WARUNKI PRACY GLEBOGRYZARKI

Szymon Milewski

TRiL grupa 1.

Dane wyjściowe (zestaw nr. 9):

Parametr	Jednostka	Wartość
Średnica bębna	m	0,52
Liczba noży na tarczy	Szt.	3
Długość kęsa	m	0,06
αu	kNs^2/m^4	5
Szerokość robocza	m	1,8
Prędkość agregatu	m/s	min. 0,2
Głębokość pracy	cm	12
Co	-	3,5
ko	kN/m^2	50
Moc ciągnika	kW	38,2

Tab.1

1. Moc potrzebną do pracy narzędzi rotacyjnych oblicza się poprzez uwzględnienie pracy jednostkowej. Praca jednostkowa składa się z pracy statycznej A_s i pracy dynamicznej A­­_d

A_c=A_s+A_d

Praca statyczna nie zależy od długości kęsów i wyznacza się ją zależnością:

A_s=C_o*k­_o

gdzie:

C­_o – współczynnik charakteryzujący narzędzie rotacyjne,

k­_o – współczynnik charakteryzujący rodzaj gleby.

A_s=3,5*50 kN/m²=175 kN/m²

Praca dynamiczna związana jest z nadaniem energii kruszonej i odrzucanej glebie, zależy od prędkości narzędzia. Wyznaczana jest poprzez obliczenie:

A_d=α_u*u²= α_v*v²

gdzie:

α_u – współczynnik przyjmowany dla glebogryzarki 3-5[kNs²/m⁴]

α_v – współczynnik wyznaczany zależnością:

α_v= α_u(u/v)²

gdzie:

u – prędkość obwodowa[m/s],

v – prędkość agregatu[m/s].

Aby móc wyznaczyć zależność u/v trzeba przekształcić wzór służący do obliczenia długości kęsa gleby:

$$s = \frac{\pi*D}{\frac{u}{v}*z}\text{\ \ \ } \rightarrow /*\frac{u}{v}$$

$$\frac{u}{v}*s = \frac{\pi*D}{\frac{u}{v}*z}\text{\ \ \ } \rightarrow /:s$$

$$\frac{u}{v} = \frac{\pi*D}{s*z}\text{\ \ \ }$$

gdzie:

s – długość kęsa gleby na 1 ząb [m],

D – średnica bębna,

z – liczba zębów narzędzia.

Parametr	Jednostka	Wartość
s	m	0,06
U/V	-	9,071111

Tab.2

Mając wyznaczoną zależność prędkości obwodowej do prędkości agregatu dla każdej długości kęsa można wyznaczyć współczynnik α_v z zależności:

α_v= α_u(u/v)²

Parametr	Jednostka	Wartość
U/V	-	9,071111
αv	kNs^2/m^4	411,4253

Tab.3

Podstawiając α_v do wzoru można obliczyć pracę dynamiczną w zależności od prędkości agregatu:

A_d=α_v*v²

v αv	411,4253	182,8557	102,8563
-	Ad
0,2	16,45701	7,314227	4,114253
0,3	37,02828	16,45701	9,257069
0,4	65,82805	29,25691	16,45701
0,5	102,8563	45,71392	25,71408
0,6	148,1131	65,82805	37,02828
0,7	201,5984	89,59928	50,3996
0,8	263,3122	117,0276	65,82805
0,9	333,2545	148,1131	83,31362
1	411,4253	182,8557	102,8563
1,1	497,8246	221,2554	124,4561
1,2	592,4524	263,3122	148,1131
1,3	695,3087	309,0261	173,8272
1,4	806,3936	358,3971	201,5984
1,5	925,7069	411,4253	231,4267
1,6	1053,249	468,1105	263,3122
1,7	1189,019	528,4529	297,2548
1,8	1333,018	592,4524	333,2545

Tab.4

A_c=A_s+A_d

V		Ac=As+Ad
0,2	191,457	182,3142	179,1143
0,3	212,0283	191,457	184,2571
0,4	240,828	204,2569	191,457
0,5	277,8563	220,7139	200,7141
0,6	323,1131	240,828	212,0283
0,7	376,5984	264,5993	225,3996
0,8	438,3122	292,0276	240,828
0,9	508,2545	323,1131	258,3136
1	586,4253	357,8557	277,8563
1,1	672,8246	396,2554	299,4561
1,2	767,4524	438,3122	323,1131
1,3	870,3087	484,0261	348,8272
1,4	981,3936	533,3971	376,5984
1,5	1100,707	586,4253	406,4267
1,6	1228,249	643,1105	438,3122
1,7	1364,019	703,4529	472,2548
1,8	1508,018	767,4524	508,2545

Tab.5

Znając moc ciągnika można obliczyć prace jednostkową agregatu. W tym celu należy odpowiednio przekształcić wzór na moc ciągnika:

$$N_{c} = \frac{A*a*b*v}{\eta_{c}*\eta_{z}}\text{\ \ } \rightarrow |*(\frac{\eta_{c}*\eta_{z}}{a*b*v})$$

$$A = \frac{N_{c}*\eta_{c}*\eta_{z}}{a*b*v}$$

gdzie:

N_c – potrzebna moc ciągnika,

v – prędkość agregatu,

η_c – współczynnik sprawności przeniesienia mocy, uwzględniający jej straty w przekładniach (przyjmuje się η_c=0,9)

η_z – współczynnik zapasu mocy silnika przyjmowany w granicach η_z=0,7-0,8

a – szerokość robocza glebogryzarki,

b – głębokość pracy.

v	A
0,2	636,6667
0,3	424,4444
0,4	318,3333
0,5	254,6667
0,6	212,2222
0,7	181,9048
0,8	159,1667
0,9	141,4815
1	127,3333
1,1	115,7576
1,2	106,1111
1,3	97,94872
1,4	90,95238
1,5	84,88889
1,6	79,58333
1,7	74,90196
1,8	70,74074

Tab.6

Biorąc pod uwagę pracę jednostkową agregatu (Tab.5) i pracę jednostkową ciągnika o zadanej mocy można sporządzić wykres zmian pracy jednostkowej w zależności od prędkości jazdy agregatu (v) i parametrów napędu zespołu roboczego.