp – коэффициент полезного действия трансмиссии.

Потери мощности на буксование определяются по формуле:

N_δ=(N_e-N_mp)·δ,

где δ – буксование трактора.

или

.

где n_н – число оборотов ведущих колес под нагрузкой; n_х – число оборотов ведущих колес на холостом ходу; V_т – теоретическая скорость движения, м/с; V_р – рабочая скорость движения, м/с.

Потери мощности на качение трактора (N_f, кВт) определяются по формуле:

N_f=P_кач·V_р·10^-3=G·f·V_р·10^-3,

где P_кач – сила сопротивления качению, Н; G – масса трактора, кг; f – коэффициент сопротивления качению.

Мощность, необходимая для изменения скорости движения определяется по формуле:

N_u=P_u·V_p·10^-3,

где P_u – сила инерции, Н.

Мощность, используемая при преодолении подъема определяется по формуле:

N_i=P_под·V_p·10^-3=Gsinα·V_p·10^-3,

где P_под – сила сопротивления движению на подъеме, Н.

Мощность, затраченная на тягу агрегатируемых машин или прицепов, определяется по формуле:

,

где Р_кр – тяговое усилие, Н.

Мощность, расходуемая на вращение механизмов машин от вала отбора мощности, определяется по формуле:

,

где М_ВОМ – крутящий момент вала отбора мощности, Н·м; n_ВОМ – частота вращения вала отбора мощности, мин^-1.

Мощность, расходуемая на механические потери при передаче ее от двигателя к ВОМ:

где η_пр – КПД привода ВОМ.

Степень использования эффективной мощности двигателя на полезную работу трактора оценивается общим коэффициентом полезного действия или тяговым коэффициентом:

Контрольные вопросы

Для подготовки к экзамену

1. Классификация тракторов по: назначению, тяговому усилию, ходовой части и остову. Модели, обозначения и компоновка агрегатов, узлов и механизмов.

2. Классификация автомобилей по: назначению, типу шасси и типу двигателей. Модели, обозначения и компоновка агрегатов, узлов и механизмов.

3.Общие сведения о ДВС, их классификация, механизмы, системы, понятия и определения.

4.Общие сведения о силовых передачах (трансмиссиях). Назначение и классификация. Примеры применения.

5. Механические трансмиссии. Агрегаты, механизмы и их назначение.

6. Сцепления, их назначение и виды. Классификация, схемы и детали фрикционных сцеплений. Пояснить на одной из машин.

7. Промежуточные соединения и карданные передачи. Назначение и классификация. Примеры применения.

8. Коробки передач, их назначение и классификация по: типу шестеренной передачи, способу зацепления, числу валов, процессу переключения передач. Примеры применения.

9. Передачи тракторов и автомобилей, их оптимальное количество и группы: основные, транспортные и замедленные, высшие и низшие. Примеры применения.

10. Раздаточные коробки и ходоуменьшители, их назначение и область применения. Привести примеры их установки на машинах.

11. Ведущие мосты колесных машин, их назначение и количество. На примере одной из машин перечислить основные механизмы и их предназначение.

12. Главная передача и дифференциал, их назначение и принцип действия. Пример применения механизма блокировки дифференциала.

13. Задний мост гусеничного трактора, его назначение, устройство и работа.

14. Конечные передачи (колесные редукторы), их назначение, устройство, принцип действия. Особенности применения на тракторе Т-150К.

15. Ходовая часть машины, ее назначение и элементы: несущая система, движитель и подвеска.

16.Проходимость машины и её показатели, зависящие от: устройства ходовой части, тягово-сцепных качеств, удельного давления на почву, колеи и просвета. Дать пояснения и привести примеры.

17. Остовы колесных и гусеничных машин, их назначение, классификация и устройство. Привести примеры.

18. Подвески колесных машин, их назначение, составные части и принцип действия.

19. Амортизаторы. Назначение, устройство и принцип действия.

20. Движители колесных машин, их назначение и деление на: ведущие, управляемые ведомые и комбинированные. На примерах машин пояснить устройство и особенности различных колес.

21. Ходовая часть гусеничного трактора, ее назначение, составные части.

22. Общие сведения об электрическом оборудовании и электрических схемах.

23. Аккумуляторные батареи. Назначение, устройство, процесс зарядки и разрядки, пример маркировки.

24. Генераторы с вращающейся обмоткой возбуждения. Назначение, область применения, устройство и работа.

25. Генераторы с неподвижной обмоткой возбуждения. Назначение, область применения, устройство и работа.

26. Регуляторы напряжения, их назначение и два основных состояния. Схема и работа контактно-транзисторного регулятора.

27. Система батарейного зажигания. Схема, приборы и их назначение.

28. Прерыватель-распределитель системы батарейного зажигания, его назначение и устройства для изменения угла опережения зажигания.

29. Системы электрического пуска. Назначение, устройство и работа стартера.

30. Приборы и системы освещения, световой и звуковой сигнализации, их назначение и область применения.

31. Механизм навески трактора. Назначение, устройство, работа и регулировки.

32. Гидравлическая система навески трактора. Назначение, агрегаты, их устройство и принцип действия.

33. Тягово-сцепные устройства трактора: прицепное устройство, гидрофицированный крюк, автоматическая сцепка.

34. Механизмы отбора мощности. Назначение, места установки, виды приводов, частота вращения.

35. Рабочее оборудование автомобилей: подъемный механизм грузового автомобиля, буксирное и опорно-сцепное устройства.

36. Механический и гидравлический догружатели ведущих колес трактора, их устройства и принцип действия.

37. Назначение и способы регулировки глубины обработки почвы.

38. Вспомогательное оборудование машин. Назначение и средства, улучшающие тягово-сцепные качества, повышающие проходимость машины и создающие удобства и комфортность управления

39. Работоспособность машин. Виды отказов и планово-предупредительный характер ТО.

40. Виды и периодичность ТО.

41. ЕТО тракторов.

42. ЕТО автомобилей.

43. Организация ТО, обеспечение безопасности жизнедеятельности при ТО.

44. Органы управления и КИП легковых и грузовых автомобилей. Их назначение и классификация.

45. Органы управления и КИП колесных и гусеничных тракторов. Их назначение и классификация.

46. Пусковые устройства дизеля. Их назначение и краткие характеристики. Узлы и механизмы пускового двигателя.

47. КШМ двухтактного пускового двигателя. Его назначение, узлы и детали.

48. ГРМ и рабочий процесс двухтактного пускового двигателя.

49. Однорежимный регулятор пускового двигателя. Его назначение, устройство и принцип действия.

50. Назначение, устройство и принцип действия силовой передачи пускового дизеля.

51. Назначение и общие сведения о рулевых управлениях. Схемы поворотов и стабилизации управляемых колес мобильных машин.

52. Рулевое управление легкового автомобиля ВАЗ. Назначение, устройство, принцип действия и ТО.

53. Рулевое управление грузового автомобиля ЗИЛ. Назначение, устройство, принцип действия и ТО.

54. Рулевое управление универсально-пропашного трактора «Беларусь». Назначение, устройство, принцип действия и ТО.

55. Рулевое управление трактора Т-150К. Назначение, устройство, принцип действия и ТО.

56. Механизмы поворотов гусеничных тракторов. Назначение, устройство, принцип действия и ТО.

57. Тормозные системы. Общие сведения, виды и нормативы качества тормозных систем.

58. Тормозные механизмы. Назначение, классификация, устройство и принцип действия.

59. Тормозные приводы, их назначение и классификация. Примеры применения на мобильных машинах сельскохозяйственного назначения.

60. Тормозные системы с механическим приводом. Устройство, принцип действия и регулировки.

61. Тормозные системы с гидравлическим приводом. Область применения, принципиальная схема, компоновка узлов и деталей. Тормозные жидкости.

62. Назначение, устройство и работа гидровакуумного усилителя тормозной системы автомобиля «Жигули».

63. Тормозные системы с пневматическим приводом. Область применения, схема компоновки узлов и деталей, принцип действия.

64. Назначение, устройство и работа компрессора и регулятора давления тормозной системы с пневматическим приводом.

65. Назначение, устройство и работа комбинированного тормозного крана и тормозных камер тормозной системы с пневматическим приводом.

66. Тормозные системы прицепа. Схема компоновки узлов и деталей, принцип работы.

Рекомендуемая литература

Основная:

1. Богатырев А.В., Лехтер В.Р. Тракторы и автомобили /Под ред. А.В. Богатырева. – М.: Колос С, 2005. – 400с.: ил.

2. Кутьков Г.М. Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства. – М.: Колос С, 2004. – 504 с.: ил.

Дополнительная:

1. Богатырев А.В. и др. Автомобили / Под редакцией А.В. Богатырева. – М.: Колос С, 2002. – 496 с.: ил.

2. Практикум по тракторам и автомобилям. / В.А. Чернышев, А.В. Богатырев, А.В. Корбут, М.Л. Насоновский. – М.: Колос, 1996.

Методические указания:

1. Шабунин А.А. и др. Система зажигания карбюраторных двигателей. – Челябинск, ЧГАУ, 2004.

2. Шабунин А.А.. и др. Аккумуляторные батареи, системы освещения и сигнализации, КИП. – Челябинск, ЧГАУ, 2004.

3. Дудин Б.М. и др. Система пуска дизельных двигателей. – Челябинск, ЧГАУ, 2004.

4. Дудин Б.М. и др. Оборудование раздельно-агрегатной гидравлической системы тракторов. – Челябинск, ЧГАУ, 2004.

5. Шабунин А.А. и др. Генераторы переменного тока. Электрические стартеры. – Челябинск, ЧГАУ, 2005.

6. Лепехин А.Т. и др. Дополнительное и вспомогательное оборудование мобильных машин. – Челябинск, ЧГАУ, 2006.

7. Лепехин А.Т. и др. Движители колесных машин. – Челябинск, ЧГАУ, 2001.

8. Краснокутский В.В. и др. Отечественные легковые автомобили. Основные сведения и характеристики. – Челябинск, ЧГАУ, 2004.

9. Краснокутский В.В. и др. Отечественные грузовые автомобили. Основные сведения и характеристики. – Челябинск, ЧГАУ, 2004.

10. Лепехин. А.Т., Поликутин Н.Г., Шабунин А.А. Зерноуборочные комбайны. Общие сведения и характеристики. – Челябинск, ЧГАУ, 2005.

11. Лепехин А.Т. и др. Двигатели, электрооборудование и эксплуатация автомобилей – Челябинск, ЧГАУ, 2000.

12. Лепехин А.Т. и др. Шасси и техническое обслуживание автомобилей. – Челябинск, ЧГАУ, 2000.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 Цель изучения дисциплины и ее объем.. 3

2 Указания к выполнению контрольной работы.. 4

3 Технико-экономические показатели тракторов. 7

Контрольные вопросы.. 11

Рекомендуемая литература. 13

Приложение. 15

	Министерство сельского хозяйства рф
ИНСТИТУТ АГРОЭКОЛОГИИ
филиал фгбоу впо “челябинская государственная агроинженерная академия”

Приложение