Расчет агрегата для безотвальной вспашки

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Отвальная вспашка в системе основной обработки почвы незаменимая операция. Хотя, в настоящее время из-за большой её энергоёмкости зачастую заменяется плоскорезной обработкой, глубоким рыхлением. Причём как на всю глубину пахотного слоя, так и набольшую и на меньшую. В различных регионах, в различных почвенно-климатических условиях обосновывается различные чередования и сочетания приемов основной работы. Однако отвальная вспашка во всех из них без исключения применяется. Различная система основной обработки почвы рекомендует ежегодное применение отвальной вспашки через год, два. Это объясняется тем, что никакая другая обработка не позволяет осуществлять оборот всего пахотного слоя. Это позволяет заделать внесенные органические или минеральные удобрения на всю глубину пахотного слоя. Кроме того, заделать пожнивные остатки также всю глубину пахотного слоя. В результате длительного отказа от отвальной вспашки происходит ярко выраженная дифференциация пахотного слоя по содержанию органики, а, следовательно, по плодородию. Это приводит к концентрации корневой системы в верхних слоях почвы и при неблагоприятных условиях к большим потерям урожая. Дискование в несколько следов перекрестным способом по энергозатратам превышает отвальную вспашку, но не достигает нужного результата как при вспашки. По этому, отвальная вспашка в большинстве систем основной обработки является главной и незаменимой.

Построение нагрузочной характеристики для двигателя А - 41 (трактор ДТ - 75М)

Скоростная характеристика двигателя - это зависимость эффективной мощности N_e, момента крутящего М_к, удельного g_e и часового расхода топлива G_т от угловой скорости коленчатого вала двигателя _е. Для построения воспользуемся таблицей 1.14 [2].



Таблица 1 - Эксплуатационные показатели двигателя А - 41

Показатель	Значение показателя
1	2	3	4	5	6	7	8	9
n,	1870	1840	1800	1750	1600	1400	1300	1150
	31,2	30,7	30,0	29,2	26,7	23,3	21,7	19,2
Ме, кН?м	0	0,107	0,241	0,360	0,381	0,410	0,423	0,432
Nе, кВт	0	20,6	45,6	66,2	64,0	60,3	57,5	52,2
Gт, кг/ч	4,5	8,0	12,3	16,65	16,0	15,0	14,4	13,25
gе, г/(кВт?ч)		388	269	251	250	149	250	253

Определяем масштабы шкал:

- для частоты вращения коленчатого вала двигателя

- для момента крутящего ;

- для эффективной мощности двигателя ;

- для часового расхода топлива ;

- для удельного расхода топлива .

По полученным результатам строим график скоростной характеристики двигателя А - 41.

Определяем коэффициент приспособляемости двигателя по формуле

где М_{к max} и М_{к н} - соответственно максимальный и номинальный крутящий момент двигателя, кН?м. Получаем

Определяем коэффициент снижения частоты вращения

где п_пр и п_н - угловая скорость коленчатого вала двигателя соответственно при предельном режиме и номинальном, с^-1.

Номинальный режим определяется максимумом эффективной мощности, а предельный имеет место при максимальной нагрузке

Определяем запас крутящего момента двигателя

Определяем среднее значение момента сопротивления на коленчатом валу двигателя

где _k - степень неравномерности удельного тягового сопротивления

Определяем минимальное значение момента сопротивления на коленчатом валу двигателя

Определяем значение момента сопротивления

Определяем максимальное значение касательной силы тяги

где i_тр - передаточное число трансмиссии трактора на заданной передаче (приложение 4 [1]); _м - механический КПД трансмиссии (для гусеничных тракторов _м - 0,8); r_к - радиус качения ведущих колёс трактора (для гусеничных тракторов принимаем радиус ведущей звёздочки, для трактора Т - 4 r_к = 0,38 м).

Определяем номинальную величину касательной силы тяги

Определяем запас касательной силы тяги обусловленный способностью двигателя к перегрузкам

Определяем абсолютное уменьшение теоретической скорости движения

Выводы

При номинальной загрузке двигателя А - 41 частота вращения коленчатого вала двигателя понижается на 6,4 % от оборотов холостого хода, эффективная мощность двигателя достигает максимума 66,2 кВт, часовой расход топлива составляет 16,65 кг/ч, удельный расход топлива 251 г/кВт?ч.

При повышении нагрузки до 0,432 кНм частота вращения снижается на 38,5%, эффективная мощность двигателя снижается на 21,1%, часовой расход топлива снижается на 20,4 %, удельный расход топлива почти не изменяется.

Коэффициент приспособляемости двигателя А - 41 составляет 1,2, коэффициент снижения частоты вращения двигателя составляет 0,61.

Запас крутящего момента составляет 0,072 кНм. Средний момент сопротивления по условию загрузки при посеве сои на четвёртой передаче составляет 0,39кНм.

Запас касательной силы тяги при работе на поле составляет 6,06 кН.

Абсолютное снижение теоретической скорости движения при этом от снижения частоты вращения коленчатого вала двигателя составляет 1,58 км/ч.



1. Условия работы

Площадь поля 62 га.

Длина гона 800 м.

Удельное тяговое сопротивление К _о = 40 кН/м².

Угол уклона местности i=0°.

Агрофон - стерня зерновых.



2. Агротехнические требования

1.Начало, и продолжительность выполнения пахотных работ устанавливает в каждом отдельном случае агроном хозяйства в соответствии с агротехническими требованиями.

2.Все виды отвальной пахоты, кроме вспашки маломощных почв, перепашки зяби и запашки органических удобрений, проводят плугами с предплужниками и боронами.

3.Пласт почвы должен быть перевернут, раскрошен и уложен без образования пустот. Пласты должны быть одинакового размера, а борозды - прямолинейны.

4.Все сорные растения, пожнивные остатки и внесенные удобрения должны быть запаханы.

5.Поверхность вспаханного поля должна быть ровной, слитой. Разрывы между смежными проходами плуга, а также открытые и скрытые огрехи и незапаханные клинья не допускаются.

6.Высота гребней допускается не более 3-5 см.

7.При нормальной влажности площадь участка с глыбами крупнее 10 см в поперечнике не должна превышать 10-15% от всей обработанной площади поля.

8.После окончания вспашки поворотные полосы и края поля должны быть опаханы, а свальные гребни и развальные борозды выровнены.

9.Оборот пласта должен составлять 120°.



3. Комплектование агрегата

Вспашку почвы согласно агротехническим требованиям [1] необходимо проводить со скоростью движения: Vр= 8….12 км/ч.

Берем из тяговой характеристики трактора Т - 150 передачи, на которых выполняется агротехнические требования при работе на стерне в режиме Vкр=Vкр мах.

2р 1п Vр= 7,25 км/ч. Ркр=43,97 кН Gт=28,4 кг/г

2п Vр= 8,30 км/ч. Ркр=38,73 кН Gт=28,4 кг/г

3п Vр= 9,40 км/ч. Ркр=32,79 кН Gт=28,3 кг/г

4п Vр= 10,3 км/ч. Ркр=28,95 кН Gт=28,4 кг/г

3р 1п Vр=11,20 км/ч. Ркр=26,13 кН Gт=28,4 кг/г

Определение удельного тягового сопротивления К_V - лущильника на выбранных передачах по следующей зависимости:

К_V = Ко[1+(Vр-Vо)-?К/100], кН.

Vр- рабочая скорость, для которой сопротивление определяем, км/ч.

Vо- скорость, на которой К₀ - известно, км/ч.

?К - прирост, удельного тягового сопротивления при увеличении скорости на 1 км/ч.

2п К_V =1,5 [1+(8,3-5,0)*0,02] =1,6 кН/м.

2р 3п К_V =1,5 [1+(9,40-5,0)*0,02] =1,63 кН/м.

4п К_V =1,5 [1+(10,3-5,0)*0,02] =1,66 кН/м.

3р 1п К_V =1,5 [1+(11,2-5,0)*0,02] =1,69 кН/м.

Определяем предельную ширину захвата агрегата при работе на выбранных передачах:

Впр= (Ркрн i - G * i/100)* ор/К_V +g_схм * i/100, м.



Ркрн i -номинальное тяговое усилие трактора на i-й передаче, кН; ор- степень использования усилия трактора при лущении; g_схм - вес машины, приходящийся на 1 м захвата, кН/м; G- эксплуатационный вес трактора, кН.

2р 2п Впр=(38,73-71,1*0,01)*0,92/1,6+2,46*0,01=21,5 м.

3п Впр= (32,79-71,1*0,01)*0,92/1,63+0,01=17,8 м.

4п Впр= (28,95-71,1*0,01)*0,92/1,66+0,01=15,4 м.

3р 1п Впр=(26,13-71,1*0,01)*0,92/1,69+2,46*0,01=13,6 м.

Применяется 10 - ти метровый лущильник ЛДТ - 10.

Определяем действительное тяговое сопротивление лущильника ЛДГ-10 на передачах по зависимости:

Rа=К_V*Вк+Gсхм*i/100, кН.

Вк- конструктивная ширина захвата агрегата, м.

Gсхм- эксплуатационный вес лущильника, кН.

2р 3п Rа=1,63*1,5+36,89*0,01=24,82 кН.

4п Rа=1,66*1,5+36,89*0,01=25,27 кН.

3р 1п Rа=1,66*1,5+36,89*0,01=25,71 кН.

Определяем степень использования номинального тягового усилия трактора на выбранных передачах:

ор= Rа/ Ркрн i - G *i/100

2р 3п ор = 24,82 / 32,79-71,1*0,01 = 0,774

4п ор = 25,27/28,95-71,1*0,01=0,895

3р 1п ор = 25,71 / 26,13-71,1*0,01 = 1,01

Оптимальная величина степени загрузки самая близкая к рекомендуемой [0,92] наблюдается на 4-й передаче второго режима её, и рекомендуем в качестве основной. Резервной повышенной будет 1-я передача третьего режима, а резервной пониженной 3-я передача второго режима.



4. Подготовка агрегата к работе

4.1 Подготовка трактора

Для работы с плугом ПЛП-6-35 установить механизм навески трактора в крайние верхние положения, центральную тягу закрепить на левом рычаге подъема. Переставить ограничитель хода штока гидроцилиндра в самое нижнее положение на штоке и застопорить.

Установить прицепную скобу.

Закрепить скобу болтами ограничительных цепей. Упряжную вилку установить в средние отверстия, прицепной скобы и закрепить ее шарнирную - одним пальцем. Шарнирное соединение способствует более устойчивому ходу в рабочем положении (орудие движется более прямолинейно), уменьшается радиус поворота.

К боковым выводам гидросистемы присоединить штанги с разрывными муфтами.

4.2 Подготовка агрегата

Регулировку и технологическую настройку производить на специальных регулировочных площадках.

Проверить комплектность и исправность всех механизмов и узлов ЛДГ-10. Особое внимание обратить на затяжку гаек батарей и наличие чистиков. Подтянуть крепления узлов, отрегулировать положение скребков, смазать трущиеся детали и установить необходимый угол атаки дисковых батарей. Выровнять раму в горизонтальной плоскости так, чтобы диски передних и задних батарей касались регулировочной площадки. Установить рамки всех дисковых батарей на верхнее отверстие понизителей. Проверить сжатие пружин нажимных штанг: все пружины должны быть сжаты на одну и ту же величину.

Установить давление в шинах опорных колес 2,0 - 2,5 кг/см².

Параметры дисковой батареи лущитника следующие, мм:

Размер фаски - 12-15

Толщина режущей кромки - 0,3-0,5

Зазор между чистиками и диском - 2,0-4,0

Допустимое отклонение расстояния между дисками - ±8,0

Допустимый просвет между лезвиями определенных дисков и регулировочной площадкой - 5,0

Установить угол атаки - 30°, переставляя тяги по маркировочным отверстиям и фиксируя их перекидными упорами. Чтобы укоротить тяги или сместить брусья секций вперед лущильник толкают трактором назад, чтобы удлинить тяги или сместить брусья задних секций назад - вперед.

4.3 Установка плугов в положении дальнего транспорта

При переезде лущильников на большие расстояния или по узким полевым дорогам их перестраивают в положение дальнего транспорта (рис.3). Для этого сначала устанавливают лущильник в положении ближнего транспорта, затем концы тяг отсоединяют от рамы и закрепляют, их на брусе секций за транспортный уголок. Пружины секций сжимают с помощью механизма гидроуправления лущильника, а шплинты переставляют на второе отверстие, считая от верхнего конца штанги, и поднимают секции в транспортное положение.

Чтобы исключить самопроизвольное опускание дисковых секций, устанавливают на штоке цилиндра транспортные распорки. После этого подают лущильник назад до тех пор, пока ушки кареток войдут между ушками спицы. Регулируя длину стяжек, добивается такого положения, при котором средние каретки упирались бы в раму. Затем средние каретки крепят к средним ушкам рамы.



5. Подготовка поля

Лущение проводят после уборки с измельчением соломы.

5.1 Определение кинематических параметров МТА

Кинематическая длина агрегата:

l А = l ктр + l к схм

l ктр - кинематическая длина трактора, м.

l ктр схм - кинематическая длина лущильника, м.

l А =2,6+10,42=13,02 м.

Радиус поворота агрегата: R= R₀* К _R

R₀ - минимальный радиус поворота, при Vр=5 км/ч.

К _R - коэффициент изменения радиуса поворотов в зависимости от скорости движения.

R=15,55*1,3 =20,2 м.

R₀ = l²к +(Вк/2+2)² = 13,02/2+8,5² =15,55 м.

Длина холостого поворота (грушевидно - петлевой):

lх = 6* R+2е=6*20,2+2*6,5=134,2 м.

е-длина выезда, м.

е=0,5 * lка=0,5*13,02=6,5 м.

5.2 Определение кинематических параметров поля

Минимальная ширина поворотной полосы:



Е мин= 2,8 R+ e+dk;

dk - кинематическая ширина агрегата, м.

Е мин= 2,8*20,2+6,5+8,5=70,56 м.

Фактическая ширина поворотной полосы: Еф=П*Вр=5*14,7=73,5 м.

П= Емин/Вп=70,56/14,7=4,8=5

Отбивают поворотные полосы рисунок 1.

безотвальная вспашка плуг



6. Работа агрегата на загоне

Вывести агрегат на поворотную полосу. Выбрать скоростной режим, исходя из оптимальной загрузки двигателя и с учетом допустимых по агротехническим требованиям скоростей движения - до 10 км/ч. При первом проходе уточняют регулировки. С увеличением угла атаки возрастает глубина обработки, с повышением скорости движения агрегата- уменьшается.

Для изменения угла атаки вынуть штыри, расположенные на тягах, и трактором подать лущильник назад (для увеличения угла атаки) или вперёд (для уменьшения), передвинуть упоры соответственно выбранному углу атаки (имеется маркировка) и закрепить штырями, а потом на брусья секций переставить пальцевые упоры согласно маркировки в средней части лущильника.

Длину тяг лущильника ЛДТ-10 устанавливают с помощью стопорных штырей по меткам, указывающим угол атаки дисковых батарей.

Отрегулировать глубину обработки почвы отдельными батареями лущильника ЛДТ-10, изменяя сжатие пружины на штангах секций. Общую глубину обработки почвы изменяют регулеровачным винтом силового гидроцилиндра. При больших углах атаки лущильника наблюдается неравномерный ход дисковых батарей по глубине. Передние диски сильно заглубляются, в то время как задние выглубляются. Чтобы диски батареи обрабатывали почву на одинаковую глубину, необходимо поднять передний конец рамки батареи или опустить задний.

6.1 Определение составляющих баланса времени смены и производительности МТА

Внецикловые затраты времени:



Тн=Тт+Тк.з+Тпер+Торг

Тт- время технологического обслуживания агрегата, ч.

Тп.з- предварительно- заключительное время смены, ч.

Тпер- время внутрисменных переездов, ч.

Торг- организационные затраты времени, ч.

Тн= 0,03*Тсм=0,03*7=0,21 ч.

Тп.з = Тето+ Тп= 0,37+0,163=0,533 ч.

Тето - время ежесменного технического обслуживания агрегата, ч.

Тп - время переездов на работу и с работы, утром и вечером, ч.

Тпер = п_пер * tпер+Тпп

п_пер - число переездов за одну смену, ч.

Tпер -время переезда с поля на поле, ч.

Тпп- время подготовки к переезду, ч.

П_пер = Wсм/т; tпер= lпер/Vпер= 1,5/14,85=0,101 ч.

Т - площадь поля.

Wсм= 0,1*14,7*10,3*0,8*7/120=0,707 га.

Тпер= 0,08+0,707*0,101=0,151 ч.

Торг= Тнар+Трег=0,068+0,417=0,488

Тнар- время получения наряда, ч

Трег- время регламентированных отдыхов и личных надобностей, ч

Тн = 0,21+0,533+0,0151+0,488=1,382 ч.

Количество циклов за смену:

n_ц=Тц/tц=5,618/0,230=25

Действительное время смены:

Тсм = n_ц*tц+Тн=7,132ч.

Рабочее время смены:

Тр=tр*n _ц =0,204*25=5,1 ч.

Сменная производительность:

Wсм= 0,1*14,7*10,3*5,1=77,22 га.

Продолжительность времени цикла:

tц=tp +tx

tp - рабочее время,ч; tx - время поворотов, ч;

tц=0,204+0,026=0,230 ч.

Tp=2 lp/Vp = 1,053*2/10,3 = 0,204 ч.

Tx=2 lx/Vx = 0,134*2/10,3= 0,026 м.

Цикловое время смены:

Тц=Тсм-Тн=7-1,382=5,618 ч.

6.2 Определение эксплуатационных затрат

Расход топлива:

gга= Тр*Gтр+Тх*Gтх+Т₀ *Gто/Wсм

Тх= Тпер+ tх* n _ц =0,151+25*0,026=0,801 ч.

Gга=5,1*28,4+0,801*15,0+0,698*5,2/77,22=2,078 кг/га.

Затраты труда: Зт=Мсх*Тсм/ Wсм=1*7,132/77,22=0,092 чел.*ч/га.



7. Контроль и оценка качества работы

Качество работы на лущение стерни и дискование определяют по следующим показателям.

Таблица 1. Контролируемые показатели и способы замера

Показатель	Количество замеров.	Прибор.	Способ замера.
Глубина обработки	10	Глубиномер	По диагонали участка через 80-100 м.
Количество неподрезанных растений шт/0,5 м2	5	Рамка 0,5 м2	После перехода агрегата через 50 м по диагонали.
Гребнистость, см.	10	Линейка.	По диагонали через 50 см.
Наличие огрехов	-	Двухметровка.	Осмотреть поле по диагонали и замерить площадь.

Контролируя качество работы лущильного агрегата, обратить внимание на пропуски. Возникающие при отсутствии перекрытия между проходами агрегата или при подрезании стерни в результате затупления лемехов.

Количество баллов за выполненную работу определяют по таблице 2.

Таблица 2. Оценка качества работы лущильного агрегата

Показатель	Норматив	Оценка, балл.
Отклонение от заданной глубины обработки, см.	± 1 ±1 до ±2 Более ±2	4 3 0
Количество неподрезанных растений, шт/0,5 м2	До 4 5-15 16-25 Более 25	3 2 1 0
Гребнистость, см.	До 4 Более 4	2 0



Работу бракуют, если глубина обработки отклоняется от заданной, больше чем на 2 см, и при наличии более трёх огрехов общей площадью 6 м² на загоне, равном по площади сменной выработке агрегата.



8. Техника безопасности

1. К работе на тракторах допускаются лица, не моложе 18 лет, имеющие удостоверение и прошедшие инструктаж.

2. При обслуживании плуга в поднятом положении, под раму устанавливают подставки.

3. Регулировать, подтягивать крепления, устранять неисправности можно только при полной остановке трактора и нейтральном положении рычага переключения передач с помощью предназначенных для этих целей инструментов и чистиков, прилагаемых к машине.

4. Запрещается во время движения сходить с трактора и садиться на него, а также перевозить людей и грузы на раме орудий и прицепе трактора.



Выводы по курсовой работе

Для лущения стерни ранних зерновых культур перед плоскорезной обработкой, глубоким рыхлением и всеми видами вспашки в Амурской области актуально и перспективно.

Для вспашки стерни ранних зерновых культур перед обработкой скомплектован МТА в составе: Т-150+ПЛП-6-35.

В заданных условиях при К₀=1,66 кН/м, угла наклона i=1° работать рационально на 4-ой передаче второго режима Vр=10,3 км/ч. При этом степень использования номинального тягового усилия составляет 0,895, расход топлива на лущение одного га 2,78 кг/га, затраты труда 0,092 чел*ч/га, при сменной производительности 77,22 га.



Литература

1. Рубан Ю.Н. Эксплуатация машинно- тракторного парка / Ю.Н. Рубан, А.Ф. Кислов.-Благовещенск:ДальГАУ,2003.

2. Контроль качества механизированных полевых работ в растениеводстве/ А.В. Сюмак, Ю.В. Тереньтьев, И.И. Орехов, Ю.А. Бугаев - Благовещенск 2003г.

3. Орманджи К.С. Контроль качества полевых работ/ К.С. Орманджи М: Росагропромиздат 1991г.

4. Кислов А.Ф., Г.В. Чередов Разработка операционной технологии / Благовещенск:ДальГАУ,2002.

Размещено на Allbest.ru