Способы и методика комплектования машинно-тракторных агрегатов. Дать краткую характеристику способов.

Условия комплектования агрегатов

Эффективность функционирования системы механизации полевых сельскохозяйственных работ в значительной степени определяется уровнем использования МТА.

Под комплектованием МТА подразумевается научно обоснованный процесс выбора состава агрегата и рабочей скорости в соответствии с предъявленными требованиями.

При комплектовании МТА должны учитываться следующие важнейшие требования:

– высокое качество выполнения технологического процесса;

– максимальная производительность агрегата при минимальных удельных затратных ресурсов (трудовых, топливно-энергетических, финансовых, материальных) в расчете на единицу работы или урожая;

– наименьшее отрицательное воздействие на окружающую среду;

– обеспечение условий для высокопроизводительного труда человека на агрегате без ущерба здоровью;

– надежность работы.

Удовлетворение всех указанных потребностей возможно только при комплексном решении задач комплектования МТА как на стадии конструирования, так и непосредственно при эксплуатации в хозяйствах.

Основные задачи комплектования агрегатов на базе имеющейся в хозяйствах техники сводятся к выбору состава и скоростного режима и могут быть решены на двух уровнях.

На первом уровне в зависимости от природно-производственных условий выполнения операции (длина гона, размер поля, удельное сопротивление и др.) выбирают трактор, соответствующий требованиям ресурсосбережения, высокой производительности, экологическим требованиям.

На втором уровне для выбранного трактора по соответствующему критерию ресурсосбережения рассчитывают оптимальные значения рабочей скорости и ширины захвата агрегата с последующим выбором числа машин и сцепки. Для тракторных транспортных агрегатов вместо ширины захвата определяют массу перевозимого груза и число прицепов.

Способы определения количества машин в агрегате

Для определения количества рабочих машин в агрегате необходимо знать, как может измениться скоростной режим агрегата, чтобы в пределах этого режима найти количество рабочих машин, в комплекте с которыми показатели агрегата будут наилучшими.

Задачу определения количества рабочих машин в агрегате можно решить опытным или расчетным способами.

При опытном способе число машин в агрегате определяют на основе заводских инструкций или расчетных таблиц, в которых для соответствующих условий указываются состав агрегата и его показатели. Составленный агрегат проверяют в работе по скоростному режиму, использованию мощности двигателя, производительности и расходу топлива.

При расчетном способе аналитическим методом определяют возможные варианты состава агрегата и выбирают наиболее рациональный.

Значение аналитического способа составления агрегатов необходимо также для изучения общих закономерностей агрегатирования.

Существует несколько методов расчета состава агрегата и показателей их работы: графический, графоаналитический, аналитический. При графическом методе все необходимые параметры агрегата получают со специально построенных для этого графиков; при графоаналитическом – по графику и расчетным функциям; аналитическом – по расчетным зависимостям.

Графические и графоаналитические методы могут охватывать все возможные случаи расчетов агрегатов и в схеме построения подобны. Эти способы хорошо подходят для неоднократных расчетов.

Для графических построений применяют, прежде всего, функциональные зависимости, а также опытные данные. Функциональные зависимости представляют собой основу графических и графоаналитических методов (рис. 13.1).

Рисунок 13.1 - Номограмма для комплектования агрегатов

При аналитическом методе используют математические зависимости. А также ПК.

Расчет состава агрегата аналитическим методом

Для расчета агрегата необходимо знать сельскохозяйственную опера­цию и агротехнические требования, предъявляемые к ней. На основании агротехнических требований, природно-климатических условий, размера поля необходимо выбрать тип и марку трактора, сельскохозяйственные ма­шины и рабочую скорость движения агрегата (рис. 13.2). При выборе диапа­зона рабочей скорости движения агрегата необходимо учитывать требова­ния агротехники и технологического процесса.

Выбрав передачи трактора, на которых выдерживается скоростной режим, определяем значение крюковой силы тяги и для заданного значения удельного сопротивления проводим расчет состава агрегата.

1. Определяем необходимую ширину захвата агрегата:

,

где q_м – масса сельскохозяйственной машины, приходящаяся на 1 м ширины захвата, кН/м;

q_сц – масса сцепки, приходящаяся на 1 м фронта её, кН/м.

Для комплексного агрегата получим:

, м,

где k ₁, k ₂... k_n – удельное сопротивление для 1-го, 2-го и n-го технологических процессов, кН/м.

Для навесного:

, м,

где l_q – коэффициент, учитывающий дозагрузку трактора при работе с навесными машинами, l_q = 1-1, 5.

f – коэффициент сопротивления качению трактора.

2. Определяем число машин в агрегате, округляя полученное значение до целых чисел в сторону уменьшения:

n_i = B_i / b_м.

3. Определяем конструктивную ширину захвата агрегата:

B_{k i} = n_i × b_м, м.

4. Для комплектования многомашинных агрегатов необходимо выбрать сцепку, определив ее фронт:

A_i = (n_i - 1 ) b_м, м.

5. Определяем тяговое сопротивление прицепной части агрегата:

– простого: R_{q i} = (k× b_м + Gм_ii) n_i + G_сц (f_сц ± i), Н;

Рисунок 13.1 - Рекомендуемые скорости движения на различных операциях

Рисунок 14 - Тяговая характеристика Т-150 на стерне

– комплексного:

, Н,

– навесного:

R_{q i} = k× b_м + G_м(l_q× f ± i), Н.

6. Определим коэффициент использования тягового усилия трактора на выбранных передачах:

h_Ui = R_qi / P_kpi.

Для расчета навесного пахотного агрегата необходимо:

1. Определить число корпусов плуга, округляя полученные значения до целых чисел в сторону уменьшения:

,

где g_пл – масса плуга, приходящаяся на один корпус, Н; для 4-6-корпусных плугов g_пл = 1, 6-2 кН, 8-9-корпусных g_пл = 2, 4-3, 1 кН;

b_k – ширина захвата одного корпуса, м.

2. Определить конструктивную ширину захвата плуга:

B_{пл i} = m_Ki × b_k, м.

3. Определить тяговое сопротивление плуга:

R_{пл i} = k₀ × a × B_{пл i} + G_{пл i} (l_g × f ± i).

4. Определить коэффициент использования тягового усилия пахотного агрегата:

.

Для соответствующего технологического процесса выбираем ту передачу трактора, на которой достигается наибольшее допустимое значение коэффициента использования тягового усилия (табл. 13.1).

Таблица 13.1 - Допустимые значения коэффициента использования

тягового усилия на основных видах работ