Технологический уровень тракторов высокой мощности
Автор: Селиванов Н.И.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Техника
Статья в выпуске: 9, 2014 года.
Бесплатный доступ
В статье дана оценка технологического уровня высокомощных колесных тракторов отечественного и зарубежного производства для совокупности зональных технологий основной обработки почвы и превалирующих классов длины гона в агропромышленном комплексе зоны 6.2 Сибирского федерального округа.
Длина гона, технология обработки почвы, технологический уровень, трактор высокой мощности, ширина захвата, агрегат
Короткий адрес: https://sciup.org/14083911
IDR: 14083911
Текст научной статьи Технологический уровень тракторов высокой мощности
Материалы и методы исследований . В основу решения поставленных задач положены установленные ранее [1] допущения и ограничения на техническое обеспечение зональных технологий основной обработки почвы. По энергоёмкости, агротребованиям и техническому обеспечению родственные операции почвообработки разделены на три группы, ка ждую из которых характеризуют осредненное удельное тяговое сопротивление рабочих машин K oi при скорости V o =1,4 м/с, коэффициент вариации v K0i приращение ∆К i в зависимости от скорости, определяющие рациональный по энергозатратам и агротребованиям номинальный скоростной режим У ^ с установленными допусками (V * pt - V^ax) . .
Чистая производительность агрегата Wi и эксплуатационная масса т^ трактора с установленной мощностью Nеэ двигателя при номинальной частоте nH и коэффициенте приспособляемости по крутящему моменту KM=Mmax/MH на конкретной группе родственных операций зависят от указанных выше характеристик Ко и рк = [1 + АК(Уц - V02)], а также номинальных значений скорости Vh, тягового КПД птн, коэффициентов использования веса ркрн и мощности f—. Соотношение указанных параметров, определяющее оптимальные величины показателей технологичности энергомашины, – удельного энергетического потенциала (f- • Э)* и удельной материалоемкости тууд, обеспечивает её наиболее эффективное функционирование в составе агрегата данного технологического назначения при VEi=Vh :
( (f N ■ ЭУ — f * N ■ М еэ /т * — д • ср крн ■ V*,/д тн ;
1т *д = т * /f*N ■ N e* = д тн -f n /д- рК рн ~Vfa • 10-3.
Тогда оптимальные значения W , и т^ для указанной группы операций и соответствующая им рациональная длина гона I^ использования трактора с минимальными приведенными затратами при Wf :
{
Wt — f N ■Neэ -д ТН /Koi-pki>Wi* ;
т э i — f N ' Neэ ' д ТН / д - р крн ' V H — т э max .
Относительное передаточное число механической трансмиссии i k при известном динамическом радиусе ведущих колес r q и буксовании 8opt — 8H < 8д в номинальном скоростном режиме nH — пн • f— выразится как __
ω iki — iТрt/Ъ — п-Пн-Г-(1 - 8н)/30 • VHi, (3)
ω где f— f* /f * ; Ek — дк/д т.
ω N м
Взаимосвязи буксования и тягового КПД с параметрами тягово-скоростных свойств 8, д Т — f(р кр , V) тракторов на одинарных и сдвоенных колёсах в тяговом (р кр min — р крн — р кр max ) и скоростном (y o pt — VH — V m ax). диапазонах аппроксимируются соответствующими выражениями [1]. В общем случае может быть такое сочетание (f *— • N eэ ) и W , что при их возрастании удельные энергозатраты ЕП — f • N eэ /W останутся постоянными и оценить изменение эффективности трактора не представляется возможным. Поэтому целесообразно использовать в качестве критерия эффективности удельные энергозатраты на единицу производительности, которые являются эквивалентой прямых эксплуатационных затрат [2]:
Е пр — Е П /W — к 0 • Е * /^ _ ■ N eэ ) ^ min, (4)
КЕ — Е пр /К 0 — E2k/(f * N ■ N eэ ) — р К /(д Т ‘ Ркр • V). (5)
Обозначив ц К /V • д Т — КЕ П , получим из (5) оптимальные значения тягового усилия Р к*рн и эксплуатационной массы m* :
(Р крн — К0-рк'В ; — К е п /К е ; [ т * — ке п /(ке • д • р крн ).
Сочетание значений всех коэффициентов и параметров трактора в критериях (4) и (5) при W^ для операционных технологий каждой группы должно обеспечивать равенство Р крн по (6) независимо от тягового режима использования и комплектации ходовой системы. Соответствующие этому условию энергозатраты Е * р будут минимальными.
Таким образом, значение т * определяется соотношением эквивалент удельных энергозатрат на единицу производительности (прямых эксплуатационных затрат) и номинального значения коэффициента р крн .
Адаптированность трактора к зональным технологиям почвообработки оценивается показателями технологичности:
Hf N-Э )
= 1 -[ f N ■ Э -(f N- Э ) ‘ ]/(f N ■ Э P 1
Л п уд = 1 - (m уд - m Уд )/m Уд ^ 1
Оптимальное значение коэффициента использования мощности f*— тракторных дизелей с Км = 1,15 - 1,50 определится как [3]
Г = -0,964 + 1,80 • Км - 0,40 • КМ + 0,023/vмс.(8)
Для сравнительной оценки показателей технологического уровня и потребительских свойств тракторов на отдельной группе родственных операций и установленной длины гона используется комплексный показатель К ТУ в виде произведения частных показателей эффективности [2]:
Кту = Kw-KN-KnKE пр ^ 1,
%z= 1 - (Г-^Г;
к„ = 1 - к» N« - р Р] / р "»)":
кт = i-Os-”*;)/™;:
Игпр = 1 -(КЕ- KD/KI.
Для всего объема работ с учетом занятости Т i трактора на разных операциях обработки почвы К ТУ = 1ИК ТУ I • Т \ .
Показатели без знака (*) определяются по приведенным выше зависимостями и техническим характеристикам основных моделей высокомощных тракторов, используемых в АПК региона, а со знаком (*) рассчитываются при Е * р t = min (базовый вариант) для зональных технологий почвообработки и определенной длины гона. Исходя из условия, что К ТУ пах = 1 , принимаются ограничения: при W > W * , (f—^ еэ ) <
(f—^ еэ ) , m э < m з , КЕ < К Е , соответственно К П = KN = Кп = КЕ = 1 . Указанный критерий может быть использован при выборе в качестве базового варианта трактора c W ^ W * и Е Пр ^ min.
Результаты исследований и их обсуждение. В АПК регионов Восточной агрозоны 6.2 Сибирского федерального округа на долю колесных тракторов высокой мощности (6–8 кл.) при нормативной потребности 0,66 эт. (0,285 физ. ед.) на 1000 га пашни и фактической обеспеченности зональных технологий обработки почвы и посева на 50,8 % приходится 2,6–2,7 % от общего состава тракторного парка или более 1300 физ. ед. В сельскохозяйственных предприятиях Красноярского края фактический состав парка высокомощных колесных тракторов (237 ед.) представлен 45 % отечественными К-744Р1/Р2/Р3 и на 55 % зарубежными машинами ведущих фирм [3], технические характеристики которых приведены в табл. 1.
Представленные типоразмеры тракторов отдельных (отечественных и зарубежных) производителей относятся, как правило, к одной серии и имеют одинаковые габаритные размеры, продольную базу, ширину колеи, заправочные ёмкости, параметры трансмиссии и ходовой системы, гидравлического оборудования, тягового устройства и ВОМ. Все они могут комплектоваться сдвоенными колесами. Новые модели отечественных тракторов серии К-744Р и все зарубежные тракторы оборудованы рядными 6-цилиндровыми дизелями с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха.
Эти двигатели имеют запас крутящего момента ^=35-40 % и характеристику постоянной мощности в интервале от номинальной n н до соответствующей максимальному крутящему моменту п м частоты вращения коленчатого вала с превышением максимальной мощности над номинальной на 7–12 %. Оптимальный нагрузочный режим работы таких двигателей превышает номинальный и находится в зоне максимальной мощности.
Таблица 1
|
Модель (типоразмер) трактора |
М еэ , кВт (л.с.) |
мк , % |
т э 1 /т э 2 max, т |
Э 1 /Э 2 , Вт/кг |
m уд1 /т уд2 , кг/кВт |
|
1. К-744Р1 |
205(279) |
20 |
14,90/16,90 |
13,76/12,13 |
72,7/82,4 |
|
2. К-744Р2 |
235(320) |
23 |
15,68/17,78 |
14,99/13,22 |
66,7/75,7 |
|
3. К-744Р3 |
265(360) |
31 |
17,50/19,60 |
15,14/13,52 |
66,1/74,0 |
|
4. К-744Р2М |
250(340) |
40 |
15,22/17,33 |
16,43/14,43 |
60,9/69,3 |
|
5. К-744Р3М |
298(405) |
38 |
17,0/19,20 |
17,53/15,52 |
57,0/64,4 |
|
6. К-744Р3М-1 |
310(422) |
38 |
17,0/19,20 |
18,24/16,15 |
54,8/61,9 |
|
7. NH T9.505 |
336(457) |
40 |
18,50/22,45 |
18,16/14,97 |
55,1/66,8 |
|
8. NH T9.615 |
398(542) |
40 |
18,50/22,45 |
21,51/17,73 |
46,5/56,4 |
|
9. Case STX 430 |
321(436) |
40 |
17,10/21,10 |
18,77/15,21 |
53,3/65,7 |
|
10. Case STX 380 |
283(384) |
40 |
16,10/18,60 |
18,74/15,22 |
53,4/65,7 |
|
11. Case STX 530 |
395(537) |
40 |
-/24,50 |
-/16,12 |
-/62,0 |
|
12. JD 9330 |
280(380) |
38 |
15,50/19,50 |
18,06/14,36 |
55,4/69,6 |
|
13. JD 9430 |
312(425) |
38 |
16,10/20,10 |
19,38/15,52 |
51,6/64,4 |
|
14. JD 9530 |
349(475) |
38 |
16,30/20,30 |
21,41/17,19 |
46,7/58,2 |
|
15. Buhler (Versatile) 435 |
324(435) |
35 |
16,0/20,0 |
20,25/16,20 |
49,4/61,7 |
|
16. Buhler (Versatile) 535 |
399(542) |
35 |
-/24,27 |
-/16,44 |
-/60,8 |
Технические характеристики высокомощных 4К4б тракторов
Тракторы одной серии и разных типоразмеров отличаются мощностью двигателя и возможными пределами регулирования эксплуатационной массы установкой сдвоенных колес и балластных грузов, которые составляют обычно 3,5–4,0 т.
Анализ технических характеристик показывает, что отечественные тракторы К-744Р1, Р2, Р3 и их модификации по своим показателям технологичности наиболее адаптированы к операциям 1 и 2 групп, а зарубежные к операции 3 группы. Это подтверждается результатами расчета рациональных тягово-скоростных режимов их использования (табл. 2) на одинарных и сдвоенных колесах. По массоэнергетическим параметрам все они относятся к 6 тяговому классу на одинарных колесах и к 8 классу (кроме К-744Р1, Р2, Р2М) на сдвоенных. При эксплуатационной мощности свыше 350 кВт (475 л.с.) тракторы оснащаются обычно только сдвоенными колесами.
Таблица 2
Рациональные тягово-скоростные режимы использования высокомощных тракторов
|
Модель (типоразмер) трактора |
* ξ N |
Одинарные колеса |
Сдвоенные колеса |
||
|
(Утт У пах ) , м/с |
(У кр min Урmax' ) , кН |
(y min У тах ) , м/с |
(У кр min Урmax) , кН |
||
|
1. К-744Р1 |
0,87 |
1,87-2,07 |
60,6-54,7 |
1,86-2,17 |
68,4-58,4 |
|
2. К-744Р2 |
0,90 |
2,13-2,36 |
63,1-56,9 |
2,10-2,46 |
71,5-61,0 |
|
3. К-744Р3 |
0,95 |
2,27-2,52 |
70,7-63,5 |
2,22-2,60 |
80,4-68,7 |
|
4. К-744Р2М |
1,03 |
2,67-2,96 |
61,2-55,2 |
2,62-3,07 |
69,7-59,5 |
|
5. К-744Р3М |
1,00 |
2,77-3,07 |
68,4-61,7 |
2,74-3,21 |
77,2-66,0 |
|
6. К-744Р3М-1 |
1,0 |
2,88-3,19 |
68,4-61,7 |
2,85-3,34 |
77,2-66,0 |
|
7. NH T9.505 |
1,03 |
2,95-3,27 |
74,4-67,1 |
2,72-3,19 |
90,3-77,1 |
|
8. NH T9.615 |
1,03 |
3,66-4,06 |
74,4-67,1 |
3,22-3,78 |
90,3-77,1 |
|
9. Case STX 430 |
1,03 |
3,05-3,38 |
68,8-62,1 |
2,77-3,24 |
84,9-72,4 |
|
10. Case STX 380 |
1,03 |
3,03-3,35 |
60,7-54,8 |
2,75-3,22 |
74,8-63,9 |
|
11. Case STX 530 |
1,03 |
- |
- |
2,93-3,43 |
98,5-84,1 |
|
12. JD 9330 |
1,0 |
2,85-3,16 |
62,3-56,3 |
2,53-2,97 |
78,4-67,6 |
|
13. JD 9430 |
1,0 |
3,06-3,39 |
64,8-58,4 |
2,74-3,21 |
80,8-69,0 |
|
14. JD 9530 |
1,0 |
3,38-3,75 |
65,6-59,2 |
3,03-3,55 |
81,6-69,7 |
|
15. Buhler (Versatile) 435 |
0,98 |
3,13-3,47 |
64,4-58,1 |
2,80-3,28 |
80,4-68,7 |
|
16. Buhler (Versatile) 535 |
0,98 |
- |
- |
2,84-3,33 |
97,6-83,3 |
На операциях почвообработки 1-й группы приведенные типоразмеры тракторов по производительности и приведенным затратам наиболее эффективны при длине гона I г = 1000 м (W* = 6,93 м 2/ с, Кк = 0,024 кВт -1 ). По критерию К ту максимально эффективны отечественные тракторы К-744Р2, Р1 мощностью М еэ =205-235 кВт. При этом они максимально эффективны по всем частным критериям (табл. 3). В число лучших при К ту > 0,40 входит только одининостранный трактор JD 9330, что обусловлено в первую очередь их высокой энергонасыщенностью при ограниченном балластировании на одинарных колесах.
Таблица 3
Показатели и критерии эффективности высокомощных колесных 4К4б тракторов на 1-й группе родственных операций при длине гона более 1000 м (одинарные колеса) ( К о =13,15 кН/м, р КР =0,41, A K =0,15 с2/м, У мс =0,10)
|
Модель (типоразмер) трактора |
н , м/с |
W, м2/с |
К Е , кВт-1 |
K W |
K Eпр |
K N |
K m |
K ТУ |
|
1. К-744Р2 |
2,13 |
7,11 |
0,0229 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,976 |
0,976 |
|
2. К-744Р1 |
1,87 |
6,76 |
0,0214 |
0,975 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,975 |
|
3. К-744Р3 |
2,27 |
7,94 |
0,0218 |
1,0 |
1,0 |
0,824 |
0,856 |
0,705 |
|
4. К-744Р2М |
2,67 |
6,71 |
0,0308 |
0,968 |
0,717 |
0,802 |
0,975 |
0,543 |
|
5. К-744Р3М |
2,77 |
7,43 |
0,0292 |
1,0 |
0,783 |
0,613 |
0,889 |
0,427 |
|
6. JD 9330 |
2,85 |
6,73 |
0,0333 |
0,972 |
0,613 |
0,698 |
0,987 |
0,410 |
На родственных операциях 2-й группы типоразмеры тракторов мощностью 235–265 кВт с одинарными колесами по критерию К ту , наиболее эффективны при I г = 600 - 1000 м (W* = 19,69 м 2/ с, К е = 0,0202 кВт -1 ). Максимально эффективными среди них являются также отечественные тракторы К-744Р3, Р2М, Р2 (табл. 4). Тракторы зарубежного производства имеют низкую эффективность по часовому ( KN ) и погектарному ( К епр ) расходу топлива. Оснащение сдвоенными колесами повышает тяговый КПД и соответственно потенциальную производительность высокомощных тракторов при адекватном снижении удельных энергозатрат. Наиболее эффективными приведенные типоразмеры тракторов на операциях 2-й группы становятся при длине гона I г = 1000 м (W* = 23,14 м 2/ с, К = 0,013 кВт -1 ). Ведущие позиции по критерию К ту занимают отечественные К-744Р2М, Р3, Р3М и иностранные JD 9330, 9430, CaseSTX 380 тракторы мощностью от 250 до 300 кВт, поскольку имеют наивысшие оценки по производительности (кроме К-744Р2М, Р3) и удельному ( K Eпр ) расходу топлива (табл. 4). Остальные типоразмеры имеют К ту < 0,65.
Таблица 4
Показатели эффективности высокомощных 4К4б тракторов на 2-й группе родственных операций ( К о =5,60 кН/м, A K = 0,10 с2/м2, У мс =0,10)
|
Модель (типоразмер) трактора |
V н , м/с |
V кр |
W, м2/с |
К Е , кВт-1 |
K W |
K Eпр |
K N |
K m |
K ТУ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
а) Одинарные колеса, 1г = 600 - 1000 м |
|||||||||
|
1. К-744Р3 |
2,52 |
0,37 |
19,84 |
0,0204 |
1,0 |
0,990 |
0,977 |
0,990 |
0,958 |
|
2. К-744Р2М |
2,67 |
0,41 |
19,15 |
0,0225 |
0,973 |
0,886 |
0,953 |
1,0 |
0,821 |
|
3. К-744Р2 |
2,36 |
0,37 |
17,47 |
0,217 |
0,887 |
0,926 |
1,0 |
1,0 |
0,821 |
|
4. К-744Р1 |
2,07 |
0,37 |
16,46 |
0,211 |
0,838 |
0,955 |
1,0 |
1,0 |
0,800 |
|
5. JD 9330 |
2,85 |
0,41 |
19,55 |
0,0235 |
0,993 |
0,837 |
0,862 |
1,0 |
0,717 |
|
6. К-744Р3М |
2,77 |
0,41 |
21,40 |
0,0208 |
1,0 |
0,970 |
0,789 |
0,901 |
0,690 |
|
7. К-744Р3М-1 |
2,88 |
0,41 |
21,35 |
0,216 |
1,0 |
0,930 |
0,741 |
0,901 |
0,621 |
Окончание табл. 4
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8 |
10 |
|
б) Сдвоенные колеса, 1 г > 1000 м |
|||||||||
|
1. К-744Р2М |
2,62 |
0,41 |
21,91 |
0,0171 |
0,947 |
0,875 |
0,994 |
1,0 |
0,826 |
|
2. JD 9330 |
2,53 |
0,41 |
24,72 |
0,0146 |
1,0 |
1,0 |
0,906 |
0,942 |
0,853 |
|
3. К-744Р3 |
2,60 |
0,35 |
21,69 |
0,0171 |
0,937 |
0,875 |
1,0 |
1,0 |
0,820 |
|
4. Case STX380 |
2,75 |
0,41 |
23,68 |
0,0166 |
1,0 |
0,908 |
0,861 |
0,990 |
0,774 |
|
5. К-744Р3М |
2,74 |
0,41 |
24,30 |
0,0161 |
1,0 |
0,941 |
0,836 |
0,957 |
0,753 |
|
6. JD 9430 |
2,74 |
0,41 |
25,44 |
0,0154 |
1,0 |
0,987 |
0,782 |
0,908 |
0,701 |
|
7. К-744Р3М-1 |
2,85 |
0,41 |
24,32 |
0,0167 |
1,0 |
0,901 |
0,789 |
0,957 |
0,680 |
|
8. Buhler 435 (Versatile) |
2,80 |
0,41 |
25,35 |
0,0158 |
1,0 |
0,960 |
0,759 |
0,914 |
0,666 |
На операциях 3-й группы все типоразмеры тракторов мощностью от 250 до 320 кВт по производительности ( K w =1,0) и удельному расходу топлива ( К епр =1,0) максимально эффективны при I г = 600 - 1000 м ( W * = 25,8 м 2/ с, К = 0,0209 кВт -1 ). Однако по массовому расходу топлива ( K n ) и эксплуатационной массе ( K m ) основная часть иностранных тракторов менее эффективна, чем отечественные К-744Р2М, Р3М, Р3М-1. По критерию К ту > 0,70 наиболее эффективны восемь типоразмеров тракторов, из них три отечественных (табл. 5).
Значительная часть приведенных типоразмеров тракторов мощностью от 300 до 350 кВт достаточно эффективна на одинарных колесах при I г > 1000 м (W* = 32,92 м 2/ с, К = 0,0164 кВт -1 ). Они максимально эффективны по критериям K N и K m , однако имеют недостаточную производительность и топливную экономичность. По критерию К ту > 0,70 эффективными являются пять иностранных и два отечественных типоразмера (табл. 5)
Таблица 5
Показатели эффективности высокомощных 4К4б тракторов на 3-й группе родственных операций ( К о =4,50 кН/м, A K =0,06 с2/м2, У мс =0,10)
|
Модель (типоразмер) трактора |
V н , м/с |
V кр |
W, м2/с |
К Е , кВт-1 |
K W |
K Eпр |
K N |
K m |
K ТУ |
|
а) Одинарные колеса, 1 г = 600 - 1000 м |
|||||||||
|
1. К-744Р2М |
2,96 |
0,37 |
25,67 |
0,0194 |
0,995 |
1,0 |
1,0 |
0,963 |
0,958 |
|
2. JD 9330 |
3,16 |
0,37 |
26,53 |
0,0198 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,942 |
0,942 |
|
3. Case STX380 |
3,35 |
0,37 |
36,31 |
0,0209 |
1,0 |
1,0 |
0,970 |
0,970 |
0940 |
|
4. JD 9430 |
3,39 |
0,37 |
27,87 |
0,0200 |
1,0 |
1,0 |
0,897 |
0,901 |
0,808 |
|
5. К-744Р3М |
3,07 |
0,37 |
28,82 |
0,0178 |
1,0 |
1,0 |
0,947 |
0,840 |
0,795 |
|
6. К-744Р3М-1 |
3,19 |
0,37 |
29,07 |
0,0181 |
1,0 |
1,0 |
0,905 |
0,840 |
0,760 |
|
7. Buhler 435 (Versatile) |
3,13 |
0,41 |
30,23 |
0,0204 |
1,0 |
1,0 |
0,878 |
0,789 |
0,693 |
|
8. Case STX430 |
3,38 |
0,37 |
29,60 |
0,0187 |
1,0 |
1,0 |
0,832 |
0,835 |
0,693 |
|
б) Одинарные колеса, 1г > 1000 м |
|||||||||
|
1. NH T9.505 |
3,27 |
0,37 |
31,87 |
0,0169 |
0,968 |
0,970 |
1,0 |
1,0 |
0,939 |
|
2. JD 9530 |
3,38 |
0,41 |
31,24 |
0,0178 |
0,949 |
0,914 |
1,0 |
1,0 |
0,868 |
|
3. К-744Р3М |
3,07 |
0,37 |
28,82 |
0,0178 |
0,875 |
0,914 |
1,0 |
1,0 |
0,800 |
|
4. К-744Р3М-1 |
3,19 |
0,37 |
29,07 |
0,0181 |
0,883 |
0,896 |
1,0 |
1,0 |
0,791 |
|
5. Case STX430 |
3,38 |
0,37 |
29,60 |
0,0187 |
0,899 |
0,860 |
1,0 |
1,0 |
0,773 |
|
6. NH T9.615 |
3,66 |
0,41 |
34,14 |
0,0175 |
1,0 |
0,933 |
0,865 |
0,904 |
0,729 |
|
7. Buhler 435 (Versatile) |
3,13 |
0,41 |
30,23 |
0,0204 |
0,918 |
0,756 |
1,0 |
1,0 |
0,694 |
При сдваивании колес на операциях 3-й группы за счёт повышения производительности и топливной экономичности наибольшей эффективностью при I г > 1000 м ( Е П ^ р = 0,0146 кВт -1 ) обладают тракторы с М еэ > 320 кВт и т э < 21,0 т . В таблице 6 приведены типоразмеры тракторов с К ту > 0,70 . В указанный перечень входят восемь иностранных и два отечественных типоразмеров тракторов. Более низкое значение критерия К ту у других типоразмеров обусловлено их недостаточной энергонасыщенностью (К-744Р1, Р2М) или, наоборот, завышенными массоэнергетическими параметрами NHT9.615.
Таблица 6
Показатели эффективности высокомощных 4К4б тракторов на 3-й группе родственных операций
( К о =4,50 кН/м, A K =0,06 с2/м2, V mc =0,10). Сдвоенные колеса, I г > 1000 м
|
Модель (типоразмер) трактора |
V н , м/с |
V кр |
W, м2/с |
К Е , кВт-1 |
K W |
K Eпр |
K N |
K m |
K ТУ |
|
1. Buhler 435 (Versatile) |
3,28 |
0,35 |
32,79 |
0,0146 |
0,996 |
1,0 |
1,0 |
0,985 |
0,981 |
|
2. JD 9430 |
3,21 |
0,35 |
32,80 |
0,0143 |
0,996 |
1,0 |
1,0 |
0,980 |
0,976 |
|
3. JD 9330 |
2,97 |
0,35 |
31,30 |
0,0141 |
0,951 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,951 |
|
4. Case STX430 |
3,24 |
0,35 |
34,49 |
0,0137 |
1,0 |
1,0 |
0,998 |
0,947 |
0,945 |
|
5. К-744Р3М-1 |
3,34 |
0,35 |
31,53 |
0,0154 |
0,958 |
0,946 |
1,0 |
1,0 |
0,906 |
|
6. К-744Р3М |
3,21 |
0,35 |
31,09 |
0,0152 |
0,944 |
0,960 |
1,0 |
1,0 |
0,906 |
|
7. Case STX380 |
3,22 |
0,35 |
30,41 |
0,0165 |
0,924 |
0,932 |
1,0 |
1,0 |
0,860 |
|
8. JD 9530 |
3,55 |
0,35 |
33,33 |
0,0155 |
1,0 |
0,938 |
0,909 |
0,970 |
0,826 |
|
9. NH T9.505 |
3,19 |
0,35 |
36,57 |
0,0128 |
1,0 |
1,0 |
0,920 |
0,864 |
0,795 |
|
10. Buhler 535 (Versatile) |
3,33 |
0,35 |
39,86 |
0,0122 |
1,0 |
1,0 |
0,780 |
0,932 |
0,727 |
В таблице 7 приведены осредненные значения ширины захвата В р почвообрабатывающих машин и агрегатов при работе с высокомощными тракторами, рассчитанные по зависимости В р = W/VH . Анализ показывает, что при I г > 1000 м на отвальной вспашке с тракторами серии К-744Р следует использовать 8-10-корпусные плуги шириной захвата 2,80-3,50 м. В этом случае удельный показатель N yd = £— • М еэ /Вр (67,4-71,9 кВт/м) незначительно отличается от оптимального значения М уд = 68,3 кВт/м.
На операциях 2-й группы тракторы мощностью 235–300 кВт целесообразно агрегатировать с рабочими машинами шириной захвата 6–8 м на одинарных и 8–10 м на сдвоенных колесах.
Для выполнения операций 3-й группы тракторами мощностью свыше 320 кВт на сдвоенных колесах ширина захвата агрегата должна составлять 10–12 м.
Таблица 7
Осредненная ширина захвата почвообрабатывающих машин и агрегатов при работе с высокомощными 4К4б тракторами
|
Типоразмер трактора |
в ; , м |
||||
|
1-я группа К 0 =13,65 кН/м |
2-я группа, К 0 =5,60 кН/м |
3-я группа, К 0 =4,50 кН/м |
|||
|
одинарные колеса |
сдвоенные колеса |
одинарные колеса |
сдвоенные колеса |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1. К-744Р1 |
3,61 |
7,95 |
8,22 |
6,31 |
6,55 |
|
2. К-744Р2 |
3,34 |
7,42 |
7,78 |
7,50 |
7,76 |
|
3. К-744Р3 |
3,50 |
7,87 |
8,34 |
8,70 |
9,00 |
|
4. К-744Р2М |
2,51 |
7,17 |
8,36 |
8,85 |
9,18 |
|
5. К-744Р3М |
2,68 |
7,73 |
8,87 |
8,39 |
9,69 |
Окончание табл. 7
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
6. К-744Р3М-1 |
2,59 |
7,41 |
8,53 |
8,11 |
9,44 |
|
7. NH T9.505 |
2,68 |
7,87 |
10,45 |
8,75 |
11,46 |
|
8. NH T9.615 |
- |
5,90 |
8,78 |
8,33 |
13,35 |
|
9. Case STX 430 |
- |
7,05 |
9,63 |
8,76 |
10,65 |
|
10. Case STX 380 |
2,39 |
6,30 |
8,61 |
7,85 |
9,44 |
|
11. Case STX 530 |
- |
- |
10,59 |
- |
11,78 |
|
12. JD 9330 |
2,36 |
6,86 |
8,77 |
8,40 |
10,34 |
|
13. JD 9430 |
- |
6,61 |
8,28 |
822 |
10,0 |
|
14. JD 9530 |
- |
6,00 |
9,70 |
8,24 |
9,40 |
|
15. Buhler 435 (Versatile) |
- |
6,42 |
9,05 |
8,66 |
10,0 |
|
16. Buhler 535 (Versatile) |
- |
- |
10,84 |
- |
11,97 |
Выводы
-
1. По техническим характеристикам и результатам тяговых испытаний установлены рациональные тягово-скоростные режимы использования основных типоразмеров высокомощных 4К4б тракторов отечественного и иностранного производства в зональных технологиях почвообработки.
-
2. По показателям технологичности на операциях основной обработки почвы разных групп наиболее эффективными являются:
-
- 1-я группа - отечественные тракторы К-744Р1, Р2 ( ^еэ =205-235 кВт) при 1 г > 1000 м ;
-
- 2-я группа - тракторы К-744Р3, Р2М, Р2 ( ^еэ =235-265 кВт) на одинарных колесах при 1г = 600 -1000 м , тракторы К-744Р2М, Р3, Р3М, JD 9330, CaseSTX 380 ( ^еэ =250-300 кВт) на сдвоенных колесах при 1г > 1000 м ;
-
- 3-я группа - тракторы К-744Р2М, Р3М, JD 9330, 9430, CaseSTX 380, 430, Buhler 435 ( ^еэ =250-300 кВт) на одинарных колесах при 1г = 600 - 1000 м , при 1г > 1000 м в группу лидеров входят также тракторы NHT9.505, T9.615 ( ^еэ =300-350 кВт); на сдвоенных колесах наиболее эффективными при 1г > 1000 м являются тракторы мощностью ^еэ > 320 кВт и массой m <21,0 т.
-
3. При равномерной (по времени) занятости на операциях 2-й и 3-й групп в течение года и /г > 1000 м наиболее эффективны по критерию технологичности K ту тракторы Buhler 435, JD 9330, 9430, К-744Р3М, Р3, Р3М-1 и CaseSTX 380 мощностью от 280 до 320 кВт на сдвоенных колесах; на одинарных колесах предпочтительнее использовать тракторы NHT9.505, К-744Р3М, Р3М-1 при ^еэ = 300 - 335 кВт . На длине гона 600–1000 м наивысшую эффективность обеспечивают тракторы К-744Р2М, Р3М и JD 9330 мощностью ^еэ =250-300 кВт с одинарными колесами.
-
4. Установлены рациональные значения ширины захвата почвообрабатывающих агрегатов разного технологического назначения для использования с высокомощными 4К4б тракторами разных типоразмеров.
