Разработка операционной технологии выполнения полевых механизированных работ и обоснование оптимального состава машинно-тракторного па

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО  ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

 

 

Кафедра: «Эксплуатация  машинно-тракторного парка»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

Тема: Разработка операционной технологии выполнения полевых механизированных работ и обоснование оптимального состава машинно-тракторного парка.

 

 

 

 

 

                         Выполнил: студент 1 курса, шифр 09015     О.Р. Кириллов

 

                         Проверил:                        ______________ Н.Г. Касимов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ижевск 2010

Содержание

 

1. Разработка операционной  технологии выполнения полевых  механизированных работ

1.1. Назначение культивации.

1.2. Агротехнические требования.

1.3. Выбор трактора  и сельскохозяйственных машин.

1.4. Расчет состава  машинно-тракторного агрегата.

1.5. Определение эксплуатационно-технологических  показателей работ машинно-тракторных  агрегатов.

1.6. Таблица

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1. Назначение культивации

Назначение культивации состоит  в том, чтобы провести рыхление верхнего слоя почвы на заданную глубину без ее оборачивания и перемешивания и при этом уничтожить сорные растения. В группу культиваторов для сплошной обработки почвы (паровых) входят: прицепные КПС-4, КПГ-4 и навесные КПН-4Г, КПН-4А с лапами на жестких и пружинных стойках для ухода за парами и предпосевной обработки почвы на глубину 6-12 см.

Рыхление почвы способствует накоплению и сохранению влаги и питательных  веществ в форме доступной  для усвоения их культурными растениями. Предпосевной культивацией преследуется цель - уничтожить проростки сорняков перед самым посевом и исключить возможность появления их раньше культурных растений, обеспечить доступ воздуха и воды в разрыхленную часть почвы, а также создать ложе для высеваемых семян, которые должны попасть во влажную почву на уплотненный слой. После культивации верхний слой почвы должен быть мелкокомковатым, глубина рыхления равномерной, сорные растения полностью подрезаны, высота гребней взрыхленного слоя не должна превышать 3-4 см.

Рабочие органы культиваторов не должны выносить на поверхность нижний влажный слой почвы. Важнейшими приемами по уходу за пропашными культурами являются: борьба с сорняками и разрушение почвенной корки, сохранение влаги, окучивание растений и подкормка их минеральными удобрениями. Междурядную обработку пропашных культур с подкормкой растений выполняют культиваторами-растениепитателями КРН-4,2; КРН-5,6; КРН-2,8МО; КРН-2,8М и культиваторами-окучниками КОН-2,8ПМ; ОКП-ЗА.

Глубину обработки при культивации  пропашных культур устанавливают  в зависимости от назначения культивации. Величину защитной зоны делают минимальной в зависимости от культуры, порядка культивации, но не допускающей повреждения культурных растений рабочими органами культиватора. Для обработки защитных зон в сочетании с полольными лапами применяют ротационные игольчатые диски, пружинные боровки и быстросъемные щитки. Культивация должна проводиться в установленные агротехнические сроки.

 

1.2. Агротехнические требования

При выполнении любой сельскохозяйственной операции необходимо соблюдать агротехнические требования, которые задаются в виде нормативов и технологических допусков на качество выполнения работ. Должны быть изложены все технологические показатели и нормативы, которые подразделяются на временные (календарные сроки, продолжительность в днях, в часах), количественные (полноту сбора урожая, норму высева семян или посадки, норму внесения удобрений и т.д.) и качественные, показывающие изменения в материалах, подвергающихся воздействию рабочих органов машин (степень крошения, полнота заделки растительных остатков, удобрений, повреждение зерна и др.).

При разработке операционной технологии данной операции в агротехнических  требованиях указывают следующие  основные показатели:

- срок и продолжительность выполнения  работы;

- значения технологических параметров, определяющих качество работы (глубина обработки, способ посева, норма высева или посадки, норма внесения удобрений и др.), здесь же необходимо указать также допустимые отклонения от нормативных показателей и технологических параметров.

Следует обратить внимание на полноту изложения агротехнических требований, чтобы на их основе можно было отрегулировать машины и проверить качество выполнения заданной операции.

 

1.3. Выбор трактора  и сельскохозяйственных машин.

Краткие технические  характеристики

Трактор Т-150 (с двигателем СМД-60)

Номинальная эксплуатационная мощность двигателя, кВт (л.с.)	110 (150)
Частота вращения, об/мин:
коленчатого вала при номинальной  эксплуатационной мощности двигателя	2000
ВОМ	540 и 1000
Диаметр цилиндра, мм	130
Ход поршня, мм	115
Рабочий объем цилиндров, л	9,15
Удельный расход топлива при  номинальной эксплуатационной мощности, г/кВт*ч (г/э. л.с.-ч)	252(185)
Вместимость топливного бака, л	315
Колея, мм	1435
Продольная база, мм	1800
Дорожный просвет (при погруженных почвозацепах), мм	300
Удельное давление на грунт, МПа (кгс/см2)	0,046(0,46)
Габаритные размеры, мм	4935 Х 1850 Х 2915 (высота с воздухоохладителем)
Масса конструктивная, кг	6975

 

 

 

Плуги

Наименование машины Марка машины					Ширина  захвата, м			Масса, кг
Плуг: полунавесной			ПТК-9-35			3,15				2200
прицепной 5-корпусн.			ПЛП-6-35			2,10				1000
навесной			“Труженик У”			1,75				1305
	ПН-8-35			2,80			1900
		ПЛН-4-35			1,40				640

 

 

Культиватор КПС-4

Параметры	Ед.измерения	КПС-4ПП	КПС-4ПН
Показатели назначения
Производительность за час основного  времени	га/ч	4,0-4,08	4,0-4,08
Рабочая ширина захвата	м	4,0	4,0
Рабочая скорость	км/ч	10-12	10-12
Транспортная скорость	км/ч	до 20	до 20
Комбинированность	-	0,5	0,5
Количество обслуживающего персонала	чел	1	1
Габаритные размеры в рабочем  состоянии: - длина  - ширина - высота	мм	6450 4050 1000	4000 4050 1100
Потребляемая мощность	кВт	до 50,0	до 50,0
Основные показатели выполнения технологического процесса: - глубина обработки - гребнистость поверхности, не более - отклонение  средней глубины обработки  - количество комочков размером  от 1 до 25 мм за 1 проход - подрезание сорняков, не менее	см см см %   %	5-12 2,0 ±1,5 80   100	5-12 2,0 ±1,5 80   100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Расчет состава машинно-тракторного агрегата.

 

Правильно скомплектованный МТА должен обеспечить качественное выполнение работ в соответствии с агротехническими требованиями, наивысшую  производительность, наименьшие затраты  труда и средств, хорошую маневренность  и проходимость при переездах с одного участка на другой или внутри загона; нормальные условия труда и безопасность работы.

 

1.4.2 РАСЧЕТ  СОСТАВА ПАХОТНОГО МТА.

1. Определяется сопротивлением  одного плужного корпуса

R_кор=abK_v,

где а – глубина вспашки, м;

 b – ширина захвата одного плужного корпуса, м;

K_v – удельное сопротивление плуга при заданной скорости движения, кН/м².

 

2. Поскольку удельное  сопротивление (К_о) для машин приводится при скорости V_o=5 км/ч, то необходимо произвести перерасчет действительного удельного сопротивления (К_v) при заданной рабочей скорости по общей формуле.

K_v=К_о[1+Δc(V_p – V_o)/100],

где ∆с – темп нарастания удельного тягового сопротивления машины, %;

 V_p – скорость движения МТА на выбранной передача, км/ч.

 

Решение:

Дано: b=0.35м, а=0.19м, ∆с=4%, V_p=8.1 км/ч, К_о=47.5 кН/м².

K_v=47.5 кН/м²[1+4%(8.1 км/ч – 5 км/ч)/100]=53.39 кН/м²

R_кор=0.19м · 0.35м · 53.39 кН/м²=3.55 [кН]

 

 

 

3. Определяется количество  корпусов плуга в агрегате.

 

                      n_kop=P_kp · э/R_kop,                                               

где P_kp – сила тяги на крюке трактора на выбранной работе передаче кН.

э– степень загрузки трактора по силе тяги.

 

Решение:

Дано: P_kp=35.3 кН; э=0.9; R_кор=3.55 [кН].

 

n_kop=35.3 кН · 0.9/3.55 [кН]=8.95 шт.≈9 шт.

 

4. Определяется общее тяговое сопротивление пахотного машинно-тракторного агрегата.

 

R_пл=R_kop · n_kop,

 

Решение:

Дано: R_кор=3.55 [кН]; n_kop=9 шт.

R_пл=3.55 [кН] · 9 шт.=31.95 кН

 

5. Окончательный состав  пахотного агрегата определяется  по действительной степени загрузки  трактора тяговым сопротивлением скомплектованного МТА.

 

э=R_пл/Р_кр,

 

 

 

Решение:

Дано: R_пл=31.95 кН; Р_кр=35.3 кН.

э=31.95 кН/35.3 кН=0.9.

МТА: Т-150В + ПТК-9-35 – агрегат  скомплектован правильно, так как  э=0.9, а диапазон правильно скомплектованного  пахотного агрегата считается 0.75-0.9 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4.3. РАСЧЕТ  КУЛЬТИВАЦИИ

1. Определяется оптимальная  ширина захвата агрегата на  выбранной основной рабочей передаче  трактора при заданном фоне  поля (12…14).

 

              В_опт=Р_кр · э/(K_v1+K_v2+…+K_vn),

где K_v1,  K_v2,  K_vn - удельное сопротивление машин, входящих в состав агрегата, при выбранной рабочей скорости, кН/м.

 

Решение:

Дано: КПС-4 – культиватор; К_к=1.1 кН/м; В_к=4, ∆с=3%; Р_кр=35.3 кН; э=0.9, V_p=8.1 км/ч.

K_v=К_о[1+Δc(V_p – V_o)/100]

K_v=1.1 кН/м[1+3%(8.1 км/ч – 5 км/ч)/100]=1.24 кН/м²

В_опт=(35.3 кН · 0.9)/ 1.24 кН/м²=25.6 м

 

2. Количество машин  в агрегате определяется по  формуле:

 

n=В_опт/В_к,                                                  

где В_к – конструктивная ширина захвата одной машины, м.

 

Решение:

Дано: В_опт=25.6 м; В_к=4 м.

n=25.6 м/4 м≈6.

 

3. Марка сцепок выбирается  по фронту сцепки (12…14), который  определяется 

 

В_сц=В_к · (n–1)

Фронт сцепки В_сц – это расстояние по основному тяговому брусу между крайними точками присоединения удлинителей навесок машин.

 

Решение:

Дано: В_к=4 м; n=6.

В_сц=4·(6-1)=20 м.

Марка сцепки СГ-21

 

4. Определяется общее  тяговое сопротивление культиватора.

 

R_аг=B_к·n· К_v+R_сц.,        

где R_сц – сопротивление сцепки, кН.

 

Решение:

Дано: R_сц=4.0 кН; B_к=4 м; К_v=1.24 кН/м², n=6

R_аг=4 м · 6 · 1.24 кН/м² + 4 кН = 33.76 кН.

 

5. Окончательный состав  машинно-тракторного агрегата определяется  по действительной степени загрузки  трактора тяговым сопротивлением  скомплектованного агрегата.

э=R_аг/Р_кр

 

Решение:

Дано: R_аг=33.76 кН; Р_кр=35.3 кН