УО «ОШМЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ
АГРАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по выполнению курсового проекта по дисциплине: ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО ПАРКА
Введение
В условиях совершенствования агропромышленного комплекса, внедрения технологий производства сельскохозяйственной продукции на промышленной основе возрастает ответственность учреждений образования агротехнического профиля за качество обучения специалистов. Поэтому более пристальное внимание должно уделяться подготовке, владеющих знаниями о технологиях агропроизводства, умеющих проектировать эти технологии и необходимое их обеспечение.
Решение этой задачи возможно при использовании соответствующих средств, методов и форм организации обучения, позволяющих учащимся включаться в различные виды деятельности, развивать умения логически мыслить, самостоятельно приобретать необходимые знания, осуществлять поиск информации о новой технике, технологии, решать производственные задачи. Одной из организационных форм обучения, основывающейся на применении полученных знаний по техническим и специальным дисциплинам в решении комплексных производственно-технических задач при подготовке техников-механиков является курсовое проектирование по производственной эксплуатации машинно-тракторного парка.
В процессе выполнения курсового проекта по производственной эксплуатации машинно-тракторного парка у учащихся развиваются исследовательские способности и формируются необходимые для профессиональной деятельности умения анализировать производственные проблемы, находить пути их решения.
Краткая характеристика сельскохозяйственного предприятия
Хозяйство выбирает учащийся самостоятельно. Можно взять хозяйство, где проживает учащийся или где он проходил технологическую практику.
В характеристике дать пояснение, где расположено хозяйство, его специализация, наличие земли и техники.
Объем характеристики: 2-3 листа пояснительной записки.
Расчетно-технологическая часть
Обоснование состава МТП
Выбор и обоснование марочного состава тракторов и сельскохозяйственных машин для возделывания сельскохозяйственных культур в хозяйстве определяются природными условиями зоны нахождения хозяйства (почвы, рельеф местности); хозяйственными условиями (направление хозяйственной деятельности); размерами полей; требованиями обеспечения комплексной механизации возделывания сельскохозяйственных культур.
При определении состава МТП необходимо руководствоваться следующими основными требованиями:
в состав парка должны войти только те типы машин, которые обеспечивают высокое качество выполнения операций, позволяют проводить их с соблюдением всех требований агротехники, вырастить высокий урожай и убрать его без потерь;
состав МТП подбирают так, чтобы производство всей запланированной сельскохозяйственной продукции требовало наименьших затрат.
Технологическая часть
Агротехнические требования операции.К каждой конкретной технологической операции (вспашка, культивация, посев и т.д.) предъявляются определенные агротребования с установлением агронормативов и технологических допусков, определяющих требуемое качество выполнения операции.
Агротехнические требования включают показатели качества работы как в виде общих требований, так и технологических параметров с допустимыми отклонениями. Например, глубина вспашки - 25 см, технологический допуск ±1 см (25±1 см).
Агрогребования устанавливаются по следующим показателям: срок и продолжительность выполнения операции; технологические показатели, характеризующие качество работы; показатели, определяющие расход материалов (семян, удобрений и др.).
Выбор, обоснование и расчет состава агрегата.В этом подразделе необходимо выбрать, обосновать и выполнить аналитический расчет состава МТА и установить основной режим его работы.
Машинно-тракторные агрегаты комплектуют с учетом следующих факторов: подбор машин в соответствии с требованиями агротехники, предотвращение возможных потерь при уборке, посеве, внесении удобрений и т.д.; наиболее полное использование мощности трактора, максимальная производительность агрегата при минимально возможном расходе топлива, оснащение трактора маркерами, следоуказателями, а также специальным оборудованием для охраны труда и природы.
Аналитический расчет по комплектованию любых МТА состоит из пяти общих начальных вопросов, которые решаются следующим образом:
1. Устанавливаем тип операции (вспашка, боронование, посев, уборка и т.д. - обычно по заданию) и агротехнические требования, предъявляемые к ней (глубину обработки, число следов при бороновании и др.).
2. Выбираем марку трактора, сельскохозяйственной машины и сцепки, которые обеспечат наивысшую производительность МТА на данной операции.
3. Устанавливаем диапазон скоростей, рекомендуемых по требованиям агротехники для данной сельскохозяйственной операции (приложение 3).
4. Для принятого диапазона скоростей выбираем рабочие передачи трактора (см. прил.1), обеспечивающие данные скорости движения и соответствующие им номинальные значения тяговых (крюковых) усилий Рнкр, теоретических скоростей движения vт, и силы тяжести трактора GT.Расчет обычно выполняют для двух выбранных передач (напримерII-й и
IV-й).
5.Так как по заданию рабочий участок, как правило, имеет неровный рельеф (обычно подъем i- 0,03, i= 0,05 и т.д.), в значения Рнкр вносим поправки:
(4)
где i- уклон в сотых долях единицы;
Рнкр ,Рикр- номинальные тяговые усилия трактора на III и IV-й передачах, кН.
Далее комплектование агрегатов производим с учетом особенностей расчета конкретных агрегатов (пахотных, прицепных навесных, приводных и тракторных транспортных), а пункты в каждом расчете будут идти как продолжение - то есть 6, 7, 8 и т.д.
Расчет пахотных агрегатов.На вспашке почв могут использоваться агрегаты простые - прицепные, полунавесные, навесные и комбинированные.
А. Для простых прицепных и полунавесных тяговых пахотных агрегатов (по первым пяти вопросам см. выше):
6.Тяговое сопротивление (кН), приходящееся на один плужный корпус:
(5)
где h- глубина вспашки, м;
bкор- ширина захвата плужного корпуса, м;
Кпл - удельное сопротивление почвы, кН/м2;
gкop=Gm/nкop- сила тяжести плуга, приходящаяся на один плужный корпус, кН;
пкор - число корпусов данной марки плуга, принятого для агрегатирования;
с - поправочный коэффициент, учитывающий вес почвы на корпусах плуга (при h=0,22... 0,25м он равен 1,2);
i- рельеф участка.
7. Число плужных корпусов, которые нормально загрузят трактор на выбранных передачах:
(6)
где Eр - коэффициент использования номинальной силы тяги трактора (см. приложение 5).
Полученное по расчету число корпусов плуга округляем до целого числа в сторону уменьшения с целью создания резервного запаса тягового усилия трактора.
8. Тяговые сопротивления плуга на принятых передачах:
(7)
9. Коэффициент использования тягового усилия трактора на данных пере дачах:
(8)
Значения коэффициента использования тягового усилия трактора на вспашке почв разных типов эитдолжны лежать в пределах 0,88.,.0,94.
Для простых навесных тяговых пахотных агрегатов методика расчета аналогична, только в формуле 3.2 значение Кпл необходимо брать равным
Кплн = (0,8...0,85)Кпл так как для навесных агрегатов сопротивления меньше на 16... 20%.
В. Расчет состава комбинированного пахотного агрегата. По первым пяти вопросам расчет см. выше.
6. Тяговое сопротивление (кН), приходящееся на один плужный корпус, с учетом тягового сопротивления дополнительных машин (зубовых борон, катков и др.):
(9)
где Rкор - тяговое сопротивление, приходящееся на один плужный корпус (см. формулу 3.5);
К -удельное тяговое сопротивление машины, идущей в агрегате за плугом, кН/м;
gM - сила тяжести машины, приходящаяся на 1 м ее конструктивной ширины захвата ЬК, кН/м; то есть
(10)
7. Число плужных корпусов в агрегате:
(11)
8. Число дополнительных (кроме плуга) машин в агрегате (с округлением до ближайшего большего целого числа):
(12)
9. Общее тяговое сопротивление комбинированного пахотного агрегата:
(13)
где Rпл—тяговое сопротивление плуга, определяемое по формуле 7.
10. Коэффициент использования тягового усилия трактора на данных передачах:
Для комбинированных пахотных агрегатов значения эит должны лежать в пределах 0,92...0,95.
Расчет МТА с прицепными сельскохозяйственными машинами и сцепками. По первым пяти вопросам расчет см. выше.
6. Определяем максимальную (предельную) ширину захвата агрегата для каждой выбранной передачи по формуле.
(14)
где К- удельное сопротивление машины, кН/м (приложение 19);
отношение силы тяжести машины к конструктивной ширинезахвата, кН/м;
отношение силы тяжести сцепки к максимальной ширине
захвата в агрегате сельхозмашин, кН/м (см. приложение 9);
fси- коэффициент сопротивления качению ходовых колес сцепки (приложение 7).
Расчет производим для двух принятых передач.
7. Определяем число машин в агрегате (с округлением до ближайшего целого меньшего числа):
(15)
8. Определяем расчетное тяговое сопротивление агрегата по формуле
(16)
9. Определяем коэффициент использования тягового усилия трактора на расчитываемых передачах:
Значение коэффициента эит для агрегатов данного типа должно варьироваться в пределах 0,90...0,95. Зная только величину этих коэффициентов, нельзя сделать окончательный выбор рабочей и дополнительной передач. Рабочей передачей будет та, на которой часовая теоретическая производительность будет больше, чем на остальных.
Выводы и рекомендации.В них необходимо сделать заключение, какой состав МТА и на какой передаче выше производительность при максимальном использовании тягового усилия трактора на крюке. Кроме основной передачи необходимо указать дополнительную.
Расчет МТА с навесными машинами.Состав навесных тяговых агрегатов рассчитывают в такой же последовательности, что и прицепных, но тяговое сопротивление агрегата Rна(кН) определяют с учетом передачи части силы тяжести машини силы тяжести (навески) Gcuна движители трактора, то есть
(17)
гдеКн- удельное сопротивление навесной машины, кН/м;
Gмн,- сила тяжести навесной машины, кН;.
- коэффициент, учитывающий величину догрузки трактора при работе с навесными машинами: при пахоте =0,5...1,0; при культивации =1,0... 1,5 при глубоком рыхлении =1,6...2,0;
fм- коэффициент сопротивления качению опорных колес рабочих машин (приложение 7);
f- коэффициент сопротивления качению движителей трак (см. прил. 6);
Gcц- сила тяжести сцепки (навески), кН; если она отсутствует то Gcu=0;
Пм - число машин в агрегате, шт.;
Км = КнВр- рабочее тяговое сопротивление навесной машины, кН.
Максимальную предельную ширину захвата (м) навесного агрегата рассчитывают по формуле:
(18)
В результате выполнения всех расчетов по навесному МТА устанавливают основную и дополнительную рабочие передачи трактора.
Расчет приводных МТА (с использованием ВОМ).Для расчета МТА с приводом механизмов машин через ВОМ — тягоприводных или самоходных уборочных машинных агрегатов — следует иметь в виду, что возможные рабочие передачи устанавливаются не только с учетом интервала технологически допустимых скоростей движения, но и для уборочных агрегатов с учетом максимально допустимой скорости по пропускной способности рабочей машины Upnc
(19)
где gд- допустимая пропускная способность, кг/с;
Вр - рабочая ширина захвата, м;
Vрпс - урожайность убираемой культуры, ц/га.
Общее тяговое сопротивление одномашинного тягово-приводного агрегата определяется по формуле:
(20)
где Rм- тяговое сопротивление сельскохозяйственной машины, кН;
R1- сопротивление машины на преодоление подъема, кН;
Впр - приведенное тяговое сопротивление, кН;
NВОМ, - мощность, передаваемая через ВОМ трактора, кВт;
iт - общее передаточное число трансмиссии трактора;
эмг- механический КПД трансмиссии трактора (для колесных-0,91.,0,92; для гусеничных тракторов - 0,87...0,88);
rк - динамический радиус качения ведущего колеса (звездочки) трактора,м;
пн - номинальная частота вращения коленчатого вала, с-1.
Мощность, передаваемая через ВОМ трактора, определяется по формуле.
(21)
где Nвом.хх- мощность, расходуемая на холостое прокручивание машины, Вт;
N- удельная мощность, расходуемая на единицу секундной подачи,
кВт-с/кг.
Подготовка агрегата к работе.По этому вопросу необходимо указать порядок подготовки основного агрегата к работе, начертить схему, скомпоновать МТА с указанием на ней значений рабочей ширины захвата, кинематической длины и кинематической ширины агрегата, колеи трактора.
Подготовка агрегата к работе включает следующие операции: подготовку к работе трактора (проведение ежемесячного или планового ТО, подготовку механизма навески, установку колес на заданную ширину колеи и др.); подготовку к работе сцепки и сельскохозяйственной машины (проверку комплектности, технического состояния, правильности сборки, регулировку и настройку рабочих органов), составление МТА, оборудование МТА дополнительными приспособлениями и устройствами (при необходимости), проверку агрегата в работе с выполнением технологических регулировок в поле.
Подготовка поля. По этому вопросу необходимо: выбрать и обосновать способ движения агрегата на загоне, начертить схему поля с указанием способа движения МТА, схему подготовки рабочего участка к работе, рассчитать ширину поворотной полосы и размеры загонов, рассчитать и указать на схеме юля места технологических остановок агрегата для заправки сеялок семенами, удобрениями, разгрузки комбайнов. Указать порядок подготовки поля к работе МТА.
При выборе способа движения необходимо учитывать вид сельскохозяйственной операции, форму поля, длину гона. Выбранный способ движения должен обеспечивать получение наивысшей производительности и экономичности работы агрегата, а также обязательное соблюдение требований агротехники и передовой технологии механизированных работ.
Организация работы агрегата в загоне. Вэтом вопросе необходимо описать порядок проведения операции, а именно:
установку агрегата в исходное положение на поворотной полосе;
порядок выполнения первого прохода и дальнейшего движения агрегата; перечень дополнительных регулировок в загоне для качественного проведения сельскохозяйственной работы;
порядок выполнения поворота агрегата на поворотной полосе;
технологию обработки поворотной полосы и др.
Производительность агрегата.Сменная производительность агрегата, га
(22)
где Вр - рабочая ширина захвата агрегата, м;
vp- рабочая скорость движения агрегата, км/ч;
Тр - время работы агрегата, ч.
Рабочая ширина захвата, м,
(23)
где Вк - конструктивная ширина захвата агрегата, м;
β - коэффициент использования ширины агрегата; для пахотных агрегатов;
β = 1,05... 1,10; для посевных, посадочных агрегатов и междурядной обработки почвы /3 = 1,0; для агрегатов предпосевной обработки почвы и уборочных β= 0,69... 0,98).
Рабочая скорость агрегата, км
(24)
где vm- техническая скорость агрегата на соответствующей передаче, км/ч;
б - буксование, % (для гусеничных тракторов 3...5, а для колесных тракторов с колесной формулой, 4К2 - 12... 18% и 4К4- 12... 16%).
Продолжительность работы агрегата, ч
(25)
где Тсм - длительность смены (при шестидневной рабочей неделе 7 ч, при пятидневной - 8,2 ч);
см - коэффициент использования времени смены (таблица 2).
Таблица 2 – коэффициент использования времени смены
Полевые работы | Тсм |
Лущение стерни | 0.72... 0.9 |
Паровая культивация | 0.72...0.85 |
Внесение органических удобрений | 0.65...0.75 |
Внесение минеральных удобрений | 0.69...0.82 |
Вспашка | 0.7...0.85 |
Предпосевная обработка почвы | 0.72...0.85 |
Посев | 0.7..0.8 |
Посадка картофеля | 0.65...0.75 |
Уборка зерновых | 0.75... 0.9 |
Уборка картофеля комбайнами | 0.63... 0.73 |
Уборка льна комбайнами | 0.69...0.73 |
Уборка трав с измельчением | 0,7...0,8 |
Расход топлива.Расход топлива на 1 га обработанной площади, кг/га,
(26)
где Gp, Gxи Gо -часовые расходы топлива при работе под нагрузкой, на холостом ходу и при остановках, кг/ч;
Тр, Тх иТо - время, затраченное на выполнение работы, холостого хода и остановки агрегата в течение смены, ч.
Расход топлива на 1 т груза, перевезенного тракторными поездами, кг/т,
(27)
где Gгр, Gnи Go - часовые расходы топлива при движении с грузом, порожняком и при работе двигателя трактора на остановках, кг/ч;
Тр, Тх иТо- продолжительность движения с грузом, порожняком и работы двигателя на остановках, ч;
Wc.v- сменная производительность тракторного поезда, т/см.
Значения всех величин, входящих в формулу, принимают по данным нормативных таблиц или по тяговым характеристикам.
Организация контроля и оценка качества работы.Контроль качества предусматривает проверку показателей, перечисленных ранее в пункте 3.2. Необходимо указать показатели, по которым производится контроль, порядок проведения контроля, количество проверок за смену, кто проводит контроль. В операционно-технологической карте в краткой форме необходимо указать перечень показателей, их номинальные значения и допустимые отклонения, метод и повторность замеров, исполнителей. В отдельных случаях целесообразно привести схему проведения замеров, особенно многократно повторяющихся.