Операционная технология механизированных работ

Департамент научно-технологической политики и образования

Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра эксплуатации машинно-тракторного парка

 

Методические указания

к разработке операционных технологий

механизированных полевых работ

 

Волгоград 2008

 

Методические указания к разработке операционных технологий механизированных полевых работ/ Сост. А.И. Ряднов, А.Ф. Тужилин, В.П. Крутов, С.В. Тронев; Волгогр. гос. с.-х. акад. Волгоград, 2008. 52 с.

 

Излагается методика разработки операционных технологий механизированных полевых работ, приводятся основные зависимости для расчета состава агрегата, подготовки поля к работе, прилагается справочный материал.

Для студентов агрономического факультета и факультета механизации сельского хозяйства.

 

 

 


Общие указания

Контрольная работа по эксплуатации машинно-тракторного парка выполняется студентами 3-го курса заочного отделения агрономического факультета (студенты очного отделения выполняют самостоятельную работу на 2 - м курсе) , 4-го курса факультета механизации с.-х. с целью развития умения использовать полученные знания по эксплуатации МТП в своей практической деятельности.

Задание выполняется каждым студентом индивидуально согласно шифру, с четким и ясным изложением содержания материала.

В работе необходимо использовать новые, перспективные сельскохозяйственные машины и орудия с указанием их марок.

При выполнении расчетов по каждой определяемой величине должны быть приведены: расчетная формула с расшифровкой всех входящих в нее величин; подстановка численных значений и результат расчета с указанием единиц измерения. Необходимые для расчетов данные студент принимает самостоятельно с учетом задания, используя справочный материал методических указаний, а также литературу из библиографического списка.

Работа выполняется на писчей бумаге формата А4 (297 х 210 мм). Объем работы 14 - 17 страниц. При оформлении работы необходимо записывать номер и название раздела или подраздела, а затем излагать материал. При выполнении расчетов студенту необходимо использовать общеупотребительные формулы и единицы СИ. В конце работы следует поместить список использованной литературы.

 

Операционная технология механизированных работ

Механизированная сельскохозяйственная работа - совокупность основной (технологической, например, вспашка, дискование, боронование, культивация, сев, кошение, подбор валков, сволакивание соломы и др.) и сопутствующих ей вспомогательных операций (подготовка МТА, поля и др.)

Операционная технология механизированной работы - это совокупность сведений о способах, закономерностях, средствах и последовательности выполнения операций, входящих в данную работу. Операционная технология включает следующие составляющие:

• агротехнические требования;

• комплектование и подготовку агрегата к работе;

• подготовку поля;

• работу агрегата в загоне;

• контроль и оценку качества работы;

• технику безопасности и противопожарные мероприятия;

• экологическая безопасность.

 

1. Агротехнические требования

К технологии производства каждой механизированной работы предъявляются определенные агротехнические требования, которые должны быть удовлетворены при ее выполнении. Агротехнические требования задаются в виде нормативов и технологических допусков на качество выполнения сельскохозяйственных работ. При этом определяющим должно быть получение максимального количества сельскохозяйственной продукции высокого качества, повышение плодородия почв, при наименьших затратах труда и средств.

В типовой операционной технологии агротехнические требования представлены следующими основными показателями:

• сроками и продолжительностью работы;

• технологическими параметрами, характеризующими качество сельскохозяйственной операции;

• показателями, определяющими расход материалов (семян, удобрений, топлива и др.) и допустимыми потерями продукта (потери зерна, сена и др.);

• допустимым интервалом скоростей движения МТА.

На работу МТА и выполнение агротехнических требований оказывает влияние ряд внешних условий (состояние поля, рельеф местности, физико-механические свойства обрабатываемого материала, агрофон, каменистость почвы и др.) и эксплуатационные режимы работы МТА (скорость, прямолинейность рабочего хода, способ движения и др.). Эти факторы необходимо учитывать при установлении нормативных значений и допускаемых отклонений технологических параметров, а также ограничений и указаний по качеству работы.

При разработке и оформлении этого раздела студенту необходимо привести основные агротехнические требования, предъявляемые к заданной технологической операции, с учетом состава выбранного агрегата. Сначала необходимо указать временные требования: начало и продолжительность проведения операции. Например, для ранневесенней обработки почвы начало проведения операции определяется временем наступления физической спелости почвы, которая соответствует определенной ее влажности, начало сева, посадки - температурой почвы на глубине заделки семян или рассады, начало уборки зерновых, зернобобовых культур - фазой спелости зерна и т.д. При выборе продолжительности проведения механизированных работ студенту следует ориентироваться на нормативную продолжительность для соответствующей технологической операции с учетом максимально возможного использования времени суток для работы МТА.

Далее студенту следует указать нормативные значения и допускаемые отклонения основных технологических параметров, показать на рисунке нормативное значение и допускаемые отклонения по одному из параметров.

В конце агротребований необходимо указать допустимый по качеству работы интервал скоростей движения агрегата, выбрав из таблицы П.1.1.

 

2. Комплектование и подготовка агрегата к работе

Правильно скомплектованный и настроенный для выполнения сельскохозяйственной работы машинно-тракторный агрегат должен удовлетворять ряду основных требований:

а) выполнять работу с высоким качеством;

б) обеспечивать полное использование технических возможностей трактора и рабочих машин, наибольшую производительность при наименьших затратах труда, денежных средств, топлива и других материалов;

в) обеспечивать высокие маневровые качества (поворотливость, устойчивость движения, управляемость и проходимость);

г) соответствовать эстетическим, санитарно-физиологическим и безопасным условиям труда, обеспечивать удобство обслуживания;

д) экологическую безопасность.

Чтобы получить высокие экономические показатели и требуемое качество работы, в состав агрегата следует включать машины, которые рекомендованы системой машин для данной природно-климатической зоны и обеспечивают для этих условий высокое качество. Агрегаты, которые могут выполнять работы с одинаковым качеством, необходимо сопоставить по энергетическим, экономическим и экологическим показателям и выбрать тот, который обеспечивает меньшие энергетические и эксплуатационные затраты материалов и денежных средств. Агрегаты для сева или посадки, по уходу и уборке пропашных культур должны быть согласованы между собой по ширине захвата и числу междурядий.

2.1. Выбор трактора и рабочих машин

Трактор необходимо выбирать с учетом его назначения, технической характеристики, тягово-сцепных качеств и почвенно-климатических условий. На вспашке, дисковании, лущении, глубокой плоскорезной и безотвальной обработках почвы и других энергоемких работах целесообразно использовать наиболее мощные гусеничные и колесные тракторы (К-744, К-701, К-700А, Т-150К, ХТЗ-150К, Т-4А, ВТ-150Д, ВТ-100, ДТ-75М, Н). Агрегаты с тракторами МТЗ всех модификаций для выполнения таких работ следует использовать только на легких почвах и мелкоконтурных участках.

При выборе рабочих машин, кроме соответствия технологическому процессу и агротехническим требованиям, предъявляемым к выполнению заданной операции, необходимо дополнительно учитывать ряд почвенно-природных условии работы агрегата, (удельное сопротивление почвы, ее механический состав, влажность, каменистость и др.). Эти требования предопределяют качественный состав (тип) машин и допустимый диапазон скоростей движения. Высокопроизводительные машины следует использовать, как правило, на полях больших размеров, где они обеспечивают высокоэффективную работу. С тракторами К-744, К-701, К-700А, Т-150К, ХТЗ-150К, МТЗ-100, МТЗ-80/82 и др., предназначенными для работы на скоростях 9 - 15 км/ч, следует агрегатировать рабочие машины, оснащенные скоростными рабочими органами. При выборе в состав МТА предпочтение следует отдавать универсальным и гидрофицированным сельскохозяйственным машинам.

2.2. Обоснование состава и скоростного режима работы МТА

Количественный состав агрегата зависит от соотношения тяговых свойств трактора и сопротивления рабочей части агрегата (сельскохозяйственных машин, сцепки). При этом основным энергетическим критерием рациональности агрегата является удовлетворение следующему условию:

, (1)

где - коэффициент использования тягового усилия трактора ( = 0,85 - 0,90 - на пахоте, = 0,90-0,96 - на остальных работах); - тяговое сопротивление рабочей части агрегата, кН; - тяговое крюковое усилие трактора на передаче, кН.

 

Чаще всего агрегат составляют применительно к конкретному трактору, предназначенному для выполнения заданного вида технологических операций. Затем определяют скоростной режим работы агрегата, с учетом интервала технологически допустимых скоростей рабочих машин и показателей работы агрегата (производительности, расхода топлива, трудовых затрат в расчете на единицу выполненной работы).

2.2.1. Энергетический расчет состава агрегата

Расчет для заданной (принятой) марки трактора следует выполнять в следующей последовательности.

1. По табл. П.1.1 выбрать диапазон технологически допустимых скоростей для выполнения заданной технологической операции.

2. По табл. П.1.2 выбрать передачи трактора, скорости которых соответствуют технологически допустимому интервалу скоростей, и номинальные тяговые усилия трактора для этих передач и соответствующего основания (стерня или поле, подготовленное под посев). Для полей с неровным рельефом (уклон или подъем) тяговые усилия трактора рассчитать по формуле

, (2)

где - вес трактора, кН (табл. П.1.2); i - уклон поля, %.

 

3. Рассчитать наибольшую теоретическую ширину захвата агрегата для выбранных передач трактора.

Для простого одномашинного тягового агрегата (кроме пахотного) эта ширина захвата рассчитывается по формуле

, (3)

где - удельное сопротивление рабочей машины или орудия, рассчитанное для скоростей движения, превышающих 5 км/ч; - вес машины или орудия, приходящийся на единицу ширины захвата, кН/м, (табл. П.1.3).

 

Удельное сопротивление рабочей машины или орудия при Vр>5 км/ч (кроме пахоты) рассчитывают по формуле:

, (4)

где Ко - удельное сопротивление рабочей машины или орудия для скорости = 5 км/ч (табл. П.1.4); - коэффициент, характеризующий темп прироста удельного сопротивления при увеличении скорости движения на 1 км/ч (табл. П.1.5); - рабочая скорость агрегата на соответствующей передаче, км/ч.

 

Рабочая скорость агрегата рассчитывается по формуле

, (5)

где - теоретическая скорость трактора на соответствующей передаче, км/ч; - коэффициент буксования, %. Значения и выбрать из табл. П.1.2.

 

Для расчета наибольшей ширины захвата простого тягового агрегата с несколькими однотипными рабочими машинами можно использовать формулу

, (6)

где - тяговое сопротивление сцепки, кН.

 

Тяговое сопротивление сцепки рассчитать по формуле

, (7)

где - вес сцепки ,кН (табл. П.1.6); f -коэффициент сопротивления качению колес сцепки (табл. П.1.8).

 

Для пахотного агрегата наибольшую ширину захвата определить по формуле

, (8)

где - удельное сопротивление плуга, для скоростей движения, превышающих 5 км/ч, кН/м2; h - глубина пахоты, м; - вес плуга, приходящийся на 1 м ширины захвата, кН/м, (табл. П.1.3).

 

Удельное сопротивление плуга кпл рассчитывают по формуле

, (9)

где - удельное сопротивление плуга, кН/м2, для скорости 5 км/ч (табл П.1.7).

При работе агрегата на ровном поле (i = 0) составляющая тягового сопротивления для преодоления подъема ( ) отсутствует и формулы (2, 3, 6, 7, 8) упрощаются.

Для тягового агрегата с одной рабочей машиной (орудием) по наибольшей расчетной ширине захвата подобрать марку машины (орудия) из таблицы П.1.9 с тем условием, чтобы ширина захвата ее быламеньше расчетной. Например, если для лущения стерни наибольшая расчетная ширина захвата на К-й передаче составила 12,8 м, то для этого случая необходимо выбрать лущильник с шириной захвата, не превышающей 12,8 м. Этому условию удовлетворяет лущильник ЛДГ-10, с Вк=12 м.

4. Рассчитать количество машин или корпусов плуга для агрегата с несколькими рабочими машинами (для пахоты - с несколькими корпусами) по формулам:

, (10)

, (11)

где - конструктивная ширина захвата одной машины (орудия) или корпуса плуга соответственно, м, (табл. П.1.9).

 

Полученное расчетное количество машин (орудий) или корпусов плуга округлить до целого числа в сторону уменьшения, с тем, чтобы был обеспечен запас тяги трактора для преодоления колебаний тягового сопротивления. После этого необходимо окончательно определить конструктивную ширину захвата агрегата по формуле

, (12)

Аналогично рассчитывается конструктивная ширина захвата плуга.

(13)

5. Для агрегата с несколькими рабочими машинами (орудиями) рассчитать фронт сцепки ( ) по формуле

, (14)

По табл. П.1.6 необходимо проверить правильность выбора сцепки, расчетное значение не должно превышать фронт сцепки из технической характеристики.

6. Определить фактическое значение коэффициента использования тягового усилия трактора ( ) для всех выбранных ранее передач по формуле (1), предварительно рассчитав тяговое сопротивление агрегата . Сопротивление необходимо рассчитать по формулам для простого агрегата (кроме пахотного)

, (15)

для пахотного агрегата

, (16)

Пользуясь зависимостью (1) необходимо оценить степень загруженности трактора по передачам, сравнить фактическое значение коэффициента использования тягового усилия трактора с рекомендуемым для данной технологической операции. Передачи, на которых коэффициент меньше рекомендуемых, следует исключить из расчета или увеличить число рабочих машин в агрегате или число корпусов плуга для пахоты. В случае если > 0,96, т.е. двигатель трактора работает с перегрузкой чаще, чем допустимо, такой состав агрегата при работе на данной передаче следует исключить или перейти на пониженную передачу.

При невозможности рационально загрузить трактор (например, сев пунктирными сеялками, междурядная культивация пропашных культур), допускаются варианты агрегатирования с коэффициентом < 0,85.

Энергетический расчет состава агрегата с навесными рабочими машинами выполняется в той же последовательности, что и прицепных. При этом удельное сопротивление навесной машины принимается равным (0,85 - 0,9) , где - удельное сопротивление однотипной прицепной машины.

При работе агрегата с машиной, у которой рабочие органы приводятся от вала отбора мощности (ВОМ) трактора (тягово-приводной агрегат), максимальная ширина захвата не рассчитывается. Для таких агрегатов рассчитывают коэффициент загрузки двигателя , характеризующий степень использования его мощности для принятых передач трактора.

, (17)

где и - фактически затрачиваемая эффективная мощности, кВт.

 

Фактическая мощность, затрачиваемая на передвижение рабочей машины и на привод рабочих органов от вала отбора мощности трактора, рассчитывается для всех принятых передач трактора по формуле

, (18)

где - сопротивление рабочей машины, кН; - рабочая скорость агрегата, м/с; - тяговый КПД трактора (для колесных = 0,65-0,75, для гусеничных = 0,70-0,85); - затраты мощности на привод рабочих органов от ВОМ трактора, кВт; - КПД механизма привода ВОМ трактора (0,85-0,90).

 

Экономичной работе трактора и двигателя будут соответствовать такие режимы, при которых эффективная мощность используется не менее чем на 75 - 80% и не более чем на 95% на ровных участках.

2.2.2 Определение рационального состава агрегата

Рациональным (по составу и режиму работы) будет тот агрегат, который при работе имеет наилучшие технико-экономические показатели (сменная выработка, эксплуатационный расход топлива, затраты труда, прямые затраты денежных средств). Для этого рассчитайте сменную выработку, эксплуатационный расход топлива и затраты труда по всем выбранным ранее передачам трактора.

Сменная выработка , га/см,

, (19)

где - рабочая ширина захвата агрегата, м; - нормативная продолжительность смены, ч (7 ч.); , - коэффициент использования времени смены (табл. П.1.10).

, (20)

где - коэффициент использования конструктивной ширины захвата (табл.П.1.11).

Эксплуатационный расход топлива , л/га

, (21)

где , , - часовые расходы топлива при работе агрегата соответственно под нагрузкой, на холостых поворотах, на остановках агрегата без остановки двигателя, л/ч (табл. П.1.12); , , - соответственно время основной работы, на холостые повороты, на остановках агрегата без остановки двигателя в течение времени смены, ч.

 

Время основной работы рассчитайте по формуле

, (22)

Время на остановки в течение времени смены

, (23)

где , - время простоев из расчета на один час основной работы агрегата соответственно при технологическом обслуживании машин (табл. П.1. 13) и отдыхе механизаторов (табл. П.1.13), ч; - время на техническое обслуживание агрегата в течение смены (табл. П.1.24), ч.

 

Время движения агрегата при холостых поворотах и переездах рассчитайте по выражению

, (24)

Затраты труда Н, чел·ч/га, рассчитайте по формуле

, (25)

где , - соответственно количество трактористов-машинистов и вспомогательных рабочих, занятых непосредственно на агрегате.

 

Результаты расчетов по определению состава и режимов работы МТА сведите в таблицу 1.

Таблица 1

Результаты расчетов по определению состава и режимов работы МТА

Наименования показателя Значения показателя по передачам трактора
       
1. Количество машин (орудий, корпусов плуга) в агрегате        
2. Рабочая ширина захвата агрегата, м        
Окончание табл. 1
3. Сменная выработка агрегата, га/см        
4. Эксплуатационный расход топлива, л/га        
5. Трудовые затраты, чел·ч/га        
6. Коэффициент использования тягового усилия трактора ηту или коэффициент загрузки двигателя по мощности ηN        

 

Используя данные показателей агрегата, указанные в таблице, выберите такой состав агрегата и передачу, который имеет наибольшую сменную выработку, наименьшие расход топлива, трудовые затраты и рациональное значение коэффициентов и . В дальнейшем (при подготовке агрегата к работе и работе в загоне) необходимо брать только принятый выше состав агрегата и скоростной режим (передача трактора).

2.3. Технологическая подготовка агрегата к работе

Для выполнения механизированных сельскохозяйственных работ допускаются тракторы и сельскохозяйственные машины в комплектном, технически исправном состоянии. Исправными считаются полностью укомплектованные тракторы и сельскохозяйственных машины с отрегулированными согласно заводским инструкциям и нормально работающими узлами, механизмами и приборами. Значения основных показателей трактора и машин, входящих в агрегат, должны соответствовать нормативным или находиться в допустимых пределах.

Технологическая подготовка МТА включает подготовку трактора и рабочих машин, составление агрегата, его наладку и укомплектование дополнительным оборудованием (маркеры, следоуказатели, визиры и др.). Подготовку трактора и рабочих машин, составление и предварительную наладку агрегата производят на регулировочной площадке машинного двора тракторист-машинист и механик машинного двора. Значения технологических параметров регулировок агрегата задаются агрономом и выполняются под его руководством.

2.3.1. Подготовка трактора

Провести очередное техническое обслуживание (ежесменное или периодическое), произвести смазку и заправку трактора. Устранить (если имеется) течь масла, топлива и воды. Укомплектовать трактор набором инструмента. Произвести наладку рабочего оборудования, соответствующего предстоящей работе: гидравлической навесной системы, прицепного устройства, вала отбора мощности и др. У колесных тракторов, кроме того, устанавливается требуемое давление в шинах, ширина колеи и др. При работе в ночное время проверяется исправность электрооборудования.

2.3.2. Подготовка рабочей машины

При подготовке рабочей машины необходимо удалить защитные покрытия (если они имеются), проверить комплектность и техническое состояние отдельных деталей, узлов, качество их сборки. Укомплектовать машины рабочими органами, дополнительными устройствами и приспособлениями в зависимости от вида предстоящей работы и агротехнических требований к ней. Провести техническое обслуживание и регулировки в соответствии с заводскими инструкциями и руководствами. Новые или отремонтированные машины необходимо обкатать. При предварительной технологической наладке машины производят расстановку рабочих органов на заданную схему посева (посадки) культур или ширину обработки междурядий, устанавливают глубину хода рабочих органов, норму высева семян, посадки рассады, расход удобрений, ядохимикатов, а также выполняют другие необходимые работы по технологической настройке с учетом агротехнических требований.

2.3.3. Подготовка сцепки к работе

Если в состав агрегата входит сцепка, то необходимо проверить комплектность и техническое состояние отдельных деталей, узлов сцепки, давление в шинах (для сцепок на резиновом ходу), наличие смазки в подшипниках колес, состояние подшипников. После этого необходимо произвести разметку мест присоединения рабочих машин (культиваторов, сеялок и др.) к брусу сцепки.

2.3.4. Составление и технологическая наладка агрегата

После того как проверены и отрегулированы трактор, рабочая машина или машины и сцепка, необходимо составить агрегат в натуре, укомплектовать его дополнительными устройствами и приспособлениями (по необходимости) и выполнить необходимые технологические регулировки агрегата на площадке машинного двора.

Окончательную технологическую настройку машинно-тракторного агрегата необходимо выполнить при первых рабочих проходах в загоне. При этом следует добиться, чтобы фактические значения основных технологических параметров находились в допустимых пределах, установленных агротехническими требованиями.

При разработке и оформлении данного раздела студенту необходимо подобрать рабочие машины в состав агрегата, выполнить расчет состава и скоростного режима (рабочую передачу трактора) агрегата. При этом нужно привести краткую эксплуатационную характеристику трактора (назначение, класс трактора, мощность двигателя, расход топлива, тип движителя, рабочие передачи и скорости движения на передачах и др.), дать обоснование выбора рабочей машины (машин) и ее краткую техническую характеристику.

Привести подробные данные по подготовке трактора, рабочей машины для работы в составе МТА, сцепки (по необходимости), описать порядок составления агрегата в натуре. Описание необходимо иллюстрировать рисунками, на которых показать выполнение основных технологических регулировок и схему всего агрегата с указанием входящих в агрегат трактора, рабочих машин, сцепки и дополнительных устройств и приспособлении. Сведения по предварительной и окончательной технологической настройке агрегата необходимо приводить с обязательным указанием численных значений регулировочных данных по трактору, рабочим машинам, сцепке и дополнительному оборудованию (маркеры, следоуказатели и др.). На рисунках следует указать основные кинематические характеристики агрегата (центр агрегата, длину, ширину захвата и др.), а также основные параметры технологических регулировок.

3. Подготовка поля

Работа машинно-тракторного агрегата на поле (рабочем участке) допускается только после подготовки поля к работе. В первую очередь осматривают подъездные пути и при необходимости приводят их в нормальное состояние. Затем осматривают поле, освобождают от препятствий, остатков соломы и других посторонних предметов, мешающих работе агрегата. Препятствия, которые невозможно убрать, отмечают вешками или ограждают. Если поле имеет сложную конфигурацию, рекомендуется выделить из него рабочий участок более простой формы (чаще всего прямоугольной), а клинья обрабатывать отдельно. После этого определяют длину и ширину рабочего участка, выбирают направление и способ движения агрегата с учетом длины гона, состава агрегата и особенностей технологического процесса. Из возможных способов движения агрегата выбирают тот, который обеспечивает наибольшую производительность и наилучшее качество работы.

3.1. Расчет кинематических характеристик МТА и рабочего участка

3.1.1. Кинематические характеристики агрегата

Для кинематических характеристик агрегата используют ряд условных понятий и обозначений: кинематический центр агрегата (ц.а).; кинематическая длина агрегата ( ); кинематическая ширина ( ); длина выезда агрегата (е); радиус поворота агрегата ( ).

Расположение кинематического центра агрегата (ц.а.) зависит от типа трактора, с которым агрегатируются машины.

Кинематическая длина агрегата определяется по формуле

, (26)

где , , – соответственно кинематическая длина трактора, сцепки и сельскохозяйственной машины, м.

 

Значение , , приведены соответственно в табл. П.1.14, П.1.9, П.1.6.

Кинематическая ширина агрегата равна:

а) для симметричных агрегатов - половине конструктивной ширины захвата МТА,

(27)

б) для ассиметричных агрегатов - расстоянию от продольной оси агрегата, проходящей через кинематический центр, до наиболее удаленных точек агрегата, движущейся по полю;

в) для разбрасывателей удобрений и опыливателей - значениям, приведенным в табл. П.1.15.

Для случаев, когда во время поворота агрегата с большой кинематической длиной рабочие органы машины не переводятся в транспортное положение, значение длины выезда (е) агрегата определяется из выражения

, (28)

В остальных случаях при фронтальной и передней навеске

, (29)

Значение радиуса поворота агрегата ( ) определяется с учетом конструктивной ширины захвата агрегата ( ) и скорости движения на поворотах ( ) по данным табл. П.1.16. Рекомендуемая скорость движения на поворотах прицепных агрегатов = 5 км/ч (кроме поворотов с прямолинейным участком, где = 5…7 км/ч), навесных – = 5…7 км/ч. Например, если при работе МТА с дисковым лущильником скорость движения на поворотах = 5 км/ч, то Ro = 0,9·Вк, а если скорости движения агрегата на поворотах = 7 км/ч, то Ro = 1,25·(0,9·Вк).

3.1.2. Кинематические характеристики рабочего участка

Выбрать способы движения и поворотов агрегата по рекомендациям табл. П.17. Определить ширину поля.

Для симметричных агрегатов минимальная ширина поворотной полосы ( ) при петлевых поворотах агрегата определится, м:

, (29)

при беспетлевых поворотах

, (30)

Для асимметричных агрегатов допускается определять минимальную ширину поворотной полосы ( )при петлевых поворотах агрегата по формуле:

, (31)

а при беспетлевых поворотах

, (32)

Ширина (Е) поворотной полосы выбирается такой, чтобы ее значение было бы не менее ( ) и кратным рабочей ширине захвата того агрегата, который будет осуществлять обработку поворотной полосы

, (33)

где - коэффициент кратности (целое число рабочих проходов); - рабочая ширина захвата агрегата (рассчитывается по формуле 20), м.

 

Рабочая длина гона для гоновых способов движения определяется

, (34)

для диагональных способов движения

, (35)

для круговых способов движения

, (36)

где - длина рабочего участка, м; - ширина рабочего участка, м.

Для загонных видов движения в начале рассчитывается оптимальная ширина загона (табл. П.1.18.).

Действительное (уточненное) значение ширины загона С должно быть не меньше и кратно удвоенной рабочей ширине загона агрегата

, (37)

где - коэффициент кратности, целое число.

 

Для беззагонных видов движения целесообразно принимать фактическую ширину загона из условия

, (38)

3.2. Кинематические показатели работы агрегата

3.2.1. Средняя длина холостого хода

Средняя длина холостого хода в зависимости от способа движения определяется по формулам, помещенным в табл. П.1.19.

3.2.2. Коэффициент рабочих ходов

Коэффициент рабочих ходов ( ) характеризует степень использования пути, проходимого агрегатом. Он является одним из основных показателей, характеризующих способ движения и влияющий на производительность агрегата. Его значение определяется по формуле

. (39)

Значение определяется по формулам (34, 35, 36), а - по формулам, помещенным в табл. П.1.19.

При отсутствии указанных данных значение коэффициента можно определить по формуле

, (40)

где - суммарная длина рабочего пути, проходимого агрегатом на загоне, м; - суммарная длина холостого пути при обработке агрегатом загона, м.

 

Значение определяется по формуле

, (41)

Значение холостого пути агрегата ( ) определяется по формуле

, (42)

где , - соответственно средняя длина одного петлевого и беспетлевого поворотов (табл. П.1.19), м; , - соответственно число холостых петлевых и безпетлевых поворотов (табл. П.1.20).

По максимальному значению коэффициентов рабочих ходов выбирается рациональный способ движения из числа возможных.

На практике выбор конкретного способа движения определяют в зависимости от агротехники культуры, особенностей конструкции машин и орудий, затрат времени на холостое движение агрегата (сравнивают с помощью коэффициента рабочих ходов ), дополнительных затрат труда и времени на подготовку поля.

При расчете и оформлении данного раздела необходимо привести обоснование выбора рационального (для выполнения технологической операции) способа движения агрегата, описать мероприятия по подготовке рабочего участка, показать рисунком (схематично в виде прямоугольника), на котором показать разметку (его кинематические характеристики). Такими характеристиками являются длина L и ширина В участка, ширина поворотной полосы Е, длина рабочего гона , ширина загонов С, ширина делянок Д (для беспетлевого комбинированного способа движения МТА на вспашке) длина выезда агрегате (е). На рисунке показать линии первых проходов агрегата. На рабочих участках, предназначенных для сева (посадки) сельскохозяйственных культур, внесения минеральных удобрений и других подобных работ, показать места заправки (технологического обслуживания) агрегатов.

Чтобы обозначить места заправки агрегата семенами, удобрениями и др., необходимо определить число рабочих проходов с одной заправкой по формуле

, (43)

где - длина рабочего пути между заправками агрегата, м.

 

Длина рабочего пути между заправками агрегата рассчитывают по формуле

, (44)

где - вместимость ящика (бункера), м 3 (табл. П.1.21); - насыпная плотность семян, удобрений или другого материала, кг/м 3 (табл. П.1.22); - коэффициент опорожнения бункера (семенного ящика) ( = 0,9); Н - норма высева (посадки) семян (рассадки) и др. (табл. П.1.23), кг/га.

 

Если в результате расчетов получится четное число проходов агрегата с одной заправкой, то технологическое обслуживание агрегата осуществляется на поворотной полосе с одной стороны рабочего участка, если же нечетное число проходов - то на поворотных полосах с двух сторон. При 0,5≤ - на середине рабочего участка, отбить полосу для технологического обслуживания агрегата.

Если заправка агрегата осуществляется с одной стороны рабочего участка, то расстояние между местами заправки (h3) на поворотной полосе равняется

, (45)

Если заправка осуществляется с двух сторон рабочего участка, то расстояние между местами заправки на противоположных поворотных полосах равняется,

, (46)

Если заправка осуществляется с двух сторон и на середине рабочего участка, то расстояние между местами заправки на противоположных поворотных полосах и дополнительной полосе равняется,

. (47)

Для обеспечения качественного посева необходимо, чтобы вождение осуществлялось правым колесом (гусеницей) по следу маркера. Тогда длину правого маркера определим из выражения:

(48)

а длину левого маркера:

(49)

где m – ширина стыкового междурядья, м; к – колея направляющих колес трактора или расстояние между внешними кромками гусениц трактора, м (прил. П.1.14).

4. Работа агрегата в загоне

В этом разделе описать порядок выполнения работы агрегатом в соответствии с принятым способом движения, установить и показать очередность выполнения работ на основном массиве и поворотных полосах, порядок включения и выключения рабочих органов машин. Описать окончательную настройку агрегата по результатам оценки качества работы на первых рабочих проходах, порядок обработки загонов (начало движения, холостые повороты), технологическое обслуживание агрегата (заправка семенами, удобрениями и др.). Привести основные показатели работы агрегата (производительность, сменную выработку, время цикла, эксплуатационный расход топлива, трудовые затраты).

Продолжительность одного цикла tц – время движения агрегата туда и обратно с учетом поворотов и технологического обслуживания агрегата

, ()

где tр.ц – время выполнения технологической операции за цикл, ч; tх.ц – время, затрачиваемое на повороты за цикл, ч; tо.ц – затраты времени на технологические остановки за цикл, ч.

 

Время tо.ц определяют по формуле

, ()

где to – затраты времени на технологическое обслуживание, ч (прил. П.1.25). Время цикла указывать в минутах.

 

Далее необходимо описать все возможные отказы агрегата в процессе его работы, связанные с технологическими причинами. Агрегат технически остается исправным, но технологическая операция выполняется им некачественно по причине, например, забивания рабочих органов растительными остатками. Указать места и способы устранения технологических отказов.

На рисунке студенту необходимо показать место заезда агрегата на рабочий участок, порядок обработки загонов, схему движения агрегата при обработке загонов и поворотных полос или рабочего участка, схему объезда препятствий и др.

4.1. Расчет коэффициент использования времени смены

По индивидуальному заданию преподавателя можно рассчитать по методике предложенной ниже.

Сменное время складывается из составляющих:

, (50)

где - время основной работы, ч; - вспомогательное время, ч; - время на ежесменное техническое обслуживание агрегата, ч; - время на подготовку и окончание работ (для учебных целей = 0), ч; - время на проведение наладки и регулировок (для учебных целей = 0), ч; - время на устранение технологических неисправностей, ч; - время на отдых (для учебных целей = (0,03 – 0,05) в зависимости от факторов, влияющих на усталость механизатора), ч; - время на холостые переезды (для учебных целей = 0), ч; - время не ежесменное техническое обслуживание машины, агрегатируемой с испытуемой (для учебных целей = 0), ч, поэтому

 

Время на ежесменное техническое обслуживание агрегата равно

, (51)

где и - соответственно время на ежесменное техническое обслуживание трактора и сельскохозяйственной машины (табл. П.1.24), ч.