Характеристика условий работы агрегата

Показатель	Значение показателя
Сельскохозяйственная работа	Лущение стерни
Марка трактора	ДТ-75М
Удельное сопротивление, кН/м	1,3
Длина гона, м
Площадь, м²
Фон поля	стерня колосовых культур
Уклон поля, %	±5

1. Агротехнические требования

1.1. Лущение производится после уборки предшествующих культур. Допустимый разрыв между уборкой и лущением - не более одного дня. Отклонение средней глубины обработки почвы от заданной ± 1,5 см. Глубина обработки почвы дисковым лущильником 6 – 10 см.

1.2. Подрезание сорных растений – 100 %.

1.3. Глубина борозд и высота гребней должна быть не более 4 см. Глубина развальной борозды в стыке средних батарей дисковых лущильников не должна превышать глубину обработки.

1.4. Равномерное рыхление обрабатываемого слоя при хорошем перемешивании почвы с пожнивными остатками.

1.5. Перекрытие смежных проходов агрегатов должно составлять 15 − 20 см.

1.6. Огрехи (необработанные участки) не допускаются.

1.7. После прохода дисковых лущильников на поверхности поля должно оставаться не менее 55% стерни.

1.8. На склонах лущение проводить по горизонталям.

1.9. Поворотные полосы обрабатывать после основного участка

1.10. Допустимая скорость движения МТА – 8-10 км/ч

2. Определение рационального состава и подготовка машинно-тракторного

агрегата к работе

Подготовка машинно-тракторного агрегата к работе включает в себя подготовку трактора и лущильника к работе, соединения их в агрегат, опробование и подготовку агрегата к переезду на место работы.

В процессе подготовки необходимо проверить комплектность, исправность и техническое состояние трактора. Устранить выявленные недостатки, а также проверить техническое состояние лущильника, комплектность и надежность соединения узлов и деталей, при необходимости подтянуть соединения, отрегулировать положение чистиков и заточить диски, смазать трущиеся детали и установить необходимый угол атаки дисковых батарей. Выровнять раму в горизонтальной плоскости так, чтобы диски батарей касались регулировочной площадки.

Каждая дисковая батарея должна отвечать следующим требованиям, мм:

- размер фаски 12-15;

- толщина режущей кромки 0,3-0,5;

- зазор между чистиками и дисками 2-4;

- допустимый просвет между лезвиями отдельных дисков и регулировочной площадкой – 5.

Необходимо установить угол атаки изменением длины тяг по маркированным отверстиям с фиксацией их перекидными упорами. Присоединить лущильник к трактору.

Проверить гидравлическую систему орудий, плотность соединений маслопроводов, исправность разрывных и запорных муфт. Опробовать агрегат на холостом ходу и в работе.

2.1. Расчет состава агрегата для лущения стерни

дисковым лущильником.

Для лущения стерни дисковым лущильником принимаем в качестве энергетического средства трактор ДТ-75М, а в качестве рабочей сельскохозяйственной машины – дисковый лущильник.

По табл. П.1.1 (см. приложение 1) выбираем диапазон технологически допустимых рабочих скоростей движения для лущения стерни дисковым лущильником, который составляет 8 - 10 км/ч. Из табл. П.2.2 выпишем необходимые показатели трактора ДТ-75М.

Таблица П.2.2

Технико-эксплуатационные показатели трактора ДТ – 75М

Марка трактора – числитель, тип основания - знаменатель	Вес трактора, кН	Мощность номинальная, кВт	Тяговое усилие, кН	Передача трактора	Скорость движения, км/ч	Буксование, %
ДТ - 75М Стерня	68,0	66,2	31,7 27,7 24,5 21,3 18,5 13,7		5,91 6,58 7,31 8,16 9,05 11,18	2,6 1,8 1,4 1,2 1,0 0,8

Для выбора передач трактора, скорости которых соответствуют указанному выше интервалу, по формуле определим значения рабочих скоростей движения, км/ч:

, (П.2.1)

где - расчетная скорость трактора на соответствующей передаче, км/ч; - коэффициент буксования, %.

2 – передача: 5,91·(1 – 2,6/100) = 5,76 км/ч;

3 – передача: 6,58·(1 – 1,8/100) = 6,46 км/ч;

4 – передача: 7,31·(1 – 1,4/100) = 7,21 км/ч;

5 – передача: 8,16·(1 – 1,2/100) = 8,06 км/ч;

6 – передача: 9,05·(1 – 1,0/100) = 8,96 км/ч;

7 – передача: 11,18·(1 – 0,8/100) = 11,09 км/ч.

Таким образом, технологически допустимому интервалу скоростей движения соответствуют рабочие скорости трактора ДТ-75М на 5-й и 6-й передачах. Дальнейший расчет выполним для этих передач трактора.

При работе агрегата на поле с уклоном i = 5% рассчитаем тяговые усилия трактора Р_кр по формуле для 5-й и 6-й передач, кН:

, (П.2.2)

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

5 – передача: 21,3 – 68,0·5/100 = 17,9 кН;

6 – передача: 18,5 – 68,0·5/100 = 15,1 кН.

По формуле 3 определим наибольше возможную ширину захвата рабочей части агрегата (лущильника), м:

, (П.2.3)

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).

Рассчитаем входящие в формулу П.2.3 удельное сопротивление лущильника К_м для скоростей движения более 5 км/ч.

Удельное сопротивление К_м для скоростей на 5-й и 6-й передачах трактора по формуле:

(П.2.4)

где К_о - 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.

5 – передача: К_м = 1,3[1 + 0,04(8,06 – 5)] = 1,46 кН/м;

6 – передача: К_м = 1,3[1 + 0,04(8,96– 5)] = 1,51 кН/м.

Наибольшая ширина захвата рабочей части агрегата равна

5 – передача: В_{а мах} = 17,9/(1,46 + 2,5 · 5/100) = 11,3 м;

6 – передача: В_{а мах} = 15,1/(1,51 + 2,5 · 5/100) = 9,2 м.

По формуле определим наибольшее количество лущильников, с которым может работать трактор ДТ-75М на 5-й и 6-й передачах:

, (П.2.5)

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

n_м= 11,3/10 = 1,1

Принимаем один лущильник ЛДГ-10А;

n_м= 9,2/10 = 0,9

Так как полученное число меньше единицы, выбираем лущильник с меньшей конструктивной шириной захвата, т. е. ЛДГ-5А

n_м= 9,2/5 = 1,84

Принимаем один лущильник ЛДГ-5А.

После этого необходимо окончательно определить конструктивную ширину захвата агрегата по формуле

. (П.2.6)

5 – передача: В_к =1 · 10 = 10 м;

6 – передача: В_к =1 · 5 = 5 м;

Для оценки загруженности трактора по формуле рассчитаем фактическое значение коэффициента использования тягового усилия трактора ,

, (П.2.7)

где - тяговое сопротивление рабочей части агрегата, кН; - тяговое усилие трактора на передаче, кН.

Определим действительное тяговое сопротивление рабочей части агрегата по формуле, кН:

, (П.2.8)

где - вес машины или орудия, кН, (табл. П.1.9); - тяговое сопротивление сцепки, кН.

Так как в данных агрегатах отсутствует сцепка, то = 0.

5 – передача: R_а = 1 · (1,46 · 10 + 24,3 · 5/100) = 15,82 кН;

6 – передача: R_а = 1 · (1,51 · 5 + 11,8 · 5/100) = 8,14 кН.

Значение коэффициента будет равно

5 – передача: η_ту = 15,82/17,9 = 0,89;

6 – передача: η_ту = 8,14/15,1 = 0,54.

Используя результаты расчетов коэффициента можно сделать заключение, что состав агрегата (ДТ-75М + ЛДГ-10А) при работе на 5-й передаче имеет оптимальную загрузку. При работе на 6-й передаче агрегат (ДТ-75М + ЛДГ-5А) имеет недогрузку двигателя.

3. Подготовка поля

Подготовка поля к лущению дисковыми лущильниками включает в следующем:

1) осмотр поля и очистка его от посторонних предметов. Неустранимые и незаметные препятствия обозначаются вешками;

2) поскольку основной способ движения агрегатов - челночный, агрегаты при дисковании почвы должны двигаться под углом или поперек направления пахоты. В данном случае вдоль стороны L_n

3.1. Расчет кинематических характеристик МТА

Кинематическая длина агрегата определяется по формуле

, (П.2.9)

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

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

5 – передача: l_к = 1,55 + 7,4 = 8,95 м

6 – передача: l_к = 1,55 + 4,3 = 5,85 м

Так как агрегат симметричный, то кинематическая ширина равна половине от общей ширины МТА,

(П.2.10)

5 – передача: 5 м;

6 – передача: 2,5 м

Схема машинно-тракторного агрегата представлена на рис. П.2.1.

Значение длины выезда е агрегата определяется из выражения

, (П.2.11)

5 – передача: е = 0,5 · 8,95 = 4,48 м;

6 – передача: е = 0,5 · 5,85 = 2,93 м

Значение радиуса поворота агрегата определяется с учетом конструктивной ширины захвата агрегата и скорости движения на поворотах по данным табл. П.1.16. Если скорость движения на поворотах агрегатов примем = 5 км/ч, то

R_o = 0,9·В_ка. (П.2.12)

5 – передача: R_o = 0,9 · 10 = 9 м;

6 – передача: R_o = 0,9 · 5 = 4,5 м

3.2. Расчет кинематических характеристик участка

Выберем способ движения и поворотов агрегата по рекомендациям П.1.17.

Рекомендуемые способы движения и поворота агрегата – челночный с петлевыми поворотами и беспетлевой перекрытием.

Для симметричных агрегатов минимальная ширина поворотной полосы при петлевых поворотах агрегата равна:

, (П.2.13)

5 – передача: Е_min = 2,8 · 9 + 5 + 4,48 = 34,7 м;

6 – передача: Е_min = 2,8 · 4,5 + 2,5 + 2,93 = 18 м;

при беспетлевых поворотах

, (П.2.14)

5 – передача: Е_min = 1,14· 9 + 5 + 4,48 = 19,7 м;

6 – передача: Е_min = 1,14 · 4,5 + 2,5 + 2,93 = 10,6 м.

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

, (П.2.15)

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

Рабочая ширина захвата агрегата равна

, (П.2.16)

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

5 – передача: В_ра = 10 · 0,96 = 9,6 м;

6 – передача: В_ра = 5 · 9,6 = 4,8 м

Ширина Е поворотной полосы при петлевых поворотах агрегата равна

5 – передача: Е = 4 · 9,6 = 38,4 м;

6 – передача: Е = 4 · 4,8 = 19,2 м;

при беспетлевых поворотах

5 – передача: Е = 3 · 9,6 = 28,8 м;

6 – передача: Е = 3 · 4,8 = 14,4 м

Рабочая длина гона для гоновых способов движения определяется

, (П.2.17)

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

При петлевых поворотах агрегата рабочая длина гона равна

5 – передача: L_р = 1000 – 2 · 38,4 = 923,2 м;

6 – передача: L_р = 1000 – 2 · 19,2 = 961,6 м;

при беспетлевых поворотах

5 – передача: L_р = 1000 – 2 · 28,8 = 942,4 м;

6 – передача: L_р = 1000 – 2 · 14,4 = 971,2 м.

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

, (П.2.18)

5 – передача: С_опт = 10 · 9 = 90 м;

6 – передача: С_опт = 10 · 4,5 = 45 м.

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

, (П.2.19)

где - коэффициент кратности, целое число.

5 – передача: С = 5 · 2 · 9,6 = 96 м

6 – передача: С = 5 · 2 · 4,8 = 48 м

Так как агрегат работает один, а не в составе комплекса, то ширину загона С для челночного способа движения рассчитываем после определения производительности агрегата.

3.3. Кинематические показатели работы агрегата

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

Средняя длина холостого хода равна:

для челночного движения с петлевыми поворотами

= , (П.2.20)

5 – передача: L_х = 1,14 · 9 + 9,6 + 2 · 4,48 = 28,4 м;

6 – передача: L_х = 1,14 · 4,5 + 4,8 + 2 · 2,93 = 15,8 м;

для движения перекрытием с безпетлевыми поворотами

= . (П.2.21)

5 – передача: L_х = 0,5 · 96 + 1,5 · 9+ 2 · 4,48 = 70,5 м.

6 – передача: L_х = 0,5 · 48 + 1,5 · 4,5+ 2 · 2,93 = 36,6 м.

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

. (П.2.22)

для челночного движения с петлевыми поворотами

5 – передача: φ = 923,3/ (923,3 + 28,4) = 0,97;

6 – передача: φ = 961,6/ (961,6 + 15,8) = 0,98.

для движения перекрытием с безпетлевыми поворотами

5 – передача: φ = 942,4/ (942,4 + 70,5) = 0,93;

6 – передача: φ = 971,2/ (971,2 + 36,6) = 0,96.

Оптимального значения коэффициент рабочих ходов достигает при движении челночным способом с петлевыми поворотами, следовательно, данный способ и следует считать рациональным. Основным критерием выбора рационального состава МТП будет являться максимальная сменная выработка. Схема движения агрегата представлена на рис. П.2.3.

4. Работа агрегата на загоне

Работа агрегата на участке осуществляется следующим образом:

1) вывести агрегат на поворотную полосу и перевести в рабочее положение;

2) при первом проходе через 20...30 м остановить агрегат и осмотреть обработанный участок поля. Проверить глубину и равномерность глубины хода дисковых батарей;

3) При необходимости перемещением рамки по вертикали на понизителе добиться равномерности хода каждой дисковой батареи. Для увеличения глубины обработки раму дисковой батареи нужно опускать, а для уменьшения – поднимать;

4) после настройки отдельных секций на равномерность глубины хода следует отрегулировать общую глубину обработки изменением угла атаки.

На уплотненных и засоренных почвах угол атаки должен быть равен 35°. Глубину обработки при необходимости можно увеличить с ГСВ балласта;

5) после регулировки агрегата следует уточнить скоростной режим
движения. Во время работы следить за прямолинейностью хода агрегата. При этом перекрытие между смежными проходами агрегата должно составлять не менее 15 см, в соответствии с агротребованиями;

6) в конце гона разворачивать агрегат на пониженном скоростном режиме;

7) во время работы следить, чтобы рабочие органы не забивались почвой и растительными остатками. Поворотные полосы обрабатывать в последнюю очередь. Устранять технические отказы.

4.1. Расчет коэффициент использования времени смены

Рассчитывают коэффициент использования времени смены по формуле

, (П.2.23)

где - время основной работы, ч.

Время основной работы рассчитаем по формуле для агрегатов работающих без технологических остановок (погрузки и разгрузки)

, (П.2.24)

где - время на ежесменное техническое обслуживание агрегата, ч; - время на отдых (для учебных целей = (0,03 – 0,05) в зависимости от факторов, влияющих на усталость механизатора), ч; - удельные затраты времени на повороты; - удельные затраты времени на устранение технологических неисправностей.