Комплектование и расчет состава МТА с применением ЭВМ

Комплектование пахотных агрегатов

Таблица 1

Характеристика условий применения	Агрегат
трактор	с.-х. машина
Почва: легкий суглинок. Прикатывание предпосевных при возделывании яровых.	ДТ-75М МТЗ-82	КЗ К-10 3ККШ-6

Состав посевных агрегатов

Таблица 2

Длина гона	агрегат	Количество катков	Конструктивная ширина захвата
Трактор	Сцепка	Каток
	МТЗ-82	С11-У	3ККШ-6		6 м.
ДТ-75М	–	КЗ К-10		10 м.

Почва по механическому составу легкий суглинок, то целесообразно с точки зрения производительности агрегата, использовать трактор ДТ-75М+КЗ К10 и МТЗ-82+ЗККШ-6.

5.1. Расчет состава агрегата: Трактор МТЗ-82 + 3ККШ-6

Тяговая характеристика - графически представленная зависимость между эксплуатационными показателями трактора.

Тяговое усилие (Р_крн) - усилие, развиваемое на прицепном или крюковом устройстве трактора.

Рассмотрим график тяговой мощности (N_кр) и находим на нем максимум. Через найденный максимум проводим вертикальную линию, которая отсекает на горизонтальной оси отрезок, равный номинальному тяговому усилию.

Определим основные эксплуатационные показатели трактора: V_p, N_кр, G_т, δ_%.

1. Рекомендуемая скорость движения машинно-тракторного агрегата при прикатывании почвы (справочное пособие приложение 3): от 7 до 15 км/ч.

2. Находим передачи трактора, соответствующие заданному скоростному режиму, по тяговой характеристике трактора:

2.1. Находим N_кр, когда N_кр→mах.

По графику (справочное пособие стр. 89) подходят IV (7), V (9), VI (11), VII (14) передачи.

3. Определяем тяговое усилие трактора (Ркр) на выбранных передачах и записываем в таблицу 3.

3.1.Определяем нормальное тяговое усилие Р_крн по тяговой характеристике (справочное пособие стр. 89).

3.2.Рассчитываем тяговое усилие трактора с учетом угла склона P_крα:

Р_кра = Р_крн – G_эксп sin α,

где Р_крн - нормальное тяговое усилие трактора,

G_эксп - масса трактора эксплуатационная (справочное пособие стр. 89) равна 3410кг,

α - значение угла склона равно 2,

sin 2 равен 0,035 (справ. пособие приложение 11).

P_крα ^IV = 1550 - 3410 0,035 = 1431 кгс

P_крα ^V = 1250 - 3410 0,035 = 1131 кгс

P_крα ^VI = 950 - 3410 0,035 = 831 кгс

P_крα ^VII = 690 - 3410 0,035 = 571 кгс

 

4.Рассчитаем максимальную ширину захвата агрегата на выбранных передачах В_mах. Непахотный агрегат:

где, P_крα - тяговое усилие трактора с учетом угла склона,

К - удельное сопротивление на непахотном агрегате (см задание) равно 75

= 1700/6=283 (кг/м)

= 75+2830,035=85

B_max^IV = 1431/85 = 17 м

B_max^V = 1131/85 = 13 м

B_max^VI = 831/85 = 10 м

B_max^VII = 571/85 = 7 м

 

5.Рассчитаем количество машин в агрегате n_м. Непахотный агрегат:

,

где В_mах - максимальная ширина захвата агрегата,

В_м - ширина захвата с/х машины (см. технические характеристики катка 3ККШ-6) равна 6 м.

n_м^IV = 17/6 = 2 шт.

n_м^V= 13/6 = 2 шт.

n_м^VI = 10/6 = 1 шт.

n_м^VII = 7/6 = 1 шт.

 

6. Рассчитаем тяговое сопротивление агрегата Rarp. Непахотный агрегат:

,

где К - удельное сопротивление на непахотном агрегате (см. задание) равно 75,

В_м - ширина захвата с/х машины (см. технические характеристики катка 3ККШ-6) равна 6 м,

n_м - количество машин в агрегате,

G_м - масса трактора эксплуатационная (справочное пособие стр. 89) равна 3410 кг,

α - значение угла склона (см. задание) равно 2,

sin 2 равен 0,035 (справ. пособие приложение 11),

G_cц - масса сцепки.

f - коэффициент сопротивления перекатыванию машин, орудий, сцепок (спр. пособие приложение 10). Для вспаханного поля f = 0,23

Для выбора сцепки необходимо найти фронт агрегата

Ф_аг = В_м (n_м - 1),

Ф_аг^IV= 6 (2 - 1) = 6 м

Ф_аг^V= 6 (2 - 1) = 6 м

 

 

Исходя из фронта агрегата выбираем сцепку С11-У (см. приложение 9)

массой 700кг.

R_aгр^IV = 75 6 2 + 3410 2 0,035 + 700 (0,23 + 0,035) = 1324 кг

R_агр^V = 75 6 2 + 3410 2 0,035 + 700 (0,23 + 0,035) = 1324 кг

R_агр^VI = 75 6 1 + 3410 1 0,035 + 0 = 570 кг

R_агр^VII = 75 6 1 + 3410 1 0,035 + 0 = 570 кг

 

7.Рассчитаем коэффициент использования тягового усилия трактора_и:

,

где R_агр - тяговое сопротивление агрегата,

P_крα - тяговое усилие трактора с учетом угла склона.

η_и ^IV = 1324/1431 = 0,93

η_и ^V = 1324/1131 = 1,17

η_и ^VI = 570/831 = 0,69

η_и ^VII = 570/571 = 0,99

Оптимальное значение η_и для гусеничных и тяжелоколесных тракторов равно 0,90-0,95, для легкоколесных - 0,87-0,93. Если полученное значение η_и превышает заданные пределы, то использование такого агрегата считается нерациональным и необходимо понижать количество машин в агрегате. Если полученное значение меньше заданного предела, то использование такого агрегата считается рациональным. В моем случае использование данного количества машин в агрегате невозможно, поэтому я уменьшу количество машин в агрегате:

R_aгр^V = 75 6 1 + 3410 1 0,035 + 0 = 570 кг

 

η_и ^V = 570/1131 = 0,50

 

Таблица 3

Передачи	Vp, км/ч	Pкрн кгс	Pкрα	Вmax	Пм, шт	Rагр кгс	ηи
IV							0,93
V							0,50
VI							0,69
VII							0,99

 

 

5.2. Трактор ДТ-75М + КЗК10

Тяговая характеристика - графически представленная зависимость между эксплуатационными показателями трактора.

Тяговое усилие (Р_крн) - усилие, развиваемое на прицепном или крюковом устройстве трактора.

Рассмотрим график тяговой мощности (N_кр) и находим на нем максимум. Через найденный максимум проводим вертикальную линию, которая отсекает на горизонтальной оси отрезок, равный номинальному тяговому усилию.

Определим основные эксплуатационные показатели трактора: V_p, N_кр, G_т, δ_%.

1. Рекомендуемая скорость движения машинно-тракторного агрегата при прикатывании почвы (справочное пособие приложение 3): от 7 до 15 км/ч.

1.2. Рабочая скорость движения трактора ДТ-75М до 11,2 км/ч.

2. Находим передачи трактора, соответствующие заданному скоростному режиму, по тяговой характеристике трактора:

2.1. Находим N_кр, когда N_кр→mах.

По графику (справочное пособие стр. 89) подходят IV (7,3), V (8,2), VI (9), VII (11,2) передачи.

3. Определяем тяговое усилие трактора (Ркр) на выбранных передачах и записываем в таблицу 4.

3.1.Определяем нормальное тяговое усилие Р_крн по тяговой характеристике (справочное пособие стр. 89).

3.2.Рассчитываем тяговое усилие трактора с учетом угла склона P_крα:

Р_кра = Р_крн – G_эксп sin α,

где Р_крн - нормальное тяговое усилие трактора,

G_эксп - масса трактора эксплуатационная (справочное пособие стр. 89) равна 6370кг,

α - значение угла склона равно 2,

sin 2 равен 0,035 (справ. пособие приложение 11).

P_крα ^IV = 2430 - 6370 0,035 = 2207 кгс

P_крα ^V = 2070 - 6370 0,035 = 1847 кгс

P_крα ^VI = 1820 - 6370 0,035 = 1597 кгс

P_крα ^VII = 1380 - 6370 0,035 = 1157 кгс

 

4.Рассчитаем максимальную ширину захвата агрегата на выбранных передачах В_mах. Непахотный агрегат:

где, P_крα - тяговое усилие трактора с учетом угла склона,

К - удельное сопротивление на непахотном агрегате (см задание) равно 75

= 2900/10=290 (кг/м)

= 75+2900,035=85,15

B_max^IV = 2207/85,15 = 26 м

B_max^V = 1847/85,15 = 21 м

B_max^VI = 1597/85,15 = 18 м

B_max^VII = 1157/85,15 = 13 м

 

5.Рассчитаем количество машин в агрегате n_м. Непахотный агрегат:

,

где В_mах - максимальная ширина захвата агрегата,

В_м - ширина захвата с/х машины (см. технические характеристики катка 3ККШ-6) равна 6 м.

n_м^IV = 26/10 = 2 шт.

n_м^V= 21/10 = 2 шт.

n_м^VI = 18/10 = 1 шт.

n_м^VII = 13/10 = 1 шт.

 

6. Рассчитаем тяговое сопротивление агрегата Rarp. Непахотный агрегат:

,

где К - удельное сопротивление на непахотном агрегате (см. задание) равно 75,

В_м - ширина захвата с/х машины (см. технические характеристики катка 3ККШ-6) равна 10 м,

n_м - количество машин в агрегате,

G_м - масса трактора эксплуатационная (справочное пособие стр. 89) равна 6370 кг,

α - значение угла склона (см. задание) равно 2,

sin 2 равен 0,035 (справ. пособие приложение 11),

G_cц - масса сцепки.

f - коэффициент сопротивления перекатыванию машин, орудий, сцепок (спр. пособие приложение 10). Для вспаханного поля f = 0,23

Для выбора сцепки необходимо найти фронт агрегата

Ф_аг = В_м (n_м - 1),

Ф_аг^IV= 10 (2 - 1) = 10 м

Ф_аг^V= 10 (2 - 1) = 10 м

 

 

Исходя из фронта агрегата выбираем сцепку: гидрофицированная прицепная СГ-21 (см. приложение 9)

массой 1800кг.

R_aгр^IV = 75 10 2 + 6370 2 0,035 + 1800 (0,23 + 0,035) = 2422 кг

R_агр^V = 75 10 2 + 6370 2 0,035 + 1800 (0,23 + 0,035) = 2422 кг

R_агр^VI = 75 10 1 + 6370 1 0,035 + 0 = 973 кг

R_агр^VII = 75 10 1 + 6370 1 0,035 + 0 = 973 кг

 

7.Рассчитаем коэффициент использования тягового усилия трактора_и:

,

где R_агр - тяговое сопротивление агрегата,

P_крα - тяговое усилие трактора с учетом угла склона.

η_и ^IV = 2422/2207 = 1,09

η_и ^V = 2422/1847 = 1,31

η_и ^VI = 973/1597 = 0,60

η_и ^VII = 973/1157 = 0,84

Оптимальное значение η_и для гусеничных и тяжелоколесных тракторов равно 0,90-0,95, для легкоколесных - 0,87-0,93. Если полученное значение η_и превышает заданные пределы, то варианты такого агрегата исключаются, так как работа МТА невозможна из-за перегрузки двигателя трактора, следовательно, необходимо понижать количество машин в агрегате. Если полученное значение меньше заданного предела, то использование такого агрегата считается рациональным. В моем случае использование данного количества машин в агрегате невозможно, так как η_и > 0,95, поэтому я уменьшу количество машин в агрегате:

R_агр^IV = 75 10 1 + 6370 1 0,035 + 0 = 973 кг

R_агр^V = 75 10 1 + 6370 1 0,035 + 0 = 973 кг

 

η_и ^IV = 973/2207 = 0,44

η_и ^V = 973/1847= 0,52

Таблица 4

Передачи	Vp, км/ч	Pкрн кгс	Pкрα	Вmax	Пм, шт	Rагр кгс	ηи
IV	7,3						0,44
V	8,2						0,52
VI							0,60
VII	11,2						0,84