5. Расчет оптимального состава мта

Расчет количества сельскохозяйственных машин и определение коэффициента загрузки трактора

1 Рекомендуемая скорость, на которой качественно осуществляется культивация и достигается высокая производительность лежит в интервале от 6 до 12 км/ч.

2 По скорости агрегатирования выбираем передачи трактора, на которых скорости не выше, чем по агротехническим требованиям и выписываем эти скорости и номинальные тяговые усилия.

Таблица 2 – Скорости и тяговые усилия по передачам трактора К-700

Передача	Скорость трактора, км/ч	Тяговое усилие, кН
Вторая	9	12,5
Третья	11,1	8,6

3 Определяем тяговое усилие (P_крα) трактора с учетом величины подъема местности по формуле:

р_крα = P_крн – G sinα, кН (1)

где P_крн - номинальное тяговое усилие трактора, кН;

G – вес трактора, кН (3490*9,81/1000=34,2 кН);

α - угол подъема (sin5⁰=0,087).

р_крα(2) = 12,5 – 34,2*0,087= 9,52 кН;

р_крα(3) = 8,6 – 34,2*0,087 = 5,62 кН;

4 Максимальную ширину захвата агрегата (B_max) определим по формуле:

B_mах = P_крα /( к¹ + g sinα ), м (2)

где к¹ - удельное тяговое сопротивление с/х машины с учетом нарастания скорости [2];

g – удельный вес с.-х. машины, приходящийся на единицу ширины ее захвата, кН/м, [1].

Так как скорость движения МТА больше 5 км/ч, то определяем к¹ по формуле:

к¹ = к ( 1 + Δк ( v_т – v₀ )), кН/м (3)

где к – удельное тяговое сопротивление при 5 км/ч;

Δк – темп нарастания удельного тягового сопротивления при возрастании скорости;

v_т - теоретическая скорость на передаче;

v₀ - начальная скорость, 5 км/ч.

к¹(2) = 1,7 (1 + 0,05(9 – 5)) = 2,04 кН/м;

к¹(3) = 1,4 (1 + 0,05(11,1 – 5)) = 1,83/м;

Определяем максимальную ширину захвата агрегата (B_max):

B_mах(2) = 9,52 / (2,04+ 2,5*0,087) = 4,22 м;

B_mах(3) = 5,62 / (1,83 + 2,5*0,087) = 2,74 м;

5 Определяем количество машин (n) в агрегате (с округлением до ближайшего целого меньшего числа):

n = B_maх/b_к, (4)

где – b_к, м – конструктивная ширина захвата агрегата;

Выбираем культиватор для 3 передачи второго режима и для 4 передачи второго режима.

n(2) = 4,22 / 4,2= 1,004 КРН-4,2;

n(3) = 2,74 / 2,8 = 0,98 КОН-2,8;

6 Находим рабочую ширину захвата (B_агр) агрегата:

B_агр = n b_к, м, (5)

B_агр (2) = 1*4,2 = 4,2 м;

B_агр (3) = 1*2,8 = 2,8 м;

7 Тяговое сопротивление (R_агр ) агрегата:

R_агр = B_агр к¹, кН (6)

R_агр (2) = 4,2*2,04= 8,568 кН;

R_агр (3) = 2,8*1,83=5,124 кН;

8 Определяем коэффициент загрузки трактора (η) по тяговому усилию:

η = R_агр/ р_крα, (7)

η(2) = 8,568/9,52=0,9 (90%);

η(3) = 5,124/5,62=0,91 (91%);

6. Определение сменной производительности и расхода топлива

1 Сменная техническая производительность (W_см) определяется следующим образом:

W_см = 0,1 B_агр β V α T_см τ, га/см (8)

где T_см = 8 ч – время рабочей смены, [1];

α = (V_раб/V_к) = (0,85…0,95) – коэффициент скорости;

β = (В_раб/В_к) = (0,85…0,9) – коэффициент ширины захвата;

τ = (Т_р/Т_с) = (0,75…0,85) – коэффициент времени смены.

W_см(2) = 0,1*4,2*0,9*9*0,85*8*0,8 = 18,5 га/см;

W_см(3) = 0,1*2,8*0,9*11,1*0,85*8*0,8 = 15,22 га/см;

2 Погектарный расход топлива (G_га) на передачах определяем по формуле:

G_га = (G_р*Т_р + G_хх*Т_хх + G_ос*Т_ос)/ W_см, кг/га, (9)

где G_ос(1,3), G_хх(3,3…4,5), G_р(8,5…11,6) - расход топлива соответственно: на остановках, при холостом ходе, при работе агрегата;

Т_ос, Т_хх, Т_р – время, затраченное соответственно: на остановки, при холостом ходе и при работе агрегата.

Т_р = Т_см* τ, ч, (10)

Т_р = 8*0,8 = 6,4 ч;

Т_хх = 0,1 Т_р, ч, (11)

Т_хх = 0,1*6,4 = 0,64 ч;

Т_ос = 0,5 ч.

G_га(2) = [(10*6,4) + (4*0,64) + (1,3*0,5)] / 18,5 = 3,64 кг/га;

G_га(3) = [(10*6,4) + (4*0,64) + (1,3*0,5)] / 15,22 = 4,42 кг/га;

После проведенных расчетов для двух передач трактора ЮМЗ-6, выбираем ту, на которой коэффициент загрузки трактора по тяге (η) и сменная производительность (W_см) – наибольшие, а погектарный расход топлива (G_га) – наименьший.

При работе трактора на второй передаче соблюдаются все вышеперечисленные требования:

η(2) = 90%;

W_см(2) = 18,5 га/см;

G_га(2) = 3,64 кг/га.