Разработка операционной технологии довсходового рыхления почвы при возделывании картофеля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  4.Обоснование выбора наиболее эффективного машинно-тракторного агрегата и определение рационального режима его работы

 

А) МТЗ – 82 + КРН 4,2

Описание МТЗ-82.

  МТЗ-82 это колесный, универсальный трактор класса тяги 1,4 ,с четырьмя ведущими колесами. Предназначен  для выполнения в агрегате с навесными и прицепными машинами с/х работ (предпосевная обработка и междурядная обработка пропашных культур ,посадка рассады, заготовка кормов и обслуживание животноводческих ферм, уборка с/х культур) и транспортных работ.

Является модификацией трактора МТЗ-80;отличается от него наличием переднего  моста и привода к нему. Сохраняя все качества базовой модели , в том числе и универсальность. Обладает повышенными  тягово-сцепными качествами и проходимостью.

 

Тяговый класс трактора………………………1,4

Номинальная эксплуатационная

мощность двигателя, л.с …………………...…80

Частота вращения , об/мин:

   коленчатого вала……………………...…..2200

   ВОМ……………………………...…545 и 1010

Диаметр цилиндра, мм…………………..…..110

Ход поршня, мм…………………………..….125

Удельный расход топлива,г/э. л. с. -ч……...185

Вместимость топливного бака……..……….130

Радиус колеса, м…………………..………..0,730

Колея колес(регулируемая), мм

   передних…………………………….1200-1800

   задних……………………..….….….1400-2100

Дорожный просвет, мм………………….…..470

Наименьший радиус поворота, м …………...2,7

Габаритные размеры, мм ….3930*1970*2470

Масса конструктивная, кг …………………3370

Коэффициент полезного действия

трансмиссии…………………………..….….0,87

Коэффициент полезного действия вала

отбора мощности(ВОМ)……………….…...0,98

 

 

 

 

Таблица 2. Скорость и тяговое усилие трактора МТЗ-82 в зависимости от выбранной передачи.

Передачи	Скорость движения, км/ч		Тяговое усилие на крюке, кН (кГс).
Передний ход:
1	2,50		19,5 (1950)
2	4,26		19,5(1950)
3	7,24		18,1 (1810)
4	8,9		14,9 (1490)
5	10,5		13,7 (1370)
6	12,3		11,3(1130)
7	15,2		8,4(840)
8	18,0		6,0 (600)
9	33,4		3,0 (300)
Задний ход:
1	5,26		-
2	8,97		-

 

Описание КРН 4,2

  Предназначен  для ухода за шестирядными посадками картофеля с междурядьями 60 и 70 см.

  В зависимости от установленных рабочих органов культиватор выполняет следующие  операции: боронование посадок сетчатой или ротационной бороной   в сочетании с рыхлением и окучиванием до появления всходов; подрезание сорной растительности и рыхление верхнего слоя почвы на глубину 6-15 см.

 

Технические характеристики:

Рабочая ширина захвата ,м  ………………4,2

Производительность, га/ч…………..….…4,2

Глубина обработки, см…………………..6-15

Габаритные размеры в рабочем

положении………………..…..1590/4400/1615

Масса, кг…………………………….…….870

Глубина заделки удобрений, см……….....16

 

 

Расчет состава МТА 

 

  Наилучший диапазон скоростей движения машинно-тракторного агрегата, при довсходовом рыхлении картофеля составляет 6-9 км/ч.При этом диапазоне рабочих скоростей осуществляется наибольшая производительность и показываются наилучшие качественные показатели технологического процесса в соответствии с агротехническими требованиями, предъявляемые к данному процессу.

  По тяговой характеристике трактора я определил, что движение в установленном диапазоне скоростей осуществляется на 3 и 4 передаче.

1.Для выбранных передач  рассчитываю  номинальные (нормальные)  тяговые усилия трактора с  учѐтом потерь силы тяги на преодоление склона :

Р^α_кр = Р_кр – G_Э×sinα, Н;

где G_т- эксплуатационный вес трактора;                              G_{Э = mэ×g;}

                                                                                         G_{Э=3410×9,81=33452 Н}

Р^α_кр.н(3)=18100-33452×0,052=16361 Н;

Р^α_кр.н(4)=14900-33452×0,052=13161 Н;

 

2.Определил тяговое сопротивление агрегата:

 

R_агр = K × b_m×g + G_m × (f_m + sinα);       

где K-  удельное сопротивление  почвы, кгс/м; b-  конструктивная ширина захвата машины, м; G_м-  эксплуатационный вес машины, кг;f_m -  коэффициент сопротивления качению машины;

R_агр=120 × 4,2 + 975 × (0,052 + 0,16)=5150 Н;

 

3.Определил рациональность загрузки трактора:

 

₌; Н

 

_{(3)=5150/16361 =0,31;}

_{(4)=5150 /13161=0,39;}

_{Исходя  из расчета видно, что у трактора имеется большой запас мощности по тяговому усилию, поэтому рациональней будет использовать 4 передачу, т.к при большей скорости достигается большая производительность.}

 

4.Определил основные технико-экономические показатели МТА: производительность (часовую и сменную), удельный расход топлива, затраты труда и механической энергии на единицу обработанной площади.

а)Определил часовую производительностьW:

 

W_ч=0,1×B_p×V_p×, га/ч;

 где B_p- рабочая ширина захвата агрегата V_p- рабочая скорость движения агрегата, км/ч;- коэффициент использования времени смены;

 

W_ч (3)=0,1×4,2×7,24×0,79=2,4 га/ч;

 

W_ч (4)=0,1×4,2×8,9×0,79=2,95 га/ч;

 

 

б)Определил сменную производительностьW_cм:

 

W_cм = 0,1× B_p×V_p × Т_р  =0,1× B_p×V_p ×Т_см ×;

 где Т_р- чистое  рабочее время смены, ч; Т_см- время смены(8 ч);

 

W_cм(3)=0,1 ×4,2×7,24×8×0,79=19,2 га/ч;

 

W_cм(4)=0,1 ×4,2×8,9×8×0,79=23,6га/ч;

 

                                                             Рабочая ширина захвата B_р равна:

                                                                B_р=β × В_к;  B_р= 1× 4,2= 4,2 м;

 

 

 

в) Определил расход топлива на единицу выполненной работы;

 

Q_га = ,кг/га ;                               T_o = (t _техн + t_o)×T_p + T_{то ,} ч;

                                                                                       T_o =(0,04+0,04)×6,32+0,25=

                                                                                        0,52 ч;                                  

                                                                                       T_х=T_см –(Т_р+Т_о), ч;

                                                                                       T_х=1,16 ч;

Q_га(3)==5,08  кг /га;

Q_га(3)==4,14  кг /га;

 

г)Определил затраты механической энергии на единицу обработанной площади Э_уд:

 

Э_уд=Q_га×q_н ,кДж/га;  где q_н= 42600 кДж/кг;

 

Э_уд(3)=42600×5,08=216408 кДж/га;

 

Э_уд(4)=42600×4,14=176364 кДж/га;

 

д)Определил затраты труда на единицу обработанной площади Н;

Н= ,чел. -ч./га;

где m -  количество рабочих обслуживающих агрегат;

 

Н(3)==0,41 чел. -ч./га;

Н(4)==0,34 чел. -ч./га;

 

е) Определил потребное количество агрегатов K для выполнения работы в установленные агротехнические сроки:

К=, шт;

 где P-  площадь, подлежащая обработке, га; n-  число дней, отведѐнное по агротехническим требованиям для выполнения технологического процесса.

 

К(3)=2,08;

Т.к К≥1,25, то берется два агрегата.

 

К(4)=1,69;

Т.к К≥1,25, то берется два агрегата.

 

 

 

 

 

 

Б)Т-40 + КОН 2,8

 

Описание Т-40.

Т-40 – это колесный , универсальный  трактор класса тяги 0,9. Предназначен для выполнения в агрегате с навесными  и прицепными машинами сельскохозяйственных работ (предпосевная обработка почвы, посев , междурядная обработка пропашных  культур). Можно использовать для  привода стационарных машин и  на транспортных  работах ,а также  на животноводческих фермах для подвоза  и раздачи грубых кормов и удаления навоза из помещения.

 Техническая характеристика:

Тяговый класс ……………………………..…0,9

Номинальная эксплуатационная

мощность двигателя,  л.с…………………..…50

Частота вращения , об/мин:

коленчатого вала……………………………1800 

ВОМ заднего……………………………...….540

    ВОМ бокового……………………………1245

Диаметр цилиндра, мм………………………105

Ход поршня, мм……………………………...120

Удельный расход топлива,г/э. л. с. -ч………190

Вместимость топливного бака, л………..…...70

Радиус колеса…………………………………0,7

Колея колес(регулируемая), мм

    передних…………………………....1200-1800

задних……………………..….……….1400-2100

Дорожный просвет, мм……………….500 и 650

Наименьший радиус поворота, м …..……….3,4

Габаритные размеры, мм ……..3660*1625*2530

Масса конструктивная, кг ………………….2380

Коэффициент полезного действия

трансмиссии…………………………..……...0,88

Коэффициент полезного действия вала

отбора мощности(ВОМ)…………………….0,96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3. Скорость и тяговое усилие трактора Т-40 в зависимости от выбранной передачи.

Передачи	Скорость движения, км/ч		Тяговое усилие на крюке,кН (кг/с)
Передний ход:
Замедленная	1,82		-
1	6,90		11,00 (1100)
2	8,22		10,5 (1050)
3	9,7		8,5 (850)
4	11,3		6,8 (680)
5	21		-
6	30		-
Задний ход: Реверс	5,94     На все передачи
			-

 

 

КОН 2,8.

Рабочая ширина захвата ,м  ………………2,8

Производительность, га/ч…………….…0,47

Глубина обработки, см…………………..6-10

Рабочая скорость, км/ч…………………….10

Габаритные размеры в  рабочем 

положении……………..…….2450/3200/1620

Масса, кг…………………………….…….300

Глубина заделки удобрений, см…….........16

 

 

 

 

 

 

Расчет состава МТА

По тяговой характеристике трактора я определил, что движение в установленном диапазоне скоростей осуществляется на 1 и 2 передаче.

 

1.Для выбранных передач  рассчитываю  номинальные (нормальные)  тяговые усилия трактора с  учѐтом потерь силы тяги на преодоление склона :

Р^α_кр = Р_кр - G_т×sinα, Н;

 где G_т- эксплуатационный вес трактора                              G_{Э = mэ×g;}

                                                                                         G_{Э=2680×9,81=26291 Н}

Р^α_кр.н(3)= 11000-26291×0,052=9633 Н;

Р^α_кр.н(4)= 10500-26291×0,052=9133 Н;

 

2.Определил тяговое сопротивление агрегата:

 

R_агр = K × b_m×g+ G_m × (f_m + sinα) Н;

 где K-  удельное сопротивление почвы, кгс/м; b-  конструктивная ширина захвата машины, м; G_м-  эксплуатационный вес машины, кг;f_m -  коэффициент сопротивления качению машины;

R_агр=120 × 2,8×9,81 + 660 × (0,052 + 0,16)=3436 Н;

 

3.Определил рациональность загрузки трактора:

 

₌Н;

 

_{(1)=3436/9633=0,36;}

_{(2)=3436/9133 =0,38;}

_{Исходя  из расчета видно, что у трактора имеется большой запас мощности по тяговому усилию, поэтому рациональней будет использовать 2 передачу, т.к при большей скорости достигается большая производительность.}

 

 

 

4.Определил основные технико-экономические показатели МТА: производительность (часовую и сменную), удельный расход топлива, затраты труда и механической энергии на единицу обработанной площади.

 

а)Определил часовую производительностьW:

 

W_ч=0,1×B_p×V_p×, га/ч;

 где B_p- рабочая ширина захвата агрегата V_p- рабочая скорость движения агрегата, км/ч;- коэффициент использования времени смены;

 

W_ч(1) =0,1×2,8×6,9×0,79=1,53 га/ч;

W_ч(2) =0,1×2,8×8,2×0,79=1,81 га /ч;

 

б)Определил сменную производительностьW_cм:

 

W_cм = 0,1× B_p×V_p × Т_р  =0,1× B_p×V_p ×Т_см ×;

где Т_р- чистое  рабочее время смены,ч; Т_см- время смены(8 ч);

 

W_cм(1)=0,1 ×2,8×6,9×8×0,79=12,2 га/ч;

W_cм(2)=0,1 ×2,8×8,2×8×0,79=14,5 га/ч;

 

в) Определил расход топлива на единицу выполненной работы;

 

Q_га = ,кг/га ;                               T_o = (t _техн + t_o)×T_p + T_{то ,} ч;

                                                                                       T_o =(0,04+0,04)×6,32+0,25=

                                                                                        0,52 ч;                                  

                                                                                       T_х=T_см –(Т_р+Т_о), ч;

                                                                                       T_х=1,16 ч;

Q_га(1)==3,96 кг/га;

Q_га(2)==3,25 кг/га;