Разработка операционной технологии выполнения механизированных работ (110

Министерство сельского хозяйства РФ ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Кафедра «Эксплуатация машинно-тракторного

Эксплуаркатация» МТП

В. Г. Гниломёдов, Д. С. Сазонов, М. П. Ерзамаев

РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫПОЛНЕНИЯ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ РАБОТ

Методические указания

для самостоятельной работы студентов по дисциплине «Эксплуатация и ремонт машинно-тракторного парка и эксплуатация технологического оборудования»

для студентов очной и заочной формы обучения, обучающихся по специальности 110305.65 «Технология производства и переработки

сельскохозяйственной продукции»

Кинель РИЦ СГСХА

2012

1

УДК 631.372

ББК 40.72р

Г-56

Гниломёдов, В. Г.

Г-56 Разработка операционной технологии выполнения механизированных работ : методические указания / В. Г. Гниломёдов, Д. С. Сазонов, М. П. Ерзамаев. – Кинель : РИЦ СГСХА,

2012. – 42 с.

В методических указаниях дана методика по расчету тягового и мощностного балансов трактора, комплектованию и составлению агрегата и разработке операционно-технологической карты.

Издание предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 110305.65 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».

©ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, 2012

©Гниломедов В.Г., Сазонов Д.С., Ерзамаев М.П., 2012

2

ПРЕДИСЛОВИЕ

Операционная технология представляет собой научно обоснованную технологию выполнения отдельных работ или операций, обеспечивающую эффективное использование агрегатов в заданных почвенно-климатических и производственных условиях. Для эффективного практического применения операционной технологии составляются операционно-технологические карты на выполнение каждого вида работы в конкретных условиях обрабатываемого поля.

Расчет операционно-технологической карты на выполнение полевой сельскохозяйственной операции является частью курса «Эксплуатация и ремонт машинно-тракторного парка и эксплуатация технологического оборудования».

Поэтому целью методических указаний является привить студенту навыки самостоятельной разработки операционнотехнологической карты, а так же навыки по комплектованию агрегата, по расчету основных показателей работы машиннотракторного агрегата.

В методических указаниях дана методика по расчету тягового и мощностного балансов трактора, комплектованию и составлению агрегата и разработке операционно-технологической карты.

В приложении приведены справочные и нормативные материалы, необходимые для расчета.

3

1 ТЯГОВЫЙ И МОЩНОСТНОЙ БАЛАНС ТРАКТОРА

Задачей раздела является определение сил сопротивления, действующих на трактор, а так же мощностей, требуемых для преодоления этих сил сопротивления при установившейся рабочей скорости.

Тяговый баланс трактора определяет собой равенство между движущей силой и суммой сил сопротивления, действующих на трактор.

Баланс мощности представляет собой равенство между эффективной мощностью на валу двигателя и суммой мощностей, требуемых для преодоления действующих на трактор сил сопротивления.

1.1. Рабочая скорость трактора при выполнении им технологической операции должна соответствовать агротехническим требованиям на проведение данной операции (прил. 1). Так как скорость трактора зависит от выбранной передачи, то по приложению 2 необходимо подобрать рабочие передачи (основную и запасную) для трактора, которые обеспечат движение агрегата в указанном диапазоне скоростей VТ .

1.2.Для выбранных скоростей VТ необходимо определить передаточное число трансмиссии трактора iТ (прил. 2).

1.3.Определить касательную силу тяги на движителях трактора, которая возникает в результате работы двигателя трактора, момент которого через трансмиссию передается на

движители:

nH – номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя (прил. 3), об/мин;

4

МГ – механический КПД трансмиссии.

для колесных тракторов МГ 0,91 0,92 . для гусеничных МГ 0,86 0,88 .

rК – радиус качения ведущих колес или звездочки, м;

–для гусеничных тракторов: rK r0 ;

–для колесных тракторов:

rК r0 h ;

r0 – радиус обода или начальной окружности звездочки (прил. 3), м;

– коэффициент усадки шины равный 0,75-0,80; h – высота пневматической шины (прил. 3), м.

1.4. Рассчитать максимальную силу сцепления движителей трактора с почвой:

Fmax GСЦ , Н,

где – коэффициент сцепления движителей с почвой (прил. 4); GСЦ – сила сцепного веса трактора, Н.

С достаточной для практических расчетов точностью можно принять для гусеничных и полноприводных тракторов сцепной вес равным весу трактора (прил. 3) GСЦ GТ . Для колесных тракторов с одной ведущей осью сцепной вес равен GСЦ 0,66...075GТ .

Величина коэффициентов сцепления зависит от типа почвы и ее состояния (рыхлая или плотная), влажности почвы, наличия растительного покрова, а также от типа ходовой части трактора (гусеничная или колесная модификация).

1.5. Выбрать движущую силу трактора, которая создается двигателем трактора. Движущая сила ограничена двумя независимыми друг от друга пределами. Первый предел движущей силы определяется величиной касательного усилия развиваемого на ободе ведущего колеса. Вторым пределом движущей силы может являться недостаточное сцепление ведущего аппарата трактора с почвой. Остановка трактора может произойти вследствие чрезмерного буксования движителей трактора. Учитывая, что движущая сила имеет два предела, для движения агрегата

5

необходимо, чтобы максимальное усилие по сцеплению и максимальное усилие, развиваемое на ободе ведущего колеса, были больше сил сопротивления.

которая направлена против движения и зависит от веса трактора, типа движителей (гусеничные или колесные), от вида и состояния почвы, по которой движется трактор:

РКАЧ f GТР , Н,

где f – коэффициент сопротивления перекатыванию (прил. 4).

1.7. При движении машинно-тракторного агрегата в гору (подъем) или при спуске появляются дополнительные усилия от составляющих сил веса трактора и агрегатируемых машин. Эти дополнительные усилия оказывают сопротивление передвижению агрегата в гору и помогают ему при движении под уклон. Поэтому необходимо определить силу сопротивления движению трактора на подъём:

РПОД i GТР , Н,

где i – величина уклона в долях единицы.

1.8. Определить тяговое (крюковое) усилие трактора:

РКР РДВ РКАЧ РПОД , Н.

1.9. При недостаточном сцеплении РК Fm ax необходимо определить усилие неиспользуемое по условиям сцепления:

РНСЦ РК Fm ax , Н.

1.10. Определить рабочие скорости движения агрегата VР:

VР VТ , км/ч,

где – коэффициент, учитывающий буксование движителей;

1 100 ,

6

зависит от тягового усилия трактора и рабочей скорости его движения:

N КР РКР VР , кВт.

3600

1.12. Определить тяговый коэффициент полезного действия трактора в заданных условиях:

Т N КР . NеН

1.13. Определить мощность, теряемую в трансмиссии. Потери мощности в трансмиссии связаны с преодоление сил трения в подшипниках и между зубьями шестерен, а так же с взбалтыванием масла в картерах передач:

NТР Nе (1 МГ ) , кВт.

1.14. Определить мощность, затрачиваемую на передвижение трактора:

N КАЧ РКАЧ VР , кВт.

3600

1.15. Определить мощность, затрачиваемую на преодоление подъема:

N ПОД РПОД VБ , кВт.

3600

1.16. Определить мощность, затрачиваемую на буксование ведущего аппарата:

N БУК (РКР РКАЧ РПОД ) (VT VР ) , кВт.

3600

1.17. Определить мощность, не используемую по условиям сцепления:

N НСЦ РНСЦ VР , кВт.

3600

1.18. Проверить равенство эффективной мощности двигателя по сумме составляющих мощности:

NеН N КР NТР N КАЧ N ПОД N БУК N НСЦ , кВт.

Допустимое отклонение 5%.

7

2 КОМПЛЕКТОВАНИЕ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА

Задачей комплектования является определение ширины захвата агрегата, определение числа машин в агрегате, выбор сцепки, определение тягового сопротивления агрегата и его проверка, а так же выбор рабочей скорости.

2.1. При комплектовании агрегата необходимо предварительно определить наибольшую возможную ширину захвата агрегата при выбранных значениях скорости и соответствующего тягового усилия.

Для прицепного агрегата

gМ GBM , Н/м,

где GM – масса сельскохозяйственной машины (прил. 6), Н; В – ширина захвата машины (прил. 6) , м.

gС – масса сцепки на 1 метр ширины захвата, Н/м.

gС GС , Н/м, BС

где GС – масса сцепки (прил. 7), Н;

ВС – ширина захвата сцепки (прил. 7), м.

fС – коэффициент сопротивления качению сцепки (прил. 4). Для навесного агрегата

где kН – удельное сопротивление навесной машины, Н/м;

kН (0,8 0,85)k ;

k – удельное сопротивление (прил. 5), Н/м;

8

gМ – масса сельскохозяйственной машины, приходящаяся на 1 метр ширины захвата, Н/м;

gМ GBM , Н/м,

где GM – масса сельскохозяйственной машины (прил. 6), Н;

В– ширина захвата машины (прил. 6), м;

– коэффициент, учитывающий величину догрузки трактора при работе с навесными машинами:

-при пахоте 0,5 -1,0;

определить число машин в агрегате с учетом ширины захвата одной машины:

m Bm ax ,

B

где В – ширина захвата одной машины, м.

Если, полученное число с.-х. машин в агрегате дробное, то округление до целого числа проводится в меньшую сторону.

2.3. Определить фронт сцепки А. Фронт сцепки это расстояние между крайними точками, к которым можно присоединить машины:

А m 1 B, м.

По полученному значению А выбрать сцепку (прил. 7).

В том случае, если полученное значение фронта сцепки – А превышает значения, указанные в приложении 7, то принимается сцепка с максимальным фронтом, при условии соответствия ее по техническим характеристикам с.х. машины, указанным в задании. И для этой сцепки определяется количество машин в агрегате:

m АBСЦ 1,

где АСЦ – фронт сцепки, указанный в приложении 7. 2.4. Фактическая ширина захвата агрегата:

ВАГ В m , м.

9

2.5. Определить тяговое сопротивление агрегата RАГ, возникающее в результате перемещения агрегата и выполнения рабочей машиной технологического процесса.

Прицепной агрегат

2.6. Определить коэффициент использования нормального тягового усилия ηи :

передачу ниже и повторить расчет.

10