Расчет расхода энергии и энергетического КПД агрегата

Расход энергии является одним из важнейших универсальных оценочных показателей эффективности функционирования любых агрегатов сельскохозяйственного назначения. В связи с этим актуальное значение имеет обоснование оптимальных энергосберегающих параметров и режимов работы агрегатов.

Следовательно, необходимо установить функциональные зависимостимежду расходом энергии, параметрами агрегатов и природно-производственными факторами.

В зависимости от характера решаемых задач могут определяться как полные (общие) энергозатраты, так и отдельные их слагаемые.

Общие удельные энергозатраты на единицу выполненной работы для агрегатов с двигателями внутреннего сгорания определяют по количеству израсходованного топлива. В частности, для полевых агрегатов полные энергозатраты (кДж/га)

где Θ — расход топлива, кг/га; Q_H — низшая теплота сгорания, кДж/кг.

Для дизельного топлива принимают Q_H = 42 600 кДж/кг. Полные энергозатраты характеризуют количество энергии, образуемой в камере сгорания двигателя. Важное практическое значение имеет удельный эффективный расход энергии Е_е, снимаемой непосредственно с коленчатого вала двигателя,

Эффективный КПД η_e для дизелей при номинальном режиме работы находится в диапазоне 0,35...0,40.

Технологические энергозатраты Е_T, имеющие место на выходе из трактора или другой энергомашины (на ВОМ и на крюке) или на входе рабочей машины,

Для тяговых агрегатов вместо общего КПД η_e учитывают тяговый КПД трактора _. Η. Соответственно

Значения E_TB и E_T. могут быть определены также по энергетическим показателям соответственно тягово-приводных и тяговыхрабочих машин. В этом случае обобщенная формула для машин обоих типов имеет вид

Для тяговых агрегатов в этом равенстве следует принять е_N = 0. Полезные удельные энергозатраты Е_п характеризуют потребную для полезной работы энергию, остающуюся после соответствующих потерь в рабочей машине. Тогда для тягово-приводных агрегатов удельные энергозатраты равны

для тяговых агрегатов

Энергетические КПД тягово-приводных и тяговых агрегатов соответственно определяют из равенств

Полученные зависимости позволяют выразить соответствующие виды энергозатрат в функции параметров агрегатов и природно-производственных факторов с последующим обоснованием методов уменьшения энергозатрат.

Основные способы уменьшения расхода топлива и соответствующих энергозатрат следующие:

- повышение КПД тракторов и рабочих машин в результате технического совершенствования их конструкций и улучшения технического обслуживания

- уменьшение сил сопротивления рабочих машин

- снижение непроизводительных потерь времени смены и др.

Наиболее полным и объективным оценочным показателем агрегата как потребителя энергии является его энергетический КПД. Однако при расчете значительные сложности связаны с определением КПД рабочих машин, поскольку даже для простейших сельскохозяйственных машин трудно выделить полезную часть потребляемой энергии. Согласно справочным данным для прицепных плугов η_м =0,55...0,75, а для навесных η _м =0,6...0,8. Современные агрегаты сельскохозяйственного назначения как потребители энергии необходимо совершенствовать. При этом существенного уменьшения удельных энергозатрат можно достичь в результате разработки новых принципов воздействия на обрабатываемые материалы.

Дата добавления: 2014-01-07