РозрахунковО-графічна робота №4

ТЕМА: РОЗРАХУНОК СКЛАДУ ТА ПРОДУКТИВНОСТІ ПРИЧІПНОГО ПОСІВНОГО АГРЕГАТУ

Мета роботи: засвоїти методику розрахунку складу та продуктивності причіпного посівного агрегату.

Час: 4 год (2 заняття).

ЗАВДАННЯ. Визначити швидкісний режим роботи агрегату з врахуванням агротехнічних вимог. Вибрати робочі передачі трактора, розрахувати число сівалок та обрати зчіпку. Правильність вибору робочої передачі трактора оцінити за допомогою коефіцієнтів використання тягового зусилля, тягової потужності,умовного тягового ККД трактора. Визначити продуктивність посівного агрегату за зміну.

Хід роботи. Для розрахунку складу тягових причіпних посівних агрегатів встановлюють діапазон оптимальних значень швидкостей руху агрегату при сівбі заданої культури (табл. 3.4).

Обирають робочі передачі трактора, які забезпечують оптимальні значення руху агрегату, та знаходять оптимальну силу тяги трактора на обраних передачах.

Розрахунок складу агрегату можна виконувати за визначенням найбільшої ширини захвату агрегату або максимальної кількості машин в агрегаті.

Максимальну кількість машин в агрегаті визначають для всіх раціональних робочих передач трактора, які знаходяться в інтервалі технологічно допустимих швидкостей із заокругленням до найближчого меншого цілого числа.

(4.1)

де ступінь завантаження трактора за тяговим зусиллям;

номінальне тягове зусилля трактора на обраній передачі, кН;

вага трактора, кН;

похил місцевості, %;

тяговий опір зчіпки для попередніх розрахунків приймають 1,5 кН, а потім уточнюють для обраної зчіпки, кН;

тяговий опір однієї машини визначають за формулою:

(4.2)

де розрахунковий тяговий опір сільськогосподарських машин з урахуванням швидкості руху, кН/м;

конструктивна ширина захвату машини, м;

вага машини, кН.

Розрахунковий питомий тяговий опір машин з урахуванням швидкості руху:

(4.3)

де робочий питомий тяговий опір машини (кН/м), що відповідає швидкості руху ;

робоча швидкість руху агрегату на обраній передачі, км/год;

темп зростання питомого тягового опору машини залежно від швидкості руху агрегату, %.

Якщо в агрегаті більше однієї машини, підбирають зчіпку попередньо визначивши її фронт, тобто відстань між місцями кріплення крайніх машин (табл. 4.1):

(4.4)

де кількість машин в агрегаті.

Тяговий опір зчіпки:

_(4.5)

де вага зчіпки, кН;

коефіцієнт опору коченню ходових коліс зчіпки, кН (табл. 4.3).

Тяговий опір агрегату:

(4.6)

Таблиця 4.1

Коротка технічна характеристика зчіпок

Марка зчіпки	Ширина захвату, м	Фронт, м	Вага, кН	Агрегатується з тракторами
СГ-21	21,0	18,5	15,7	К-700А, К-701, Т-150, Т-150К, ДТ-75
СП-16	16,0	13,5	17,6	К-700А, К-701, Т-150, Т-150К, ДТ-75, Т-70С
СП-11	10,8	8,0	8,2	Т-150К, Т- 150, ДТ-75, ЮМЗ-6АЛ, МТЗ-80/82, Т-70С
С-18У	21,6	18,0	10,1	К-700А, К-701, Т-150, Т-150К, ДТ-75

Дати оцінку завантаження трактора при роботі агрегату на кожній передачі:

(4.7)

Таблиця 4.2

Значення кінематичної довжини

Марка трактора		Марка зчіпки, сівалки
Т-40М	1,32	СГ-21	8,0
МТЗ-50, МТЗ-52	0,94	СП-16	6,4
ЮМЗ-6Л	1,3	СП-11*	6,7
МТЗ-80, МТЗ-82	1,3	СЗ-3,6, СЗУ-3,6	3,49
Т-150К	2,4	СЗП-3,6	3,98
К-701	2,9	СЗТ-3,6	3,70
Т-70С	1,85	СЗС-2,1	3,92
ДТ-75, ДТ-75М	1,55	СЗС-2,1М	3,85
Т-150	2,55	ЛДС-6	7,50
Т-4А	1,65

* З подовжувачами

За основі приймають ту передачу, для якої значення найбільше, але не перевищує допустиме (табл. 3.3).

Побудувати графік тягової характеристики трактора для основної передачі та визначити робочу швидкість агрегату V_р.

Коефіцієнт використання максимальної тягової потужності:

(4.8)

де витрати потужності на тягу машин агрегату, кВт.

(4.9)

максимальна тягова потужність трактора на даній передачі, кВт.

(4.10)

Таблиця 4.3

Значення коефіцієнтів опору коченню машини або зчіпки

Умова руху	На пневматичних шинах			На металевих колесах
	навесні	наприкінці весни, літом, на початку осені	восени
Польова дорога	0,15…0,07	0,06…0,04	0,06…0,09	0,06…0,08
Стерня багаторічних трав	0,17…0,07	0,06…0,05	0,08…0,09	0,08…0,10
Стерня після озимних	0,24…0,09	0,09…0,07	0,09…0,15	0,09…0,11
Стерня злущена	-	-	0,10…0,12	0,16…0,18
Поле після картоплі	0,27…0,13	0,11…0,09	0,12…0,18	-
Поле після культивації	0,33…0,15	0,13…0,11	0,14…0,20	0,22…0,24
Злежала рілля	0,40…0,20	0,15…0,12	0,15…0,19	-
Свіжозоране поле	0,44…0,24	0,25..0,18	0,20…0,30	-

Значення максимальної тягової потужності можна не розраховувати, а взяти з тягової характеристики трактора.

витрати потужності на подолання підйому, кВт.

(4.11)

робочі швидкості руху відповідно при фактично тяговому опорі машини та номінальному значенні тягові зусилля трактора , км/год.

Коефіцієнт корисного використання номінальної потужні двигуна трактора (умовний тяговий ККД трактора)

(4.12)

Для раціонально-скомплектованого агрегату умовний тяговий ККД сучасних колісних тракторів становить 0,60…0,75, гусеничних – 0,65…0,85.

Раціонально складений посівний агрегат має задовольняти вимогам агротехніки щодо якості роботи, забезпечувати економічну роботу двигуна трактора і високу продуктивність.

Змінну продуктивність МТА визначають за формулою:

(4.13)

де робоча ширина захвату, м;

час основної (чистої) роботи агрегату, год.

Час основної роботи агрегату протягом зміни становить:

(4.14)

де тривалість зміни, ;

підготовчо-заключний час, який витрачається проведення щозмінного технічного обслуговування агрегату, підготовку до переїзду, переїзди на початку та наприкінці зміни, одержання наряду і здачу роботи, ;

час організаційно-технічного обслуговування агрегату в загінці, ;

витрати часу на відпочінок та особисті потреби обслуговуючого персоналу, ;

коефіцієнт поворотів;

коефіцієнт технологічного обслуговування посівних агрегатів, який враховує простої, пов'язані з заправкою сівалок насінням та добривами.

Коефіцієнт поворотів розраховують за формулою:

(4.15)

де тривалість часу одного повороту агрегату, хв (табл. 4.5);

робоча довжина гону, м;

(4.16)

де довжина загінки (ділянки, поля), м;

ширина поворотної смуги, м.

На сівбі агрегати рухаються, як правило, човниковим способом, за яким в кінці загінки здійснюють грушовидні петльові повороти.

Ширина поворотної смуги для петльових поворотів дорівнює:

(4.17)

де радіус повороту агрегату, хв.

довжина виїзду смуги, м.

Радіус повороту одно- і двосівалкового причіпних агрегатів становить 1,6В_к, трисівалкового — 1,3В_к, чотирьох і більше – приблизно дорівнює конструктивній ширині захвату агрегату

Для причіпних посівних агрегатів довжина виїзду агрегату:

(4.18)

де кінематична довжина агрегату, м.

Кінематична довжина агрегату:

(4.19)

де кінематична довжина відповідно трактора, зчіпки та робочої машини, м.

Насінням і мінеральними добривами сівалки завантажують одночасно. Завантаження в сівалки передбачено: при нормі висіву більше 18 кг/га механізованим способом - за допомогою автонавантажувача, насіння трав та мінеральних добрив - вручну.

Коефіцієнт технологічного обслуговування, який враховує витрати часу на завантаження сівалок насінням та добривами.

(4.20)

де тривалість часу одного завантаження посівного арегату насінням (табл. 4.5);

продуктивність агрегату за годину основної роботи, га/год;

норма висіву насіння, кг/га;

місткість насіннєвого ящика однієї сівалки, м³ (табл. 4.4);

об'ємна маса насіннєвого матеріалу, кг/м³;

коефіцієнт використання місткості насіннєвого ящика, .

Приклад. Розрахувати склад та продуктивність причіпного посівного агрегату. Первинні дані: трактор Т-150К, стерньова сівалка СЗС-2,1М, агрофон - стерня зернових колосових культур, довжина загінки L=950 м, питомий тяговий опір – К_О=1,82 кН/м, темп зростання питомого тягового опору , похил місцевості і=4,0%, вага трактора G=76,0 кН, вага сівалки G_м=11,2 кН.

Таблиця 4.4

Коротка технічна характеристика причіпних сівалок

Марка сівалки	Ширина захвату, м	Місткість ящиків, дм3		Вага, кН
		для насіння	для добрива
СЗ-3,6	3,6	453	212	14,5
СЗУ-3,6	3,6	453	212	14,8
СЗТ-3,6	3,6	453	212/86*	18,3
СЗП-3,6	3,6	453	212	18,7
ЛДС-6	5,5	690	360	28,5
СЗС-2,1	2,05	275	140	12,5
СЗАС-2,1	2,05	275	140	11,2

* Для насіння трав'яних культур

Встановлюють діапазон оптимальних швидкостей руху. Для стерньової сівалки СЗС-2,1М він дорівнює 1...9 км/год (табл. 3.4).

В цьому діапазоні трактор Т-150К має тільки одну передачу: 1-у, для якої V_рн=7,75 км/год; Р_тн=41,6 кН; N_{т тах}=89,6кВт.

Визначають розрахунковий опір сівалки з урахуванням швидкості руху за формулою (4.3):

Тяговий опір сівалки визначають за формулою (4.2):

Таблиця 4.5

Нормативи затрат часу на одне завантаження та поворот посівного агрегату

Марка сівалки	Кількість в агрегаті	Час одного завантаження,хв		Тривалість часу на один поворот, хв
		насінням	мінеральними добривами
СЗ-3,6, СЗТ-3,6	5	13,0	7,5	1,15
СЗП-3,6, СЗО-3,6	4	10,2	6,0	1
СЗЛ-3,6	3	7,9	5,4	0,8
	2	5,6	4,8	0,65
	1	3,8	4,2	0,45
СЗУ-3,6, СЗА-3,6	5	9,0	7,0	1,15
	4	7,0	5,8	1
	3	5,5	5,2	0,8
	2	4,0	4,6	0,65
	1	2,5	4,0	0,45
СЗС-2,1, СЗС-2,1М	7 5 3 2 1	10,5 7,8 5,0 3,7 2,4	5,1 4,5 3,9 3,3 2,7	1 0,8 0,65 0,55 0,45
СЗС-9	7 5 3 2 1	13,3 9,8 6,3 4,5 2,8	- - - - -	1 0,8 0,65 0,55 0,45

Максимальну кількість машин в агрегаті визначають за формулою (4.1):

Заокруглюють до цілого меншого числа, .

Фронт зчіпки визначають за формулою (4.4):

.

Обирають зчіпку СП-16, для якої фронт зчіпки становить 13,5 м, вага G_з=18,0 кН (табл. 4.1).

Тяговий опір зчіпки визначають за формулою (4.5):

Тяговий опір агрегату визначають за формулою (4.6):

Ступінь завантаження трактора оцінюють за формулою (4.7):

Ступінь завантаження трактора знаходиться в допустимих межах

Будують графік тягової характеристики трактора Т-150К на 1-й передачі, агрофон стерня — рис. 4.1. Визначають робочу швидкість: V_р=8,25 км/год.

Визначають витрати потужності на тягу машин агрегату за формулою (4.9):

Витрати потужності на подолання підйому визначають за формулою (4.11):

Значення максимальної тягової потужності беруть з довідкової літератури (додаток).

За формулою (4.8) визначають коефіцієнт використання максимальної тягової потужності:

Визначають умовний тяговий ККД трактора за формулою (4.12):

Умовний тяговий ККД скомплектованого агрегату має знаходиться в межах 0,60...0,75 для сучасних колісних тракторів.

Рис. 4.1. Визначення робочої швидкості та витрати палива за тяговою характеристикою трактора Т-150К (1-а передача)

Раціонально складений посівний агрегат має задовольняти вимоги агротехніки відносно якості роботи, а також забезпечувати максимальну продуктивність.

Продуктивність МТА за годину основного часу визначають за формулою (4.13):

Час основної роботи агрегату протягом зміни визначають за формулою (4.14):

де витрати часу на щоденне технічне обслуговування;

на переїзд на початку та на прикінці зміни;

на підготовку до переїзду;

на одержання наряду;

включає витрати часу на очищення робочих органів сівалки, на перевірку якості роботи, на технологічні регулювання та на технічне обслуговування протягом зміни,

витрати часу на відпочинок та особисті потреби;

Коефіцієнт поворотів визначають за формулою (4.15):

де t_пов=1 хв — тривалість часу одного повороту агрегату (табл. 4.5).

Робочу довжину гону визначають за формулою (4.16):

Ширину поворотної смуги визначають за формулою (4.17):

Таблиця 4.6

Нормативи трудомісткості щоденного технічного обслуговуванні тракторів та деяких машин

Тип та марка машини	Тщто, хв	Тип та марка машини	Тщто, хв
1	2	1	2
Трактори : К-700А	60 36 15 24 30 12 24 24 24 30	Комбайни: СК-5А "Нива"; СК-6-11"Колос"; Дон-1500 КС-1,8 КСС-2,6 КСК-100 ККП-3 "Херсонец-9" КСКУ-6 РКС-6 ККУ-2А	42 42 50 12 30 42 30 50 30 42
К-701
Т-150К
Т-150
ДТ-75М
Т-70С
МТЗ-80/82 ЮМЗ-6АЛ; ЮМЗ-6АМ
Т-40М; Т-40АМ
Т-25А; Т-16М
Лущильники: ППЛ-10-25; ЛДГ-5 Г-15; ЛДГ-10 ПЛ-5-25	10 15 8	Культиватори просапні: КРН-5,6; УСМК-5,4 КРН-4,2; КОР-4,23 КОН-2,8ПМ	14 13 11
Причепи : 2-ПТС-4-793 2-ПТС-4-887А ПСЕ-12,5 1-ПТС-2Н 2-ПТС-6-8526 1-ПТС-9Б 3-ПТС-12Б	34 34 34 34 34 35 42	Сівалки та саджалки: СЗ-3,6; СН-4Б СЗП-3,6; КСМ-4 КСН-6-1 СЗС-1, СЗС-9 СПЧ-6 СУПН-8, ССТ-12Б СКОН-4,2	14 18 18 9 24 30 16
Плуги : ПТК-9-35, ПЛН-8-35 ПЛП-6-35 ПЛН-5-35,ПЛН-4-35 ПЛН-3-35, ПН-2-30Р	12 12 8 6	Культиватори: КПШ-5, КПШ-9 КПГ-250, КПЭ-3,8 КПГ-2,2 КПС-4	12 6 10 7
Жатки: ЖВС-6 ЖРС-4,9А ЖНС-6-12 ППК-4 ПСП-1,5	10 18 12 20 20	Машини для внесення добрив: 1-РМГ-4 НРУ-0,5 РУМ-5, РУМ-8 ПРТ-10 ПРТ-16 РЖТ-4 РЖТ-8	8 6 30 18 24 14 18

_{Продовження табл. 4.6}

1	2	1	2
Борони дискові: БДТ-7, БД-10 БДН-3,0, БДСТ-2,5 БДТ-3,5А	12 10 10	Котки: 3-ККШ-3, СКГ-2-3 3-КВГ-1,4(2шт) 3-КК-6А	10 10 10
Борона зубова: БЗСС-1,0 1шт. 12шт		Комбайновий ґрунтообробний агрегат АКП-5	8
	3 14
Борона голчата: БИГ-3А	14	Навантажувач ПФ-0,5	9
Косарки : КДП-4, КПВ-3 КС-2,1 КТП-6	20 12 22	Збиральні машини: КУФ-1,8,	14 15 15
		КИР-1,5, УБД-3А
		ПК-1,6
Картоплекопачі: УВК-2, КТН-2Б, КСТ-1,4	24 18	Обприскувачі: ПОМ-630	32 38
		ОПШ-15
Машина гичкозбиральна БМ-6А	30	Зчіпки : СП-16, СП-11, СГ-21	6
Буряконавантажувач СПС-4,2	30	Граблі : ГВК-6, ГП-14	12

Для причіпних посівних агрегатів довжина виїзду агрегату визначається за формулою:

де довжина виїзду агрегату;

кінематична довжина агрегату, м (табл. 4.2);

де кінематична довжина відповідно трактора, зчіпки та робочої машини, м. Коефіцієнт технологічного обслуговування визначають формулою (4.20):

тривалість одного завантаження посівного агрегату насінням; (табл. 4.5);

норма висіву насіння, кг/га;

місткість насіннєвого ящика однієї сівалки; (табл. 4.4);

об’ємна маса насіннєвого матеріалу, ;

коефіцієнт використання місткості насіннєвого ящика, .

Час основної роботи агрегату протягом зміни визначають за формулою (4.14):

_{Продуктивність МТА за зміну визначають за формулою (4.13):}

Зміст звіту

Для заданого варіанта подати розрахунок причіпного посівного агрегату. Дати оцінку правильності вибору робочої передачі. Розглянути складові балансу часу зміни та визначити продуктивність агрегату за зміну.