Под агрегатированием подразумевают соединение рабочих машин и сцепки с трактором для образования МТА, отвечающего изложенным требованиям. При этом различают агрегатирование навесных, полунавесных и прицепных машин.
Агрегатирование навесных и полунавесных машин с трактором осуществляют с помощью навесного механизма, поднимаемого и опускаемого гидроцилиндром. Полунавесные машины отличаются лишь наличием опорных колес, которые чаще используют при рабочем ходе агрегата.
Наиболее распространенные схемы агрегатирования навесных и полунавесных машин с трактором показаны на рисунке 5.1. Естественно, что в пределах отдельных схем имеют место дополнительные варианты соединения навесных и полунавесных машин с трактором. Например, на схемах (е, ж)сами боковые брусья могут также иметь опорные колеса. Наибольшее распространение получили трехзвенные навесные механизмы (две продольные и одна центральная тяга), которые на некоторых тракторах могут перенастраиваться и на двухточечную схему. Такое перестроение на двухточечную схему путем совмещения передних концов продольных тяг применяют на тракторах общего назначения ДТ-75М, Т-150, Т-150К, ДТ-175С для агрегатирования с плугом. Двухточечная схема присоединения обеспечивает большую подвижность трактора относительно плуга, исключая опасные перегрузки в звеньях навесного механизма. При агрегатировании трактора с навесными и полунавесными машинами уменьшаются затраты труда (не требуется прицепщик), при меньшей массе обеспечивается высокая маневренность и существенно уменьшаются непроизводительные потери времени смены на холостые повороты и переезды. Однако при этом число навешиваемых машин ограничено (обычно до трех), поэтому часто полная загрузка двигателя трактора на малоэнергоемких работах невозможна. Более эффективными с этой точки зрения с учетом конкретных условий работы могут оказаться прицепные машины, особенно с мощными тракторами типа К-701.
Рисунок 5.1 — Основные схемы агрегатирования навесных машин с трактором:
а — заднее; б — переднее; в — переднее и заднее боковое; г — боковое серединное; д — переднее и боковое серединное; е — заднее и две боковые серединные; ж — переднее и две боковые серединные; з — переднее и заднее
Агрегатирование прицепных машин с трактором осуществляют с помощью различных присоединительных устройств, включая прицепную скобу с серьгой, тяговый крюк, в том числе гидрофицированный, и т. д. При двух и большем числе машин используют различные виды сцепок. Наиболее распространенные схемы агрегатирования прицепных машин с трактором показаны на рисунке 5.2. Основные недостатки прицепных агрегатов: необходимость прицепщика для отдельных типов агрегатов, большая масса и невысокая маневренность, вследствие чего существенно возрастают потери времени смены на холостые повороты и переезды. Поэтому наблюдается процесс перехода от прицепных к навесным и полунавесным машинам. Кроме непосредственного присоединения навесных и прицепных машин к трактору агрегатирование предусматривает также проведение соответствующих настроечных и регулировочных операций, выполняемых в составе агрегата (обеспечение горизонтальности рамы машины, устранение «бочения» плуга и др.).
Рисунок 5.2 — Основные схемы агрегатирования прицепных машин с трактором:
I — с использованием универсальных сцепок: а — фронтальных; б — шахматных навесных; в — шахматных прицепных; II — с использованием специальных сцепок: а — навесных для двух орудий; б — прицепных бесколесных для двух орудий; в — для жаток при асимметричном расположении; г — для жатвенно-лущильного агрегата
В составе МТА сцепки представляют собой вспомогательные устройства, предназначенные для соединения нескольких рабочих машин с трактором.
К сцепкам предъявляют следующие требования: высокое качество работы; обеспечение рациональной загрузки двигателя; высокая надежность и маневренность и др.
Классифицируют сцепки по следующим основным признакам.
По степени универсальности сцепки подразделяют на универсальные (для нескольких типов машин-культиваторов, сеялок и др.) и специальные (для отдельных типов машин-сенокосилок, валковых жаток, боковых граблей и т. д.).
По способу присоединения к трактору различают: прицепные (со своими ходовыми колесами); навесные, навешиваемые на трактор и имеющие опорные колеса сцепки.
По конструкции рамы различают сцепки с жесткой и шарнирной рамами, а также безрамные. Шарнирные рамы имеют сцепки, предназначенные для образования многомашинных широкозахватных агрегатов.
По расположению машин сцепки делят на фронтальные (машины расположены в один ряд перпендикулярно к направлению движения агрегата), косые (машины расположены уступом) и комбинированные с одновременным использованием принципов фронтального присоединения машин и уступом.
Эксплуатационные показатели сцепок. К основным эксплуатационным показателям сцепок относятся фронт сцепки, кинематическая длина и тяговое сопротивление.
Фронт сцепки — наибольшее, предусмотренное конструкцией, допустимое расстояние между крайними точками на брусе, к которым можно присоединить рабочие машины при удовлетворении предъявляемых агротехнических и других требований. Фронт сцепки в зависимости от возможного числа присоединяемых машин п м:
Фс = (п м - 1) в м (5.1)
Кинематическая длина сцепки равна расстоянию между точками присоединения сцепки к трактору и последнего ряда машин к самой сцепке или к удлинителю по ходу агрегата. Кинетическая длина сцепок данного типа возрастает с увеличением числа присоединяемых машин.
С увеличением фронта и кинетической длины сцепки увеличиваются радиус поворота агрегата и ширина поворотной полосы.
Полное тяговое сопротивление сцепки, кН, с учетом формулы (3.9)
R с= 10-3 m c g (f ccos α ± sin α), (5.2)
где тс — масса сцепки, кг; f c— коэффициент сопротивления качению сцепки.
При эксплуатационных расчетах, как видно из формулы (3.9), чаще используют удельное тяговое сопротивление сцепки, приходящееся на 1 м ширины захвата соответствующего агрегата.
Наиболее широко в условиях эксплуатации используют гидрофицированные сцепки: СП-11 с фронтом 7м и массой 915кг; С-11У с фронтом 11м и массой 700 кг; СП-16 с фронтом 13,5 м и массой 1762 кг и сцепку для борон СГ-21 с фронтом 21 м и массой 1800 кг.