Баланс потужності трактора

Баланс потужності характеризує розподіл потужності, що розвивається двигуном, на подолання основних сил опору руху.

Потужність, що розвивається двигуном дорівнює:

або ,

де – потужність, що затрачується на подолання тертя (механічні втрати) у вузлах трансмісії трактора,

, , ;

– потужність, що розвивається на ведучих колесах трактора. З рівняння тягового балансу трактора шляхом множення всіх складових на швидкість руху отримаємо потужність, що розвивається на ведучих колесах

,

де – потужність, що затрачується на подолання опорів перекочуванню

;

– потужність, що затрачується на подолання підйомів,

;

– потужність, що затрачується на подолання сил інерції,

;

– тягова (крюкова) потужність,

.

Потужності , беруться зі знаком “+” при підйомі та розгоні, при спуску і гальмуванні – зі знаком “–“. При сталому русі на горизонтальній поверхні і дорівнюють нулю.

У загальному випадку рівняння балансу потужності має вигляд:

,

де – потужність, що затрачується на подолання буксування рушіїв,

,

де – теоретична швидкість трактора;

– коефіцієнт буксування рушіїв.

Рівняння балансу потужності трактора, що працює з відбором потужності буде мати вигляд:

,

де – потужність, що затрачується на обертання механізмів, приєднаних до вала відбору потужності (ВВП),

;

– потужність, що затрачується на подолання тертя (механічні втрати) у приводі ВВП,

, де – ККД привода ВВП.

Загальний ККД трактора при сталому русі на горизонтальній ділянці визначається відношенням:

.

Тяговий ККД трактора при сталому русі на горизонтальній ділянці визначається відношенням:

.

При роботі трактора без використання вала відбору потужності тяговий ККД визначається відношенням:

.

Для наочного уявлення про тяговий ККД та факторів, що впливають на нього, представимо баланс потужності трактора в графічному виді (рис. 2). Діаграма балансу потужності може бути отримана при ідеальних умовах - автоматичному безступінчастому регулюванні швидкості руху та номінальному завантаженню двигуна.

Рис. 2. Діаграма балансу потужності.

На осі абсцис відкладаємо значення тягового навантаження на крюку . Наносимо штрихпунктиром допоміжну криву буксування .

Відкладаємо нагору від осі абсцис потужність двигуна і через цю точку проводимо пряму паралельну осі абсцис. Тому що ми прийняли, що завантаження двигуна постійне то вважаємо, що потужність, що витрачається на механічні втрати в трансмісії , так само має постійне значення незалежно від того, з якою силою тяги на гаку працює трактор. Відкладаємо вниз від прямої величину , і через цю точку проводимо другу пряму, паралельну осі абсцис. Різниця величин і зображує потужність, що передається ведучим колесам .

Частина потужності втрачається через буксування рушіїв. Величина потужності , що втрачається через буксування рушіїв пропорційна величині буксування і визначається з рівняння . Ділянка, розташована між кривими і , показує втрати потужності на буксування.

Перш, ніж перейти до втрат потужності на кочення будуємо залежність теоретичної швидкості руху від навантаження на крюку . Потужність, що втрачається на кочення трактора визначаємо з вираження , де - фактична швидкість руху, яка дорівнює . Таким чином, отримана ще одна ділянка, що характеризує втрати потужності на кочення. Отримана крива відповідає тяговій потужності, що залишилася після відрахування всіх втрат. Ця крива також зображує тяговий ККД трактора, тому що , а величина - постійна.

Отримана крива - називається потенційною тяговою характеристикою трактора, тому що вона може бути отримана при ідеальних умовах – автоматичному безступінчастому регулюванні швидкості руху і номінальному завантаженню двигуна. З потенційної тягової характеристики видно, що трактор може працювати з високими значеннями тягового ККД тільки в певному діапазоні зусиль на крюку. Чим більше відхиляються зусилля в ту або іншу сторону за межі зазначеного діапазону, тим інтенсивніше знижується тяговий ККД. Таким чином, ми бачимо, що для виконання різноманітних видів сільськогосподарських робіт з високим тяговим ККД необхідно мати трактора різних класів, кожному з яких відповідає певна номінальна сила тяги на крюку.

Принцип тягових класів покладено в основу прийнятого типажу тракторів. Він включає 10 класів з тяговими зусиллями 0,2; 0,6; 0,9; 1,4; 2; 3; 4; 5; 6; 8 кН.

Дата добавления: 2014-11-20