Выбор и обоснование марочного состава тракторов и сельскохозяйственных машин

Выбор и обоснование структуры марочного состава тракторов и сельскохозяйственных машин для подразделения определяется природными условиями зоны нахождения хозяйства (почвы, рельеф местности); хозяйственными условиями (направление хозяйственной деятельности и возделываемые культуры); размерами рабочих участков, характером производственных процессов и соотношением между операциями общего назначения, по уходу за пропашными культурами и специальными работами; требованиями прогрессивных технологий по обеспечению комплексной механизации возделывания и уборки сельскохозяйственных культур; приведенными затратами на единицу выполненной работы; формой хозяйствования и т.д.

При выборе марочного состава тракторов надо стремиться к минимально необходимому их числу. Целесообразно иметь 2...4 марки тракторов.

При выборе типов и марок сельскохозяйственных машин необходимо также стремиться к сокращению многомарочности. Кроме того следует учитывать технологическую взаимосвязанность различных машин. Шире использовать комбинированные агрегаты. Для выполнения специальных работ рекомендуется принимать комплексы машин, объединенные в отряды общехозяйственного назначения.

На основании изложенного, студент должен обосновать и выбрать марочный состав тракторов и основных сельскохозяйственных машин применительно к условиям хозяйства.

Таблица 3.1. Марочный состав машин, рекомендуемых для возделывания и уборки сельскохозяйственных культур

Наименование	Марка	Примечание
Трактор	Беларус-80(82)	14 кН
Беларус- 1221 Т-150К	20 кН
JD 6620	20 кН
JD 6920	30 кН
JD 77300	40 кН
Лущильник	ЛДГ-15А
Плуг	ПЛН-5-35

3.2. Обоснование состава, рабочей скорости и технико-экономических показателей использования МТА

Для заданной технологической операции (по согласованию с руководителем) определяют ресурсосберегающий диапазон мощности и выбирают соответствующий условиям работы трактор.

Потребный ресурсосберегающий диапазон мощности трактора выбирается для каждой операции по рекомендациям / 1/.

В пределах соответствующего диапазона выбирается трактор требуемого типа и мощности.

Оптимальная энергосберегающая скорость и соответствующее тяговое усилие трактора определяются по минимуму удельных энергозатрат при рабочем ходе агрегата в виде

, (3.2.1)

где - удельные энергозатраты при рабочем ходе агрегата, кДж/м²;

- номинальная мощность двигателя, кВт;

- ширина захвата агрегата, м;

- коэффициент загрузки двигателя;

- скорость движения при рабочем ходе, м/с.

При установившемся рабочем ходе тягового агрегата ширину захвата можно представить в виде

(3.2.2)

Оптимальные значения и рекомендуется определить упрощенным аналитическим методом (без тяговой характеристик трактора).

Учитывая, что тяговый КПД трактора и значение является функцией энергонасыщенности и теоретической скорости справедливо принять ,

где - буксование движителей трактора.

Значение буксования , соответствующего оптимальному энергосберегающему режиму работы часто выходит за допустимые пределы =0,15 – для колесных тракторов 4К4; =0,17…0,18 – для колесных тракторов 4К2 (в расчетах принять =0,18); =0,05 – для гусеничных тракторов.

Таким образом, искомые значения оптимальной теоретической скорости должны определяться в диапазоне буксований

= … .

Соответствующую оптимальную теоретическую скорость определим из выражения. (3.2.3)

.

Значения коэффициента сопротивления качению трактора на соответствующем почвенном фоне для и принимаем при усредненных значениях =0,90 и =0,88.

Расчетная оптимальная ширина захвата агрегата определяется по формуле (3.2.4)

.

Значение полного удельного сопротивления агрегата рассчитывается по формуле в которой подставляется значение .

В случае решения данной задачи на основе тяговой характеристики трактора следует в равенство подставить значение с учетом выбранного из тяговой характеристик оптимального номинального тягового усилия и допустимого коэффициента его использования.

Номинальное тяговое усилие заданного трактора в указанных ранее условиях рассчитывается по формуле (кН)

,

где - эксплуатационная масса трактора, кг;

- ускорение свободного падения, м/с²;

- коэффициент сцепления движителей трактора с почвой при допустимом буксовании;

- доля веса трактора, приходящаяся на движители (коэффициент нагрузки ведущих колес);

- коэффициент сопротивления качению трактора.

При практических расчетах пользуются упрощенным равенством(3.2.5)

,

где - номинальный эксплуатационный вес трактора, соответствующий

допустимому (номинальному) буксованию, кн;

- коэффициент использования сцепного веса трактора при допустимом (номинальном) буксовании.

На основании обобщения результатов многочисленных тяговых испытаний тракторов по литературным данным рекомендуются следующие значения для практических расчетов:

=0,37…0,39 - для колесных тракторов 4К2;

=0,40…0,45 - для колесных тракторов 4К4;

=0,50…0,60 – для гусеничных тракторов.

Подставив значение получим расчетное номинальное тяговое усилие трактора , которое следует сопоставить с данными/ /. Определенное расхождение, естественно неизбежно, но в целом результаты должны быть близкими.

Энергосберегающий диапазон изменения тяговых усилий трактора находится в зоне между значениями при максимальном тяговом КПД и - при допустимом буксовании (значения приведены ранее).

По значению рассчитывается соответствующее потребное расчетное число машин(3.2.6)

,

где - ширина захвата одной машины (значения выбираются из справочника).

Фактическое число машин в составе агрегата получим путем округления значения в меньшую сторону

.

Для одномашинных агрегатов следует выбрать машину с такой шириной захвата , при которой обеспечивается условие.

Фронт сцепки для многомашинных агрегатов определяется по формуле (3.2.7)

.

По значению подбирается сцепка с фактическим фронтом по условию

.

Соответствующие данные для наиболее распространенных сцепок приведены в приложении.

Фактическая загрузка трактора в составе тяговых агрегатов определяется по фактическому значению тягового сопротивления выбранной сцепки и всех рабочих машин. (3.2.8)

,

где , - соответственно масса одной машины и сцепки, кг;

- коэффициент сопротивления качению сцепки.

Ранее для было принято усредненное значение =0,16. Значения были определены выше по формулам при расчете .

Фактическая загрузка трактора в данном случае оценивается коэффициентом использования оптимальной силы тяги в виде (3.2.9)

.

При этом для желательно иметь значение 0,85…0,95.

Завершается рекомендация формулой полученного агрегата (например, JD 6920 +СП-11А+2КПС-4).

При компьютерном варианте выполнения расчетов следует получить многовариантные зависимости для всего диапазона изменения соответствующих факторов.

Дата добавления: 2015-06-27