Расчет рационального состава уборочно-транспортных звеньев
За основу расчета берется равенство производительности звена комбайнов и звена транспортных средств при наименьших простоях техники и максимальной загрузке транспорта. Количество комбайнов в звене принимают в пределах 3...7 единиц одной марки и рассчитывается по количеству бункеров зерна, которое сможет войти в кузов транспортного средства, а также по времени отсутствия транспортного средства на поле и графику согласованности работы уборочных и транспортных средств.
Расчет технологических и транспортных звеньев для различных способов транспортного обеспечения уборки зерновых культур ведется по одной методике, различными будут лишь составляющие времени рейса транспортных средств.
Порядок расчета
1. Согласно варианту задания выписать и определить исходные данные (приложение 2, таблицы 1, 2, 3):
марка комбайна и транспортного средства;
урожайность культуры;
расстояние от тока до поля 1ге;
объем бункера VБ, рабочая скорость VPK и рабочая ширина захвата жатки комбайна ВР, коэффициент технической готовности комбайна КгК;
грузоподъемность транспортного средства q, объем кузова VA, площадь платформы SПЛ, скорость движения с грузом VТ и без груза VХ, коэффициент технической готовности транспортного средства КгТ.
Рабочая ширина захвата жатки, м, определяется по выражению:
ВР = 0,96 ВК , (4)
где ВК - конструктивная ширина захвата жатки.
Максимально возможная рабочая скорость, км/ч, зерноуборочного комбайна по пропускной способности молотилки определяется по выражению:
, (5)
где qM - пропускная способность молотилки комбайна, кг/с;
с - отношение урожайности соломы к урожайности зерна
Фактическая скорость движения комбайна не может превышать 6...7 км/ч.
В зависимости от сорта, метеорологических условий отношение урожайности соломы к урожайности зерна изменяется в широких пределах и может быть принято согласно приложению 5.
2. Определить количество бункеров зерна, которые могут войти в кузов транспортного средства:
, (6)
где q - грузоподъемность транспортного средства (включая кузов и прицепы), т;
γо - объемный вес зерна, т/м3.
Количество бункеров округляем до целого числа в меньшую сторону. Допускается превышение номинальной грузоподъемности транспортного средства до 10%.
3. Проверить фактически перевозимый груз по высоте наращенных бортов транспортного средства:
GФ = m VБ γ0 , т. (7)
Максимальная масса зерна, т, которая может войти в кузов при наращенных бортах:
GH = SПЛ hБ γ0, (8)
где SПЛ - площадь платформы кузова автомобиля и прицепа, м2;
hБ - максимально возможная высота наращенных бортов, м;
hБ = 3 - hПЛ, (9)
где hПЛ - высота платформы кузова, м.
Если GФ > GН, то количество бункеров зерна, которое может войти в кузов транспортного средства, необходимо уменьшить:
GФ ≤ GH. (10)
4. Определить коэффициент использования грузоподъемности транспортного средства:
.
(11)
5. Определить время загрузки транспортного средства зерном (время нахождения транспортного средства на поле), ч.
Данное время (составляющая времени цикла транспортного средства) рассчитывается по разным выражениям в зависимости от способа транспортного обеспечения.
При прямых перевозках
tП = m (tПОД + tВ), (12)
где tПОД - время подъезда к комбайну, tПОД = 0,05...0,07 ч;
tB - время выгрузки бункера, tB = 0,025...0,035 ч;
При комбитрейлерном способе
tП = tУ + m (tПОД + tВ)+tСП, (13)
где tУ - время установки порожних прицепов, tУ=0,05...0,12 ч;
tСП - время составления поезда, tСП = 0,1...0,15 ч;
При порционном способе с использованием оборотных прицепов
tП = tУ + tПО, (14)
где tУ - время установки порожних прицепов на разгрузочной магистрали, tУ=0,08...0,12 ч;
tПО - время агрегатирования оборотных прицепов, tПО = 0,1...0,15 ч;
При порционном способе с использованием бункеров-перегружателей
tП = tПОД + tА, (15)
где tПОД - время подъезда к бункеру-перегружателю, tПОД = 0,05...0,07 ч;
tА – время загрузки автомобиля (транспортного средства), ч;
,
(16)
где WБП - производительность шнеков бункера-перегружателя, WБП = 120 … 160, т/ч.
Определить время движения с грузом, ч:
,
(17)
где lге - расстояние от поля до тока, км;
VT – среднетехническая скорость движения транспортного средства, км/ч.
7. Определить время движения порожнего транспортного средства, ч:
,
(18)
где VХ – скорость холостого хода транспортного средства, км/ч
Скорость движения автомобиля с грузом принимается в зависимости от группы дорог (приложение 6). Скорость движения без груза может быть принята в пределах 45...60 км/ч в зависимости от состояния сельских дорог и вида транспортного средства. Скорость движения трактора с грузом может быть принята в пределах 20...25 км/ч, без груза - 25...35 км/ч.
8. Определить время рейса транспортного средства, ч:
tРЕЙС = tП + tГ + tР + tХ , (19)
где tР - время пребывания транспортного средства на току (взвешивание, разгрузка, оформление документов), tp=0,05...0,08 ч.
9. Определить производительность транспортного средства, т/ч:
,
(20)
где КгТ - коэффициент технической готовности транспортного средства.
10.. Определить производительность комбайна, т/ч:
WК = 0,l ВР VР U τ КГК, (21)
где КГК - коэффициент технической готовности комбайна;
τ - коэффициент использования времени смены;
U - урожайность культуры, т/га.
11. Определить время цикла работы комбайна, ч:
tЦК = tВ + tБ , (22)
где tВ - время выгрузки бункера, ч;
tБ - время наполнения бункера зерном, ч;
. (23)
12. Рассчитать необходимое количество комбайнов в звене.
Количество комбайнов в звене (NK, шт.) можно рассчитать по количеству бункеров зерна, которое намолотит комбайн за время отсутствия транспортного средства на поле:
.
(24)
Количество комбайнов в звене (NK) принимается кратным числу N в пределах 3...7 единиц.
.
(25)
13. Определить количество транспортных средств в звене, шт.:
.
(26)
Количество транспортных средств округляем до целого числа в большую сторону.
14. Комплектование звеньев осуществляется исходя из обеспечения максимальной согласованности по производительности уборочных и транспортных агрегатов.
15. При работе комбитрейлерным способом определить количество тракторов МТЗ (или Т-150К) для загрузки оборотных прицепов:
,
(27)
где tЗ - время загрузки оборотных прицепов, ч;
tЗ = К m (tПОД + tВ) + tСП, (28)
где К - количество прицепов в составе автопоезда, шт.
Количество тракторов округляем до целого числа в большую сторону.
16. Сделать вывод о составе уборочных и транспортных звеньев и порядке их работы.
Приложение
1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ЗАНЯТИЮ 2
№ вар-та |
Культура |
Урожай- ность,ц/га |
Длина гона, м |
Марка жатки |
Марка комбайна |
Способ уборки |
1 |
пшеница |
10 |
400 |
ЖНС-6-12 |
СК-5А |
2 – фазн. |
2 |
12 |
1800 |
- |
СК-5А |
1 - фазн. |
|
3 |
14 |
1100 |
- |
Енисей 1200 |
1 - фазн. |
|
4 |
16 |
900 |
ЖНС-6-12 |
Енисей 1200 |
2 – фазн. |
|
5 |
18 |
1500 |
ЖРВ-4,2 |
Енисей 1200 |
2 – фазн. |
|
6 |
20 |
1000 |
ЖВН-6 |
Дон-1500 |
2 – фазн. |
|
7 |
22 |
750 |
- |
Дон-1500 |
1 - фазн. |
|
8 |
ячмень |
15 |
1300 |
- |
Енисей 1200 |
1 - фазн. |
9 |
16 |
1500 |
ЖВН-6 |
Енисей-1200 |
2 – фазн. |
|
10 |
20 |
1200 |
ЖВН-6 |
СК-5А |
2 – фазн. |
|
11 |
24 |
950 |
ЖРВ-4,2 |
СК-5А |
2 – фазн. |
|
12 |
28 |
1100 |
- |
СК-5А |
1 - фазн. |
|
13 |
30 |
600 |
- |
Дон-1500 |
1 - фазн. |
|
14 |
32 |
700 |
ЖВР-10 |
Дон-1500 |
2 – фазн. |
|
15 |
овес |
14 |
800 |
ЖВН-6 |
СК-5А |
2 – фазн. |
16 |
18 |
800 |
- |
СК-5А |
1 - фазн. |
|
17 |
10 |
800 |
- |
Енисей 1200 |
1 - фазн. |
|
18 |
17 |
1100 |
ЖРВ-4,2 |
Енисей 1200 |
2 – фазн. |
|
19 |
11 |
1100 |
ЖВР-10 |
Дон-1500 |
2 – фазн. |
|
20 |
16 |
1100 |
ЖНС-6-12 |
Дон-1500 |
2 – фазн. |
|
21 |
20 |
1400 |
- |
Дон-1500 |
1 - фазн. |
|
22 |
гречиха |
7 |
1800 |
ЖВН-6 |
СК-5А |
2 – фазн. |
23 |
9 |
2000 |
ЖНС-6-12 |
СК-5А |
2 – фазн. |
|
24 |
11 |
800 |
ЖВН-6 |
СК-5А |
2 – фазн. |
|
25 |
8 |
900 |
ЖВН-6 |
Енисей 1200 |
2 – фазн. |
|
26 |
10 |
1500 |
ЖНС-6-12 |
Енисей 1200 |
2 – фазн. |
|
27 |
10 |
1100 |
ЖНС-6-12 |
Дон-1500 |
2 – фазн. |
|
28 |
11 |
400 |
ЖВН-6 |
Дон-1500 |
2 – фазн. |
|
29 |
12 |
3300 |
ЖВН-6 |
СК-5А |
2 – фазн. |
|
30 |
12 |
800 |
ЖНС-6-12 |
Дон-1500 |
2 – фазн. |
Приложение 2
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ЗАНЯТИЮ 3
Таблица 1
Отвозка зерна от комбайнов способом «Прямые перевозки»
Вариант |
Культура |
Урожайность, ц/га |
Расстояние до поля, км |
Марка комбайна |
Марка автомобиля |
Коэфф. технической готовности |
|
Комбай-на, КГК |
Автомо-биля, КГА |
||||||
1 |
пшеница |
10 |
12 |
СК-5А |
ЗИЛ |
0,87 |
0,93 |
2 |
22 |
10 |
Д-1500 |
КамАЗ |
0,94 |
0,90 |
|
3 |
16 |
18 |
Е-1200 |
КамАЗ |
0,91 |
0,75 |
|
4 |
14 |
16 |
Д-1200 |
ЗИЛ |
0,89 |
0,84 |
|
5 |
I8 |
20 |
СК-5А |
КамАЗ |
0,85 |
0,91 |
|
6 |
гречиха |
11 |
8 |
Д-1200 |
ЗИЛ |
0,90 |
0,95 |
7 |
13 |
12 |
Д-1500 |
ЗИЛ |
0,93 |
0,84 |
|
8 |
7 |
12 |
СК-5А |
ЗИЛ |
0,87 |
0,87 |
|
9 |
9 |
18 |
Е-1200 |
КамАЗ |
0,89 |
0,91 |
|
10 |
10 |
14 |
Е-1200 |
КамАЗ |
0,91 |
0,82 |
|
11 |
овес |
18 |
15 |
Д-1200 |
КамАЗ |
0,93 |
0,94 |
12 |
14 |
16 |
СК-5А |
ЗИЛ |
0,93 |
0,91 |
|
13 |
17 |
16 |
СК-5 |
КамАЗ |
0,86 |
0,95 |
|
14 |
20 |
10 |
Д-1500 |
ЗИЛ |
0,92 |
0,88 |
|
15 |
16 |
9 |
Е-1200 |
ЗИЛ |
0,90 |
0,93 |
|
16 |
горох |
14 |
15 |
Д-1500 |
КамАЗ |
0,90 |
0,88 |
17 |
14 |
22 |
Е-1200 |
ЗИЛ |
0,85 |
0,94 |
|
18 |
12 |
13 |
Д-1200 |
КамАЗ |
0,94 |
0,91 |
|
19 |
17 |
13 |
Д-1200 |
КамАЗ |
0,91 |
0,95 |
|
20 |
11 |
18 |
СК-5А |
ЗИЛ |
0,89 |
0,90 |
|
21 |
ячмень |
20 |
15 |
Д-1500 |
КамАЗ |
0,83 |
0,93 |
22 |
28 |
11 |
Д-1500 |
КамАЗ |
0,95 |
0,90 |
|
23 |
16 |
18 |
СК-5А |
КамАЗ |
0,91 |
0,91 |
|
24 |
24 |
20 |
Е-1200 |
КамАЗ |
0,87 |
0,93 |
|
25 |
22 |
16 |
Д-1200 |
ЗИЛ |
0,88 |
0,83 |
|
26 |
вика |
8 |
18 |
СК-5 |
ЗИЛ |
0,89 |
0,94 |
27 |
14 |
14 |
Д-1200 |
ЗИЛ |
0,93 |
0,94 |
|
28 |
12 |
20 |
Д-1200 |
КамАЗ |
0,95 |
0,89 |
|
29 |
10 |
13 |
Е-1200 |
КамАЗ |
0,97 |
0,90 |
|
30 |
10 |
13 |
Е-1200 |
КамАЗ |
0,97 |
0,90 |
|
Таблица 2
Отвозка зерна энергонасыщенными тракторами К-701 с оборотными тракторными прицепами типа 2-ПТС-9+3-ПТС-12
.Вариант |
Культура |
Урожайность, ц/га |
Расстояние до поля, км |
Марка комбайна |
Коэфф. технической готовности |
|
Комбайна, КГК |
Автомобиля, КГА |
|||||
1 |
ячмень |
15 |
20 |
Д-1500 |
0,83 |
0,93 |
2 |
20 |
14 |
Д-1500 |
0,85 |
0,90 |
|
3 |
16 |
10 |
СК-5А |
0,81 |
0,91 |
|
4 |
24 |
16 |
Е-1200 |
0,87 |
0,93 |
|
5 |
21 |
18 |
Д-1200 |
0,88 |
0,83 |
|
6 |
вика |
10 |
16 |
СК-5А |
0,79 |
0,94 |
7 |
11 |
14 |
Д-1200 |
0,83 |
0,94 |
|
8 |
12 |
20 |
Д-1200 |
0,75 |
0,89 |
|
9 |
14 |
11 |
Е-1200 |
0,87 |
0,90 |
|
10 |
14 |
13 |
Е-1200 |
0,81 |
0,93 |
|
11 |
горох |
14 |
15 |
Д-1500 |
0,90 |
0,88 |
12 |
14 |
20 |
Е-1200 |
0,85 |
0,94 |
|
13 |
13 |
12 |
Д-1200 |
0,84 |
0,91 |
|
14 |
17 |
16 |
Д-1200 |
0,81 |
0,95 |
|
15 |
10 |
10 |
СК-5А |
0,79 |
0,90 |
|
16 |
пшеница |
15 |
11 |
СК-5А |
0,87 |
0,93 |
17 |
20 |
10 |
Д-1500 |
0,84 |
0,90 |
|
18 |
16 |
17 |
Е-1200 |
0,91 |
0,75 |
|
19 |
14 |
16 |
Д-1200 |
0,89 |
0,84 |
|
20 |
19 |
20 |
СК-5А |
0,85 |
0,91 |
|
21 |
овес |
15 |
18 |
Д-1200 |
0,83 |
0,94 |
22 |
16 |
14 |
СК-5А |
0,83 |
0,91 |
|
23 |
17 |
16 |
СК-5А |
0,86 |
0,95 |
|
24 |
16 |
10 |
Д-1500 |
0,82 |
0,88 |
|
25 |
20 |
9 |
Е-1200 |
0,90 |
0,93 |
|
26 |
гречиха |
11 |
15 |
Д-1200 |
0,80 |
0,95 |
27 |
13 |
11 |
Д-1500 |
0,83 |
0,84 |
|
28 |
17 |
12 |
СК-5А |
0,87 |
0,87 |
|
29 |
9 |
19 |
Е-1200 |
0,89 |
0,91 |
|
30 |
10 |
14 |
Е-1200 |
0,91 |
0,82 |
|
Таблица 3
Отвозка зерна от комбайнов с использованием бункеров-перегружателей
Вариант. |
Культура |
Урожайность, ц/га |
Расстояние до поля, км |
Марка комбайна |
Марка автомобиля |
Коэфф. технической готовности. |
|
Комбай-на, КГК |
Автомо-биля, КГА |
||||||
1 |
горох |
11 |
13 |
Д-1500 |
КАМАЗ |
0,87 |
0,93 |
2 |
14 |
18 |
Е-1200 |
ЗИЛ |
0,94 |
0,90 |
|
3 |
17 |
15 |
Д-1200 |
К-701 |
0,91 |
0,75 |
|
4 |
12 |
13 |
Д-1200 |
МТЗ-82 |
0,89 |
0,84 |
|
5 |
14 |
22 |
СК-5А |
Т-150К |
0,85 |
0,91 |
|
6 |
пшеница |
18 |
10 |
СК-5А |
МТЗ-80 |
0,90 |
0,95 |
7 |
22 |
12 |
Д-1500 |
КАМАЗ |
0,93 |
0,84 |
|
8 |
14 |
16 |
Е-1200 |
КАМАЗ |
0,87 |
0,87 |
|
9 |
16 |
18 |
Д-1200 |
ЗИЛ |
0,89 |
0,91 |
|
10 |
10 |
20 |
СК-5А |
Т-150К |
0,91 |
0,82 |
|
11 |
ячмень |
16 |
18 |
Д-1500 |
К-701 |
0,93 |
0,94 |
12 |
24 |
11 |
Д-1500 |
К-701 |
0,93 |
0,91 |
|
13 |
20 |
15 |
СК-5А |
ГАЗ-53Б |
0,86 |
0,95 |
|
14 |
28 |
16 |
Е-1200 |
МТЗ-82 |
0,92 |
0,88 |
|
15 |
22 |
20 |
Д-1200 |
ЗИЛ |
0,90 |
0,93 |
|
16 |
вика |
8 |
18 |
СК-5А |
Т-150К |
0,90 |
0,88 |
17 |
10 |
14 |
Д-1200 |
ЗИЛ |
0,85 |
0,94 |
|
18 |
12 |
16 |
Д-1200 |
КАМАЗ |
0,94 |
0,91 |
|
19 |
14 |
13 |
Е-1200 |
КАМАЗ |
0,91 |
0,95 |
|
20 |
14 |
22 |
Е-1200 |
ЗИЛ |
0,89 |
0,90 |
|
21 |
гречиха |
7 |
28 |
Д-1200 |
К-701 |
0,83 |
0,93 |
22 |
13 |
13 |
Д-1500 |
КАМАЗ |
0,95 |
0,90 |
|
23 |
11 |
14 |
СК-5А |
Т-150К |
0,91 |
0,91 |
|
24 |
10 |
18 |
Е-1200 |
МТЗ-82 |
0,87 |
0,93 |
|
25 |
9 |
12 |
Е-1200 |
КАМАЗ |
0,88 |
0,83 |
|
26 |
овес |
15 |
18 |
Д-1200 |
К-701 |
0,89 |
0,94 |
27 |
18 |
16 |
СК-5А |
ЗИЛ |
0,93 |
0,94 |
|
28 |
17 |
11 |
СК-5А |
МТЗ-80 |
0,95 |
0,89 |
|
29 |
16 |
15 |
Д-1500 |
К-701 |
0,97 |
0,90 |
|
30 |
20 |
9 |
Е-1200 |
ЗИЛ |
0,97 |
0,90 |
|
Приложение 3
Характеристика зерноуборочных комбайнов
Марка комбайна |
Пропускн. способн., кг/с |
Объем бункера, м3 |
Ширина захвата жатки, м |
Мощность двигателя, кВт |
Масса комбайна, т |
Енисей 1200 |
6 |
4,5 |
6,0 |
90 |
9,4 |
Дон-1200 |
7 |
6,0 |
7,0 |
125 |
11,5 |
Дон-1500 |
9 |
6,0 |
8,6 |
173 |
12,8 |
СК-5А |
5 |
3,0 |
4,1…5,0 |
90 |
7,8 |
Приложение 4
Удельный вес семян, кг/м3
Пшеница |
Овес |
Ячмень |
Гречиха |
Горох |
Вика |
680...750 |
550..570 |
650...750 |
590...650 |
750...800 |
840...850 |
Приложение 5
Отношение урожайности соломы к зерну (с)
Пшеница |
Овес |
Ячмень |
Гречиха |
Горох |
Вика |
1,1…1,4 |
1,3…1,5 |
1,3…1,6 |
1,2…1,5 |
1,2…1,5 |
1,2…1,8 |
Приложение 6
Среднетехническая скорость автомобиля в зависимости от групп дорог*, км/ч
Группа дорог |
1 |
2 |
3 |
Скорость, км/ч |
42 |
33 |
25 |
*
к первой группе относятся дороги с усовершенствованным покрытием (асфальтированные, брусчатые и т.д.);
ко второй группе относятся дороги с твердым покрытием (булыжные, щебенчатые, гравийные и т.д.);
к третьей группе относятся дороги грунтовые естественные.
Приложение 7
Характеристика транспортных средств
Марка трактора, автомобиля |
Марка прицепа |
Номинальная грузоподъемность, т |
Объем кузова м3 |
Высота платформ, м |
Площадь кузова, м2 |
МТЗ-80 |
2-ПТС-4 |
4 |
5,0 |
1,3 |
9,2 |
МТЗ-82 |
2-ПТС-6 |
6 |
6,4 |
1,34 |
9,2 |
Т-150К |
2ПТС-9 |
10 |
12 |
1,4 |
11,6 |
ОЗТП8572 |
13 |
17 |
1,4 |
11,6 |
|
К-701 |
З-ПТС-12 |
12 |
17 |
1,4 |
17,0 |
ОЗТП8573 |
14,5 |
17 |
1,4 |
17,0 |
|
ГАЗ-53Б |
|
3,55 |
5,0 |
1,3 |
7,7 |
САЗ-3507 |
|
4,2 |
5,0 |
1,3 |
7,7 |
ЗИЛ-45022 |
|
5,8 |
3,8 |
1,34 |
6,5 |
ЗИЛ-554 |
|
5,5 |
6,0 |
1,37 |
7,6 |
КамАЗ-55102 |
|
7 |
8,0 |
1,45 |
12,3 |
Урал-5557 |
|
7 |
8,3 |
1,58 |
9,0 |
Полуприцеп |
ОдА39557 |
8 |
18 |
1,4 |
28,4 |
Полуприцеп |
МА35205 |
10 |
18 |
1,45 |
30,0 |
Автоприцеп |
ГКБ-8527 |
7 |
7,7 |
1,4 |
9,4 |
Автоприцеп |
ГКБ-8551 |
7 |
7,9 |
1,4 |
9,4 |
Автоприцеп |
ПСБ-819 |
5 |
6,4 |
1,4 |
8,8 |
Автоприцеп |
ПСБ-8536 |
4,6 |
5,8 |
1,35 |
8,2 |
Автоприцеп |
ГКБ-8535 |
5,5 |
7,0 |
1,35 |
9,0 |
Окунев Геннадий Андреевич
Маринин Сергей Павлович
Методические указания по курсу эксплуатации МТП