07/12/ Corso di Laurea Scienze e Tecnologie Agrarie Esercizi di Meccanizzazione agricola Dipartimento Ingegneria del Territorio - Università degli Studi di Sassari Problema 1 Il parco trattoristico di un’azienda maidicola è costituito da 3 trattori gommati aventi le seguenti caratteristiche: Tipo Potenza (kW) Massa posteriore (kg) Massa anteriore (kg) 2RM 40 850 1410 4RM 60 1415 1980 4RM 77 2025 2905 Dovendo procedere alla semina del mais (va = 10 km/h) mediante una seminatrice di precisione di tipo pneumatico dotata di nf = 8 file, Stabilire quale fra i trattori disponibili sia da scegliere per il razionale svolgimento dell’operazione. 2 07/12/ Al riguardo, si consideri che per il corretto funzionamento della seminatrice, di tipo portato, è necessario sviluppare alla p.d.p. del trattore una potenza Pcs = 2,8 kW/fila e vincere una resistenza specifica alla trazione Ftrs = 650 N/fila La potenza necessaria alla p.d.p. è: Pc = Pcs " nf = 2,8 " 8 = 22, 4 kW = 22,5 Mentre la forza di trazione risulta: Ftr = Ftrs ! nf = 650 !8 = 5.200 N ! Conseguentemente poiché è va = 10 km/h = 2,78 m/s, la potenza al gancio che il trattore deve sviluppare è pari a: Ptr = Ftr " va = 5.200 " 2,78 = 14.456 W = 14,5 kW 3 ! Considerando che per questo tipo di accoppiamento (MO portata, richiedenti forza di trazione e coppia alla p.d.p.) si possono considerare rendimenti globali del trattore ηg = 0,65-0,75, la potenza nominale del motore risulta: Pm = Ptr +Pc 22,5 + 14,5 = = 52,9kW "g 0,70 Per la semina, dunque, risulta razionale scegliere il trattore gommato con potenza nominale Pm = 60 kW a 4RM. ! Del resto, tale trattore, che pesa G = m x g = (1415 + 1980) g = 33.305 N riesce ad esercitare una forza di trazione massima che nelle Condizioni di letto di semina (ca = 0,35), risulta di Ftr(max) = G ! k ! ca = 33.305!1! 0,35 = 11.657 N 4 07/12/ Problema 2 Determinare la potenza Pm (kW) di un trattore gommato del tipo a 2RM necessaria per il funzionamento di un’irroratrice porta a polverizzazione meccanica caratterizzata da una richiesta di potenza alla p.d.p. Pc = 12 kW Assumendo il valore medio ηg = 0,69, la potenza motore Pm (kW) risulta: Pm = Pc 12 = =17, 4 kW !g 0, 69 5 Problema 3 Una mietitrebbiatrice che opera su frumento tenero possiede una capacità operativa di lavoro Co = 18 t/h di massa organica (granella + paglia). Supponendo che la resa in granella sia Mg = 6 t/ha, determinare la superficie dominata in una giornata di lavoro di t = 10 h Stimando un rapporto sottoprodotto/prodotto (paglia/granella) Kps = 0’8, la quantità di massa organica che la M.O. è in grado di trebbiare risulta: Mg+p = Mg + Mp = Mg + Mg ! Kps = Mg ! (1 + Kps) = 6 ! (1 + 0,8) = 10,8 t/ha ove Mp (t/ha) è la produzione di paglia. La capacità operativa di lavoro vale, dunque: Co 18 Co = Mor = 10,8 = 1,67 ha/h La superficie a frumento giornalmente dominata dalla mietitrebbiatrice A = Co ! t = 1,67!10 =16, 7 ha 6 07/12/ Problema 4 Determinare la potenza nominale Pm (kW) di un trattore gommato di tipo 4RM per il funzionamento di una seminatrice a righe pneumatica a distribuzione centralizzata che procede a va = 7 km/h (1,94 m/s) ed è caratterizzata da: larghezza di lavoro b = 3,00 m; potenza media specifica assorbita alla p.d.p. Pcs = 1,5 kW/m di larghezza di lavoro; Resistenza specifica di trazione ρ = 1.100 N/m di larghezza di lavoro. Poiché risulta: Ptr = Ftro ! va = ! ! b ! va = 1.100 ! 3,0 !1,94 = 6.402 W = 6,5 kW Pc = Pcs ! b = 1,5! 3,0 = 4,5 W si ricava Pr = Ptr + Pc = 6,5 + 4,5 = 11 kW Assumendo un rendimento globale medio ηg = 0,68, la potenza Nominale sarebbe pari a: Pm = Pr 11 = = 16,2 kW = 17 kW !g 0, 68 7 Essendo il trattore del tipo 4RM, il corrispondente peso aderente Ga (N) risulta: Ga = Pm ! ! ! k = 17.500 !1 = 9.350 N Occorre, tuttavia, considerare che nelle condizioni operative descritte, Assumendo ca = 0,30, si ha anche che: Ga = Ftro 3.300 = = 11.000 N ca 0,30 A cui corrisponde una potenza nominale mediamente pari a: Pm = Ga 11.000 = = 20 kW ! ! k 550 !1 Risulta evidente che, in questo caso, il dimensionamento del trattore Si deve effettuare non sulla base dell’assorbimento di potenza della M.O. bensì sulla forza di trazione richiesta dalla seminatrice. 8