3. Комплектование тракторного агрегата

Показатели работы трактора определяют при движении его по дороге

3.1. Выбрать по условиям безопасности движения транспортную передачу трактора.

Установить силу тяги трактора Р_т (при движении по грунтовой дороге трактора работает при условии достаточного сцепления Р_μ > Р_кн) по формуле:

, (3.1)

где: Р_ψ= Р_т + Р_α – усилие на самопередвижение, кН

3.2. Определить максимально допустимый вес тракторного поезда:

, (3.2)

где Р_т – номинальное тяговое усилие трактора, кН; G_т – вес трактора, кН; f_т, f_пр – соответственно коэффициенты сопротивления перекатыванию трактора и прицепа (разбрасывателя);

а_т, а_пр – коэффициенты, учитывающие повышение сопротивлению движения трактора и прицепа при трогании с места.

3.3. Установить количество прицепов в составе агрегата:

, (3.3)

где G_ПРγ – вес прицепа с грузом, кН;

М_пр – масса прицепа (технологический СХМ), кН;

Q_н – ноимнальная грузоподъемность, т;

γ_с – коэффициент использования грузоподъемности прицепа;

V_тех – объем груза, т/м³;

λ₃ – коэффициент использования объема технологической емкости.

Число прицепов округлить в меньшую сторону. Если число прицепов меньше 1, то необходимо уменьшить грузоподъемность прицепа или перейти на пониженную передачу. Если количество прицепов больше 1,2, то необходимо увеличить грузоподъемность прицепа или перейти на повышенную передачу.

3.4. Определить среднее сопротивление МТА:

R_а = G_ПРγ *n_ПР(f_ПР *cosα ± sinα), (3.4)

Установить степени использования тягового усилия, тяговой и эффективной мощности:

; ; ; (3.5)

N_т = R_а *V_р; , (3.6)

3.5. Определить скорость движения транспортного агрегата V_д в км/ч

, (3.7)

Результаты расчетов с выбором режимов работы транспортного МТА занести в табл.1.

Контрольная работа № 2

В контрольной работе разрабатываются три вопроса:

4. Выбор способа движения и определение производительности МТА.

5. Расчет состава механизированного отряда (звена).

6. Определение эксплуатационных затрат отряда (звена) машин.

4. Выбор способа движения и определение производительности мта.

4. Выбрать наивыгоднейшие способы движения и виды поворотов МТА в соответствии с условиями работы и рассчитать элементы – участка (загона) для поля, размеры и форма которого указаны в задании. Начертить схему разбивки на загоны, схему загона с указанием всех его элементов (С_р, L_уч, L_р, Е), показать схему движения МТА на загоне и при обработке поворотных полос, места заправки (выгрузки) МТА С_о.

На каждой технологической операции способов движения может быть несколько. Выбирают тот, который при данном агрегате и конкретных эксплуатационных условиях дает лучшие показатели по качеству работы. При одинаковом же качестве принимают такой, при котором обеспечивается сокращение холостых ходов, безопасные условия работы для механизаторов, наименьшее отрицательное воздействие на окружающую среду (почву, культурные растения и т.д.), высокая производительность при возможно меньших затратах топлива и других ресурсов на единицу выполненной работы (рис.2)

Челночный способ движения наиболее эффективен для высокоскоростных одномашинных агрегатов при выполнении основных операций: культивации, дискования, посева и прикатывания.

Способы движения в свал, в развал и с чередованием загонов часто применяется при вспашке с отвальными плугами.

Способ движения вразвал можно применять также для широкозахватных агрегатов на сплошной культивации, дисковании, посеве зерновых, уборке, различных культур и др.

Различные варианты беспетлевого комбинированного способа движения эффективны на вспашке, а также на тех уборочных операциях, где нежелательны петлевые повороты из-за больших масс и низкой маневренности МТА.

Способ движения перекрытием можно применить на сплошной и междурядной культивации, групповой работе МТА.

Круговые способы движения МТА предпочтительны для жатвенных агрегатов и агрегатов для поверхностной обработки почвы (боронование, дискование и т.д.)

Диагональный способ движения представляет собой разновидность челночного и чаще применяется на операциях поверхностной обработки почвы и посева зерновых, особенно когда необходимо движение МТА под углом к направлению предшествующей обработки.

При прочих одинаковых условиях предпочтение отдается способу видения, обеспечивающему наименьшие потери времени смены, топлива и других ресурсов на холостые повороты МТА.

4.1. Предоставить схемы кинематических характеристик МТА.

Для полевого МТА показывается вид сверху, для транспортно-технологического – вид сбоку. На схемах привести кинематические характеристики МТА; указать кинематический центр МТА; кинематическую длину МТА l_к, которая складывается из кинематических длин l_т – трактора, l_сц – сцепки и l_м – рабочей машины; кинематическую ширину d_кп и d_кн; радиус R и центр поворота; ширину колеи К и продольную базу трактора L_т, ширину захвата МТА – В_к.

4.2. Определить минимальную ширину поворотных полос Е_м (которая зависит от вида поворота, ширины захвата МТА и условий безопасности работы МТА на поворотах) по выражению:

- для беспелтевых поворотов Е_м ≈ 1,1 R + d_к + е;

- для петлевых поворотов Е_м ≈ 2,8 R + d_к + е; (4.1)

где R – радиус поворота МТА, м;

d_к – кинематическая ширина агрегата, м;

е – длина выезда агрегата, м.

Кинематическую ширину агрегата принимать d_к = а_β *В_к,

где В_к – конструктивная ширина захвата агрегата, м;

а_β - коэффициент пропорциональности использования ширины.

Для симметричных агрегатов а_β = 0,6;

для ассиметричных агрегатов - ; .

Длину выезда МТА определить

для полевых МТА: е = а_е *В_к;

для транспортно-технологических МТА е = а_е *l_кон, (4.2)

где l_кон – конструктивная длина прицепа (разбрасывателя);

а_е – коэффициент пропорциональности.

1.2.1 Установить количество проходов Z_Ем = Е_м / В_р (4.3)

где В_р - рабочая ширина захвата, м.

Результат округлить до целого большего значения

Z_Е ≥ Z_Ем (4.4)

1.2.2. определить рациональную ширину поворотной полосы

Е = Z_Е *В_р (4.5)

1.3. Вычислить рабочую длину гона

L_р = L_уч - 2_Е (4.6)

1.4. Для загонных способов установить оптимальную ширину загона в соответствии с выбранными способами движения:

- всвал, вразвал ,

- с чередованием всвал и вразвал , (4.7)

- беспетлевой способ на двух загонах .

- круговой С = L_уч / (5 ÷ 8).

1.4.1. Оптимальное значение ширины загона С_опт следует определить до рационального С_р, кратного ширине захвата В_р, для чего необходимо определить расчетное число проходов МТА по загону:

, (4.8)

Результат округлить до целого значения Z_р (чаще до четного), так как заезд в загон и выезд из него преимущественно осуществляется с одной и той же стороны

Z_р ≥ Z_пр (4.9)

1.4.2. По округленному значении. Z_р рассчитать рациональную ширину загона

С_р = Z_р *В_р, (4.10)

Если рациональная ширина загона С_р неприемлема по каким-то другим соображениям, то ее корректируют на требуемое число проходов МТА. (Например, для уменьшения дополнительных затрат времени и средств: на подготовку участка, связанных с разбивкой его на загоны, выделением и обработкой поворотных полос, проделыванием прокосов, обкосов и разгрузочных магистралей; на холостые переезды МТА в течение смены с участка на участок).

1.5. Выбрать рациональный способ движения МТА по коэффициенту рабочих подходов φ (выбирают тот способ, при котором значение φ достигает наибольшего значения). Коэффициент рабочих ходов φ рассчитать для одного цикла, который включает в себя 2 рабочих прохода и 2 холостых поворота.

, (4.11)

где L_р – длина рабочего пути на участке, определяется по выражению,

L_х – величина холостого пути при повороте.

1.5.1. Длину пути МТА при повороте L_х определяют по виду поворота по формуле L_х = d_к *R + 2е:

- круговой, (3,2...4,0)R + 2е;

- круговой с прямолинейным участком (1,4...2,0)R + 0,5 С_р + 2е;

- угловой; (1,6 ...1,8)R + 2е;

- закрытая петля )5,0...6,5)R + 2е;

- грушевидный (6,8...8,0)R + 2е;

- грибовидный (4,1...5,5)R + 2е.

Меньшее значение коэффициентов пропорциональности выбирают для навесного МТА, большее значение – для прицепного МТА.

1.6. Установить места заправки МТА.

Технологическое обслуживание агрегатов может осуществляться на одной или двух поворотных полосах. В отдельных случаях необходима дополнительная полоса в середине участка (разгрузочная магистраль) для технологического обслуживания агрегатов.

1.6.1. Предварительно рассчитать рабочий путь между двумя технологическими остановками

, (4.13)

где G_γ – вес рабочего тела (удобрений, семян и т.д.), т;

V_техн – объем технологической емкости (СХМ, прицепа), м³;

ρ – плотность груза т/м³;

λ₃ – наибольший коэффициент использования объема кузова прицепов, технологических емкостей, разбрасывателей; λ₃= 0,8...0,85 – на посеве, посадке; λ₃= 0,90...0,95 – на внесении жидких удобрений; λ₃= 1.

q_у – норма высева семян, внесение удобрений, урожайности и др.; т/га.

1.6.2. Определить число рабочих подходов Z_о, которое можно осуществить с одной заправки МТА по формуле:

, (4.14)

Если полученное Z_о – четное число (дробная часть числа можно во внимание не принимать), то технологическое обслуживание МТА осуществляется на поворотной полосе с одной стороны участка; если Z_о – нечетное целое число – на поворотной полосе с одной стороны участка. При

0,5 ≤ Z_о < 1 – на середине длины рабочего участка необходимо наметить еще одну полосу для технологического обслуживания МТА – разгрузочная магистраль. Если Z_о < 0,5 – таких полос нужно две. Полосы для технологического обслуживания агрегатов должны быть намечены так, чтобы расстояние между ними и поворотными полосами были равны или несколько меньше L_ор.

1.6.3. Установить места технологического обслуживания МТА на поворотных полосах (разгрузочной магистрали) по выражению:

С_о = Z_о *В_р

При Z_о < 1 места технологического обслуживания (заправок, выгрузок МТА с технологической емкость V_техн и смены прицепа МТА без технологической емкости) намеченные на поворотных полосах и разгрузочных магистралях С_о = В_р;

При Z_о ≥ 2 места технологического обслуживания на поворотных полосах С_о = Z_о *В_р;

При Z_о=1,5 места технологических обслуживаний на поворотных полосах осуществляют с С_о = 6 В_р , а на разгрузочных магистралях С_о = 3В_р.

1.6.4. По округленному значению Z_о рассчиать рациональные значения пути между двумя технологическими остановками:

L_о = Z_о *L_р ≤ L_ор (4.16)

1.7. По результатам расчетов представить схему разбивки участка на загоны, разметку загонов (участка) с указанием поворотных полос. Линий первого прохода, мест заправки, организацию движения МТА на загоне (участке), обработку поворотных полос.

2. Производительность МТА за смену подсчитать по формуле:

W = 0,36*В_рV_р Т_см *τ (4.17)

где В_р – рабочая ширина захвата агрегата, м;

V_р – рабочая скорость движения, м/с;

Т_см – время смены, ч (принять Т_см = 7ч);

τ – коэффициент использования времени смены.

2.1. Движение МТА на загоне в большинстве случаев характеризуется определенной цикличностью. Время одного цикла включает продолжительность рабочего и холостого движения МТА, а также технологических остановок:

, (4.18)

где - время рабочего движения МТА за цикл, ч;

- время холостого (поворотов) движения МТА за цикл, ч; - время технологических остановок МТА за цикл, ч;

t_ос – время на одну технологическую остановку, ч.

Для агрегатов не имеющих технологических емкостей (уборка силостных культур косилками-измельчителями), t_ос принять равным 0,084, а для разбрасывателей удобрений, работающих по прямоточной схеме, определить по выражению:

, (4.19)

где L_д – расстояние перевозки груза, км;

V_д – скорость движения МТА с грузом и без груза, км/ч;

W_п – производительность погрузчика, т/ч;

t_вз – время взвешивания, ч (принять равным 0,07 ч).

2.2. Количество циклов работы агрегата за смену (с округлением до большего целого числа) определить по

, (4.20)

где Т_пз – время выполнения регулярных подготовительно-заключительных работ, ч (принять для расчета 0,5 ч);

Т_ето – затраты времени на проведение ЕТО;

Т_ф – время регламентированных перерывов на отдых и личные надобности обслуживающего персонала, ч (принять для расчетов 0,42...0.64 ч);

Т_пер – время на переезды в начале и конце смены, с участка на участок (принять 0,2...0,5 ч).

2.3. Рассчитать рабочее время Т_р:

Т_р = t_р * Z_ц, (4.21)

2.4. Определить коэффициент рабочего времени τ

τ = Т_р / Т_см, (4.22)

2.5. По выражению (4.17) определить расчетную производительность МТА.

2.6. Найти производительность основного МТА по мощности

. (4.23)

2.7. Скорректировать сменную производительность основного МТА с учетом местных условий

W_о = W*к_о, (4.24)

где к_о – обобщений поправочный коэффициент не местные условия

к_о = к_α*к_к*к_из (4.25)

где к_α, к_к, к_из – соответственно поправочные коэффициенты на рельеф, каменистость и изрезанность поля.

2.8. Провести оценку качества механизированной сельскохозяйственной работы. Для чего необходимо выделить 3-4 основных показателей качества, по которым дать градацию отклонений в баллах: установить дополнительные показатели, при невыполнении которых снижается общая оценка качества работы независимо от балльной оценки по основным показателям. При сумме баллов по основным показателям 8...9 баллов работа оценивается «отлично», при 6...7 – «хорошо», 4...5 – «удовлетворительно», ниже 4-х работа бракуется.