Перейти на главную страницу
Студент должен
Кинематика тракторных агрегатов при выполнении работы. Общие принципы комплектования машинно-тракторных агрегатов. Расчёт производительности машинно-тракторных агрегатов. Определение потребности в машинах и орудиях.
Л-1, стр.466...492; 518...522; Л-2, стр.279...286; Л-3, стр.243...252; Л-7, стр. 257...290.
Материал данной темы хорошо изложен в рекомендуемой литературе, но чтобы при его изучении не появлялись затруднения, необходимо внимательно изучить приведенные примеры и решить им подобные.
Трактор ДТ - 75М работает на плотной залежи с плугом на III - ей передаче. Мощность двигателя Ne = 66,2 кВт, уклон местности i = 0,03 , коэффициент буксования = 0,05 , скорость на третьей передачи V= 6,77 км/ч, масса трактора М = 6300 кг , nц = 5 пар , nк = 1 пара.
Найти действительное тяговое усилие трактора на данной передаче.
Решение:
Ne = Nтр. + Nпер. Nпод. + Nбукс.+ Nвом. + Nт.
где Nтр. - потери мощности в трансмиссии.
Nпер. - мощность, затрачиваемая на передвижение.
Nпод. - мощность, затрачиваемая на преодоление подъёма.
Nбукс. - мощность, теряемая на пробуксовку.
Nвом. - мощность на привод вала отбора мощности.
Nт. - тяговая мощность трактора.
Полезной мощностью трактора без работы вала отбора мощности трактора является Nт, которую определяем из выше приведенной формулы.
Nт = Ne - (Nтр. + Nпер. Nпод. + Nбукс.)
Nтр. = Ne.(1-мех), где
мех - механический коэффициент полезного действия силовой передачи, который напрямую зависит от количества пар зубчатых колес, находящихся в одновременном зацеплении на соответствующей передаче.
мех = 12…n , где
n - число пар зубчатых колес, находящихся в зацеплении.
1...n - механический коэффициент одной пары зубчатых колес, для цилиндрических пар принимаем его равным 0,97, для конических - 0,95.
Кроме того, у гусеничных тракторов от 4...6% теряется на трение в ведущих звездочках со звеньями гусениц.
Nпер = MтfV/360, кВт,
где Mт - масса трактора, кг;
f - коэффициент сопротивления передвижению трактора (табличное значение), зависит от типа почвы и ходовой части.
Коэффициенты сопротивления передвижению трактора
Таблица № 3
Состояние поля, дороги |
Значение коэффициентов сопротивления передвижению | |
для гусеничного трактора |
для колесного трактора | |
Целина, плотная залежь |
0,05...0,07 |
0,03...0,05 |
Залежь 2...3 летняя, луг |
0,06...0,07 |
0,06...0,08 |
Стерня |
0,07...0,08 |
0,09...0,10 |
Вспаханное поле |
0,08...0,09 |
0,12...0,18 |
Вспаханный торфяник |
0,14...0,18 |
0,14...0,20 |
Боронованное или культивированное поле |
0,08...0,10 |
0,16...0,18 |
Осушенная болотно-торфяная целина |
0,11...0,14 |
--- |
Песок влажный |
0,10 |
0,08...0,10 |
Песок сухой |
0,15 |
0,25...0,30 |
Грунтовая сухая дорога |
0,05...0,07 |
0,03...0,05 |
Укатанная снежная дорога |
0,06 |
0,03 |
Ледяная дорога |
0,03 |
0,02 |
Nпод = MтiV/360, кВт
где i - подъём (уклон).
Nбукс = (Ne - Nтр.)
где - коэффициент буксовки, для колесных тракторов равен 0,1...0,25; для гусеничных 0,01...0,05
После вычисления значения Nт определяем тяговое усилие по формуле:
Pт = 360 Nт/V, даН
По заданным условиям производим расчет:
Определить тяговое сопротивление плуга ПЛН - 4 - 35 при вспашке тяжелых глинистых почв на глубину 27 см. Подобрать трактор и рабочую передачу.
Решение:
Тяговое сопротивление плугов определяется по формуле:
Rт = К а В, где
Rт - тяговое сопротивление плуга, даН
К - удельное тяговое сопротивление плуга, отнесенное к единице поперечного сечения пласта, даН / см2 (табличное значение).
а - глубина пахоты, см
В - ширина захвата плуга, см
Удельное сопротивление обычных плугов
Таблица № 4
Почвы |
Удельное сопротивление К, даН/см2 при глубине пахоты, см | ||
до 25 |
25...40 |
41...70 | |
Легкие - песчаные и супесчаные |
0,20...0,35 |
0,25...0,35 |
0,35...0,45 |
Средние - суглинистые |
0,35...0,55 |
0,40...0,60 |
0,50...0,80 |
Тяжелые - глинистые |
0,55...0,70 |
0,60...0,90 |
1,00...1,30 |
Очень тяжелые - глинистые |
0,70...0,90 |
0,90...1,00 |
1,20...1,50 |
Тяжелые - суглинистые целинные и суглинистые, плотно насыщенные корнями, на вырубках |
-----
|
0,80...1,20 |
----
|
Очень тяжелые - глинистые целинные и глинистые, плотно насыщенные корнями, на вырубках |
-----
|
1,20...1,70 |
----
|
Очень тяжелые - глинистые с каменисто - галечными включениями |
----
|
1,50...2,00
|
----
|
Таблица № 5
Почва |
Удельное сопротивление, даН/ см2 |
Легкая (супесь) |
0,50...0,64 |
Песчаная, среднезадернелая |
0,60...0,70 |
Серая лесная, среднесуглинистая, среднезадернелая |
0,65...0,86 |
Черноземовидная супесь, сильно задернелый суглинок |
0,80...0,90 |
Таблица № 6
Глубина борозды, см |
Удельное сопротивление, даН/ см2 | |||||
Откры- тые целинные и залежные участки |
Старые невозоб- новив- шиеся 10 -20 лет- ние выр. |
Свежие нераскорчеванные вырубки | ||||
Количество пней на 1 га, шт. | ||||||
до 200
|
201...400
|
401...600 |
< 600 | |||
10 |
0,55 |
0,65 |
0,67 |
0,71 |
0,82 |
0,85 |
15 |
0,58 |
0,68 |
0,78 |
0,82 |
1,00 |
1,13 |
20 |
0,64 |
0,70 |
0,95 |
1,00 |
1,15 |
1,16 |
25 |
0,69 |
0,77 |
---- |
---- |
---- |
---- |
Rт = 0,75 даН/см2 . 27 см . 140 см =2835 даН = 28,35 кН
Подбор трактора и рабочей передачи необходимо подбирать с учетом коэффициента использования тягового усилия т , который определяется по формуле :
т =, где
Pт - тяговое усилие трактора, взятое из технических данных на соответствующей передаче;
Rт - тяговое сопротивление орудия, рассчитанное по соответствующей формуле.
т - для открытых площадей должен быть в пределах 0,8...0,95, а для работы в лесных условиях (на вырубках) 0,5...0,8.
В нашем случае работа производится на открытой площади, поэтому т принимаем в пределах 0,8...0,95 .
Требуемое тяговое усилие трактора для работы с этим плугом находится в пределах
Pт требуемое = 28,35/0,8 ...28,35/0,95 = 35,44...29,84 кН
Так как данный плуг агрегатируется с тракторами ДТ-75 , то из технических данных трактора ДТ-75М выбираем 2-ую передачу тяговым усилием 30,6 кН и скоростью движения 5,9 км/ч. Проверяем правильность выбора:
т = 28,35/30,6 = 0,93 , что в пределах нормы.
Данные по тракторам можно взять в Л- 6, стр. 9...40
Пример 3.
Определить тяговое сопротивление плуга ПЛ-1 на подготовке почвы бороздами на свежей нераскорчеваной вырубке с количеством пней на гектаре до 600 шт. Подобрать трактор и рабочую передачу.
Решение:
глубина пахоты - 10 ...18 см
Rт = 1,15 даН/см2 . 18 см . 100 см = 2070 даН = 20,7 кН
Требуемое тяговое усилие трактора равно:
Pт требуемое = 20,7/0,5 ...20,7/0,8 = 41,4...25,9 кН
Плуг ПЛ -1 агрегатируется с тракторами ЛХТ - 55.
Из технических данных этого трактора подходит вторая передача с тяговым усилием 34,3 кН и скоростью 3,3 км/ч
Проверка: т = 20,7/34,3 = 0,61 , что в пределах допустимой нормы.
Пример 4.
Определить тяговое сопротивление культиватора КПН - 4Г при сплошной культивации паров рыхлительными лапами на пружинных стойках на глубину 12 см. Подобрать трактор и рабочую передачу.
Решение:
Тяговое сопротивление культиваторов, борон, рыхлителей и лущильников при сплошной обработке определяется по формуле:
Rт = К1.В, где
К1 - удельное тяговое сопротивление, зависящее от вида рабочих органов и глубины обработки, даН/м (табличное значение);
В - ширина захвата орудия, м.
Удельное сопротивление борон, культиваторов,
рыхлителей и лущильников
Таблица № 7
Вид обработки, тип орудия и рабочих органов |
Глубина обработки, см |
Удельное сопротив- ление, К1 даН/см2 |
Обработка вспаханной почвы: зубовой бороной средней дисковой бороной
|
|
45...70
190...200 |
Лущение стерни дисковыми лущильниками |
4...5 |
120...250 |
Лущение стерни лемешными лущильниками |
8...10 |
270...400 |
Обработка паров и зяби культиваторами с лапчатыми рабочими органами |
6...8 10...12
|
120...180 160...250 |
Обработка междурядий культиваторами с лапчатыми рабочими органами |
10...12
|
120...180
|
Обработка междурядий дисковыми культиваторами |
6...10
|
190...200
|
Обработка паров культиваторами с рыхлительными лапами на пружинных стойках |
10...12
|
180...200
|
Глубокое рыхление узкорыхлительными лапами с жесткими стойками |
14...16 18...20
|
300...380 380...480 |
Рыхление почвы зубовыми рыхлителями |
14 |
600 |
Вычесывание корней |
до 30 |
800 |
Тяжелая дисковая борона |
10...20 |
400...800 |
Окучивание растений и нарезка борозд (сопротивление одного корпуса) |
12
|
40...50
|
Rт = 200 даН/м . 4 м = 800 даН = 8 кН
Pт требуемое = 8/0,8 ... 8/0,95 = 10 ... 8,4 кН
Данный культиватор агрегатируется с трактором МТЗ - 80/82, из технических данных трактора выбираем 6-ую передачу, скорость 12,3 км/ч, тяговое усилие 9,3 кН.
Проверка: т = 8/9,3 =0,86, что в пределах нормы.
Расчет тяговых сопротивлений культиваторов при междурядной обработке производится по формуле:
Rт = К1(В- 2em), где
е - величина защитной зоны с каждой стороны ряда культур, м
m - число рядов культур, обрабатываемых культиватором за один проход.
Дальнейший расчет ведется точно также.
Тяговое сопротивление лесопосадочных машин рассчитывается по формуле:
Rт = Q f + Kп a B n, где
Q - полный вес машины, включая сажальщиков и посадочный материал, даН
f - коэффициент трения машины о почву (0,2...0,75 в зависимости от физического состояния почвы; при работе на нераскорчеванных вырубках принимается высшее значение);
Kп - удельное сопротивление почвы резанию и раздвиганию сошником (0,3...0,75 даН/см2)
a - глубина хода сошника , см
В - ширина обработки почвы сошником, см
n - число высаживаемых рядков .
Независимо от полученного результата при ручной подаче посадочного материала в захваты принимается первая передача, малый газ, скорость не более 2,5 км/ч.
Тяговое сопротивление сеялок можно определить по следующей формуле:
Rт = Q (f i) + n Rсош., где
Q - полный вес сеялки, даН
f - коэффициент трения качения сеялки ( 0,2...0,22)
i - уклон
n - число сошников , работающих одновременно
Rсош. - сопротивление одного сошника, даН (табличное значение)
Таблица № 8
Тип сошника |
Глубина хо-да сошника, см |
Ширина Междурядий, см |
Расстояние между рядами сошников, см |
Тяговое сопротивле- ние сошника, Rсош. даН/см2 |
Однодисковый Двухдисковый Анкерный, тип I (с острым углом вхождения в почву) Анкерный, тип II (с тупым углом вхождения в почву) |
2...6 5...6,5
2...6
|
---- 15,0
7,5
|
---- 13,5
35...39
|
6...8,5 7...12,5
2...5
|
R под =(Мт+Ко. Мор) sin, где
Мт - масса трактора, кг;
Мор - масса орудия, кг;
Ко - поправочный коэффициент, равный 1,1...1,4 , учитывающий массу пласта земли, находящейся на корпусах во время работы. Для плантажных и кустарниково-болотных плугов он равен 1,6...1,8
- колеблющийся подъём по длине гона, град.
Полученный результат при этом необходимо прибавить к тяговому сопротивлению орудия. И по окончательному результату подбирать рабочую передачу трактора.
Пример 5.
Определить производительность тракторного агрегата, указанного в примере 2 .
Решение:
Псм = 0,1 B V T Kt Kv Kb (га), где
B - технологическая ширина, м;
(при частичной обработки почвы: бороздная или полосная вспашка, посадка леса, уход за культурами в рядах В равно расстоянию между бороздами);
V- рабочая скорость агрегата, км/ч;
T - время смены, ч;
Kt - коэффициент использования время смены (0,75...0,85);
Kv - коэффициент использования скорости (0,9);
Kb - коэффициент использования ширины захвата (при вспашке и частичной обработки почвы он равен 1, в других случаях 0,9).
Псм = 0,1 . 1,4 . 5,9 . 8 . 0,8 . 0,9 . 1 =4,75 га в смену
Пример № 6:
Определить потребное количество вышеуказанных пахотных агрегатов для вспашки 450 га почвы.
Решение:
Определение потребного количества агрегатов для выполнения заданного объёма механизированных работ можно рассчитать по формуле:
nагр. = G/(Псм . r .С), где
G - заданный объём работ, га;
r - агротехнические сроки выполнения работ;
С - коэффициент сменности (среднее количество смен в рабочем дне, принятое на предприятии: в лесном хозяйстве обычно 1);
Вид работы |
Сроки выполнения, дни |
Сезонность выполнения работ в году, месяцы |
Подготовка почвы |
8...120 |
IV , V , VI , VII ,VIII, IX , X |
Посев и посадка |
10...20 |
IV , V |
Уход за лесными культурами |
60...90 |
V , VI , VII , VIII |
Рубки ухода в молодняках |
100...150 |
IV , V , VI , VIII , IX |
подбирая агротехнические сроки в допустимых пределах, нужно получить целое число агрегатов.
Аналогично ведутся расчеты и по другим видам работ.
Вопросы для самоконтроля
Студент должен
Периодический технический осмотр машинно-тракторного парка. Ремонт машин. Хранение машин.
Организация топливно-смазочного хозяйства. Определение потребности топливно-смазочных материалов. Контроль за расходованием топлива. Мероприятия по снижению потерь топливно-смазочных материалов при хранении, отпуске и транспортировке.
Нормативные документы, регламентирующие уровень загрязнения окружающей среды топливом и смазочными материалами.
Токсичность топлива и смазочных материалов.
Особенности воздействия на экологию и человека: бензина, дизельного топлива, масел, пластичных смазок, специальных жидкостей.
Мероприятия, позволяющие снизить воздействие различных видов топлива и смазочных материалов на экологию и человека.
Литература
Л-1, стр. 496...524; Л-2, стр. 286...301; Л-3, стр. 253...272; Л-6, стр. 256...285; Л - 7, стр. 378...398; Л-19; Л-20, стр. 221-228.
Долговечность использования лесохозяйственных и других машин зависит от правильной эксплуатации их, организации правильной обкатки, своевременного и полного проведения технического обслуживания и ремонта, правильной и своевременной постановки машин на хранение.
В лесном и лесопарковом хозяйствах страны, как и в других отраслях народного хозяйства, действует планово - предупредительная система технического обслуживания, которая включает в себя: правила приема, обкатки машин, правила технических обслуживаний и ремонтов, периодичность технических осмотров и правила хранения машин.
За выполнением этой системы на предприятиях отвечает служба главного механика.
Вам при изучении этой темы необходимо ознакомиться с организацией и планированием технического обслуживания в вашем или в близлежащем хозяйстве, проанализировать соответствие изученному в учебнике материалу.
Хорошо усвойте:
Попробуйте вместе с механиком составить график проведения технического обслуживания, проанализируйте его выполнение и выясните причины его невыполнения, если они имеются.
Обратите внимание на организацию текущих ремонтов, что такое агрегатный метод ремонта.
В учебнике недостаточно описан вопрос по определению потребного количества топливно-смазочных материалов, поэтому приводим указания по проведению этих расчетов.
Сменный расход дизельного топлива Hсм рассчитываем по формуле:
Hсм = Qp . Tp + Qx . Tx + Qo . To, где
Qp - расход топлива двигателем при работе под нагрузкой, кг/ч;
Tp - время работы двигателя под нагрузкой за смену, ч;
Qx - расход топлива двигателем при холостых заездах, кг/ч;
Tx - время холостых заездов за смену, ч;
Qo - расход топлива двигателем при остановках с работающим двигателем, кг/ч;
To - время остановки с работающим двигателем за смену, ч;
Сумма Tp + Tx + To должна быть не больше Т: времени смены.
Qp = 3600. q . Ne, где q - удельный расход топлива кг/дЖ, из технических данных тракторов, Ne - мощность двигателя, Вт
Например: у трактора ЛХТ-55 технические данные:
q = 7,4 .10-8 кг/Дж ; Ne = 55,2 кВт = 55200 Вт
Отсюда:
Qp = 3600.7,4.10-8 . 55200 =14,7 кг/ч
Тр = Sp/(1000.V.Kv) , где
Sp - длина всех рабочих ходов за смену, м;
V - скорость работы агрегата, км/ ч;
Kv - коэффициент использования скорости (0,9);
Sp = L . nзах , где
L - длина гона на участке, м;
nзах - количество заходов на участке .
nзах = Cуч / Bp , где
Cуч - ширина участка, обрабатываемого за смену, м;
Bp - технологическая ширина захвата агрегата, м;
полученный результат округляют до ближайшего целого.
Cуч = Псм . 104/ L , где
Псм - сменная производительность агрегата, га;
Tx = Sx / ( 1000. V), где
Sx - длина всех холостых заездов в смену, м;
Sx Cуч . nзах;
To 0,5 ч (допускается)
Определив расход топлива за смену, можно определить необходимое количество топлива на определенный период ( неделю, месяц, квартал или год и т.п.) для данного трактора.
Qп = Hсм nсм , где
nсм - количество машино-смен, которое должен отработать за этот период.
Таким образом можно определить потребное количество топлива для каждого тракторного агрегата, просуммировав их, находят потребное количество для всего тракторного парка.
Необходимое количество смазочных материалов для тракторов определяется в процентах от дизельного топлива, которые приведены в таблице:
Нормы расхода смазочных материалов (% от дизельного топлива)
Таблица № 10
Трактор |
Моторные масла групп В2 |
Трансмиссионные тракторные |
Индустр. и другие спец. масла |
Консистен- тные смазки | |
Всего |
в т.ч. для дизе- ля | ||||
Т-130 |
4,1 |
3,2 |
0,9 |
0,1 |
0,06 |
Т-4А |
4,1 |
3,2 |
0,9 |
0,1 |
0,02 |
ДТ-75М |
4,4 |
3,3 |
0,9 |
--- |
0,02 |
МТЗ-80/82 |
3,5 |
2,3 |
1,1 |
0,1 |
0,06 |
Т-40А, Т-40АМ
|
4,1 |
2,3 |
1,1 |
0,1 |
0,06 |
Т-25А1 |
4,1 |
2,3 |
0,7 |
--- |
0,03 |
Т-16М |
4,4 |
2,6 |
1,3 |
--- |
0,03 |
Необходимо также планировать потребное количество ТСМ и для проведения технического обслуживания тракторов. Оно также определяется в процентах от основного топлива.
Таблица № 11
Марка трактора |
Диз. топливо |
Керо-син |
Бензин |
Масло группы В2 |
Масло группы В1 |
Транс- мисс. масло |
Консистент. смазка |
Т-130 |
0,2 |
0,2 |
0,22 |
4,3/5,1 |
1,0 |
1,0 |
0,3 |
ДТ-75М |
0,2 |
0,7 |
0,25 |
4,5/5,1 |
1,0 |
--- |
0,2 |
МТЗ-80 |
0,2 |
0,7 |
0,25 |
5,0/5,9 |
0,6 |
0,7 |
0,2 |
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных учреждений
24 09 2014
9 стр.
Главный центр информационных технологий и метеорологического обслуживания авиации федеральной службы по гидрометеорологии
18 12 2014
64 стр.
Главный центр информационных технологий и метеорологического обслуживания авиации федеральной службы по гидрометеорологии
14 12 2014
64 стр.
Главный центр информационных технологий и метеорологического обслуживания авиации федеральной службы по гидрометеорологии
29 09 2014
64 стр.
Главный центр информационных технологий и метеорологического обслуживания авиации федеральной службы по гидрометеорологии
17 12 2014
64 стр.
Главный центр информационных технологий и метеорологического обслуживания авиации федеральной службы по гидрометеорологии
15 12 2014
64 стр.
Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий
14 12 2014
1 стр.
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины» Минздравсоцразвития России
15 09 2014
6 стр.