Разработка операционной технологической карты работы машины для предпосевной обработки почвы.

 

Исходные данные:

Площадь поля- 45 га

Длина гона-900 м;

Ширина поля-500м;

Средний уклон 1⁰;

Фон- без каменистых включений;

Урожайность 48,4 т/га;

Основной агрегат «Беларус 1523+ КПШ-8М»

Операционная технология – это комплекс агротехнических, организационных, технических, экономических правил по высокопроизводительному использованию машинных агрегатов, обеспечивающих высокое качество полевых механизированных работ.

Агротехнические требования, предъявляемые к операциям, выполняемым агрегатом для поверхностной обработки почвы:отклонение глубины обработки от заданной—не более ±2 см; нижние влажные слои почвы не должны обнажаться и перешиваться с верхним слоем; высота гребней—не более 3…4 см; огрехи и пропуски недопускаются.

Для расчёта операционно-технологической карты необходимо следующие данные:состав агрегата: трактор типа Беларус 1523+КШП-8Д;

длина гона 900 м;уклон i=1º; фон—поле под посев; ширина захвата В=8 м.

Определяем скоростной режим работы агрегата для предпосевной обработки почвы. Рабочая скорость агрегата должна находится в интервале агротехнически допустимых скоростей (V_{агр min} V_р V_{агр max}).

По таблице 2.5. [ 5 ] рекомендуемая скорость движения агрегата МТА при предпосевной обработке почвы:

V_агр=6…8 км/ч=1,7…2,2 м/с.

Кроме того скорость движения ограничивается мощностью двигателя (стр. 47 [2]):

V_p.max= , (3.19)

где N_ен—номинальная мощность двигателя, кВт;

η_ен—коэффициент использования номинальной мощности двигателя;

N_вом , η_вом—соответственно мощность на привод активных рабочих органов, коэффициент использования мощности на привод активных рабочих органов;

η_мг—коэффициент полезного действия трансмиссии трактора;

η_б—коэффициент полезного действия буксования;

R_мг—тяговое сопротивление культиватора;

G_тр—эксплуатационный вес трактора, кН;

f—коэффициент сопротивления качению;

i—уклон местности.

Из таблицы 1.2 [5] выбираем значение приведённых выше данных.

η_мг=η ^α_ц η^β_к, (3.20)

где η_ц ,η_к—КПД соответственно цилиндрической и конической передачи трансмиссии;

α, β—число пар в зацеплении соответственно цилиндрической и конической передачи;

η_ц =0,98; η_к =0,96;

α=5; β=1;

η_мг =0,98⁵×0,96=0,87

η_б= , (3.21)

 

где δ—коэффициент буксования, (таблица 1.11 [5]) δ=11 %;

η_б = =0,89.

Тяговое сопротивление культиватора (стр. 48 [2]):

 

R_мг= К₁ В₁+К₂ В₂ +G_м(f+i/100), (3.22)

где G_м—эксплуатационный вес машины, кН;

G_м =25 кН;

f—коэффициент сопротивления качению культиватора;

f=0,12…0.18 (таблица 2.10[5]) Принимаем f=0.14;

К₁—удельное сопротивление культиватора, К₁=1,6..3 кН/м, принимаем К_м=2,0 кН/м;

К₂—удельное сопротивление культиватора, К₂=1..2,4 кН/м, принимаем К_м=1 кН/м;

В₁= В₂ =8 м.

R_м=2,0 ∙8+1,0^.8+25(0,14+1/100)=27,75 кН.

V_р.max= = 2,30м/с=8,2км/ч.

Таким, образом, V_{р max} превышает агродопустимый предел скоростей. Принимаем предел агродопустимых скоростей V_р=6…8 км/ч=1,7…2,2 м/с. Выбираем передачи трактора которые входят в агротехнический допустимый предел скорости. Поэтому за рабочие скорости принимаем агротехнически допустимые скорости.

Исходя из данного диапазона скоростей, принимаем рабочую передачу трактора. Такая скорость соответствует второму диапазону шестой передачи, где V_р =7,86 км/ч = 2,18 м/c.

Определяем фактическое значение коэффициента η^р _ен на рабочем режиме на основной передаче (стр. 51 [2]):

η^р_Ne = , (3.23)

η^х _Ne= , (3.24)

N_ер= , (3.25)

N_ех= , (3.26)

 

где Р_a—сопротивление подъёма трактора, кН;

 

Р_a=G_мр (f_тр+i/100), (3.27)

 

Р_a=65×(0,14+1/100)=9,75 кН

N_ер= =105,57 кВт

η ^р _Ne= =0,90

Тогда коэффициент загрузки трактора на холостом ходу трактора будет:

N_ех= =25,62 кВт

η^х _ен= =0,22

Подготовка агрегата к работе включает проверку комплектности и состояния культиватора, проверку работоспособности гидросистемы трактора. Давление в шинах трактора должно составлять 0,12…0,13 МПа, передних 0,17 МПа. На передний брус трактора устанавливаются дополнительные противовесы. Культиватор присоединяется к буксирному устройству люфтового типа регулируемого по высоте. Раскосы поднимаются в транспортное положение.

Регулируют глубину обработки рыхлительными лапами, перемещая колесо по высоте, а также регулируется глубина хода дисков, изменением угла атаки. Перемещая поперечную балку вдоль оси, предварительно ослабив крепления пружин.

Выбираем комбинированный с перекрытием способ движения. Определяем для данного способа движения коэффициент φ, радиус поворота R_о, длину выезда е, ширину поворотной полосы Е, рабочую длину гона L_р, оптимальную ширину загона при челночном способе движения не определяется.

Для прицепного агрегата радиус поворота R_о равен R_о=8…9 м (стр. 94[5]).

Принимаем R_о=9 м.

Длину выезда агрегата принимаем:

е=0,5 l_к, (3.28)

 

где l_к—кинематическая длина агрегата;

 

l_к=l_т+l_м, (3.29)

где l_т и l_м – длинна трактора и машины соответственно,l_т=2,5 м; l_м=8,2 м

l_к=2,5+8,2=10,7 м,

тогда:

е=0,5∙10,7=5,35 м.

Согласно таблицы 5.2 [5], определяем φ, Е, и С_опт.

Поворотная полоса организовывается на поле, если нет возможности производить развороты за пределами поля.

Ширина поворотной полосы определяется по формуле:

 

Е=1,1R_о+0,5d_к+е, (3.30)

 

где d_к—расстояние между крайними точками по ширине (проекция), d_к=8 м.

 

Е=1,1∙9+0,5∙8+5,35=19,25 м.

 

Однако ширина поворотной полосы должна быть кратна ширине захвата агрегата:

В_р=8 м,

Е/В_рβ—целое число

где β—коэффициент использования ширины захвата агрегата, β=0,96 (стр.46 [5]).

19,25/8·0,96 3.

Тогда

Е=8∙3=24 м.

Коэффициент рабочих ходов φ рассчитывается по формуле:

φ= , (3.31)

 

где L_р—рабочая длина гона, м;

С—ширина загона, м;

С=8R₀=8·9=72 м, (3.32)

Принимаем

С=8В·β=8·8·0,96=61,44 м, (3.33)

L_р=L-2Е, (3.34)

L_р=900-2∙24=852 м.

Тогда:

φ = =0,94.

 

Средняя длина холостого пути на поворот будет (стр. 56 [2]):

L_x= , (3.35)

L_x= =54,40м.

Количество циклов работы агрегата за смену определяем по формуле (стр. 55 [2]):

n_ц= , (3.36)

 

где Т_см—время смены, Т_см=7 ч;

Т_пз—подготовительно-заключительное время, ч;

Т_отл—время регламентированных перерывов на отдых и личные надобности механизатора, Т_отл=0.5 ч; (стр. 106 [5]);

Т_то—время на техническое обслуживание агрегата в период смены, Т_то=0.21 ч;

Подготовительно-заключительное время:

 

Т_пз=t_ето+t_пп+t_пн+t_пнк, (3.37)

 

где t_ето—время на проведения ежесменного технического обслуживания, t_ето=0.55 ч (стр. 106 [5]);

t_пп-- время на подготовку агрегата к переезду, t_пп=0,06 ч (стр. 106 [5]);

t_пн-- время на получения наряда и сдачу работы, t_пн=0,07 ч (стр. 106 [5]);

t_пнк-- время на переезды в начале и конце работы, t_пнк0,09 ч (стр. 106 [5]);

Т_пз=0,55+0,06+0,07+0,09=0,77 ч;

Для агрегата при предпосевной обработке почвы время кинематического цикла (одного круга) (стр. 55 [2]):

t_ц= , (3.38)

где t_оп—время на технологическую остановку, t_оп=1 мин.

t_ц= =0,25 ч.

Определяем количество циклов агрегата за смену:

n_ц= =22,08,

принимаем n_ц=22 циклов

Действительное время смены будет (стр. 57 [2]):

 

Т_см=t_цn_ц+Т_пз+Т_отл+Т_то , (3.39)

 

Т_см=0,25∙22+0,77+0,5+0,21=6,98 ч.

Чистое время кинематического цикла (стр. 58 [2]):

Т_р= , (3.40)

Т_р= ∙22=4,78 ч.

Время холостых поворотов за смену (стр. 59 [2]):

 

Т_х= , (3.41)

где L_г—расстояние проходимое агрегатам до места загрузки, м, L_г=0;

Т_х= =0,31 ч.

 

Коэффициент использования времени смены определяется (стр. 60 [2]):

 

= , (3.42)

= =0,68.

Производительность агрегата для предпосевной обработки почвы определяется за цикл (стр. 60 [2]):

 

W_ц= , (3.43)

 

W_ц= =1,36 га/ц.

За час (стр. 60 [2]):

W_ч=0,36В_рV_р , (3.44)

W_ч=0,36∙8∙2,18∙0,68=4,27 га/ч.

 

За действительное время смены (стр. 60 [2]):

 

W_см =W_ч Т_см, (3.45)

W_см=4,77∙7=29,89 га/см.

Расход топлива на один гектар определяется (стр. 57 [2]):

 

Q= , (3.46)

где G_тр, G_тх, G_то—значение часового расхода топлива соответственно на рабочем, холостом ходу и остановках, кг/ч;

Т_р, Т_х, Т_о—соответственно за смену, чистое рабочее время, общее время на повороты и время остановок агрегата с работающим двигателем, ч;

Продолжительность остановок в часах (стр. 57 [2]):

 

Т_о=Т_отл+0,5Т_ето, (3.47)

 

Т_о=0,5+0,5∙0,55=0,77 ч.

 

Часовой расход топлива по режимам работы двигателя (стр. 57 [2]):

G_тр=G_ех+(G_ен-G_ех) , (3.48)

G_тх=G_ех+(G_ен-G_ех) , (3.49)

G_ох=0.46G_ех. (3.50)

 

где G_ен, G_ех,G_ох—соответственно часовой расход топлива на рабочем режиме, холостом ходу и на остановках агрегата, кг/ч;

G_тр=7,9+(28,6-7,9) =26,6 кг/ч,

G_тх= 7,9+(28,6-7,9) =12,43 кг/ч,

G_ох=0.46∙7,9=3,64 кг/ч.

Тогда:

Q= =4,48 кг/га.

Затраты труда на один гектар агрегата для предпосевной обработки почвы:

Н= , (3.51)

где m_мех,m_всп—число механизаторов и вспомогательных рабочих обслуживающих агрегат.

Для данного агрегата: m_всп=0.

Н= =0.23 ч/га.