Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Хробостов С.Н. Эксплуатация машинно-тракторного парка учебник

.pdf
Скачиваний:
30
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
22.27 Mб
Скачать

Г л а в а IV

ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО КОМПЛЕКТОВАНИЯ И ВЫБОРА РЕЖИМОВ РАБОТЫ АГРЕГАТОВ

§ 1. Принцип подбора и комплектования агрегатов

Основные требования к комплектованию агрегатов

состоят в следующем.

1.Обеспечение хорошего агротехнического качества работы.

2.Высокопроизводительная работа агрегата при на­ именьшем количестве обслуживающего персонала, ми­ нимальном расходе топлива и наименьших эксплуатаци­ онных расходах на единицу работы.

3.Удобство обслуживания.

Эффективность работы агрегата определяется экс­ плуатационными качествами трактора и сельскохозяй­ ственных машин, входящих в агрегат, правильностью их соединения, выбором режимов работы.

Факторы, учитываемые при составлении агрегатов.

Кроме эксплуатационных качеств машин-орудий и трак­ торов, а также условий работы, при комплектовании аг­ регатов важно учитывать следующее.

1. Изменение устойчивости, маневренности и проходи­ мости агрегата в зависимости от его состава.

2. Изменение удельного тягового сопротивления

взависимости от количества машин в агрегате.

3.Влияние количества машин на эксплуатационную надежность агрегата.

4.Влияние неустановившегося режима загрузки на использование мощности двигателя.

5.Влияние скоростного режима на энергетические показатели агрегата.

6. Закономерность

изменения к. п. д.

агрегата.

У с т о й ч и в о с т ь

н а п р а в л е н и я

д в и ж е н и я

а г р е г а т а сохраняется, когда внешние

силы не изменя­

ют заданного направления и не выводят его из установ­ ленных (допустимых) пределов отклонений. Неустойчи­ вое направление движения (извилистость) снижает ско­ рость, качество работы, повышает износ механизмов ходовой части и управления машин, затрудняет управле­ ние агрегатом.

Наиболее устойчивым можно назвать движение сле­ дующих агрегатов.

80

1. С симметричным расположением

машин-орудий

относительно продольной оси трактора.

 

2.Длинногабаритных (комплексных), а также с большой массой (весом).

3.Работающих на повышенных скоростях (момент инерции таких агрегатов больше, и, чтобы изменить на­ правление движения, необходима значительная внешняя сила).

4.С большой массой (до определенного предела), приходящейся на направляющие колеса.

Маневренность агрегатов по мере увеличения его ширины или длины снижается; проходимость при уве­ личении ширины тоже может снижаться.

З а в и с и м о с т ь

т я г о в о г о

с о п р о т и в л е н и я

а г р е г а т а

от к о л и ч е с т в а м а ш и н при одинако­

вой ширине

захвата

обусловливается некоторыми попе­

речными перемещениями их во время работы. Если ма­ шины-орудия в агрегате соединены с трактором шарнир-

но, то движение каждой из них

не зависит

от других.

При этом вследствие случайных

реактивных

моментов

происходят поперечные перемещения машин по отноше­ нию к оси движения. В результате удельное сопротивле­

ние машин и общее тяговое сопротивление

RMa агрегата,

состоящего из нескольких

машин-орудий,

может увели-

п

где К'^ 1,0 — коэффициент,

чнваться, т. е. Р м п = / ( / 2 Р м ,

учитывающий изменение сопротивления машин в зави­

симости

от поперечных колебаний.

 

 

 

 

 

Чем

ровнее микрорельеф

поля

и однороднее

обра­

батываемая почва, тем меньше К'-

 

 

 

 

 

Э к с п л у а т а ц и о н н а я

н а д е ж н о с т ь

 

а г р е ­

г а т а зависит от эксплуатационных

качеств

и

количест­

ва

машин в агрегате и характеризуется коэффициентом

эксплуатационной

надежности.

 

 

 

 

 

 

Коэффициентом

эксплуатационной надежности

агре­

гата или машины

называется

отношение

времени Тр

работы

агрегата к

сумме времени

работы

и

простоев

Тп

из-за

технических неисправностей:

 

 

 

 

 

 

тн =

.

 

 

 

(65)

 

 

 

' р i

' н

 

 

 

 

С увеличением в агрегате количества машин-орудий уменьшается коэффициент эксплуатационной надежно­ сти и снижается производительность агрегата. Неисправ-

6 С. П. Хробостов

81

ность любой м ашины может наступить в моменты, не зависящие от возникновения неисправностей в других

машинах

агрегата.

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент эксплуатационной

надежности

агрега­

та в общем случае:

 

 

 

 

 

4

 

 

тя .,г = тт тс т2;т2». ••<'»,

 

 

 

(66)

г д е .

тт —коэффициент

эксплуатационной

на­

 

дежности

трактора;

 

 

 

 

 

т с коэффициент

эксплуатационной

на­

 

дежности

сцепки;

 

 

 

 

T M J

I т м 2 > тм i — коэффициенты эксплуатационной на­

 

дежности

машин

1-го,

2-го,...,

i'-ro

 

типа;

 

 

 

 

 

 

 

л,, п2 ... пт—количество

машин-орудий

данного

 

типа в агрегате.

 

 

 

 

 

Чтобы

производительность

агрегата

с

увеличением

числа машин-орудий не уменьшалась,

надо повышать

эксплуатационную надежность каждой машины, входя­

щей в агрегат, тщательной ее подготовкой

к

работе.

О п т и м а л ь н а я з а г р у з к а д в и г а т е л я

в аг­

р е г а т е . Наибольшая производительность и

экономич­

ность работы агрегата достигаются при полном исполь­ зовании мощности двигателя трактора (самоходной машины). Тяговое сопротивление машин-орудий и сопро­ тивление перекатыванию трактора непрерывно меняют­ ся, поэтому в агрегате необходимо иметь запас крутя­ щего момента двигателя (соответственно эффективной мощности) для преодоления максимальных кратковре­ менных сопротивлений, чтобы двигатель не заглох при временных перегрузках и не работал длительное время на перегрузочном режиме.

Непрерывные изменения тягового сопротивления ма­ шин-орудий и сопротивления перекатыванию трактора приводят к неустановившемуся режиму работы двига­ теля, влияют на степень использования его мощности и тяги трактора.

При комплектовании агрегатов и выборе скорости движения необходимо стремиться к оптимальной за­ грузке двигателя для получения наибольшей производи­ тельности и экономичности работы агрегата в данных условиях.

82

 

Из условия движения агрегата и необходимого

запа­

са

крутящего момента

оптимальная

загрузка двигателя

 

"опт

- # в . п + Я д . з ,

 

(67)

 

 

 

 

 

где

КЕ,п—коэффициент

возможного

повышения

сопро-

 

тивления

движению агрегата, K B . n = l + " V .

 

н — степень

неравномерности

сопротивления аг­

 

регата) ;

 

 

 

 

 

 

^ д . з — коэффициент допустимой

загрузки

двигате­

 

ля с учетом неустановившегося режима.

 

Из этого следует, что для одного

и того же

трактора

в зависимости от вида работы и почвенных условий

опти­

мальная степень загрузки двигателя различна вследст­

вие изменения /Св.п-

расчетов

без учета снижения

Для ориентировочных

мощности при неустановившемся режиме

оптимальная

степень загрузки двигателя

 

 

= 1 - Кв.п

"~Ь ^ п . м ~

-Кп.м

Г" >

«опт

 

л

ИЛИ

1 —/(„.„ +

 

 

E,Ve o n T =

Кп.н-

 

С учетом снижения М н

при неустановившемся режиме

"опт

 

z

 

где Кп—коэффициент

приспособляемости

двигателя

по крутящему моменту.

В соответствии с этим величина оптимального исполь­ зования в агрегате мощности и касательной силы тяги будет:

"опт

е н

н о п т

 

 

опт

Р'

= Р

£

к опт

к

~Мнг

В зависимости от условий работы для современных тракторов при скоростях движения 5 — 7 км/ч значение коэффициента £мн использования крутящего момента двигателя можно принять равным:

б*

83

на

вспашке

 

0,784-0,94

на

посеве

и посадке

0,854-0,96

на

уборке

хлебов

0,80-f-0,95

Большие значения | м относятся к работе на выров­ ненных полях с высокой однородностью обрабатываемо­ го материала.

Правильность комплектования и использования агре­ гата, а также конструктивное совершенство машин, вхо­ дящих в него, характеризуются величинами энергетиче­ ского и механического коэффициентов полезного действия.

Энергетическим к. п. д. агрегата называется отноше­ ние количества энергии, затраченной на агротехнически

полезную работу

Л П О л ,

к

общему количеству

энергии

А 0 , содержащейся

в израсходованном топливе,

т.е.

 

п

 

— ^ п о л

 

 

Ъ

' а г

~ А0 '

 

Энергетический к.п. д. характеризует энергетическую эффективность агрегата в целом. Подставив значение -Лпол = ^оГг)ТрТ]м, получим следующее выражение энер­ гетического к. п. д. агрегата при рабочем ходе:

Чэ.^ = %^трЦы-

(68)

Учитывая, что эффективный к. п. д. двигателя

г\е

=632 , выражение (68) можно представить в видед

ёе Ни

 

 

 

 

11э.аг =

~ - ' 1 т р 1 1 м ,

 

 

(69)

 

 

 

 

 

 

Be

Ни

 

 

 

 

где

ge — удельный

расход

топлива

двигателем,

 

 

кг/э. л. с. ч;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лтр — к. п. д. трактора;

 

 

 

 

 

 

 

г | н к . п. д. машины-орудия;

 

 

 

 

 

Ни — теплотворная

способность

топлива,

ккал/кг.

 

П р и м е р.

Определить энергетический к. п. д. пахотного агрега­

та,

состоящего

из

трактора

ДТ-75 и

плуга

П-5-35М, если ge =

=

0,220 кг/э. л. с-ч,

теплотворная

способность

дизельного

топлива

Я и

=

Ю000 ккал/кг °С, Т]тр =

0,65, т ) м = 0 , 7 5 .

 

 

 

 

Подставляя

исходные данные в формулу 69, получим:

 

 

 

Г Ъ аг =

632

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,22-10000 0,65-0,75=0,32-0,65-0,75=0,16.

 

84

Из примера видно, что только 16% энергии, содер­ жащейся в подводимом топливе, агрегат затрачивает на агротехнически полезную работу: откалывание, кроше­ ние, поворачивание и отбрасывание пласта в сторону.

Величина г)э .аг пахотных агрегатов находится в пре­

делах

0,12—0,18, культиваторных 0,07—0,08,

посевных

— 0,04—0,05, уборочных 0,03—0,08. Низкие

энергети­

ческие

к. п. д. указывают на необходимость дальнейшего

улучшения конструкций машин и приемов их эксплуата­

ции.

 

 

 

 

 

 

 

Механическим к. п. д. агрегата

называется

отношение

агротехнически

полезной

работы

Апол

к эффективной

работе Ае, произведенной

двигателем агрегата, т.е.

 

Л м . а г =

=

ЧтрЧм-

 

 

(70)

В приведенном выше примере для пахотного

агрега­

та с трактором

ФТ-75 механический к. п. д. Н м а г =

0,65Х

Х0,75 = 0,49.

 

 

 

 

 

 

 

Повышения

механического к. п. д. агрегата

можно до­

биться за счет

оптимального

использования

мощности

двигателя и правильного подбора агрегата при хорошем техническом состоянии машин.

Комплектование агрегатов ведется в следующем по­ рядке.

1. Уточняют агротехнические требования (глубина вспашки на данном участке, тип применяемых лап и глу­ бина культивации, число следов при бороновании

ит.д.);

2.Выбирают тип трактора и марку сельскохозяйст­ венной машины.

3.Выбирают рабочую передачу трактора и скорость движения агрегата.

4.Определяют количество машин в агрегате.

5.Составляют агрегат, т.е. прицепляют или навеши­ вают машины, устанавливают в должном порядке рабо­

чие органы

пли направляющие устройства и т.д.

 

В ы б о р

т и п а

м а ш и н . Машины

подбирают

так,

чтобы благодаря

их эксплуатационным

свойствам

обес­

печивались высокая производительность агрегата, хоро­ шее качество работы, наименьшие затраты труда и средств.

При выборе типа трактора необходимо учитывать следующее.

85

1. Возможность полного использования мощности трактора при работе с имеющимися сельскохозяйствен­ ными машинами или орудиями.

2. Ширина колеи колес или гусеницы должна соот­

ветствовать ширине междурядий

возделываемой куль­

туры при выполнении процессов

ухода

за

растениями.

3. Тип трактора для данных почвенных условий ну­

жно выбирать

по возможности

с лучшими

сцепными

свойствами и

меньшими потерями на

перекатывание,

т.е. с наиболее высоким к. п.д.

4.Более мощные тракторы используют преимущест­ венно на энергоемких операциях (пахоте, глубоком ры­ хлении почвы) и на участках с большой длиной гонов; тракторы с меньшей мощностью — на менее энергоемких

операциях (посеве, сенокошении) и на мелких участках. 5. Для боронования озимых и раннего весеннего бо­ ронования зяби выделяют гусеничные тракторы или ко­ лесные с шинами низкого давления, так как они мень­

ше повреждают озимь и имеют лучшую проходимость. В ы б о р с к о р о с т и д в и ж е н и я . Современные

тракторы и самоходные машины рассчитаны на широкий диапазон маневрирования скоростями (от 1—2 до 12—

30 км/ч). Способы маневрирования

скоростями за счет ис­

пользования

коробки

перемены

передач, увеличителя

крутящего момента

и всережимного

регулятора рассмот­

рены ранее

(см. стр. 52—55).

 

 

Максимальные

величины тягового

к. п. д. трактора,

тяговой мощности,

при которых получаются наибольшие

производительность

и

экономичность,

соответствуют не

всему, а определенному диапазону скоростей движения. Этому же диапазону скоростей обычно соответствует и наибольший к. п. д. агрегата.

Необходимо учитывать, что с повышением скорости несколько возрастает тяговое сопротивление машин-ору­ дий, а также увеличиваются затраты времени за сме­ ну на технологическое обслуживание машин. Кроме то­

го, предъявляются при этом

повышенные

требования

к надежности машин.

 

 

При комплектовании агрегатов в практике сельскохо­

зяйственного производства могут решаться

следующие

задачи.

 

 

1. Определение типа, количества машин и скоростно­

го режима для данного трактора.

 

2. Выбор типа трактора и

определение

скоростного

86

Вид работы

Скорость движения,км/ч

3 \ 4- 5 \6 1 7 8 9 10

Вспашка

 

 

 

То же скоростными плугами

 

 

 

—-

Лущение диеновыми орудиями

 

 

 

 

 

боронование зудодыми боронами

 

 

 

 

 

культивация подрезающимилапами

 

 

 

 

 

Обработка дисковыми орудиями

 

 

 

 

 

 

 

Обработка штанговым культиватором

 

 

Прикатывание

 

 

 

мая

Посев зерновых и зернобобовых

 

 

 

КЬадратно-гнездобойпосеВщкурузы

 

 

 

 

кбадратно-гнездобойпосеб хлопчатники

 

 

посев сахарной свеклы

 

 

 

внесете удобрении туковыми сеялками

 

 

 

Коадратно-гнездобаяпосадка картофеля

Я

I

РяЗобая посадка картофеля

 

 

 

 

Ротационное мотыжение всходов

 

 

 

1

междурядная культивация кукурузы!

 

 

ш

междурядная культивация кукурузы11

 

 

*

 

 

 

Рыхление междурядий шириной более ббем Рыхление междурядий шириной менееввсм1Mb№ !

шаровка сахарной свеклы

 

 

Букетировка сахарной свеклы

т

 

, Рыхление сахарной свеклы

 

 

Окучивание картофеля

 

• В

ношение рядковыми жатками в валки

BES8яяв

. Подборка валков самоходным комбайном

Подборка валков прицепным комбайном

 

Прямое комВайнирование

--

 

Уборка трав на сено

90S SBS

 

Уборка кукурузы комбайном

 

 

Уборка сахарной свеклы комбайном

 

Уборка картофеля элеваторнымкопателем

Уборка хлопка шпиндельными машинамит

 

Рис. 18. Скорости движения агрегатов

при выполнении раз­

личных

работ.

 

режима агрегата с данной сельскохозяйственной маши­ ной или несколькими машинами данного типа.

3. Определение наиболее рационального состава аг­ регата для выполнения данной операции.

В первых двух случаях агрегатирование ограничено типом трактора или сельскохозяйственной машины.

87

Во всех

случаях

необходимо

подбирать такой тип

или такое

количество

машин в

агрегате, при котором

их тяговое сопротивление (с учетом необходимого запа­ са) примерно было бы равно нормальному тяговому уси­

лию трактора,

соответствующему его

максимальному

к. п. д. и наибольшей

тяговой мощности. Скорость

дви­

жения агрегата

при

этом получается

из условия

соот­

ветствия максимальной тяговой мощности трактора оп­ ределенной скорости движения.

При комплектовании агрегатов в первую очередь устанавливают ширину захвата (в соответствии с тяго­ вым сопротивлением агрегата), соответствующую макси­ мальной тяговой мощности трактора (и мощности дви­ гателя). Примерно при одинаковых тяговых сопротивле­ ниях (ширине захвата машин) скоростные агрегаты работают на большей скорости, поскольку они распола­ гают более мощным двигателем трактора.

Примерные пределы агротехнически допустимых ско­

ростей

движения сельскохозяйственных

агрегатов на раз­

личных

работах

показаны графически

на рисунке 18

(от 3 до 10—11

км/ч).

 

Если практически не удается подобрать состав агре­

гата,

соответствующий (по тяговому

сопротивлению

и ширине захвата) максимальной тяговой мощности трак­ тора, целесообразно выбрать более высокую скорость движения, тогда увеличится загрузка двигателя и повы­ сится производительность агрегата.

Если по агротехническим условиям нельзя применить скорость; соответствующую полной загрузке двигателя, или увеличить ширину захвата агрегата, то для повыше­ ния топливной экономичности двигателя маневрируют скоростями движения с помощью всережимного регуля­ тора.

Использовать нескоростные тракторы на повышенных скоростях, не соответствующих Л ^ к Р т а х , целесообразно лишь в тех случаях, когда нет возможности загрузить их полностью на нормальных скоростях, соответствующих

K 1 max

§ 2. Тяговое сопротивление и потребная мощность для работы машин-орудий

Высокопроизводительное использование машиннотракторных агрегатов и хорошее агротехническое каче­ ство работ достигаются при условии, что трактор и ма-

88

шины-орудия, входящие в агрегат, имеют высокие экс­ плуатационные показатели, технически исправны и правильно подобраны.

Основные эксплуатационные показатели сельско­ хозяйственных машин и орудий следующие.

1.Качество работы — глубина и характер обработки почвы, высота среза, отсутствие потерь урожая.

2.Производительность, ширина захвата и скорость движения, допустимая по качеству работы и прочности машин.

3.Тяговое усилие и мощность, необходимые для ра­ боты машин, расход топлива и смазочных материалов на гектар или на единицу обрабатываемого продукта, к. п. д. машины.

4.Число рабочих, обслуживающих машину, а также безопасность работы, доступность регулировок, удобство обслуживания и управления машиной.

5.Надежность машины, срок службы ее основных

узлов и деталей до ремонта, проходимость

по

полям

и дорогам, ремонтопригодность.

 

 

6. Эксплуатационные расходы на единицу работы.

Тяговое сопротивление сельскохозяйственных

машин

и орудий возникает при их работе или холостом движении

в результате взаимодействия внешних факторов

(силы

тяги, вращающего момента, массы машины

и др.) с об­

рабатываемым

материалом. Агрегат может

совершать

работу лишь в

том случае, если трактор преодолевает

сопротивления, возникающие от действия сельскохозяй­ ственных машин.

Р а б о ч и м

т я г о в ы м

с о п р о т и в л е н и е м

назы­

вается сила, необходимая

для передвижения

машины

или орудия при

работе.

 

 

 

 

Х о л о с т ы м

т я г о в ы м

с о п р о т и в л е н и е м

на­

зывается сила, необходимая

для перемещения

машины

при холостом ходе (при перемещении в

транспортном

положении или с выключенными рабочими

органами на

повороте).

 

 

 

 

 

Тяговое сопротивление измеряют в кгс и определяют динамометрированием машины в полевых условиях или расчетным путем.

Величина тягового сопротивления зависит от многих причин: от массы (веса) машины, конструкции ходовой части, типа рабочих органов, типа и количества под­ шипников передаточных механизмов, ширины захвата,

89

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ