3.3.Выбор, обоснование и расчет состава агрегата.

• По причине сжатых сроков на выполнение сельскохозяйственной операции сплошной культивации; большого размера поля, с правильной конфигурацией и без препятствий нужно выбрать широкозахватный агрегат и энергонасыщенный трактор Т-150К, который имеет малое давление на почву, высоко проходимый и имеет низкий процент буксования.

• Для более полного использования эффективной мощности трактора необходима сцепка. С учетом тягового класса трактора и производимой им работы (сплошная культивация) нужно установить сцепку, чтобы иметь возможность использовать сразу несколько СХМ, что позволяет сократить число проходов, уменьшить уплотнение почвы. Выбираем сцепку С-11У.

• При выборе СХМ, в данном случае культиватор, учитываем его универсальность, высокую маневренность, удобство эксплуатации. Выбираю КПС-4

• Устанавливаем диапазон скоростей, рекомендуемых по требованиям агротехники для данной сельскохозяйственной работы - от 9 до 12 км/ч.

• Для данного диапазона скоростей выбираем рабочие передачи трактора 2-передача основная; 3-передача дополнительная

• С учетом агротехнических требований, диапазона скоростей 9 до 12 км/ч выписываем основные показатели:

Трактор Т-150К:

G_ТР=76 кН;

V_Т¹=8,53км/ч; V_Т² = 10,08 км/ч; V_Т³ = 11,4 км/ч; ;

Р_КР¹=35кН; Р_КР² = 33,2 кН; Р_КР³ =28,4 кН;

где G_ТР - вес трактора;

V_Т¹; V_Т²; V_Т³, - теоретическая скорость на второй и третьей передачах;

Р_КР¹; Р_КР²; Р_КР³ - тяговое усилие на крюке на 1, 2 и 3-ей передачах.

Сцепка С-11У:

G_СЦ= 0,78 кН; В_{Р СЦ}=14,4м; Ф_СЦ=0,33-0,15м;

где G_СЦ - вес сцепки;

В_{Р СЦ} — ширина захвата сцепки;

Ф_СЦ — фронт сцепки.

Культиватор КПС-4:

G_М = 6 кН; В_М = 4м; К_М=1,8-2,5 кН/м (принимаем Км=2,3 кН/м),

где G_М - вес СХМ;

В_М — ширина захвата СХМ;

К_М — удельное сопротивление СХМ.

Расчет состава МТА и его скоростного режима:

1)Рассчитываем тяговое усилие на крюке трактора с учетом преодоления подъема на выбранных передачах:

Р_{КР i} ²=Р_{КР Н}³ – G_Т * i = 35 – 76 * 0.03=32,72кН

Р_{КР i} ²=Р_{КР Н}³ – G_Т * i= 33,2-76*0,03= 30,92кН

Р_{КР i} ³=Р_{КР Н}³ – G_Т * i=28,4-76*0,03= 26,12кН

где i - уклон.

2)Рассчитываем дополнительное тяговое сопротивление СХМ с учетом преодоления подъема:

R_М=G_м/i*B_м=6/0,03*4=0,045 кН/м;

3)Рассчитываем дополнительное тяговое сопротивление сцепки с учетом преодоления подъема:

R_СЦ=G_СЦ/B_СЦ(i+f)= 0,78/14,4*(0,33 + 0,03)=0,2 кН;

где f - коэффициент сопротивления перемещению 0,15...0,33 (принимаем 0,33)".

4)Рассчитываем максимально возможную ширину захвата МТА на выбранных передачах:

B_МАХ¹=P_КР¹/K_М+R_М+R_СЦ=32,72/2,3+0,045+0,2 = 12,9 м;

B_МАХ²=P_КР²/K_М+R_М+R_СЦ=30,92/2,3+0,045+0,2=12,1м;

B_МАХ³=P_КР³/K_М+R_М+R_СЦ= 26,12/2,3+0,045+0,2=10,26м;

5)Рассчитываем количество СХМ (КПС-4) в МТА на выбранных передачах:

N_М¹=B_МАХ¹/B_М= 12,9/4=3 шт.

N_М²=B_МАХ²/B_М=12,1/4 = 3 шт.

N_М³=B_МАХ³/B_М=10,26 = 2 шт.

6)Рассчитываем рабочую ширину захвата МТА на выбранных передачах:

В_Р¹= n_М¹* В_М=3*4=12 м;

В_Р²= n_М²* В_М=3*4=12 м;

В_Р³= n_М³* В_М=2*4=8 м;

7)Рассчитываем сопротивление МТА на выбранных передачах:

R_АГР¹=(K_M+R_M)*B_Р¹+R_СЦ=(2,3+0,045)*12+0,2 = 28,4 кН;

R_АГР²=(K_M+R_M)*B_Р²+R_СЦ=(2,3+0,045)*12+0,2 = 28,4 кН;

R_АГР³=(K_M+R_M)*B_Р³+R_СЦ=(2,3+0,045)*8+0,2 = 18,96 кН;

8)Рассчитываем коэффициент использования тягового усилия на крюке на выбранных передачах:

H_ит¹=R_АГР¹/Р_КР¹=28,4/32,72=0,86;

H_ит²=R_АГР²/Р_КР²=28,4/30,92=0,91;

H_ит³=R_АГР³/Р_КР³=18,96/26,12=0,72;

9)Рассчитываем часовую производительность МТА на выбранных передачах:

W_Ч=0,1*B_Р*(B* V_T*t_V*t₀ (га/ч),

где (B - коэффициент использования конструктивной ширины захвата СХМ, учитывает перекрытие рабочих ходов (принимаем (B=0,95); t_V - коэффициент, учитывающий потери скорости движения на буксование t_v=(1- a/100=1- 0,02 = 0,98); t₀ - коэффициент использования времени смены (принимаем 0,84 из таблицы)

W_Ч¹= =0,1* 12*0,95*8,53*0,98*0,84=8 га/ч;;

W_Ч²= =0,1* 12*0,95*10,08*0,98*0,84=9,45 га/ч;;

W_Ч³= =0,1* 8*0,95*11,4*0,98*0,84=9,13 га/ч;;

Вывод.

Проведенные выше расчеты говорят о том, что в заданных условиях раннюю весеннюю сплошную культивацию следует выполнять МТА состоящим из: трактора-Т150К; сцепки-С-11У и культиватора КПС-4 (3шт). Основной передачей трактора является 2-я передача, а дополнительной 3-я передача.