Практическая работа №1 Тема: Тяговый расчет кустореза и расчет производительности.

Цель работы: проверить возможность кустореза срезать и перемещать кусты и мелколесье без буксования; определить его производительность.

Варианты заданий приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Исходные данные для расчета

Вариа нт	Марка трактора	Тип грунта	Ширина отвала, м Во	Диаметр срезаемых кустов, м, Do	Прочность древесины,	Уклон местности i
1	ДТ-75	Песок сухой	2,7	0,08	Прочная	+0,03
2	Т-74	Песок влажный	2,8	0,09	Средняя	+0,04
3	Т-4А	Супесь	2,8	0,095	Мягкая	+0,02
4	100м	Суглинок	3,0	0,10	Оч.прочная	+0,01
5	Т-130	Суглинок плотный	4,1	0,085	Оч.мягкая	+0,03
6	Т-180	Глина	4,3	0,12	Средняя	+0,02
7	ДЭТ-250	Глина тяжелая	4,8	0,14	Прочная	+0,03
8	Т-220	Суглинок средний	3,6	0,11	Средняя	+0,01
9	Т-330	Суглинок плотный	4,6	0,145	Мягкая	+0,03
10	Т-500	Глина	4,1	0,09	Оч.прочная	+0,02
11	Т-180М	Супесь	4,3	0,14	Оч.мягкая	+0,03
12	Т-100МГП	Песок влажный	3,0	0,095	Средняя	+0,02
13	ДТ-75	Песок сухой	2,8	0,085	Средняя	+0,02
14	Т-4А	Суглинок	3,0	0,090	Прочная	+0,03
15	Т-130	Супесь	4,0	0,090	Средняя	+0,02
16	Т-180	Суглинок плотный	4,1	0,10	Мягкая	+0,02
17	ДЭТ-250	Глина	4,5	0,125	Оч.прочная	+0,03
18	Т-330	Глина тяжелая	4,6	0,11	Оч.мягкая	+0,02
19	Т-500	Суглинок плотный	5,2	0,085	Средняя	+0,03
20	Т-100 МГП	Супесь	3,2	0,10	Средняя	+0,04

Методика расчета

Условие движения кустореза без буксования записывается

T_сц.к ≥ ∑W_i

где Т_сц.к - сила тяги кустореза по сцеплению, Н;

∑W_i - сумма сил сопротивлений, возникающих при срезании и перемещении кустов, Н.

Сила тяги кустореза по сцеплению определяется по формуле

Т_сц.к = G_сц.к.·φ_сц. , Н,

где G_сц.к.·- сцепной вес кустореза, Н;

φ_сц - коэффициент сцепления гусениц базового трактора с грунтом.

Сцепной вес кустореза определяется по формуле

G_сц.к = (1,15 ÷ 1,20)М_о.тр.·g , Н,

где М_о.тр - общая масса трактора, кг; (принимаем из таблицы 2.3 работы №2)

g - ускорение свободного падения, принимается g =9,81м/с².

Коэффициент сцепления гусениц с грунтом принимается в зависимости от типа грунта, принимается φ_сц =( 0,6 ÷ 0,9). Для плотных грунтов принимается больше значения коэффициента, для мягких грунтов принимается меньшие значения.

В процессе работы кустореза возникают следующие силы сопротивления

Рисунок 1.1 – Схема кустореза и расчетная схема

∑W_i = W₁ + W₂; Н

где W₁ - сопротивление резанию и перемещению кустов, Н;

W₂ - сопротивление движению кустореза, Н.

Сопротивление резанию кустов определяется по формуле

W₁ = R = √ Р_ск²+(Р_р²+Р_тр²), Н,

где Р_ск - сила сопротивления скалыванию кустов, Н;

Р_р – сила сопротивления резанию кустов, Н

Р_тр – сила сопротивления трению рабочего органа кустореза о дерево, Н

Сопротивление скалыванию кустов определяется по формуле

Р_ск = [σ]_из F _из. , Н,

где [σ]_из - допускаемое напряжение древесины на изгиб, в зависимости от типа кустарников принимается [σ]_из= (80 ÷ 180) Н/см²

F _из – площадь поперечного сечения кустов подвергающиеся изгибу, м²

Сопротивление резанию кустов определяется по формуле

Р_р = к¹ F_р , Н,

где к¹ – удельное сопротивление дерева резанию в зависимости от типа кустарников принимается к¹ = (200 ÷ 800) Н/см²

F_р – площадь поперечного сечения кустов подвергающиеся резанию, м²

При этом соблюдается условие F _из ≈ F_р

Сопротивление трению рабочего органа кустореза о дерево определяется по формуле

Р_тр = Р_ск μ, Н

где μ - коэффициент трения металла о дерево.

Сопротивление движению кустореза определяется по формуле

W₂ = G_сц.к ·(f + i) , Н ,

где G_сц.к - сцепной вес кустореза, Н ;

f - коэффициент сопротивления движению кустореза, принимается в зависимости от типа грунта и типа ходового оборудования, f =(0,06 ÷ 0,2), большое значение принимается для рыхлых грунтов.;

i - уклон местности.

Проверяется условие движения кустореза без буксования.

T_сц.к ≥ ∑W_i

Кусторез в процессе работы должен соблюдать условие прямолинейности движения. Для этого необходимо чтобы выполнялось условие

М_уд. ≥ М_пов.

где М_уд – момент удерживающий кусторез на трассе, Н*м

М_пов. – момент пытающийся развернуть кусторез, Н*м

Момент удерживающий кусторез на трассе определяется по формуле

М_уд. = 0,5 G_сц.к В_к φ_сц., Н*м

где В_к - величина колеи базового трактора, м, принимается из зависимости

В_о = В_к +(0,30 ÷ 0,40)м,

Момент пытающийся развернуть кусторез определяется по формуле

М_пов = 0,5 R В_о, Н*м

где В_о – ширина отвала, м

Эксплуатационная производительность кустореза определяется по формуле

П_б. = 3600·В_о.·L_.·k_вр/ Т_ц , м²/ч ,

где В_о – ширина отвала (захвата), м

L – длина участка обработки, м

k_вр - коэффициент использования кустореза во времени, принимается k_вр. = (0,70 ÷ 0,80);

Т_ц - время цикла работы кустореза, с

Время цикла работы кустореза, с

Т_ц = t_р. + t_пов. + t_обс. ,с.

где t_р - время резания и перемещения кустов , с

t_пов - время поворотов кустореза, с

t_обс. - время обслуживания цикла., с

Время резания и перемещения кустов определяется по формуле

t_р = L / v_р.х., с,

где L - длина участка обработки, м, принимаем по таблице 1.3.

v_р.х - скорость кустореза при резании кустов, м/с, принимаем по таблице 2.3 (работы №2).и рекомендуется v_р.х = (0,4 ÷ 0,5 )м/с,

Время на повороты принимается равным

t_пов = (45 ÷ 60) с.

Время обслуживания цикла складывается из времени на управления отвалом и на переключения передач, принимается равным

t_обс = (25 ÷ 30) с.

Таблица 1.3

Длина рабочих участков.

Вариант	Длина участка резания и перемещения кустов, м
1 ÷ 4	16 ÷ 18
5 ÷ 8	18 ÷ 20
9 ÷ 12	17 ÷ 19
13 ÷ 15	20 ÷ 22
16 ÷ 20	16 ÷ 18

Рекомендуемая литература

[1] стр.228- 269,

[2] стр.264-273

[3] стр.189-202

Контрольные задания для СРС

1. Перечислите основные параметры кустореза.

2. Назовите области применения и поясните технологию ведения работ.

3. Назовите основные факторы, влияющие на эффективность работы.

4. Перечислите способы повышения кустореза.

5. Опишите подробно рабочий процесс кустореза.

6. Перечислите основные марки машин.

7. Назовите основные правила эксплуатации.