OBLICZ SWÓJ ZESTAW

[MECHANIZATOR]

Witam

W związku z częstymi tematami typu czy ciagnik da rade takiej a takiej maszynie postanowiłem stworzyc temat dzieki któremu będziecie mogli wykonać obliczenia dzieki którym udowodnicie sobie w dużym przyblizeniu czy dany ciagnik da rade

Pamietac należy jednak ze są to obliczenia oparte w duzej mierze o współczynniki które przyjmujemy z praktyki bądź musimy je zaczerpnąć z odpowiednich tabel i dokładność naszych obliczen zalezy od trafnosci wyboru wspołczynników ? dla jednych są to proste obliczenia dla innych mogą okazać się czarną magią ale mam nadzieje ze komuś może się to przyda

Z uwagi na roznorodność maszyn wystepujacych w rolnictwie na poczatek zaprezentuje tylko obliczenia dotyczące prostszych maszyn tak żeby nie zagmatwać sytuacji na samym poczatku

 

OBLICZENIA DOTYCZĄCE PŁUGÓW

 

Chcąc sprawdzic czy nasz ciagnik da sobie radę z pługiem musimy poznać 3 wielkosci:

- opór całkowity pługa (Fopp)

- siłę uciągu ciągnika zależną od mocy (Fup)

- siłę uciągu ciagnika zależną od masy (Fufi)

 

Opór całkowity płóga wyliczamy z zależności Fop = a*br*kj gdzie

a = głęmokość orki w metrach

br = szerokość robocza pługa w metrach

kj = opór jednostkowy orki w kN/m2

wartość kj dobieramy z tabel znajac rodzaj gleby na której wykonujemy orkę:

- bardo lekka ponizej 30

- lekka 30-40

- srednia 40-60

- ciężka 60-80

- bardzo ciezko powyzej 80

 

Siła uciagu ciągnika zależna od mocy Fup = (Ps*ns)*no / vr

Ps ? moc silnika kW (1 KM = 0,736 kW)

ns ? stopień wykozystania mocy (w tym miejscu zakładamy ile mocy pozostawiamy sobie w rezerwie na pokonywanie wzniesien i na zmiany struktury gleby zaleca się aby na glebach mozaikowatych i w terenach pagórkowatych stosować wieksze rezerwy mocy ? najczestszą stosowaną w praktyce wielkosia jest 15% rezerwa mocy co daje nam wspolczynnik 0,85)

no ? sprawność ogólna przyjmowana na poziomie 0,5-0,6 w zaleznosci od obciazenia im wieksze obciazenie tym wyzszy wspolczynnik do obliczen najlepiej stosować 0,6

vr ? zakładana predkość robocza w metrach na sekunde (przelicznik m/s = km/h dzielimy przez 3,6)

 

siła uciągu ciągnika zależna od mocy Fufi = (Gfc*9,81/1000)*(fi-f)

Gfc ? masa ciągnika w kg (jeśli ciagnik ma naped tylko na jedna oś to do obliczeń przyjmujemy tylko 80% jego masy)

fi ? wspolczynnik oporu toczenia ? zalezy od podloza

f? wspolczynnik przyczepnosci kół

Dla roznych rodzajów podłoza wspolczynniki fi i f dobieramy

- asfalt suchy fi= 0,7-0,9 f= 0,012

- asfalt mokry fi = 0,5-0,7 f=0,012

- beton suchy fi= 0,8-1,0 f= 0,01

- beton mokry fi= 0,5-0,8 f= 0,01

- droga polna sucha gliniasta fi=0,8 f=0,035

- droga polna sucha piaszczysta fi= 0,7 f=0,035

- ściernisko suche fi=0,7-0,9 f=0,08

- ściernisko mokre fi= 0,6 f=0,1

- pole zaorane świeże fi=0,4-0,5 f=0,15

- pole zaorane zleżałe fi=0,5-0,7 f=0,12

 

gdy wykonamy powyzsze obliczenia mozemy przystapić do analizy wyników

 

- z dwóch obliczonych sił uciagu wybieramy tą mniejszą i sprawdzamy czy opór naszego pługa jest niższy od tej wartosci jesli tak jest to nasz zestaw jest prawidłowo dobrany jesli jednak opor pługa jest wyzszy oznacza to tyle ze nasz ciagnik danemu pługowi nie da rady

 

a teraz przykład

Zetor 7211 ma orać pługiem 3-skibowym ściernisko mokre na glebie klasy 4b

 

potrzebne dane

Gfc = 3000kg

Ps = 48,5kW (65 KM)

kj = 45 kN/m2

fi = 0,6

f = 0,1

a = 0,22m (22 cm)

br = 1,05m (3*35 cm)

ns=0,85 no=0,6

vr= 1,94 m/s (7km/h)

 

Opór całkowity pługa to Fop = 0,22*1,05*45 = 10,4 kN

Siła uciagu z mocy Fup = ((48,5*0,85)*0,6)/1,94 = 12,8 kN

Siła uciągu z masy Fufi = ((3000*9,81)/1000)*(0,6-0,1) = 14,7 kN

 

maksymalna siła uciagu tego zestawu to 12,8 kN i jest wieksza od oporu pługa równego 10,4kN stąd zestaw jest prawidłowo dobrany do wykonania orki w założonych warunkach

 

pozdrawiam i zapraszam do dyskusji chetnie odpowiem na pytania

[chłop z mazur]

Ps – moc silnika kW (1 kW = 0,736 KM)

 

Tak na moje to jest odwrotnie tzn 1 KM = 0,736 KW czyli 1KW = 1,36KM

 

A po za tym to temat ekstra.

[MECHANIZATOR]

a no fakt mały błąd sie wkradł - myslałem dobrze a zle napisałem dzieki za poprawke

[bobert21]

Dzieki napewno niektorym sie to przyda. Spryciaz z Ciebie

[Balzak]

Miałem to na użytkowaniu maszyn rolniczych na studiach. metoda całkiem OK, ale trzbe awiedziec co do czego

[Olik]

Sam to wymyśliłeś ?:>

 

PS: A ja to przypnę i napiszę ładnie dużymi literkami

[kobra89]

Wlasnie sobie policzylem:

Zestaw NH TD 5040 i Kverneland AB 100 4 skibowy.

no i tak mi wyszlo ze na lekkich glebach, na glebokosci 25cm i predkosci 8km/h i szerokosci orki 160cm spojnie da rade, dodam ze doliczylem gorki:P

[MECHANIZATOR]

hehe - tez to miałem na studiach dlatego sie dziele informacjami

 

moze dopisze tylko ze chcąc wykozystać te obliczenia do innych maszyn to trzeba zastapic opór pługa oporem narzedzia badz maszyny a oblicza sie to z zależnosci

Fop=br*k

 

br - szerokość robocza

k - opor jednostkowy który wynosi

 

brony talerzowe - 2 - 8 kN/m

brony zebowe ciezkie zawieszane - 0,6 - 0,8 kN/m

brony zębowe lekkie - 0,35-0,55

agregat uprawowy (wał strunowy+kultywator+wał strunowy) - 2,2-3,6 kN/m

agregat ścierniskowy - 3 - 9 kN/m

[Balzak]

a moze jeszcze wrzucić bilans mocy ciągnika

[kobra89]

OOOOOO dobry pomysl. Przydaloby mi sie cos takiego

[MECHANIZATOR]

moze puzniej bo z tym jest troche tłumaczenia jak sam wiesz tam kazdy szczegół ma znaczenie a nie chce zagamatwać sytuacji na poczatek - mosiałbym sobie pozatym nieco odswierzyc wiedze z tego zakresu powiem tylko ze mam to w planach

[Olik]

O przydało by się. Jeśli posiadasz to tak.

EDIT: To jeśli Balzak to też ma gdzieś zapisane to niech on wrzuci, co?

[MECHANIZATOR]

no to moze zróbmy tak ze ja zrobie bilans mocy dla wspomnianego wczesniej zestawu zetor 7211 z trzyskibowym pługiem a jak ktos bedzie zainteresiony to sobie policzy dla swojego przykładu - poczekajcie tylko zrobie sobie obliczenia na brudno i zapodam wyniki z cała procedurą

 

EDIT

juz mam obliczenia - przedstawiają sie one nastepująco

 

Fop= z poprzednich obliczen = 10,4 kN

Ff = opór przetaczania ciagnika - ((Gfc*9,81)/1000)*f co daje w naszym przykładzie --> ((3000*9,81)/1000)*0,1= 2,9 kN

Fk = siła obwodowa na kołach ciągnika - Fop + Ff = 10,4 + 2,9 = 13,3 kN

 

znając siły przechodzimy do obliczania mocy

Pu - moc uciągu = Fop * vr = 10,4 * 1,94 = 20,18 kW (tyle mocy zuzywane jest na opory robocze pługa)

Pf - moc tracona na opory przetaczania ciagnika = Ff * vr = 2,9 * 1,94 = 5,63 kW

Psigma - moc tracona na poslizg kół = (Fk*vr*sigma) / (1 - sigma) = (13,3*1,94*0,05)/(1 - 0,05) = 1,36 kW (przyjałem poslizg na poziomie 5 % czyli 0,05)

 

przechodzimy do obliczania mocy efektywnej czyli mocy która jest rzeczywiscie pobierana z silnika

 

Pe = (Pu+Pf+Psigma)/0,85 ---> Pe = 32 kW

 

znając moc efektywną obliczamy stopien wykorzystania mocy silnika

np = Pe/Ps = 32/48,5 = 0,66

 

oznacza to tyle ze w danych warunkach wykorzystywane jest 66% mocy nominalnej silnika - wnioskować stad mozna ze w danych warynkach ciagnik ten moze pracować z wyzsza od założonej predkością co przyczyni się do zwiekszenia wykorzystania mocy nominalnej a przez to orka stanie sie ekonomiczniejsza

[Balzak]

A o to teoria co do bilansu mocy ciagnika

 

 

 

 

ok poprawione

[Olik]

Balzak ale troszeczkę to za małe. Wrzuć w większym rozmiarze

[MECHANIZATOR]

ja niestety nie posiadam takowej "kserówki" z wzorkami bo korzystam z 3 ksiazek - w poprzednim poscie zrobiłem juz ten przykładowy bilans - i w miare mozliwosci i wolnego czasu moge zrobic takie bilanse dla osób które dostarcza wszystkie potrzebne dane - oczywiscie jak czegos nie bedziecie mogli znaleść albo nie wiecie jak dobrac to ja to zrobie sam - ale podstawowe dane musza być - zeby mi poprostu nikt nie pisał zebym mu policzył C-360 z talerzówką bo to jest troche mało precyzyjne - a jak znajde czas to policze i podam na forum - dane najlepiej wpisać w tym temacie a ja pokolei bede sie do nich ustosunkowywal

[kobra89]

Calkiem inny wynik mi wyszedl jak na ulotce ;/

[Malutki]

Siła uciagu ciągnika zależna od mocy Fup = (Ps*ns)*no / vr

Ps ? moc silnika kW (1 KM = 0,736 kW)

ns ? stopień wykozystania mocy (w tym miejscu zakładamy ile mocy pozostawiamy sobie w rezerwie na pokonywanie wzniesien i na zmiany struktury gleby zaleca się aby na glebach mozaikowatych i w terenach pagórkowatych stosować wieksze rezerwy mocy ? najczestszą stosowaną w praktyce wielkosia jest 15% rezerwa mocy co daje nam wspolczynnik 0,85)

no ? sprawność ogólna przyjmowana na poziomie 0,5-0,6 w zaleznosci od obciazenia im wieksze obciazenie tym wyzszy wspolczynnik do obliczen najlepiej stosować 0,6

Nie jestem 100 % pewien ale mi obiło się o uszy że współczynnik 0,6 używamy do obliczeń jeśli mamy do czynienia z ciągnikiem z napędem na jedną oś. Natomiast jeśli mamy do czynienia z ciągnikiem 4x4 to używamy współczynnika 0,8.

 

Zrobiłem też teoretyczne wyliczenia dla Ursusa 3514 z pługiem 2x40 w głębokiej orce (30cm) w glebie średnio ciężkiej.

Opór całkowity pługa to Fop = 0,3*0,8*60 = 14,4 kN

Siła uciagu z mocy Fup = ((35*0,85)*0,6)/1,94 = 9,2 kN - przyjmując założenia Mechanizatora

Siła uciagu z mocy Fup = ((35*0,85)*0,8)/1,94 = 12,3 kN - wedle moich założeń

Siła uciągu z masy Fufi = ((2774*9,81)/1000)*(0,6-0,1) = 13,6 kN - masa za TractorData.com

Wychodzi na to że ciągnik mógłby orać tym pługiem dopiero jeśli prędkość orki spadnie poniżej 6 km/h w przypadku moich założeń albo poniżej 4 km/h dla założeń Mechanizatora. I jak to się ma do tych co robią głębokie orki pługami 3 skibowymi przy użyciu C330 albo T25 ??

[MECHANIZATOR]

sorki ale chyba koledze sie cos pomienszało bo przy danych załozeniach ten ciagnik (teoretycznie) nie ma prawa pojechac z prostego powodu poniewaz majac nawet 12,3 kN uciagu nie jest tym samym w stanie pokonać oporu rzędu 14,4 kN - co do tego czy 0,6 czy 0,8 to powiem ze 0,6 bo 0,8 stosujemy przy oblicznaniu siły uciagu wynikajacej z masy ciagnika jesli ciagnik jest napedzany tylko na tylną oś wtedy jego masę mnożymy przez wspomniane 0,8 a jesli ciagnik jest napedzany na wszystkie koła wtedy mnożymy jego mase razy 1

 

rzeczywiscie przyjmując moje załozenia ciagnik ten bedzie poruszał sie z predkością 4 km/h - jesli posiadasz taki zestaw i z praktyki wiesz ze mozna nim w takich warunkach pracowac szybciej powód moze byc tylko jeden - mianowicie przyjety przez ciebie opór gleby jest zbyt duży

 

błędu mozna dopatrywac sie takze w tym ze przyjałeś wspołczynniki wykozystania mocy i uciagu na poziomie 0,85 i 0,9 - gdybyś przyjął ze wspolczynnik wykozystania mocy równy jest 0,95 a wsp wykozystania uciagu 0,95 wtedy predkość dla tego zestawu wyniosła by 4,7 km/h

 

błąd moze tkwic w takim szczegule jak głebokość orki - czy rzeczywiscie jest te 30 cm

 

a co do orki głębokiej C-330 z pługiem 3 skibowym - prosze bardzo - mozna tylko ze wtedy predkość jest niska to raz a dwa to wzrasta stopien wykozystania mocy silnika i jesli wzrosnie on powyzej 90% wtedy ciagnik ten spala niewspolmiernie wiecej paliwa niz wykozystanie do tego celu wiekszego ciagnika

[andrzej2110]

Mechanizator a mógłbyś wyliczyć dla agregatów uprawowych?? Ciekawe co teoria powie na mój zestaw 3512+agregat2,8m

[MECHANIZATOR]

tylko musiał bys uscislic co wchodzi w skłąd owego agregatu bo to ma akurat znaczenia no i jeszcze pozostałę dane - Masa ciagnika moc i jaka gleba

[andrzej2110]

Fotki agregatu w galerii. Film też jest. Moc ciągnika 47km. Masa ciągnika hmm nie wiem. Gleba 3b-6 klasa. Teren w miarę równy (czasem gdzieś górka)

[MECHANIZATOR]

hmm - mało precyzyjne te twoje dano no ale cóż - postarm sie coś z tego wykombinować

 

Dane ciągnika

Ursus 3512 (MF 255)

masa ciągnika Gfc = 2520 kg

moc ciągnika Ps = 35 kW (47 KM)

zakładany stopień wykorzystania mocy silnika = 0,85

zakładany stopień wykorzystania siły uciagu = 0,9

współczynnik f = 0,12

zakładany poślizg kół ciagnika =0,05

sprawność ogólna = 0,6

zakładana prędkość robocza 9 km/h (2,5 m/s)

 

Dane agregatu

brona ciężka + wał strunowy podwójny

opór jednostkowy Kj = 0,8 + 0,5 + 0,5 = 1,8 kN/m

szerokość robocza 2,8 m

 

Obliczenia

opór agregatu = 2,8 * 1,8 = 5,04 kN

opór toczenia ciągnika = 2,97 kN

siła obwodowa na kołach = 8,01 kN

 

siła uciagu z masy = 19,78 kN

siła uciagu z mocy = 7,14 kN (przy założonej prędkośći 9 km/h - im wyzsza prędkość tym ta siła mniejsza)

 

moc uciągu = 5,04 * 2,5 = 12,60 kW

strata mocy na opory ciagnika = 2,97 * 2,5 = 7,43

strata mocy na poślizg = 8,01* 0,05 * 2,5 / 0,95 = 1,05

 

moc efektywna = 12,60 + 7,43 + 1,05/0,85 = 24,8 kW

 

stopień wykozystania mocy silnika = 24,8 / 35 = 0,71

 

oznacza to że ciagnik z tym agregatem zużywa 71% mocy dostepnej z silnika - wnioskowac stad mozna ze istnieje mozliwośc zwiekszenia predkości roboczej lub szerokości roboczej tak aby wspołczynnik ten doszedł do wielkosci 0,8 - 0,85

 

PS - wychodzi na to ze mozesz nim pomykać nawet 10,5 km/h lub poszerzyć agregat do 3,7m to są jednak tylko obliczenia i nie należy ich stosować jako pewnik

[andrzej2110]

10,5 km/h hmm jeżdżę czasem i więcej (w drugim przejeździe). Użyłeś wskaźnika dla bronny ciężkiej ą masz dla brony redlicowej?? Bo to właśnie taka jest.

 

PS: Katalogowa masa jest chyba bez kabiny. Kabina wazy 300kg

[MECHANIZATOR]

nie mam do redlicowej - ale raczej duzych roznic nie bedzie w oporze roboczym