содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

4.2.

Энергетические и эксплуатационно-технические показатели тракторов с дизелями и газотурбинными двигателями и агрегатов на их базе



Количественные значения энергетических и эксплуатационно-технологических показателей тракторов и сельскохозяйственных агрегатов на их базе представляют большой интерес; значения параметров тракторов К-701 и К-700А и агрегатов на их базе (по данным контрольных смен) приведены в табл. 4.1.

Основные эксплуатационные показатели тракторов К-701 и К-700А при выполнении основных сельскохозяйственных работ даны в табл. 4.2, а результаты тормозных испытаний тракторов К-701, К-700А и Т-150К приведены в табл. 4.3.

Значения основных показателей тракторов К-701, полученные в результате испытаний, приведены в табл. 4.4.

Энергетическая оценка пахотного агрегата, состоящего из газотурбинного трактора К-701 «Турбо» и плуга ПГП-7-40, проводилась с целью определения величины энергетических затрат на вспашке и соответствия энергоемкости процесса тяговым и мощностным показателям трактора с ГТД. Характер изменения основных параметров двигателя, установленный в результате испытаний ГТТ (через вал отбора мощности на стенде с балансирной машиной MS-6327-6K), иллюстрирует рис. 4.1. Нетрудно заметить, что высокий коэффициент запаса вращающего момента двигателя обеспечивает устойчивую работу трактора в широком диапазоне изменения нагрузки на крюке. Эксплуатационная масса ГТТ составила 12 т, что меньше массы К-701 на 1,5 т. Это оказалось возможным благодаря отсутствию в ГТД водяной системы охлаждения, системы предпускового обогрева, а также меньшей массе самого двигателя. В процессе испытаний вращающий момент на выводном валу двигателя измерялся с помощью тензовала. Горизонтальные составляющие тягового сопротивления определялись тензо-узлами, установленными на пальцах механизма навески трактора, а скорость агрегата — с помощью путеизмерительного колеса, кре-пившегося к раме плуга. Регистрация параметров осуществлялась передвижной тензолабораторией ПТЛ-1, а последующая обработка данных — на ЭВМ «Наири-2». Результаты обработки осциллограмм, позволившие определить показатели по передачам, сведены в табл. 4.5. В ней указанны основные энергетические параметры агрегата и некоторые его статистические характеристики. Несколько завышенные значения некоторых параметров (например, при буксовании) объясняются тем, что вспашка производилась в октябре — ноябре в условиях влажной погоды.

Значения показателей энергетических параметров, определенные в процессе вспашки, приведены в табл. 4.6.

Анализ данных, приведенных в табл. 4.5, 4.6, показывает, что коэффициент вариации вращающего момента на выводном валу тяговой турбины при частоте вращения, близкой к номинальной (в данном случае 1440 мин-1), и степени загрузки двигателя 82% и более в 1,8-2,3 больше, чем при значениях ее в диапазоне 53—77%. Частота вращения выводного вала двигателя при степени загрузки менее 82% выше номинальной (1500 мин-1) и находится в пределах 1880—2100 мин-1. Коэффициент вариации скоростного режима двигателя в этих условиях значительно возрастает (с 18,9 до 30,3%), а при частоте 1440 мин-1 он достигает 13,2%.

G ростом поступательной скорости пахотного агрегата тяговое сопротивление плуга и коэффициент вариации этого параметра увеличиваются. Буксование трактора находится в пределах 18—23%. Наивыгоднейшей передачей его трансмиссии (с точки зрения загрузки тяговой турбины) являлась передача III-4.

4.1. Сравнительные значения параметров сельскохозяйственных агрегатов, используемых для обработки почвы и посева зерновых

Значения энергетических параметров агрегата на указанной передаче были следующими: тяговое сопротивление составляло 32,4 кН; тяговая мощность — 95,6 кВт; мощности, затрачиваемые на буксование, механические потери в трансмиссии и на движение трактора равнялись соответственно 35,9; 33,2 и 32,9 кВт. Эффективная мощность двигателя достигала 197,6 кВт; коэффициент его загрузки был 77%; буксование составляло 21,9%, а удельное сопротивление на 1 м ширины захвата— 11,1 кН/м. При движении трактора на передаче 1II-4 с заглубленным плугом (глубина вспашки 22—24 см) максимальный вращающий момент на выводном валу двигателя через 1,2 с достигает 2600 Н *м; в установившемся режиме его значение находится в пределах 1400—1630 Н-м. Время разгона трактора с заглубленным плугом до выхода на установившийся режим составляло 9,8 с; в конце разгона

относительная частота вращения турбокомпрессора была равна 99% и тяговой турбины — 65%, а скорость трактора при буксовании 20% — 3,1 м/с.

Представляют интерес результаты сравнения эксплуатационно-технологических параметров пахотных агрегатов на базе серийного и газотурбинного тракторов. Сравнительным полевым испытаниям пахотных агрегатов на базе тракторов К-701 и К-701 «Турбо» в условиях хозяйств предшествовала всесторонняя проверка тракторных двигателей на тормозном стенде. Эксплуатационно-технические параметры дизеля и ГТД (условное название ГТД-Т701) приведены в табл. 4.7.

Данные табл. 4.7 наглядно показывают как преимущества, так и недостатки того и другого двигателя по различным эксплуатационным и общетехническим параметрам. Значения параметров получены в реальных условиях на двигателях с комплектом установленного на них оборудования.

4.4. Значения основных показателей тракторов К-701 (по данным испытаний)

4.5. Экспериментальные значения показателей пахотного агрегата с ГТТ

Сравнительные исследования пахотных агрегатов, скомплектованных на базе тракторов К-701 с дизелем и ГТД с плугом ПН-9-35 (опытный, девятикорпусный), проводились в условиях рядовых хозяйств.

Основные параметры поля и почвы в процессе вспашки приведены ниже:

В соответствии с методикой исследования эксплуатационно-техническая оценка пахотных агрегатов сводилась к получению основных показателей в соответствии с ГОСТами 24055—80 и 24059—80. В связи с этим фиксировались глубина вспашки, рабочая скорость, режим и передача в коробке передач, ширина захвата, время основной работы, производительность за час основного, технологического и сменного времени и, наконец, расход топлива. Определялись также коэффициент рабочих ходов и себестоимость обработки единицы пло щади (по расходу топлива). Работа агрегата осуществлялась на баз серийного трактора в обычном для дизеля режиме, а газотурбинного

на режиме ГТД, соответствующем номинальному и частичному скоростному (по турбокомпрессору пхк=94—95% от номинального значения и по тяговой турбине пт. т=70—77% при температуре газов 7’Г=750°С, т. е. ГТД с целью обеспечения равной с дизелем эксплуатационной мощности работал на неполном режиме).

Результаты определения эксплуатационно-технологических параметров пахотных агрегатов на базе указанных тракторов представлены в табл. 4.8.

Анализ приведенных результатов сравнительных эксплуатационно-технологических исследований - показывает, что производительность пахотного агрегата на базе ГТТ за час основного времени на 27% выше соответствующего показателя пахотного агрегата на базе серийного трактора. Это, кроме большей мощности ГТД, объясняется еще и лучшей приспособленностью двухвального ГТД к воздействию внешних нагрузок и более слабым влиянием неустановившегося режима на работу агрегата с ГТД.

Расход топлива пахотным агрегатом на базе ГТТ больше, чем у агрегата с серийным трактором, на 10% в основном за счет работы ГТД на частичном режиме и вследствие различия в удельных расходах топлива ГТД и дизелем на номинальном режиме. Однако несмотря на различие в погектарных расходах топлива затраты на обработку единицы площади у агрегата с ГТТ ниже, чем у агрегатов с трактором К-701. Это обусловлено различиями в оптовых ценах на керосин, на котором работает ГТД, и на дизельное топливо.

Полученные данные и результаты исследований показывают, что для дальнейшего снижения затрат на единицу обрабатываемой пахотным агрегатом на базе ГТТ площади необходимо проводить работы по дальнейшему уменьшению удельного расхода топлива ГТД до уровня современных тракторных дизелей типа ЯМЗ-240Б. Достижения отечественного автотранспортного газотурбостроения показывают, что эта задача практически решэна. Для обеспечения же равенства погектарных расходов топлива между агрегатами с ГТТ и серийным трактором достаточно добиться различия в удельном расходе топлива между дизелем и ГТД на уровне 20—22%. Для более точного и полного определения технико-экономических показателей агрегатов на базе ГТТ необходимо обосновать изменения в его трансмиссии с целью получения максимальной мощности при частоте вращения выходного вала двигателя 1950 мин~1±50 мин-1 и провести полевые испытания при работе ГТД на низкосортных топливах (типа газовых конденсатов).

4.8. Эксплуатационно-технологические показатели пахотных агрегатов на базе тракторов К-701 и К-701 «Турбо»

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..