Типы сельскохозяйственных агрегатов

МДК 02.01

Группа

Задание № 6 на 07.09.20

Часа

Типы сельскохозяйственных агрегатов

В современном механизированном сельскохозяйственном предприятии основным средством, с помощью которого выполняются как мобильные, так и стационарные технологические процессы, является агрегат.

Агрегат -- это сочетание машины-движителя (источника энергии) с сельскохозяйственной машиной-орудием и в необходимом случае с промежуточным звеном-сцепкой.

Классификация агрегатов. По способу соединения машин-движителей с сельскохозяйственными машинами подвижные агрегаты делятся на прицепные, навесные, полунавесные и самоходные.

Прицепным называется агрегат, у которого машина-орудие имеет свою ходовую часть и с помощью специального устройства прицепляется к крюку машины-движителя (большей частью трактора).

Навесным называется агрегат, у которого машина-орудие не имеет собственной ходовой части и навешивается на раму трактора с помощью подъемно-навесного устройства. В транспортном положении навесное орудие не соприкасается с почвой.

Полунавесным называется агрегат, который навешивается на раму трактора, но имеет свою ходовую часть (опорные колеса), воспринимающую в транспортном положении агрегата часть массы орудия (остальная масса приходится на трактор).

Самоходным называется агрегат, у которого источник энергии и машина-орудие смонтированы на одной раме. Разновидностью самоходного агрегата является самоходное шасси, у которого машина или рабочие узлы навешиваются на шасси, имеющие источник энергии и ходовое устройство.

По количеству машин агрегаты делятся на простые и сложные.

Простые агрегаты состоят из одной машины, сложные -- из нескольких однородных сельскохозяйственных машин.

По количеству одновременно выполняемых операций агрегаты делятся на однородные и комбинированные.

Однородные агрегаты предназначены для выполнения какой-нибудь одной операции -- пахоты, посева, рыхления, культивации и др.

Комбинированные агрегаты состоят из нескольких различных машин, которые позволяют одновременно выполнять несколько технологических операций. Например, пахоту с боронованием или прикатыванием, уборку с измельчением и сбором соломы, уборку с лущением, междурядную обработку с подкормкой и др.

По наименованию выполняемых работ агрегаты делятся па пахотные, предназначенные для вспашки, бороновальные -- для боронования, уборочные -- для уборки. Имеются агрегаты для ухода за растениями, внесения удобрений и др.

Основным средством сельскохозяйственного производства в полеводстве является машинно-тракторный агрегат. Машинно-тракторный агрегат представляет собой сочетание энергетической части (трактор, самоходные шасси), передаточного механизма и рабочих машин-орудий.

Применяемые машинно-тракторные агрегаты различают по способу проведения работы: подвижные, стационарные;

по наименованию выполняемой работы: пахотные, посевные, уборочные и т. д.;

по составу машин: одномашинные, состоящие из трактора (самоходного шасси) и одной сельскохозяйственной машины; многомашинные-- из трактора, сцепки и нескольких однотипных машин; комбинированные -- из трактора, нескольких разнотипных машин, выполняющих одновременно разные виды работ, и (при необходимости) сцепки;

по сочетанию энергетической части, передаточного механизма и машины-орудия: прицепные; навесные для стабилизации, имеющие опорные ролики-катки; полунавесные; самоходные;

по способу использования энергии: тяговые, тягово-приводные;

по относительному расположению в агрегате рабочих машин и энергетической части: симметричные агрегаты, у которых тяговое сопротивление машин-орудий совпадает с продольной осью трактора, и асимметричные агрегаты;

по способу передачи энергии к рабочим машинам агрегата: последовательная передача энергии, например, трактор и две прицепные жатки; параллельная передача энергии, например, трактор, одна навесная и одна прицепная жатки; смешанная передача энергии, сочетание первых двух типов;

по количеству используемых источников энергии: агрегата с единым источником, агрегата с двумя и более источниками энергии.

Для наиболее эффективного использования агрегатов необходимо знать эксплуатационные показатели тракторных двигателей, тракторов, эксплуатационные свойства сельскохозяйственных машин-орудий и сцепок, а также комплектование их.

Расчет и обоснование эксплуатационных показателей тракторов

Основные эксплуатационные показатели трактора. Основными эксплуатационными показателями трактора являются:

тяговое усилие Р_кр, кГ;

рабочая скорость движения V_v, км/ч;

тяговая мощность N_кр, л. с;

расход топлива за 1 ч работы G_T, кг/ч;

расход топлива на 1 тяговую лошадиную силу за 1 ч работы --

удельный расход топлива,

буксование, тяговый коэффициент полезного действия трактора,.

Тяговым усилием трактора называют усилие, развиваемое трактором на тяговом (крюковом) устройстве, которое затрачивается на преодоление сопротивления сельскохозяйственных машин-орудий, сцепки и дополнительного оборудования, входящих в состав агрегата. Тяговое усилие, соответствующее нормальным оборотам s коленчатого вала двигателя, называется нормальным.

Расчетным путем, при установившемся движении и при достаточном сцеплении с почвой нормальное тяговое усилие определяют из уравнения тягового баланса трактора

где Р_кн -- касательная сила тяги трактора, приложенная касательно к окружности ведущих колес или движителей при нормальных оборотах двигателя, кГ;

Р_кач -- сопротивление передвижению, кГ;

Р_пол --сопротивление подъема (при движении на^подъем с минусом, под уклон с плюсом), кГ. Составляющие тягового баланса определяют следующим образом:

I. Касательная сила тяги

где N _ен-- эффективная номинальная мощность двигателя трактора, развиваемая при нормальных оборотах, л. с;

_г-- коэффициент полезного действия гусеницы;

_тр -- коэффициент полезного действия трансмиссии.

Величина коэффициента полезного действия трансмиссии зависит от количества и технического состояния пар цилиндрических и конических шестерен, находящихся в зацеплении при использовании данной передачи, ее определяют по формуле

где _ц и _к -- коэффициенты полезного действия одной пары цилиндрических и конических шестерен;

п и m -- количество пар соответствующих шестерен, находящихся в зацеплении на данной передаче;

V_T --скорость движения трактора без учета буксования (теоретическая скорость), км/ч.

Теоретическую скорость движения определяют по формуле

где r_K --радиус перекатывания колеса или начальной окружности звездочки гусеницы, м;

п_н -- нормальные обороты коленчатого вала двигателя в минуту;

_т-- передаточное число трансмиссии на данной передаче. Для колесных тракторов на пневматических шинах радиус перекатывания определяют с учетом усадки шины по формуле

r₀ = r₀ + h-k (м),

где r₀ --радиус стального обода колеса, м;

h -- высота пневматической шины, м;

k -- коэффициент усадки, равный для пневматических шин низкого давления на стерне 0,75, на вспаханном поле -- 0,8.

Для гусеничных тракторов скорость движения определяют по другой формуле:

где t -- шаг гусеничной цепи, м;

z -- число звеньев гусеничной цепи, укладывающихся по окружности звездочки.

II. Сопротивление передвижения (качения)

где G -- эксплуатационный вес трактора, кГ;

_т -- коэффициент сопротивления передвижению трактора.

III. Сопротивление преодоления подъема

Р _под= ± G * sin б (кГ), где б -- угол подъема, град.

тобы установить, достаточно ли сцепление трактора с почвой на той или иной передаче, нужно определить максимальную силу сцепления его с почвой по формуле

Р_сц--максимальная сила сцепления, кГ;

µ --коэффициент сцепления;

G_сц--сцепной вес трактора, кг.

Для гусеничных тракторов и тракторов с двумя ведущими осями сцепной вес равен

G_сц ⁼ G * cos б (кг),

где G -- эксплуатационный вес трактора, кг;

б -- угол подъема пути движения, град.

Для колесных тракторов с одной ведущей осью сцепной вес определяют по формуле

где L -- продольная база трактора, м;

а -- расстояние от центра тяжести трактора до вертикальной плоскости, проходящей через геометрическую ось ведущих колес (табл. 2), м. Если максимальная сила сцепления (Р_си) окажется больше касательной силы тяги (Р_кн) или равна ей, то, значит, сцепление трактора с почвой достаточное, а если меньше, то недостаточное.

При недостаточном сцеплении для колесных тракторов с одной ведущей осью нужно пересчитать величину максимальной силы сцепления трактора с почвой, так как Р_сц меньше Р _кн. В этом случае максимальную силу сцепления определяют по формуле

В условиях недостаточного сцепления при определении силы тяги на крюке колесного или гусеничного трактора в уравнении тягового баланса вместо касательной силы тяги ставят максимальную силу сцепления. Уравнение тягового баланса примет следующее выражение:

где Р_кр --тяговое усилие на крюке трактора при недостаточном сцеплении, кГ.

Особенностью работы тракторов в условиях недостаточного сцепления является повышенное буксование ведущих органов по сравнению с допустимым значением, что вызывает уменьшение касательной силы тяги трактора, рабочей скорости движения и тяговой мощности. У колесных тракторов, при недостаточном сцеплении, конструкцией предусмотрено увеличение сцепного веса их путем навешивания дополнительного груза и воды, заливаемой в шины колес. По данным Всесоюзного научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства и Государственного научно-исследовательского тракторного института допустимое буксование для колесных универсальных тракторов на пневматических шинах 17,5%, колесных общего назначения 15% и для гусеничных 5%.

Рабочая скорость движения. Рабочая скорость выражает расстояние, которое проходит трактор в единицу времени -- в метрах за 1 сек (м/сек) или в километрах за 1 ч (км/ч).

Рабочую скорость движения определяют по формуле:

Где й _р--длина пройденного рабочего пути, км;

t_p -- чистое рабочее время прохождения данного пути, ч;

д-- буксование трактора, %.

При достаточном сцеплении трактора с почвой для определения V_T применяют нормальные обороты коленчатого вала двигателя п_н, а при недостаточном сцеплении их определяют по следующему выражению:

где n_хх -- максимальные обороты холостого хода двигателя, мин.

Тяговая мощность трактора. Тяговой (крюковой) мощностью трактора называют полезную мощность, которая используется для тяги машин-орудий, входящих в агрегат.

Тяговую мощность определяют по формуле

Для лучшего использования трактора очень важно знать характер изменения эксплуатационных показателей по передачам в зависимости от силы тяги.