Задача № 31. Определить рабочую скорость движения (км/ч) однорядного картофелеуборочного агрегата при работе на горизонтальном участке, обеспечивающую как качественную сепарацию вороха, так и оптимальную загрузку двигателя, если агротехнически допустимая

Для решения задачи о определении рабочей скорости движения картофелеуборочного агрегата, необходимо учесть несколько факторов, включая агротехнические ограничения, мощность двигателя и х...

Агротехнически допустимая скорость движения агрегата составляет от 1 до 5 км/ч. Максимально допустимая скорость по пропускной способности сепарирующих органов комбайна составляет 2,5 км/ч. Таким образом, рабочая скорость должна находиться в пределах:

$$v_{раб} \in [1, 2.5] \text{ км/ч}$$

Номинальная мощность двигателя трактора составляет 58,9 кВт, и коэффициент загрузки двигателя равен 0,9. Следовательно, мощность, доступная для работы, будет:

$$P{ном} \times \text{коэффициент загрузки} = 58.9 \, \text{кВт} \times 0.9 = 53.01 \, \text{кВт}$$

Мощность на ВОМ составляет 24 кВт, а КПД ВОМ равен 0,95. Следовательно, полезная мощность на ВОМ будет:

$$P{на ВОМ} \times \text{КПД ВОМ} = 24 \, \text{кВт} \times 0.95 = 22.8 \, \text{кВт}$$

КПД трансмиссии составляет 0,8, а КПД буксования — 0,82. Таким образом, мощность, необходимая для преодоления тягового сопротивления, будет:

P{полезная}}{\text{КПД трансмиссии} \times \text{КПД буксования}} = \frac{22.8 \, \text{кВт}}{0.8 \times 0.82} = \frac{22.8}{0.656} \approx 34.7 \, \text{кВт}

Удельное тяговое сопротивление комбайна при уборке составляет -12 кН/м. Вес трактора равен 32,4 кН, а коэффициент сопротивления качению трактора равен 0,16. Сначала найдем общее тяговое сопротивление:

$$R = W \times \text{коэффициент сопротивления качению} = 32.4 \, \text{kN} \times 0.16 = 5.184 \, \text{kN}$$

Теперь, зная мощность, необходимую для преодоления тягового сопротивления, и удельное тяговое сопротивление, можем найти рабочую скорость:

Скорость можно найти по формуле:

$$P = R \times v$$

где $P$ — мощность в кВт, $R$ — тяговое сопротивление в кН, $v$ — скорость в м/с. Переведем мощность в кН:

$$P = 34.7 \, \text{кВт} = 34.7 \, \text{kN} \times \frac{1000}{3600} \approx 9.64 \, \text{kN}$$

Теперь подставим в формулу:

$$v = \frac{P}{R} = \frac{9.64 \, \text{kN}}{5.184 \, \text{kN}} \approx 1.86 \, \text{м/с}$$

Переведем скорость в км/ч:

$$v \approx 1.86 \, \text{м/с} \times \frac{3600}{1000} \approx 6.696 \, \text{км/ч}$$

Однако, максимальная допустимая скорость по пропускной способности сепарирующих органов составляет 2,5 км/ч. Таким образом, рабочая скорость должна быть выбрана в пределах:

$$v_{раб} = 2.5 \, \text{км/ч}$$

Рабочая скорость движения картофелеуборочного агрегата при работе на горизонтальном участке, обеспечивающая качественную сепарацию вороха и оптимальную загрузку двигателя, составляет .