Оценка топливной экономичности хлопковых агрегатов

Оценка топливной экономичности хлопковых агрегатов

Full realization of capacity of tractor engine would lead to the general decrease year to tractor employment, increase in composition and structure of park of traсtors several times, and also park costs as a whole. Thus the resulted expenses of money resources and a work expense considerably increase.

Keywords:capacity, the engine, loading, universality, cotton.

Опыт использования пропашных хлопководческих тракторов и результаты многочисленных исследований показывают, что мощность двигателей при выполнении хлопковыми агрегатами технологических операций загружается не полностью, достигая на неэнергоемких операциях лишь 30 %. Для новых, более мощных хлопководческих тракторов показатель использования мощности двигателей на много ниже, чем у существующих. Этот вопрос можно было бы решить, создав и применив для каждой хлопковой операции специальный трактор, степень использования мощности двигателя которого могла бы равняться предельной. Наиболее полная реализация мощности двигателя трактора на одной операции сопровождалась бы в этом случае отказом от его использования на других операциях. Это привело бы к общему снижению годовой занятости трактора, увеличению состава и структуры парка тракторов в несколько раз, а также стоимости парка в целом. Следовательно, применение при возделывании хлопчатника различных по классу тяги тракторов, соответствующих энергоемкости различных операций, может обеспечить более полную загрузку двигателей, однако при этом значительно увеличиваются приведенные затраты денежныхсредств и затраты труда.

Итак, использование мощности трактора характеризуется не только полнотой загрузки двигателя, но и универсальностью трактора. При этом за счет неполного соответствия энергетических характеристик трактора и машин в составе некоторых агрегатов имеет место более низкая степень использования мощности трактора при выполнении операции в сравнении с предельной. Однако общий объем выполненной за год работы с избытком компенсирует это снижение.

Таким образом, универсальность является неотъемлемым положительным качеством трактора, дающим ему существенные преимущества перед специальными тракторами.

Расчеты по формуле показателя эффективности

где И_i — собранный урожай хлопка-сырца, т/га; C_{i —} стоимость собранного хлопка-сырца, ман/т; S_i — приведенные затраты, ман/га; H_i — затраты труда, ч/га на одного работающего; п — число операций i-го вида, показывают что все операции возделывания хлопчатника наиболее эффективно выполнять одним типом пропашного хлопководческого трактора МТЗ-80Х в зависимости от междурядий посевов, а пахотные работы — трактором общего назначения CaseMX-255.

Наибольший эффект получается при максимальной универсализации пропашного хлопководческого трактора, т. е. при выполнении им и пахотных работ, следовательно, предельной занятости в течение года. Предварительные результаты исследований показывают принципиальную возможность обеспечения одним универсальным трактором всей технологии возделывания хлопчатника.

При возделывании хлопчатника универсальным хлопководческим трактором степень использования мощности его двигателя в технологической линии можно определить показателем

,

где Т_i — годовая загрузка агрегата на i-той операции, ч; _i — степень использования мощности двигателя при выполнении i-ой операции; п — число операций i-го вида.

В таблице приведены значения степени использования  мощности двигателя трактора при выполнении хлопковыми агрегатами технологических операций на предельно-допустимых по качественным показателям рабочих скоростях.

Из таблицы видно, что для каждой операции существует предельная степень загрузки двигателя трактора, в целом составляющая от 0,28 до 0,99, т. е. недогрузка двигателя при выполнении операции в технологической линии возделывания хлопчатника составляет в основном 10...70 %. Установлено, что на каждые 10 % недогрузки двигателя перерасход топлива составляет 3...4,5 % при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и полной подаче топлива.

Топливной экономичности можно достичь при недогрузках подбором рационального частичного скоростного режима двигателя по нагрузке хлопковых агрегатов, поддерживая при этом постоянной рабочую скорость по качеству выполнения работы, путем подачи топлива в зависимости от нагрузки.

Для технологической линии возделывания хлопчатника расход топлива G — наиболее существенный оценочный показатель, определяющий степень эффективности использования трактора в технологической линии.

Расход топлива хлопковых агрегатов в технологической линии при возделывании и уборке хлопчатника будет

и общая продолжительность технологического процесса

T_тл = T₁ + T₂ + … + T_П = ,

где п — число операций.

Тогда средний расход топлива за единицу времени для технологической линии определим так

,

где — расход топлива на i-й технологической операции, кг; Т_i — общее рабочее время в агротехнический срок, ч.

Оценить показатель рациональности расхода топлива на всей линии можно по коэффициенту относительного расхода топлива

,

где G_{о —} расход топлива при номинальной загрузке двигателя (из стендовой характеристики).

По этому коэффициенту можно оценить экономичность работы энергетических средств в технологической линии и получаемую экономию топлива при работе двигателя на рациональном скоростном режиме, т.е,

где К_q^ˊ_ср.тл — коэффициент относительного расхода топлива при работе двигателя при рациональном скоростном режиме; К_q⁰_ср.тл — коэффициент относительного расхода топлива при работе двигателя на номинальном скоростном режиме в данной нагрузке.

Таки образом, по данному коэффициенту можно судить о рациональности использования энергетических параметров N_e, G_t, _Ne, K=q^ˊ_ср/q⁰_ср технологической линии в целом и при отдельных операциях. Для последнего случая целесообразно ввести коэффициент относительного расхода топлива на отдельной операции

q_k = G_k/ G₀.

Используя этот коэффициент, относительный расход топлива на всей технологической линии можно представить в виде

Указанный показатель позволяет не только оценить уровень использования хлопковых машин в технологической линии, но и выявить пути повышения эффективности их использования.