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

Курсач 2012 Коредов по механизации / 5 Кинематика движения пахотного агрегата

.docx
Скачиваний:
26
Добавлен:
26.03.2015
Размер:
57.94 Кб
Скачать

5 Кинематика движения пахотного агрегата

Кинематика агрегата изучает геометрию формы его движения. При нерациональном способе движения соотношение холостых и рабочих ходов может приводить к значительному снижению экономичности работы МТА.

Способом движения называют порядок циклично повторяющегося перемещения агрегата в процессе выполнения работы.

Для определенного вида лесохозяйственных работ существует несколько способов движения агрегатов, но применять следует тот, который в данных условиях обеспечивает максимальный эффект.

Траектория движения агрегата обычно состоит из отрезков прямолинейного движения и поворота вокруг некоторого центра. Движение по прямой или рабочий ход, является главным элементом кинематики агрегата.

Поворот – это сложное движение по кривой с переменным радиусом кривизны. Отдельные точки агрегата при этом описывают свои траектории, и скорости их движения изменяются в зависимости от расстояния до центра поворота.

Длиной выезда агрегатаl называется расстояние от его центра до линии расположения рабочих органов орудия. На эту длину необходимо перемещать агрегат в конце и начале рабочего хода до контрольной линии начала разворота агрегата.

Траектория поворота агрегата – кривая, состоящая из элементов различной формы и кривизны. Движение агрегата на повороте можно считать практически оптимальным при установившемся движении с постоянным радиусом поворота, дающим длину дуги, близкую к действительной траектории движения.

Минимальным радиусом поворота агрегата называется наименьший радиус окружности, движение по которой при данных условиях допускается конструктивными параметрами агрегата без деформации движителя и поверхности движения, т. е. без повреждений машины и окружающей среды. Этот показатель зависит от наименьшего радиуса поворота трактора, конструкции сцепки и орудия, а также от габаритов агрегата по ширине и длине. Движение на повышенной скорости, по влажной или рыхлой почве приводит к увеличению радиуса поворота. Наименьший радиус поворота Rmin зависит и от квалификации тракториста-машиниста.

Для навесных агрегатов наименьший допустимый радиус поворота близок по величине к наименьшему радиусу поворота трактора.

При выполнении большинства видов работ в лесном хозяйстве машинно-тракторные агрегаты (МТА) двигаются циклично. Движение МТА включает рабочие ходы, при которых выполняется полезная работа, и холостые ходы, связанные с необходимостью поворота агрегатов и обеспечением рабочих ходов движения МТА.

В практике встречаются различные виды поворотов (табл. 5.1) – это беспетлевой 1, петлевой 2, перекрестно-петлевой 3; повороты на 180 – беспетлевой 4, петлевой 5, перекрестно-петлевой 6, односторонне-петлевой 7, согнуто-петлевой 8, сдвоенный петлевой 9 и возвратно-петлевой 10.

При расстоянии между рабочими ходами В (рис. 5.1.), меньшем двух минимальных радиусов (В<Rагр), при гоновом способе движения необходимо выполнять петлевой (грушевидный) поворот.

Таблица 5.1.Виды поворота и путь движения агрегатов

Виды поворотов

На 90

На 180

1

2

3

1

2

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Схемы поворотов

Длина пути (Sx)

1,6Rа+

+lв

(1,6–

–9,2)Rа+

+lв

6,6Rа+

+lв

π∙Rа+

+2∙lв

6Rа+

+2∙lв

8,4Rа+

+2∙lв

(5…8)

Rа+

+2∙lB

12,4Rа+

+2∙lв

14Rа+

+2∙lв

6,3Rа+

+2∙lв

Ширина (Еп)

2,8Rа

2Rа

2,8Rа

3,0Rа

2,9Rа

2Rа

2Rа

1,2Rа

Рисунок 5.1 - Технологическая схема движения пахотного агрегата с одним петлевым поворотом в начале движения в свал

Существуют различные способы движения МТА: гоновые, круговые, диагональные. Наибольшее распространение из всех получили гоновые способы, которые в зависимости от типа используемого поворота имеют свои разновидности.

Для выполнения работ необходимо выбрать наиболее экономичный способ движения машинно-тракторного агрегата.

Оценочным показателем способа движения является коэффициент рабочих ходов φр.х., который определяется по формуле

,

где, Sp – суммарная длина рабочих ходов, м; Sx – суммарная длина холостых ходов, м.

Суммарная длина рабочих ходов

,

где F – площадь обрабатываемого участка, м2; В – расстояние в м между рабочими ходами .

,

где Sхi – длина холостого хода при i-м повороте, м (таблица 5.1);

ni – количество i-х поворотов.

Количество поворотов при гоновом способе движения можно определить, используя (рисунок 5.1).

Nпов=Вуч/В= F/ Lуч В,

где F – площадь поля, м2; Lуч – длина гона, м; В – ширина прохода агрегата, м;

Схема поворота машинно-тракторного агрегата, представленная на (рисунок 5.1), позволяют определить ширину поворотной полосы и путь движения агрегата при разворотах.

Ширина поворотной полосы Еп и путь одного разворота Sx для петлевого поворота на 180о, равны

Еп = 2,8·R+0,5·Ва; Sx =2·(l+3,14)R,

для беспетлевого поворота на 180о будут равны

Еп=1,1·R+0,5·Ва; Sx=2∙l+(4,14…6,3)·R.

Параметр l соответствует длине выезда агрегата до границы разворота и зависит от типа и конструкции орудий. Для остальных типов поворотов (см.таблицу 5.1).

Среднее значение коэффициента рабочего хода может находиться в пределах 0,70...0,75 и необходимо стремиться к его увеличению, что обеспечит правильную и экономичную организацию работ.

При движении агрегата челночным способом коэффициент рабочего хода φр.х подсчитывается по формуле

,

где Lуч – длина рабочего хода (гона), м; Rагр – радиус поворота агрегата, м; l – длина выезда агрегата l> 0,1·Lкин; Lкин – кинематическая длина агрегата, м.

Для учета непосредственного времени полезной работы агрегата вводится обобщенный коэффициент использования сменного времени – Kт. Значение его меняется в основном от длины гона движения агрегата .

Для повышения производительности агрегатов за счет сокращения времени холостых ходов (повороты, переезды) загоны желательно располагать так, чтобы они были с наибольшей длиной гона.

Таблица 5.2 - Значение обобщенного коэффициента использования времени смены, в зависимости от длины гона L

Длина гона, м

Kт

Длина гона, м

Kт

До 150

0,58

401…600

0,83

151…200

0,66

601…1000

0,86

201…300

0,74

более 1000

0,88

301…400

0,80

Целесообразная длина и ширина загонов при работе машинно-тракторных агрегатов в зависимости от мощности привода приведена в (таблице 5.3).

Таблица 5.3 - Рекомендуемые параметры загонов в зависимости от мощности тракторов

Длина

гона, м

Ширина, м, загона для тракторов тягового класса

1

2

3

4

5

6

Продолжение таблицы 5.3

1

2

3

4

5

6

14 кН

30 кН

40 кН

50 кН

60 кН

500…700

50…60

70…80

80…90

85…110

95…115

400…500

45…50

60…70

70…80

70…85

75…95

300…400

40…45

50…60

60…70

Данными в таблице с определенной степенью точности можно пользоваться при выборе параметров разбивки поля на загоны в лесном хозяйстве. Однако при закладке базисного питомника или пересмотре разбивки его территории на поля и отделения рекомендуется принимать во внимание и отдавать предпочтение системе машин с более маневренными свойствами.

Проектный расчет. Рассмотрим кинематику движения агрегата в составе трактора МТЗ-82.1 и плуга ПКЛ-3-35.

Площадь участка 2,5 га, длина рабочего хода 500 м, ширина участка 50 м, длина выезда агрегата 2,2 м, радиус поворота трактора 5,5 м.

=φр.х=500 /(500+6·5,5+2·2,2)=0,93

При длине гона 600 м

φ=600/600+37,4=0,94

При длине гона 200 м

φ=200/200+37,4=0,84

При длине гона 100 м

φ=100/100+37,4=0,73

Агрегат при данном способе движения будет работать рационально при длине гона 600…1000 м, при этом средняя величина коэффициента Кт использования времени смены составит не менее 0,86.