Разработка операционной технологии предпосевной культивации при возделывании озимой пшеницы

Gэ – эксплуатационный вес трактора, кгс.

α – угол склона, град.

Для трактора марки МТЗ-80

Gэксп = 3210 кг; Sinα = 0,035;

 Рαкрн(IV) = 1437,5 – 3210*0,035 =1325,15 (кгс)

Рαкрн(V) = 1500 – 3210*0,035 =1387,65 (кгс)

8.1.3. Определяем максимальную ширину  захвата для каждой из выбранных  передач.

 

  Вмах = ____Ркрα______________           [см]

                K+gм * sinα +gсц*(f +sinα)

Gэ =3210 (кг); Sinα =0,035

 

Где:

Рαкрн – номинальное тяговое усилие, определяемое с учетом потерь силы тяги на преодоление склона ,кгс.

К – удельное тяговое сопротивление сельскохозяйственной машины, кгс/м.

gм – удельная металлоемкость, кг/м.

Sinα – угол склона, град.

а – глубина обработки, см.

f – коэффициент сопротивления качению сельхозмашины

gсц– удельная металлоёмкость сцепки = 90 кг/м

 

gм  = Gм /bм          [кг/м]

  Где:    

Gм - эксплуатационного веса сельхозмашины, кг.

bм - конструктивная ширина  захвата машины, м.

 

bм =3,94 (м);           Gм =1030 (кг)

 

gм  (IV) = 1030/3,94 = 261,42(кг/м)

gм  (V)  = 1030/3,94 = 261,42 (кг/м)

          

 

                                 

Вмах (IV)  = ____1325,15____  ______________ = 8,48 (см)

    130+261,42*0,035 +90*(0,15 + 0,035)

 

                                 

Вмах (V)  = _____1387,65____________________ = 8,86(см)

    130+261,42 *0,035 +90*(0,15 + 0,035)

 

 

8.1.4 Определяем количество машин в агрегате

 

nм = Вмах/ bм

Где:

Вмах – максимальная ширина захвата агрегата, м.

bм   - конструктивная ширина захвата машины, м

      

Полученное количества сельхозмашин округляем до целого числа в сторону уменьшения с целью обеспечения некоторого запаса по силе тяни.

 

nм (IV) =8,48/3,94 = 2,15 = 2  (см)

nм (V)  =8,86/3,94 = 2,24 = 2  (см)

 

8.1.5. Определяем  конструктивную ширину захвата  агрегата.

ВА =nм * bм    [м]

Где:

nм – количество машин в агрегате.

bм – конструктивная ширина захвата машины, м.

ВА (IV) = 2*3,94 = 7,88(м)

ВА (V) = 2*3,94 = 7,88(м)

 

8.1.6 Находим тяговое  сопротивление агрегата.

  RАГР = K * bм +Gм * Sinα  [кгс]

 

RАГР (IV) = 130*3,94+1030*0,035 = 548,25(кгс)

RАГР (V)  = 130*3,94+1030*0,035 = 548,25(кгс)

 

8.1.7. Определяем рациональность  загрузки трактора при работе  с установленным количеством  машин.

ηu = RАГР/ Рαкрн

ηu (IV) = 548,25/1325,15 = 0,413

ηu (V)  = 548,25/1387,65 = 0,40

 

8.2. Комплектование  и расчет состава МТЗ-82+ КПС – 4Г

8.2.1.Диапазон скоростей  и номинальное тяговое усилие  трактора

МТЗ – 82 на выбранных передачах

IV передача   Ркрн = 1562,5 (кгс)

Vр = 7  (км/ч)

V передача    Ркрн = 1230 (кгс)

Vр  =  9  (км/ч)

8.2.2. Определяем номинальное тяговое  усилие при работе на склоне.

 

Рαкрн = Ркрн – Gэ * Sinα    [кгс]

 

Где:

Ркрн – номинальное тяговое усилие, кгс.                                                               

Рαкрн -номинальное тяговое усилие, определяет с учетом потерь силы на                          преодоление склона, кгс.

Gэ – эксплуатационный вес трактора, кгс.

α – угол склона, град.

Для трактора марки МТЗ-80

Gэксп = 3410 кг; Sinα = 0,035;

 Рαкрн(IV) = 1562,5 – 3410*0,035 = 1443,15 (кгс)

 Рαкрн(V)   = 1230 – 3410*0,035 = 1110,65 (кгс)

8.2.3. Определяем максимальную ширину захвата для каждой из выбранных передач.

 

  Вмах = ____Ркрα______________           [см]

               K+gм * sinα +gсц*(f +sinα)

Gэ =3410 (кг); Sinα =0,035

 

Где:

Рαкрн – номинальное тяговое усилие, определяемое с учетом потерь силы тяги на преодоление склона ,кгс.

К – удельное тяговое сопротивление сельскохозяйственной машины, кгс/м.

gм – удельная металлоемкость, кг/м.

Sinα – угол склона, град.

а – глубина обработки, см.

f – коэффициент сопротивления качению сельхозмашины

gсц– удельная металлоёмкость сцепки = 90 кг/м

 

gм  = Gм /bм          [кг/м]

  Где:    

Gм - эксплуатационного веса сельхозмашины, кг.

bм - конструктивная ширина  захвата машины, м.

 

bм =4 (м);           Gм =1070 (кг)

 

gм  (IV) = 1070/4 = 267,5(кг/м)

gм  (V)  = 1070/4 =267,5 (кг/м)

          

 

                                 

Вмах (IV)  =  ____1443,15____  ______________  = 9,25 (см)

   130+267,5*0,035 +90*(0,15 + 0,035)

 

                                 

Вмах (V)  = _____1110,65____________________ =  7,11(см)

     130+267,5 *0,035 +90*(0,15 + 0,035)

 

8.2.4 Определяем количество машин  в агрегате

 

nм = Вмах/ bм

Где:

Вмах – максимальная ширина захвата агрегата, м.

bм   - конструктивная ширина захвата машины, м

      

Полученное количества сельхозмашин округляем до целого числа в сторону уменьшения с целью обеспечения некоторого запаса по силе тяни.

 

nм (IV) =9,25/4 = 2,31 = 2  (см)

nм (V)  =7,11/4 = 1,77 = 1  (см)

 

8.2.5. Определяем  конструктивную ширину захвата  агрегата.

ВА =nм * bм    [м]

Где:

ВА – конструктивная ширина захвата агрегата

nм – количество машин в агрегате.

bм – конструктивная ширина захвата машины, м.

ВА (IV) = 2*4 = 8(м)

ВА (V) = 1*4 = 4(м)

  8.2.6 Находим тяговое сопротивление агрегата.

  RАГР = K * bм +Gм * Sinα  [кгс]

 

RАГР (IV) = 130*4+1070*0,035 = 557,45(кгс)

RАГР (V)  = 130*4+1070*0,035 = 557,45(кгс)

8.2.7. Определяем  рациональность загрузки трактора  при работе с установленным  количеством машин.

ηu = RАГР/ Рαкрн

ηu (IV) = 557,45/1443,15 = 0,38

ηu (V)  = 557,45/1110,65 = 0,50

 

 

 

 

 

 

 

Таблица1. Эксплуатационные показатели

Агрегат	Передачи	Vр, км/ч	Ркрн, кгс	Рαкрн, кг	Bmax, м	nм, шт	RАГР, кг	ηu	Примечания
МТЗ -80+КПК - 4+ С – 11У	IV	5	1437,5	1325,15	8,48	1	548,25	0,41	рационально
	V	8	1500	1387,65	8,86	1	548,25	0,40	Не рационально
МТЗ – 82+КПС - 4 +С – 11У	IV	7	1562,5	1443,15	9,25	2	557,45	0,38	Не рационально
	V	9	1230	1110,65	7,11	1	557,45	0,50	Рационально

 

9. Технико-экономические показатели

9.1. Технико-экономический  показатель МТЗ-80+КПК - 4

Основным технико-экономическими показателями МТА являются: производительность, расходов топлива и затраты труда на единицу обработанной площади.

9.1.1. Рассчитываем  часовую производительность агрегата.

 

Wч =0,1 * Bр * Vр * τ   [га/ч]

Где:

Bр – рабочая ширина захвата агрегата, м.

Vр – рабочая скорость движения агрегата, км/ч.

τ – коэффициент использования времени смены, по справочному пособию к курсовому проекту.

τ =0,79

Рабочая ширина захвата агрегата равна:

Вр =β*Вк  [м]

Где:

β – коэффициент использования конструктивной ширины захвата агрегата.

Вк -  конструктивная ширина захвата агрегата, м.

β =0,96

Вр =0,96*7,88=7,56  (м)

Wч (IV)=0,1*7,56*5*0,79 =2,98 (га/ч)

Wч (V) =0,1*7,56*8*0,79 =4,77 (га/ч)

 

9.1.2.  Рассчитываем сменную производительность агрегата.

 

Wсм =0,1*Вр*Vр *Тр  [га/см]

 

Где:

Bр – рабочая ширина захвата агрегата, м.

Vр – рабочая скорость движения агрегата, км/ч.

Тр – чистое рабочее время смены, ч.

 

 Рабочая ширина захвата агрегата  равна:

Вр =β*Вк  [м]

Где:

β – коэффициент использования конструктивной ширины захвата агрегата.

Вк -  конструктивная ширина захвата агрегата, м.

β =0,96

 

Вр =0,96*7,88=7,56  (м)

 

Чистое рабочее время определяется по формуле:

Тр = τ*ТСМ   [м]

Где:

ТСМ – время смены, ч

τ – коэффициент использования времени смены, по справочному пособию к курсовому проекту.

τ =0,79

Тр =0,79*8=6,32  (ч)

Тр =6,32

 

Wсм (IV) =0,1*7,56*5*6,32 = 23,88 (га/см)

Wсм (V)  =0,1*7,56*8*6,32 = 38,22 (га/см)

 

9.1.3 Определяем расход топлива на единицу времени.

Qга =  GТР*Tр+GТХ*TХ+GТО*TО        [кг/га]       

                      WСМ

Где:      

WСМ –сменная производительность агрегата, га/см.

GТР – часовой расход топлива соответственно при работе

GТХ    агрегата под нагрузкой, при холостых поворотах и заездах,

GТО      а также при остановках агрегата с работающим двигателем, кг/ч.

GТР =15,45 (кг/ч); GТХ=8,75 (кг/ч); GТО  =1,4 (кг/ч)

TР – чистое рабочие время смены, ч.

 

Чистое рабочее время определяется по формуле:

Тр = τ*ТСМ   [м]

Где:

ТСМ – время смены,ч

τ – коэффициент использования времени смены, по справочному пособию к курсовому проекту.

τ =0,79; ТСМ =8 (ч)

Тр =0,79 *8=6,32  (ч)

Тр =6,32  (ч)

 

TО – время работы двигателя при остановках агрегата, ч.

Время на остановки агрегата в течение смены определяется по формуле:

ТО =(tТЕХН +tО)*Тр +ТТО [ч]

Где:

  tEXH – время простоев из   расчета на 1 час чистой работы агрегата                                                            

tО    соответственно при технологическом обслуживании машин и при отдыхе механизаторов в течение смены, ч.

tТЕХН =0,04 (ч)

tО =0,04 (ч)

ТТО =0,25 (ч)

ТО =(0,04+0,04)*6,32+0,25 =0,75 (ч)

TХ – время движения агрегата при холостых поворотах и заездах в течение смены, ч.

Время движения агрегата при холостых поворотах и заездах рассчитывается исходя из баланса времени смены:

ТХ =ТСМ –Тр –ТО      [м]

Где:

ТСМ – время смены,ч

TР – чистое рабочие время смены, ч.

TО – время работы двигателя при остановках агрегата, ч

 

ТСМ =8 (ч); Тр =6,32 (ч); TО =0,75 (ч)

ТХ =8-6,32-0,75=0,93 (ч)

ТХ =0,93 (ч)

 

Qга (IV)=  15,45*6,32+8,75*0,93+1,4*0,75  =106,82/23,88=4,47 (кг/га)

                                  23,88

 

Qга (V)=   15,45*6,32+8,75*0,93+1,4*0,75  =106,82/38,22=2,79 (кг/га)

                                   38,22

 

 

9.1.4 Определяем затрату труда  на единицу выполненной работы.

Н=m/Wч    [чел.-ч/га]

Где:

m- количество рабочих, обслуживающих агрегата.(1 человек)

Wч –часовая производительность агрегата, (га/ч).

 

Н(IV)=1/2,98=0,33 (чел.-ч/га)

Н(V)=1/4,77 =0,20 (чел.-ч/га)

 

Таблица 2. Показатели  МТЗ – 80 +КПК-4

передача	Vр км/ч	nм	ВА м	ηu	Технико-экономические показатели
					Wч га/ч	WСМ га/см	Qга кг/га	H чел.-ч/га	Вывод
IV	5	1	7,88	0,41	2,98	23,88	4,47	0,33	нерациональная
V	8	1	7,88	0,40	4,77	38,22	2,79	0,20	рациональная

 

 

9.2. Технико-экономический показатель  МТЗ-82+КПС – 4Г

Основным технико-экономическими показателями МТА являются: производительность, расходов топлива и затраты труда на единицу обработанной площади.

 

9.2.1. Рассчитываем часовую производительность  агрегата.

 

Wч =0,1 * Bр * Vр * τ   [га/ч]

Где:

Bр – рабочая ширина захвата агрегата, м.

Vр – рабочая скорость движения агрегата, км/ч.

τ – коэффициент использования времени смены, по справочному пособию к курсовому проекту.

τ =0,79

Рабочая ширина захвата агрегата равна:

Вр =β*Вк  [м]

Где:

β – коэффициент использования конструктивной ширины захвата агрегата.

Вк -  конструктивная ширина захвата агрегата, м.

β =0,96

 

Вр(IV) =0,96*8=7,68  (м)

Вр(V) =0,96*4=3,84  (м)

 

 

Wч (IV) =0,1*7,68*7*0,79 =4,24 (га/ч)

Wч (V) =0,1*3,84*9*0,79 =2,73 (га/ч)

 

9.2.2.  Рассчитываем сменную производительность  агрегата.

 

Wсм =0,1*Вр*Vр *Тр  [га/см]

 

Где:

Bр – рабочая ширина захвата агрегата, м.

Vр – рабочая скорость движения агрегата, км/ч.

Тр – чистое рабочее время смены, ч.

 

 Рабочая  ширина захвата агрегата равна:

Вр =β*Вк  [м]

Где:

β – коэффициент использования конструктивной ширины захвата агрегата.

Вк -  конструктивная ширина захвата агрегата, м.

β =0,96

 

Вр (IV) =0,96*8=7,68  (м)

Вр (V) =0,96*4=3,84  (м)

    Чистое  рабочее время определяется по  формуле:

Тр = τ*ТСМ   [м]

Где:

ТСМ – время смены, ч

τ – коэффициент использования времени смены, по справочному пособию к курсовому проекту.

τ =0,79

Тр =0,79*8=6,32  (ч)

Тр =6,32

 

Wсм (IV) =0,1*7,68*7*6,32 = 33,97 (га/см)

Wсм (V)  =0,1*3,84*9*6,32 = 21,84 (га/см)

 

 

 

9.2.3 Определяем расход топлива  на единицу времени.

 

Qга =   GТР*Tр+GТХ*TХ+GТО*TО        [кг/га]       

                          WСМ

Где:      

WСМ –сменная производительность агрегата, га/см.

GТР – часовой расход топлива соответственно при работе

GТХ    агрегата под нагрузкой, при холостых поворотах и заездах,

GТО      а также при остановках агрегата с работающим двигателем, кг/ч.

GТР =15,45 (кг/ч); GТХ=8,75 (кг/ч); GТО  =1,4 (кг/ч)

TР – чистое рабочие время смены, ч.

 

    Чистое  рабочее время определяется по  формуле:

Тр = τ*ТСМ   [м]

Где:

 ТСМ – время смены,ч

 τ – коэффициент использования времени смены, по справочному пособию к курсовому проекту.                                                                                                                                       

  τ =0,79; ТСМ =8 (ч)

 Тр = 0,79 *8=6,32  (ч)

Тр =6,32  (ч)

 

TО – время работы двигателя при остановках агрегата, ч.

Время на остановки агрегата в течение смены определяется по формуле:

ТО =(tТЕХН +tО)*Тр +ТТО [ч]

Где:

  tEXH – время простоев из   расчета на 1 час чистой работы агрегата                                                            

    tО    соответственно при технологическом обслуживании машин и при отдыхе механизаторов в течение смены, ч.

tТЕХН =0,04 (ч)

tО =0,04 (ч)

ТТО =0,25 (ч)

ТО =(0,04+0,04)*6,32+0,25 =0,75 (ч)

TХ – время движения агрегата при холостых поворотах и заездах в течение смены, ч.

Время движения агрегата при холостых поворотах и заездах рассчитывается исходя из баланса времени смены:

ТХ =ТСМ –Тр –ТО      [м]

Где:

           ТСМ – время смены,ч