5. Междисциплинарное задание № 21.

 

Утверждены на заседании КМСХ  «  18  » ноября  2013 г. 

Директор ИСХПР                                                                      А. М. Козина

Зав. КМСХ                                                                                 С. В. Карташов

 

 

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого

Кафедра механизации сельского хозяйства

Экзаменационный билет № 20

Государственный междисциплинарный экзамен для специальности 110301 – Механизация сельского хозяйства

 

1. Уравнение тягового баланса колёсного трактора. Анализ его составляющих.

Действуют движущая сила (Рк) и сила сопротивления движению (Рс). dv/dt =(Рк-ЕРс)/Мп; Мп – приведённая масса агрегата.

Тяговый баланс: При устан. движении dv/dt №0, Рк=ЕРс; ЕРс=Ркач±Рпод±Рвозд+Ркрюка+Рj.

При v<30 км/ч, Рвозд=0. ЕРс=Ркач±Рпод+Ркрюка+Рj

Рк=Мк/Rк,

Сила сопротивления подъему

Рподъём=G*sina.

Сила сопротивления качению

Ркач=f*G*cosa;

где f — коэффициент сопротивления перекатыванию машины по почве (дороге), получаемый экспериментально в пределах 0,0t...0,2 в зависимости от типа и состояния почвы (дороги), вида ходовой системы.

Ркр=Рк-G(f±I)

Сила инерции

Рj

Номинальная касательная сила тяги Р_кн=

где N_ен в кВт; n_н в об/мин (см.задание№1);

ί_т – общее передаточное число трансмиссии;

η_мг – механический к.п.д. трансмиссии и гусеницы (для колесных тракторов

0,91-0,92, для гусеничных – 0,86-0,88);

r_к – радиус качения ведущего колеса (звездочки), м;

Для колесных тракторов на пневматических шинах r_к=r₀+λh,

где r₀ – радиус обода колеса, м; h – высота пневматической шины (равная ее ширине), м; λ – коэффициент усадки шины (для пневматических шин низкого давления 0,75-0,80);

Для гусеничных тракторов r_к=r_нo=0,355,

где r_нo – радиус начальной окружности ведущей звездочки, м.

Максимальная сила сцепления F_{с max} = μG_c ,кН,

где G_с – сцепной вес трактора, кН; μ – коэффициент сцепления движителя с почвой

Для гусеничного трактора или трактора с четырьмя ведущими колесами: G_c=G cos α,

где G – эксплуатационный вес трактора, кН; α – уклон поля, град

Движущую силу Р_д определяют из условия:

-если Р_кн > F_{c max}, то Р_д = Fc max;

-если Р_кн ≤ F_{c max}, то Р_д = Р_кн;

Сопротивление качению трактора: Р_f = G*f _f,где f – коэффициент сопротивления качению трактора

Сопротивление движению трактора на подъем: Р_α = G sin α G, где ί – уклон поля, % (sin α tg α = ).

Сила тяги трактора Р_кр = Р_д – (Р_f + Р_α)

Уравнение тягового баланса трактора (без вала отбора мощности, движение установившееся, на подъем; сопротивлением воздуха пренебрегли)

Ркн=Рf+Рα+Рнсц+Ркр, кН

Уравнение тягового баланса в общем случае движения гусеничного трактора по аналогии с уравнением для колесных машин может быть записана в виде:

2. Технологии уборки зерновых культур. Комплексы применяемых машин. Обзор конструкций зерноуборочных комбайнов современных моделей. Основы расчёта уборочно-транспортной системы.

В настоящее время уборку проводят с помощью зерновых комбайнов, произведенных в стра-

нах как ближнего зарубежья – «Дон» (Украина), «Енисей», Нива (Россия), так и дальнего –

«Claas» (Германия), «J. Deer» (США).

По способу уборки применяются два подхода: раздельное и прямое комбайнирование. Свал в

валки при раздельной уборке позволяет начать уборочную кампанию раньше. За счет более быст-

рого высыхания зерна в валках, чем на корню, уборка заканчивается раньше. Тем самым умень-

шается риск потерь зерна из-за ранних заморозков. Прямое комбайнирование обеспечивает

меньшие потери зерна при намолоте и более экономично, т.к. уборочная техника проходит поле

только один раз.

Соломина злаковых культур в процессе уборки претерпевает определенные трансформации.

Нижняя часть остается в земле в виде стерни. Верхняя срезаемая часть может либо измельчаться и равномерно разбрасываться вентилятором (комбайны «Claas», «J. Deer», «Дон»), либо разбра-

сываться механически с образованием полос соломы шириной 1-1,5 м, либо просто оставляться в

виде валка шириной около 0,5 м («Енисей»). Некоторые технические параметры основных ис-

пользуемых типов комбайнов приведены в таблице 1. В случае, когда солома представляет интерес для дальнейшего использования, например в животноводстве, солому собирают в копнителе комбайна. По мере наполнения копнителя, емкостью которого обычно составляет 2-3 куб. метра, на поле оставляются небольшие копна. Расстояние между копнами по ходу движения комбайна определяется густотой культуры и высотой растений. На стандартном поле размера 2х2 км может формироваться от 4 до 16 рядов копен. Комбайнеры стараются оставлять копна на одном расстоянии друг от друга с формированием рядов поперек хода уборки, которые облегчают их дальнейший сбор в скирды для погрузки и вывоза с поля.

К раздельной уборке зерновых колосовых культур обычно приступают в начале восковой спело-

сти зерна, когда его влажность находится в пределах 30—35%, и проводить ее в течении 4—6 дней.

Прямое комбайнирование начинается с наступлением полной спелости зерна, когда его влажность

не превышает 17%, и заканчивать за 5—6 дней. Общая продолжительность уборки зерновых колосовых культур не должна превышать 10—12 дней. Специалисты хозяйства выбирают способ уборки зерновых колосовых культур для каждого участка в зависимости от местных условий, состояния хлебостоя, наличия техники. Площадь раздельной уборки устанавливают с учетом конкретных условий хозяйства, продолжительности фаз созревания хлебов, характера засоренности посевов, условий сушки в валках и наличия уборочной техники.

Существует три вида комбайновой технологии отличающихся способом сбора незерновой части урожая, с копнением, измельчением и валкованием.

Первый вид технологии широко применяется. Комбайн с навесными копнителями малой вместительности (9м3) для собора соломы половы оставляют на поле небольшие копны. При скашивании полей на проб поля теряется почти вся полова и значительная (до 35%) часть соломы, рассеиваются по полю семена сорняков. Во многих случаях копна остаются на поле длительное время в плоть до весны, что исключает своевременную и высококачественную подготовку поля под урожай будущего года. Негде в мире подобный вид уборки не применяется.

При использовании технологии второго вида вместо копнителя комбайн оборудуется измельчителем - устройством, которое измельчает солому подаёт её вместе с половой (или только полову) в прицепную тележку. Комбайн становится громоздким агрегатом, затрудняется выгрузка зерна на ходу.