3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ - комбинированная обработка почвы

Поскольку темой данного дипломного проекта, является разработка комбинированного агрегата, то в этом разделе все подпункты выполним на основе данного комбинированного агрегат и комбинированной обработки почвы.

3.1 Агротехнические требования к комбинированной обработке

Взрыхленный слой должен быть мелкокомковатым. Глубина рыхления должна быть равномерной, отклонение средней глубины от заданной допускается не более 1 см, а отдельных значений глубины от средней не более 2 см. Высота гребней обработанного поля не должна превышать 3…4 см. Рабочие органы не должны выворачивать нижний влажный слой на поверхность. Сорные растения должны быть полностью подрезаны, огрехи, и пропуски не допускаются [6].

3.2 Аналитический расчёт состава комбинированного агрегата

3.2.1 Предлагается рассмотреть агрегат состоящий из трактора Т-150К и комбинированного агрегата. Выбираем диапазон агротехнической скорости для данного агрегата 8…12 км/ч. Согласно с агротехнической скоростью выбираем передачу трактора. Это будет вторая передача, на которой теоретическая скорость Vт = 10,0 км/ч и третья передача, на которой теоретическая скорость Vт = 11,4 км/ч. Расчёт будем проводить для двух передач.

3.2.2 Согласно с агротехнической скоростью выбираем передачу трактора. Это будет вторая передача, на которой теоретическая скорость Vр = 10,8 км/ч и третья передача, на которой теоретическая скорость Vр = 11,4 км/ч. Расчёт будем проводить для двух передач.

Определяем тяговое усилие трактора на соответствующих передачах:

Pкр = 10000·Ne·im·ηтр/n·r-Gтр·(f+i),

Где Ne – эффективная мощность двигателя (121,4 кВт);

Im – передаточное число трансмиссии для соответствующей передачи;

ηтр – механический КПД трансмиссии (ηтр = 0,92);

N – номинальная частота вращения коленчатого вала, мин -¹;

R – радиус ведущих колёс, м;

Gтр – масса трактора, кН;

ƒ – коэффициент сопротивления качению (ƒ = 0,19);

I – величина подьёма (i = 0,03)

Ркр2 = 33,2-76,0•(0,11+0,03)=22,56 кН,

Ркр3 = 28,4-76,0•(0,11+0,03)=17,76 кН.

3.2.3 Определяем рабочую скорость движения агрегата, учитывая буксование:

Vр = Vт•(1-(δ/100)), (3.1)

Где Vт – теоретическая скорость, км/ч;

δ – коэффициент буксования (δ = 6…20 % для колёсных тракторов, в нашем случае δ = 11 %).

Vр2 = 10,08•(1-(11/100))=8,97 км/ч,

Vр3 = 11,40•(1-(11/100))=10,15 км/ч.

3.2.4 Определяем максимальную ширину захвата агрегата на второй и третей передачах по формуле:

Вmax = Ркр-Rзч/Кv, (3.2)

Где Ркр – тяговое усилие трактора, кН;

Кv – удельное сопротивление почвы с учётом скорости, кН/м;

Rзч – сопротивление сцепки, кН.

Вmax2 = 22,56/3,88=5,81 м,

Вmax3 = 17,76/3,97=4,47 м.

Известно, что при увеличении скорости увеличивается удельное сопротивление. Величину удельного сопротивления при повышении скорости движения определяем по формуле:

Кv = Ко•[1+П•(Vp-Vo)], (3.3)

Где Ко – удельное сопротивление при скорости 5 км/ч, исходя из условий работы комбинированного машинотракторного агрегата К0 увеличилось на 75%;

Vp – рабочая скорость агрегата, км/ч;

Vo – скорость движения агрегата 5 км/ч;

П – коэффициент прироста удельного сопротивления.

К0 = 1.9·1,75=3,32;

Кv2 = 3,32•[1+0,03•(8,97-5)] = 3,88 кН/м2,

Кv3 = 3,32•[1+0,03•(10,15-5)] = 3,97 кН/м2.

3.2.5 Определяем количество машин в агрегате на второй и третей передаче по формуле:

Nk = Вmax/b, (3.4)

Где Вmax – максимальная ширина агрегата, м;

B – ширина захвата одной машины, м.

Nk2 = 5,81/5,5=1,06 агрегата,

Nk3 = 4,47/5,5=0,81 агрегата.

3.2.6. Дальнейшие расчёты веду для второй передачи. Определяем тяговое сопротивление агрегата по формуле:

Rагр = Кv•Bк•nк, (3.5)

Rагр2 = 3,88•5,5•1=21,34 кН,

3.2.7 Определяем коэффициент использования тягового усилия трактора по формуле:

ηт. у =Rагр/Ркр, (3.6)

ηт. у.2 = 21,34/22,56=0,95,

3.2.8 Определяем сменную производительность по формуле:

Wcм = 0,1•Вр•Vp•Тр, (3.7)

Где Вр – рабочая ширина захвата агрегата, м;

Тр – рабочее время смены, ч.

Вр = Вк•β•n, (3.8)

Где Вк – конструктивная ширина захвата агрегата, м;

β – коэффициент использования ширины захвата агрегата (β = 1);

N – количество машин.

Вр2 = 5,5•1=5,5 м,

Тр = Тсм•τ, (3.9)

Где Тсм – рабочее время, ч;

τ – коэффициент использования времени смены;

Тр = 7•0,8=5,6 часа.

Wcм2 = 0,1•5,5•8,97•5,6=27,63 га/см,

3.2.9 Определим затраты топлива по формуле:

Qга = (Qр•Тр•Qх•Тх• Qз•Тз) / Wcм, (3.10)

Где Qр Qх Qз – соответственно часовой расход топлива за один час рабочих ходов, холостых и на остановках с работающим двигателем;

Тр Тх Тз – соответственно затраченное время на рабочие и холостые проходы и остановки с работающим двигателем.

Для расчёта принимаем Тх = Тз, тогда:

Тх = Тз = (Тсм-Тр)/2, (3.11)

Qга2 = (30•5,6+18•0,7+5•0,7)/27,63=6,66 кг/га,

Основные данные аналитического расчёта комбинированного агрегата, по которым произведён выбор оптимальной передачи для работы, вынесем в сводную таблицу, в которую занесём такие данные как: коэффициент использования тягового усилия, сменная производительность и расход топлива на гектар.

Таблица 3.1 – Показатели расчёта комбинированного агрегата

, Показатели	Обозначение	Результаты
Для второй передачи
Коэффициент использования тягового усилия	ηт. у	0,95
Сменная производительность	Wcм	27,63
Расход топлива на 1 га	Qга	6,66

Таким образом, из данных таблицы видно, что оптимальной передачей для работы на комбинированном агрегате является вторая передача. Так же подтверждена эффективность работы данного агрегата состоящего из трактора Т-150К и комбинированного агрегата.

3.3 Подготовка агрегата к работе

При подготовке агрегата к работе необходимо помнить, что от этого зависит качество выполнения работ на высоком уровне.

Подготовка трактора к работе заключается: Проверяют и регулируют механизм поворота управления трактором. В механизме навески вилки раскосов соединяют с продольными тягами через прорези для лучшего копирования рельефа поля по ширине захвата.

Подготовка комбинированного агрегата к работе заключается в проверке его технического состояния, подтяжке креплений, установке рабочих органов на заданную глубину обработки. Так же необходимо установить комбинированный агрегат на заданную глубину обработки почвы. В данном случае это 12 см. Для этого под опорные колёса подкладывают бруски высотой 10 см и винтовым механизмом добиваются соприкосновения плоскорежущих ножей с поверхностью разметочной площадки.

3.4 Подготовка поля

Эффективность использования агрегата и качество выполняемой работы зависит от правильной подготовки поля, поэтому следует выполнить следующие операции:

·  произвести осмотр поля;

·  освободить от посторонних предметов;

·  оградить опасные участки;

·  участок разбить на загоны;

·  отбить поворотные полосы;

·  выбрать способ движения в данном случае – челночный с петлевыми поворотами.

Необходимо произвести разметку поворотных полос. Ширина поворотных полос зависит от состава агрегата и видов поворотов. Площадь поля 600 га. Длина гона 3000 метров, ширина гона 2000 метров.

Коэфициэнт рабочих ходов определяем по формуле:

где Sp - сумма рабочих ходов;

Sx - сумма холостых ходов.

Sp=Lp·Np,

Где Lp - длина одного рабочего хода,

Lp=Lзаг-2Е

Где Lзаг - общая длина загонки;

Е - ширина поворотной полосы,

Е=3R+е,

Е=3×5+6,15=21,15≈16,5

3.5 Организация работы агрегата в загоне

Проехав 20…30 метров необходимо остановить агрегат и проверить качество обработки почвы и состояние комбинированного агрегата.

При остановке необходимо проверить состояние креплений рабочих органов и их смазку, при необходимости нужно подтянуть крепления.

Далее необходимо проверить качество работы и если есть необходимость, окончательно отрегулировать глубину обработки.

Смежные проходы необходимо проводить с перекрытием 10…15 см. В процессе работы нужно очищать по мере необходимости рабочие органы от сорняков. Поворачивать агрегат на рабочей передаче, используя в случае необходимости пониженный скоростной режим движения.

3.6 Организация контроля и оценки качества работы агрегата

Контролируемые параметры, способы проверки, инструменты проверки и допустимые отклонения необходимо систематизировать и свести в таблицу.

Таблица 3.2 – Контроль качества работы агрегата

Контролируемые параметры	Способ проверки	Инструмент проверки	Допустимые отклонения
1	2	3	4
Глубина обработки рабочими органами	Погружая линейку в почву до твёрдой подошвы. Проверять в начале первого прохода агрегата в 5 местах по ширине захвата агрегата.	Линейка 300 мм	±1 см от заданной глубины обработки
Гребнистость поля	Делают десять замеров по диагонали поля	Линейка 300 мм	Не больше 4 см.
Степень рыхления почвы	Накладыванием рамки 5 раз двигаясь по диагонали и подсчётом количества комков диаметром 5…10 см	Рамка 1х1 м	Не более 8 шт. на 1 м2; комья d > 10 см не допускаются

Продолжение таблицы 3.2

1	2	3	4
Степень подрезания сорняков	Накладыванием рамки 5 раз двигаясь по диагонали поля и подсчётом количества неподрезанных сорняков	Рамка 1х1 м	Неподрезанных сорняков не должно быть
Перекрытие смежных проходов	Проверяют по ширине захвата агрегата	Проверяют визуально	10…15 см

В данном разделе была подтверждена техническая возможность применения комбинированного агрегата для основной обработки почвы.

3.7 Хранение сельскохозяйственной техники.

Хранение – это система мероприятий, направленных на устранения влияния факторов, что снижает эксплуатационные показатели техники в нерабочий период. На машинном дворе изготовляют устройство для улучшения хранения техники, осуществляют принимание, составление, обкатку и регулирование новых машин, дефиктовку и разборку списанной техники. Согласно правил хранения машины устанавливают на хранение: меж сменное – при перерыве в использовании до 10 дней, коротковременное – от 10 дней до 2 месяцев и длительное больше 2 месяцев. Машины нужно сохранять в закрытых помещениях или под навесами. Допускается размещения их на открытых оборудованных площадках при обязательном выполнении работ по консервации, герметизации и демонтажа частей и деталей, что нуждается в хранении на складе.

При хранении техники на площадках поверхность площадок должна быть ровной с уклоном 2-3◦ для слива воды, с твёрдым цельном виде либо в виде отдельных линий (асфальт, бетон) покрытием, что может выдерживать нагрузки машин при транспортировке, машины устанавливают на определённых местах по группам, видам и маркам с выполнением расстояний между ними не меньше: на открытых площадках между машинами в ряду – 0,7, между рядами машин – 6, в закрытых помещениях и под навесами между машинами в ряду и от машин до стен в помещениях – 0,7, между рядами – 1,0 метров. Перед постановкой машин на длительное хранение проверяют их техническое состояние с использованием средств технической диагностики. На меж сменное и кратковременное хранение машины доставляют сразу после окончания работ, а на длительное не позднее 10 дней с момента окончания работ. Машины что работают с пестицидами и минеральными удобрениями, необходимо ставить на хранение сразу после окончания работы.