Обеспечение постоянства пользования лесом

ширина                                      2400

высота                                      2600

в транспортном положении

длина                                       9000

ширина                                      2400

высота                                      2700

Дорожный просвет мм                         400

Количество емкостей для посадочного материала шт. 6

Кусторез ранцевый моторизованный «Секор-3».

Назначение: предназначен для спиливания деревьев при проведении осветлений и прочисток, а также для скашивания травянистой растительности и побегов при уходе за лесными культурами.

 Общее устройство:

 

а – устройство; б - схема срезания: 1-двигатель; 2-центробежная муфта сцепления; 3-ствол; 4-рычаг управления; 5-рукоятка; 6-вал; 7-основание косилочного резца; 8-режущая головка; 9-кожух; 10-дисковая пила; 11-сегмент косилочного резца в виде дисковой пилы 10 или косилочного резца, рукоятки 5 с рычагами управления 4 и плечевого ремня.

Дисковый рабочий орган представляет собой дисковую пилу с режущими зубьями (косилочный резец используется вместо дисковой пилы при скашивании трав и побегов). Дисковая пила устанавливается на конце рукояти, которая шарнирно соединена с двигателем внутреннего сгорания. На режущей головке крепится сменный режущий инструмент. Со стороны моториста режущий инструмент закрыт кожухом. Подготовленный к работе кусторез присоединяют к плечевому ремню.

Основные технические  данные.

Мощность двигателя, кВт                        2,6

Частота вращения коленчатого  вала, с^-1         11,7

Диаметр дисковой пилы, мм                     230

Диаметр спиливаемого дерева за один срез, см  8

Диаметр спиливаемого дерева двумя срезами, см 15

Масса, кг                                      11,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Эксплуатация машинно-тракторного  агрегата 

 

4.1 Состав агрегата на выполнении операции обработка почвы ПКЛ – 70

 

Рама – универсальная. Состоит из сварной коробки, передка, двух кронштейнов. При присоединении плуга к навеске трактора на нижнее, среднее и верхнее отверстие кронштейнов упоры крепятся к нижнему, среднему или верхнему отверстию пластины острием вверх. На раме имеются кронштейны , к которым  при помощи распорок крепится корпус двухотвальный.

Подвеска плуга состоит из раскоса и двух стоек. Подвеска устанавливается в двух положениях. При работе с двухотвальным корпусом раскос подвески надевается на левый выступ серьги. Стойки занимают положение по левую сторону ушек. Кронштейны навески устанавливаются между левыми щеками кронштейнов рамы.

Двухотвальный корпус с винтовыми рабочими поверхностями состоит из стойки, двух сваренных в стык отвалов, двух лемехов, сваренных между собой при помощи накладки, двух подрезных ножей левого и правого, распорок и кронштейна для присоединения опорной пяты и защитного ножа рыхлительной лапы. Стойка литая. Головка стойки имеет четыре отверстия для крепления корпуса к раме двумя шпильками, расположенными горизонтально, и двумя болтами, расположенными вертикально.

У нижней части бороздных обрезов отвалов крепятся боковые подрезные ножи для подрезания отваливаемых пластов.

Дисковый нож разрезает пласт перед корпусом, а также выполняет роль выглубителя плуга при встрече с препятствиями. Устанавливается перед двухотвальным корпусом и крепится к продольным трубам рамы двумя шпильками с помощью кронштейнов. Диск ножа располагается в продольновертикальной плоскости, проходящей через носок сваренных лемехов. Ступица ножа устанавливается на оси на двух роликовых подшипниках, между которыми стоит распорная втулка. Подшипники смазываются с помощью шприца через масленку. Внутренняя полость ступицы защищена от попадания пыли и грязи в подшипники крышками и манжетами.

Опорная пята служит для регулировки глубины пахоты и устанавливается при помощи оси на кронштейне пяты двухотвальной стойки. Она состоит из пяты, двух приваренных к ней щек, оси со шплинтом, угольника с регулировочным упорным болтом.

 

4.2 Тягово-эксплуатационные расчёты

 

Целью выполнения инженерных расчётов является подтверждение совместимости машины и трактора.

Необходимо выполнить четыре инженерных расчёта для нового агрегата (ПКЛ–70+ ДТ-75):

1) Расчёт тягового сопротивления  машины.

2) Расчёт тягового баланса трактора.

3) Расчёт баланса мощности трактора.

4)Расчёт эксплуатационных показателей сравниваемых агрегатов.

 

4.2.1 Расчёт тягового сопротивления  машин

 

Агрегат может нормально работать только в том случае, если трактор  преодолевает тяговое сопротивление  со стороны агрегатируемой машины. Сопротивление машин зависит  от многих факторов: веса  машины, типа рабочих органов, параметров работы, почвы и её состояния, а также условий применения машины и т.д.

 Порядок расчета тягового сопротивления для плуга ПКЛ – 70.

Сопротивление орудий для обработки  почвы

Тяговое сопротивление плуга  определяется по следующей формуле:

R_пл= К₁·а·b,   Н,

 где К₁- удельное сопротивление почвы резанию, Н/см²;

а- глубина пахоты, борозды, см;

b - ширина по дну борозды, захвата одного рабочего корпуса, см;

R_пл=3,5·15·70= 3675 Н

 

4.2.2 Расчёт тягового баланса  трактора

 

При движении агрегата трактор преодолевает не только сопротивление машины R_пл, совершая полезную работу, но и другие сопутствующие силы сопротивления. В общем случае силовое равновесие выражается уравнением тягового баланса трактора:

Р_к = Р_f ± Р_i ± Р_j + Р_кр,   кН,

где Р_к - потребная движущая (касательная) сила тяги трактора, кН;

Р_f - сила сопротивления качению трактора, кН;

Р_i - сила сопротивления движению на уклонах местности, кН;

Р_j - сила инерции, кН;

Р_кр- тяговое (крюковое) усилие, кН.

Значение сил, входящих в уравнение рассчитываются по следующим формулам:

   Р_f = f_к·G_т·cos α, Н,

 Р_i = ± G_а·i, Н,

 Р_j = ± М_а·j = G_а/g·j, Н,

 Р_кр = (1,25 ÷1,5) R_м, Н, 

где f_к- коэффициент сопротивления качению трактора

G_т- вес трактора, Н;

α- уклон местности, град;

G_а= G_т + G_м – вес агрегата, трактора, машины, Н;

i = sin α - величина уклона местности;

М_а- масса агрегата, кг;

j- линейное ускорение, м/с²;

g = 9,8 м/с² - ускорение свободного падения.

R_пл- тяговое сопротивление новой машины;

(1,25 ÷1,5) - коэффициент увеличения, учитывает неоднородность почвенной среды.

Подставив необходимые значения получаем:

Р_f = 0,12·59000·cos 5⁰=7053 Н

G_а= 59000 + 5200=64200 Н

Р_i = ± 64200·0,087=5585,4 Н

Р_j = 64200/9,8·1=6551 н

Р_кр = 1,5·3675=5512,5 Н

Р_к = 7053+5585,4+6551+5512,5=24701,9 Н

Потребное значение движущей силы тяги нужно сравнить с допускаемыми величинами, для этого находится [Р_к]- допускаемое значение силы тяги, ограничиваемое мощностью двигателя трактора на принятой передаче и [Рсц] допускаемое значение силы тяги, ограничиваемое силой сцепления движителя с почвой по формуле: [Рсц] = G_т·µ,

где G_т- вес трактора, Н;

 µ- коэффициент сцепления  гусениц или колёс с почвой

[Рсц]=59000·1=59000 н

                    [Р_к]= 34700 Н

Работа агрегата будет обеспечена при соблюдении условия :

[Рсц] ≥ Р_к ≤ [Р_к],

[59000] ≥ 24701,9 ≤ [34700]

Вывод : работа трактора обеспечена.

Далее оценивается степень загрузки трактора по коэффициенту использования его силы тяги:

где [Рт] – сила тяги, взятая по наименьшему значению [Р_к].

Оптимальным коэффициентом использования  силы тяги трактора считается такой, значение которого составляет 0,85-0,95.

 Н

Вывод: степень загрузки трактора недостаточна.

 

4.2.3 Расчёт баланса мощности  трактора ДТ-75

 

Рассчитать потребную мощность двигателя N_e и её затратные составляющие можно из уравнения баланса мощности:

N_e = N_тр + N_f + N_б  ± N_i  ± N_j  + N_кр ,  кВт,

N_тр = [N_е]·(1-η_тр), кВт - мощность механических потерь в трансмиссии,

N_f = Р_f ·V·10^-3_, кВт - мощность, расходуемая на самопередвижение трактора,

N_б = ([N_е] - N_тр)·δ, кВт - мощность, затрачиваемая на буксование ведущих колёс или гусениц трактора,

N_i = ± Р_i ·V·10^-3_, кВт - мощность, расходуемая на преодоление подъёма,

N_j = ± Р_j ·V·10^-3_, кВт - мощность, необходимая для преодоления сил инерции агрегата,

N_кр = Р_кр·V·10^-3_, кВт - мощность, расходуемая на тягу агрегатируемой машины,

где [N_е]- паспортная эффективная мощность двигателя, кВт;

η_тр- КПД трансмиссии (для гусеничных тракторов η_тр=0,86-0,88);

V- скорость движения агрегата, м/с;

δ- коэффициент буксования (при работе с тяговой нагрузкой) δ = 0,02-0,06 - для гусеничных тракторов;

Силы Р_f, Р_i, Р_j, Р_кр – взяты расчётные из п.4.2.2, Н.

Подставив, необходимые значения получаем:

N_тр = 66,2·(1-0,88)=7,94 кВт

  N_f = 7053 ·0,69·10^-3=4,87 кВт

  N_б =(66,2 – 7,94)·0,06=3,49 кВт

  N_i = 5585,4 ·0,69·10^-3=3.85 кВт

  N_j = 6551 ·0,69·10^-3=4,52 кВт

  N_кр = 5512,5·0,69·10^-3=3,8 кВт

N_e=7,94+4,87+3,49+3,85+4,52+3,8=28,47 кВт

Вычисленную потребную мощность N_e необходимо сравнить с паспортной мощностью двигателя [N_е],(должно быть N_e ≤ [N_e]).

28,47 кВт≤66,2кВт

Вывод: мощность трактора достаточна для работы с орудием.

Также необходимо определить тяговый  КПД трактора по степени использования потребной эффективной мощности двигателя:

                                                   

 

Считается нормальным использование  мощности двигателя  для гусеничных тракторов при  [η_тяг] = 0,7 - 0,75.

 

 Вывод: потребная эффективная мощность ниже, нормального использования, трактор недостаточно загружен.

Общий вывод: проанализировав все сделанные расчеты и выводы, следует, что заданный трактор ДТ-75 готов к работе, но недостаточно загружен.

 

4.2.4 Расчёт эксплуатационных показателей  агрегата

 

Проводятся расчёты производительности и расхода горюче-смазочных материалов для нового и базового агрегатов, которые нужны будут при выполнении экономических расчётов.

 Расчёт производительности агрегатов

Производительностью агрегата называется количество работы (км, га, м³ и в других единицах), выполненное им за единицу времени (час, смену, сезон).

При характеристике техники используют следующие виды производительности в линейных единицах:

- W_о = V_ср- за час основного времени, км/ч,

- W_см = W_о·К_см = V_ср·К_см - за час сменного времени, км/ч,

- W_эк = W_о·К_эк = V_ср·К_эк - за час эксплуатационного времени,

где V_ср - средняя скорость движения агрегата в течение смены, км/ч;

К_см = Т_о/Т_см - коэффициент использования времени смены, где Т_о- время основной, полезной работы, ч; Т_см= 8 ч – продолжительность смены (в зависимости от условий и сложности выполняемой работы К_см=0,5 -0,85; для расчётов значение К_см указано в задании)

К_эк - коэффициент использования эксплуатационного времени, он дополнительно учитывает все простои агрегата, связанные с устранением его технических отказов (в КР условно принята высокая техническая надёжность техники, т.е. К_см=К_эк).

Новый агрегат

W_о = 3 км/ч

W_см = 3·0,6 = 1,8 км/ч

W_эк = 3·0,6 = 1,8 км/ч

Базовый агрегат

W_о = 2,5 км/ч

W_см = 2,5·0,6 = 1,5 км/ч

W_эк = 2,5·0,6 = 1,5 км/ч

При выражении производительности в гектарах  используют следующие формулы:

- W_см = 0,1·В_пр·V_ср·К_см,  га/ч - за час сменного времени,

- W_см = 0,1· В_пр·V_ср·К_см ·Т_см, га/см - за смену,

где В_пр, м - среднее расстояние между центрами проходов агрегата на участке при полосной или коридорной обработке площади.

Новый агрегат

  W_см = 0,1·7·3·0,6 = 1,26 га/ч

W_см = 0,1·7·3·0,6 ·8 = 10,1 га/см

Базовый агрегат

W_см = 0,1·7·2,5·0,6 = 1,05 га/ч

W_см = 0,1·7·2,5·0,6·8 = 8,4 га/см

б) Расчёт расхода горюче-смазочных материалов

Экономичность тракторного агрегата  в значительной степени определяется расходом горюче-смазочных материалов (ГСМ) на единицу работы. Затраты на ГСМ составляют около 25 % всех эксплуатационных расходов.

Для расчёта расхода ГСМ необходимо знать время работы двигателя  трактора на основных режимах в течение смены: рабочий ход, движение без нагрузки и работа двигателя вхолостую, - и нормативы расхода на этих режимах.

С определённым допущением сделан расчёт расхода ГСМ по следующей формуле:

М_т = (q_р·К_см/W_см)·(2-К_см),    кг/км,

где М_т - расход ГСМ на единицу работы, кг/км; 

q_р - часовой расход дизельного топлива на рабочем режиме, кг/ч (расход q_р≈ 12,0-15,0 кг/ч – для тракторов ЛХТ-55, ДТ-75);

К_см - коэффициент использования времени смены ( берется из задания);

W_см - производительность за час сменного времени, км/ч.

Новый агрегат

М_т = (15·0,6/1,8)·(2-0,6) = 3,6 кг/км

Базовый агрегат

М_т = (15·0,6/1,5)·(2-0,6) = 4,6 кг/км

 

4.3 Правила агрегатирования 

 

Общие правила: