6

Лабораторно-Практичне заняття 3

Дослідження впливу розмірів поля на техніко-експлуатаційні та енергетичні показники боронувальних агрегатів

Тривалість виконання – 2 год.

Мета роботи – визначити характер впливу розмірів поля на продуктивність агрегату, витрату палива, затрати енергії та інші показники використання машинних агрегатів.

Варіанти вихідних даних наведені в додатку.

1 Основні теоретичні положення

1.1. Продуктивність боронувального агрегату за одну годину основного часу, ω₀ (га/год.):

ω₀ = 0,1 * В_р * V_р , (1)

де В_р – робоча ширина захвата агрегату, м;

V_р – робоча швидкість агрегату, км/год.

В_р = в * n * β, (2)

де в – ширина захвата однієї борони, м;

n – кількість борін в агрегаті;

β – коефіцієнт використання ширини захвата (див. вихідні дані).

V_р = V_Т ( 1 - ) , (3)

де V_Т – теоретична швидкість руху на вибраній передачі, км/год. (див.

вихідні дані);

δ - буксування на вибраній передачі, % (див. вихідні дані).

1.2.Продуктивність за 1 год. змінного часу, ω_зм (га/год.):

ω_зм = ω₀ * τ , (4)

де τ – коефіцієнт використання часу зміни;

τ = , (5)

де t_р - час чистої (основної) роботи, год.;

Т_зм – загальна тривалість роботи агрегату на полі, год.

t_р = , (6)

де F – площа поля, га (див. вихідні дані).

Т_зм = t_р+Т_пов + Т_воп + Т_нм + Т_оп + Т_{пу ,} (7)

де Т_пов – тривалість холостих поворотів, год.;

Т_воп – тривалість відпочинку та виконання особистих потреб, год.;

Т_нм – тривалість простоїв через технічні несправності машинного агрегату, год.;

Т_оп - тривалість простоїв з організаційних причин, год.;

Т_пу – тривалість можливих простоїв через метеорологічні умови, год.

Т_пов = (n_х^ОГ + n_х^ПС), (8)

де l_х - довжина одного холостого повороту, м;

V_х – швидкість руху на поворотах, км/год.

n_х ^ОГ, n_х ^ПС – відповідно кількість холостих поворотів на основних гонах та поворотних смугах.

l _х = 7*R₀ + 2*е , (9)

де R_о – радіус повороту агрегату, м;

е – довжина виїзду агрегату, м.

Для боронувальних агрегатів

R_о = в * n , (10)

е = 0,7 * l_к = 0,7 (l_Т + l_з + l_б), (11)

де l_к – кінематична довжина агрегату, м;

l_т - кінематична довжина трактора, м;

l_з - кінематична довжина зчіпки, м;

l_б - кінематична довжина борін, м.

Для трактора МТЗ-82 l_т = 2,45 м. Для зчіпки СП-16 А l_з = 6 м.

ДТ-75М l_Т = 2,2 м СП-10,8 l_з = 3,5 м

Т-150 l_Т = 2,5 м СГ-21 l_з = 2,5 м

Для всіх агрегатів l_б = 1,5 м.

Швидкість руху на поворотах можна обмежити V_х = 5 км/год.

n_х^ОГ = - 1 , (12)

n_х^пс = , (13)

де Е– ширина поворотної смуги, м.

Е = 2,8 * Rо + 0,5 R₀ = 3,3 R_о, (14)

Фактична ширина поворотної смуги повинна бути більшою від розрахункової і вміщати в себе парну кількість проходів агрегату.

Приблизна кількість робочих змін

n_зм = , (15)

де t_зм – тривалість зміни, год.; t_зм = 7 год.;

k_τ – поправочний коефіцієнт на рівень використання часу; k_τ = 0,85.

Нормативні складові балансу часу зміни можна прийняти такими:

- тривалість відпочинку t_воп = 0,2 год.;

- тривалість простоїв t_нм = 0,1 год.;

- тривалість простоїв t_ом = 0,1 год.;

- опади відсутні t_пу= 0 год.

Тоді t_воп = п_зм * t_воп (16)

t_нм = п_зм * t_нм (17)

t_оп = п_зм * t_оп (18)

1.3. Змінна продуктивність, W_зм (га):

W_зм = ω_зм * t_зм (19)

1.4.Коефіцієнт робочих ходів, φ:

φ = , (20)

де L_р, L_х – відповідно загальна довжина робочих і холостих ходів, км.

L_р = (21)

L_х = , (22)

1.5.Енергоємність технологічної операції, З_е ( ):

З_е = , (23)

де N_ЕН – номінальна ефективна потужність двигуна, кВт;

η – нормативний коефіцієнт завантаження двигуна; η = 0,95.

Для трактора МТЗ-82 N_ЕН = 58,8 кВт

Для трактора ДТ-75М N_ЕН = 66,2 кВт

Для трактора Т-150 N_ЕН = 110,3 кВт

1.6. Погектарна витрата палива, G_га (кг/га):

G_га= , (24)

де G_р , G_х , G_з – відповідно погодинні витрати палива двигуном під навантаженням (при виконанні

роботи), при холостих ходах, на зупинках, кг/год.;

Т_р, Т_х, Т_з - відповідно тривалість роботи, холостих ходів, зупинок з працюючим двигуном, год.

G_р = , (25)

де g – питомі витрати палива двигуном, г/кВт*год.

Для сучасних двигунів g = 251 г/кВт*год.

G_х = 0,4* G_р (26)

Цей показник розраховується тільки для агрегатів, які мають гідрофіковану зчіпку СГ-21.

G_з = 0,1* G_р (27)

Для гідрофікованих зчіпок:

Т_р = t_р (28)

Для причіпних зчіпок:

Т_р = t_р + Т_х (29)

Для гідрофікованих зчіпок:

Т_х= Т_пов (30)

Для причіпних зчіпок:

Т_х = 0 (31)

Т_з = Т_оп (32)

1.7.Коефіцієнт рівня використання боронувального агрегату, η_е:

η_е = η * τ *β , (33)

1.8.Питома енергоємність палива, Е_п ( ):

Е_п = α_п* G_га , (34)

де α_п, - енергетичний еквівалент, МДж/кг. Для дизельного палива α_п = 52,8 МДж/кг.

1.9. Питомі енергозатрати живої праці, Е_ж (МДж/га):

Е_ж = , (35)

де α_ж - енергетичний еквівалент затрат живої праці, МДж/год. Для трактористів-машиністів

α_ж = 60,8 МДж/год.