Система машин в лесном хозяйстве: Учебное пособие. Главы 8-15, страница 50

Эффективная мощность двигателя N_e, кВт, создается в резуль­тате преобразования энергии сгораемого топлива в механическую работу вращения коленчатого вала двигателя и передается транс­миссией ведущим колесам трактора. Теоретически она может быть представлена следующими формулами:

где М — крутящий момент на валу двигателя, Н-м; п — частота вращения коленчатого вала двигателя, с"¹; N_nm — потенциальная мощность (по расходу топлива), кВт; h_э — эффективный КПД двигателя.

Стендовые испытания современных дизельных двигателей по­казывают, что увеличение эффективной мощности двигателя про­исходит за счет увеличения частоты вращения вала двигателя до определенного значения, при котором отмечается минимальный удельный расход топлива.

Эта частота вращения вала двигателя считается номинальной (п_н) и, соответственно, развиваемая эффективная мощность дви­гателя считается номинальной (N_eH), которые и указываются в технической характеристике.

При работе МТА только часть эффективной мощности используется на выполнение полезной работы, так как значительная часть эффективной мощности расходуется на преодоление различных сопротивлений. Баланс мощности двигателя при установившемся движении трактора с преодолением подъемов можно представить формулой

тр + Nсп + Nб + Nпод + Nи + Nпв + Nвом + Nкр

где Nтp — мощность, расходуемая на преодоление сопротивлений \ в трансмиссии трактора, кВт;_c Nс_п — мощность, расходуемая на! самопередвижение трактора, кВт; N₆ — мощность, расходуемая  при буксовании трактора, кВт; N_noa — мощность, требуемая на! преодоление подъема (знак «-»), при спуске (знак «+»), кВт; Nи — мощность, расходуемая на преодоление сил инерции, кВт; N_nB — | потери мощности в приводе ВОМ, кВт; N_B0M — мощность, идущая на привод машин с активными рабочими органами от ВОМ, кВт; N_пв — тяговая (крюковая) мощность для преодоления тяговых сопротивлений навесных или прицепных рабочих машин с сцеп­ками, кВт.

Потери мощности в трансмиссии трактора происходят в резуль­тате трения между зубьями шестерен, в подшипниках и сальниках валов, в гусеничной цепи, а также в результате перемешивания масла. Эти потери зависят от числа пар зубчатых колес, через ко­торые последовательно передается мощность, и характеризуются механическим КПД передачи. КПД одной пары цилиндрических шестерен равен 0,96...0,98, конических — 0,94...0,97, червячной пары — 0,83...0,87, цепной передачи — 0,92...0,96, подшипников качения — 0,99, подшипников скольжения — 0,98. Кроме того, для гусеничных тракторов потери мощности на преодоление тре­ния в зацеплении ведущих звездочек со звеньями гусениц и в шарнирах ведущих ветвей гусениц составляют 4... 6 %. Общий КПД трансмиссии на основных рабочих передачах гусеничных тракто­ров примерно равен 0,86...0,88, колесных — 0,91...0,92.

Потери мощности в трансмиссии Л^,, кВт, определяются по формуле

Nтр = Ne(1 - hт)

где h_т — общий КПД трансмиссии.

Потери мощности на самопередвижение (качение) трактора Nсп, кВт, состоят из преодоления сопротивления перемещения собствен­ной массы по полю, дороги с учетом ее состояния, а также из потерь на образование колеи при вертикальном прессовании почвы:

Nсп = m_тgyu

где т_Т — масса трактора, кг; g — ускорение свободного падения, м/с²; y — коэффициент сопротивления передвижению трактора; v — скорость движения трактора, м/с.

Коэффициенты сопротивления передвижению (качению) трак­торов приведены в табл. 14.1.

Потери мощности на буксование происходят в тех случаях, ког­да верхний слой почвы под действием колес или гусениц тракто­ра сминается и несколько сдвигается назад, возникает проскаль­зывание движителей.

Потери на буксование зависят от типа ходовой части, свойств почвы, степени загрузки трактора и других факторов. Примерные значения потери мощности тракторов на буксование при работе на стерне приведены в табл. 14.2.

Потери мощности на буксование N₆, кВт, определяются по формуле

Nб = (N_е  - N_тр)^d,                       (14.1)

где d— коэффициент буксования (d = % буксования/100).