Разработка операционной технологии выполнения полевых механизированных работ (стр. 2 из 9)
Кроме выданных преподавателем двух мерок тракторов студенты должны указать, какие тракторы и сельскохозяйственные машины могут быть использованы для выполнения данной операции, достоинства и недостатки этих машин. К какому классу относятся те или иные трактора, коротко описать конструктивные отличия, отметить мощность и тяговые показатели тракторов.
Выбор самоходных машин (комбайнов) производится также на основе анализа агротехнических требований и условий работы.
В заключении сделать вывод о целесообразности использования выданных преподавателем марок тракторов для выполнения данной операции и по возможности предложить свой вариант.
Контрольные вопросы
1. Какие показатели указываются в агротехнических требованиях?
2. Для чего необходимы агротехнические требования?
3. На основе чего производится выбор трактора и сельскохозяйственных машин?
4. Какие трактора и СХМ (кроме заданных вариантом) можно использовать для выполнения данной операции?
ЗАДАНИЕ № 2. ВЫБОР И РАСЧЕТ СОСТАВА машинно-тракторных агрегатов
1. Построить графики мощности Nкр и скорости Vp в зависимости от тягового усилия нам крюке Ркр по передачам тракторов на заданном фоне поля.
2. По построенным графикам определить диапазон допустимых скоростей; основную и резервную передачи.
3. Рассчитать состав машинно-тракторных агрегатов с тракторами заданной марки для выполнения одной из следующих работ:
а) пахоты;
б) сплошной культивации;
в) лущения;
г) прикатывания;
д) посева зерновых колосовых культур.
4. Начертить схему агрегата.
Исходные данные
Марка трактора №1…………………№2
Агрегатируемая сельскохозяйственная машина
Фон поля
Глубина вспашки, а
Удельное сопротивление, КокН/м
Методические указания по выполнению задания №2
Правильно скомплектованный МТА должен обеспечить качественное выполнение работ в соответствии с агротехническими требованиями, наивысшую производительность, наименьшие затраты труда и денежных средств, хорошую маневренность и проходимость при переездах с одного участка на другой или внутри загона; нормальные условия труда и безопасность работы.
Если задан трактор и сельскохозяйственная работа (операция), а по условию задачи необходимо определить марку СХМ и их количество в агрегате, передачу трактора и рабочую скорость на данной передаче, то эти расчеты рекомендуется выполнять в последовательности, приведенной ниже. В основе расчета лежит рациональное соотношение тяговых свойств энергетических средств (тракторов) и сопротивления сельскохозяйственных машин в заданных условиях использования [6,7,8]. В соответствии с агротехническими требованиями к технологической операции и условиями работы МТА на участке устанавливается диапазон технологически допустимых скоростей движения агрегатов, используя литературу или данные приложения. Зная тип трактора и выполняемую работу, выбирают основную и резервную низшую рабочие передачи трактора. Выбор производят по тяговым характеристикам (прилож. Б) следующим образом:
- по выполняемой операции устанавливают агрофон поля,
- выписывают весь диапазон основных эксплуатационных показателей трактора из таблицы тяговых характеристик при NТ=NТ мах для всех передач (NТ мах, кВт – максимальная мощность на крюке; Ркр, кН - номинальное тяговое усилие на крюке; Vp, км/ч - рабочая скорость; GТ, кг/ч – часовой расход топлива) и оформляют в виде таблицы;
Для выбора основной и резервных передач удобно использовать потенциальную тяговую характеристику трактора (рис. 1).
Как видно из графика, наиболее рациональными по использованию крюковой мощности является II…V передачи. Однако II передача находится за пределами интервала рациональных технологических скоростей. В то же время агротехнические требования позволяют работать и на V передаче. Поэтому расчет следует вести для III…V передач трактора. III передача пониженная резервная, IV – основная передача, V – повышенная резервная.
Рис. 1_ Выбор передач и режима работы агрегата по потенциальной тяговой характеристике трактора:
А – зона рациональной тяговой загрузки трактора;
Б – интервал рациональных по загрузке рабочих скоростей;
В – интервал технологически допустимых скоростей для машины.
Постройте по тяговым показателям вашего трактора Vp и Nкр в зависимости от Ркр (как на рис. 1). Определите три необходимые для расчетов передачи.
- за основную рабочую передачу принимают ту, на которой величина Nкр имеет наибольшее значение. При этом рабочая скорость движения Vp на данной передаче должна укладываться в пределы технологически допустимых скоростей движения;
- отмечают контуром выбранную передачу и снизу подписывают;
- низшая рабочая передача будет та, которая стоит перед основной и имеет большое тяговое усилие Рт и меньшую рабочую скорость движения Vp.
В процессе работы на МТА со стороны сельскохозяйственных машин и орудий возникают определенные силы сопротивления R, которые преодолеваются трактором. Кроме рабочего сопротивления машины или орудия в целом существует еще понятие об удельном сопротивлении К0 (кН/м). Удельным сопротивлением принято называть тяговое (рабочее) сопротивление, приходящееся на единицу ширины захвата машины (орудия) или единицу площади. Для пахотных агрегатов удельное сопротивление относят не к ширине захвата машины, а к площади сечения пласта. Оно обозначается Ко и имеет размерность кН/м2. Величина удельного сопротивления машин необходима для определения количества машин в агрегате и их общей ширины захвата для того, чтобы подобрать такой состав машин, который позволил бы наиболее эффективно использовать тяговую мощность трактора.
Состав машинно-тракторного агрегата определяется для вспашки по расчетному числу корпусов плуга, а на остальных работах – по оптимальной (предельной) ширине захвата агрегата, либо же по максимальному числу машин в агрегате.
Расчет состава пахотного машинно-тракторного агрегата
1. Сопротивление одного плужного корпуса
Rк=a·b·K0V, (1)
где а – глубина вспашки, м;
b – ширина захвата одного плужного корпуса, м;
K0V – удельное сопротивление плуга, рассчитанное на выбранной основной рабочей передаче при заданной скорости движения, кН/м2.
2. Поскольку заданное удельное сопротивление (Ко) для машин приводится при скорости Vo, то необходимо произвести перерасчет действительного удельного сопротивления (Кv) при заданной рабочей скорости по общей формуле:
K0V=Ко[1+Δc(Vp – Vo)/100], (2)
где ∆с – темп нарастания удельного тягового сопротивления машины, % (табл. В.1);
Vp – скорость движения МТА на выбранной основной передаче, км/ч;
Vo – начальная скорость движения МТА; Vo= 5км/ч.
3. Для выбора марки плуга определяем число корпусов, которое может агрегатировать трактор:
nк = Ркр · э/Rк , (3)
где Ркр – сила тяги на крюке трактора на выбранной основной передаче, кН;
э – степень загрузки трактора по силе тяги (табл. В.1);
Rк - сопротивление одного плужного корпуса, кН.
Полученное значение количества корпусов плуга округляют до целого числа.
4. Определяется общее тяговое сопротивление пахотного машинно-
тракторного агрегата.
Rпл=Rк · nк (4)
5. Окончательный состав пахотного агрегата определяется по действительной степени загрузки трактора тяговым сопротивлением скомплектованного МТА.
э=Rпл/ Ркр (5)
Пахотный агрегат считается правильно скомплектованным, если э= 0,80…0,96. Если э меньше или больше указанных пределов, необходимо провести перерасчет, увеличив или уменьшив на один корпус, иначе необходимо перейти на другую передачу, принять как основную и рассчитывать заново.
Расчет состава тягового машинно-тракторного агрегата(культивация, лущение, прикатывание, посев)
1. Рассчитывается действительное удельное тяговое сопротивление (К0V) на выбранной передаче при рабочей скорости движения по общей формуле (2).
2. Определяется оптимальная ширина захвата агрегата на выбранной
основной рабочей передаче трактора при заданном фоне поля.
Вопт= Ркр · э/K0V, (6)
где Ркр – сила тяги на крюке трактора на выбранной основной передаче, кН;
э – степень загрузки трактора по силе тяги (табл. В.1);
K0V - удельное сопротивление машины, рассчитанное на выбранной
основной передаче при заданной скорости движения, кН/м.
3. Количество машин в агрегате определяется по формуле:
n=Вопт/Вк, (7)
где Вк – конструктивная ширина захвата одной с.-х. машины, м.
Полученное значение количества машин округляется до целого числа.
4. При n ≥ 2 агрегат комплектуется с помощью сцепки.
Марка сцепок выбирается по фронту сцепки (табл. В.4), который
находится по формуле:
Всц 
Вк · (n–1) (8)
5. Сопротивление одной машины определяется
R=Вк· 
·КV, (9)
где Вк – конструктивная ширина с.-х. машин, м;
- коэффициент использования ширины захвата (табл. В.2);
КV – удельное сопротивление машины, кН/м.
6. Определяется общее тяговое сопротивление агрегата
Rаг=R· n +Rсц, (10)
где R – сопротивление одной машины, входящей в состав агрегата, кН.