Расчет машино-тракторного агрегата в составе трактора К-701 и плуга

Размещено на http://www.allbest.ru

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П. А. СТОЛЫПИНА»

Кафедра Агроинженерии

Индивидуальное задание по дисциплине:

«Механизация растениеводства»

2014



Содержание

трактор плуг вспашка

1. Характеристика технологической операции и объектов, из которых составляют МТА

2. Расчет состава МТА

3. Литература



1. Характеристика технологической операции и объектов, из которых составляют МТА

Трактор К-701 является первой отечественной модификацией трактора К-700. Длительный опыт использования подтверждает надежность, простоту, удобство и эффективность работы на данных машинах. На модели К-701 установлен дизельный двигатель ЯМЗ-240БМ, механическая коробка передач с шестернями постоянного зацепления и фрикционными муфтами переключения передач с гидравлическим приводом, обеспечивающими переключение без разрыва потока мощности. Отдельно от основной комплектации в трактор входят  механизм отбора мощности, реверсивное управление и комплект сдваивания колес. Трактор К-701 универсален и используется при пахоте, культивации посеве и бороновании. Особенность в конструкции трактора К-701 "Кировец" - устройство поворота, состоящее из двух полурам, которые соединены шарниром. Такая конструкци позволяет легко маневрировать, не поворачивая передних колес.

Конструкция трактора до сих пор модернизируется в плане увеличения моточасов. Последняя модель трактора обладает моторесурсом в 8 тысяч часов, что на 2 тысячи больше, чем в более старых образцах. В настоящее время ведется работа по выпуску тракторов с мощностью в 500 лошадинных сил.

Функции К-701

Вспашка - разрез и оборачивание верхнего плодородного слоя почвы отвальным плугом или ножами.

Боронование - предохранение почвы от высыхания и разрушения путем рыхления ее боронами и мотыгами.

Культивация - операция, применяемая для борьбы с сорняками путем их подрезания. Также обеспечивает хорошее крошение почвы, перемешивание и выравнивание поверхности.

Посев - внесение семян в почву. Операция выполняется по-разному. Существует несколько способов внесения семян в почву: рядовой, узкорядный, перекрестный, широкорядный, ленточный, гнездовой, квадратно - гнездовой, пунктирный, совмещенный.

Схема конструкции трактора К-701



Рис. 2Конструкция трактора К-701: 1 -- дизель, 2 -- вентилятор системы отопления, 3 -- редуктор привода насоса, 4 -- гидрораспределитель с редуктором управления поворотом, 5 -- рулевая колонка, 6 -- вентилятор-пылеотделитель, 7 -- сиденье водителя, 8 -- кабина, 9 -- гидробак, 10 -- гидрораспределитель гидросистемы навесного устройства, 11, 14, 20, 22, 24, 25 -- карданные валы, 12 -- соединительная муфта вала отбора мощности, 13-- гидроцилиндр, 15 -- навесное устройство, 1б -- односкоростной редуктор вала отбора мощности, 17 -- задняя полурама, 18 -- колеса, 19 -- тормозная камера, 21 -- шарнирное устройство рамы и промежуточная опора, 23 -- коробка передач, 26 -- стояночный тормоз, 27 -- ведущий мост, 28 -- передняя полурама, 29 -- водяной насос, 30 -- котел обогрева, 31 -- радиатор системы охлаждения дизеля, 32 -- масляный радиатор дизеля коробки передач, 33 -- масляный радиатор гидросистемы управления поворотом.

Технические характеристики трактора К-701

Модель машины	К-701
Двигатель	ЯМЗ-240 БМ 2
Номинальная мощность двигателя	220 (300)
Масса(кг) с с/х навеской	13750
Масса (кг) без оборудования	11450
Длина без навесной системы	6400
Длина с с/х навеской	6850
Ширина	2900
Тип трансмиссии	Механическая, с постоянным зацеплением шестерен с гидромуфтами с переключением скоростей без разрыва потока мощности, с независимым валом отбора мощности.
Муфта	Полужесткая муфта с резиновыми элементами работающими на сжатие. В одном картере с муфтой смонтирован редуктор привода шестеренных насосов гидросистем управления поворотом и навесным устройством.
Число передач переднего хода	16
Число передач заднего хода	8
Рабочее давление в гидросистеме коробки передач, МПа (кг./кв.см)	0,8-1,0 (8,0-10,0)
Карданные передачи	Открытого типа с игольчатыми подшипниками
Шины стандартные	ФД-12 28.1 R26
Рулевое управление	Гидравлическое с силовым приводом. Регулируемая рулевая колонка
Тормозная система	Двухконтурная, рабочие тормоза пневматически управляемые барабанного типа, стояночный - с пружинным энергоаккумулятором.
Максимальная грузоподъемность навесной системы по ГОСТ 7057-81, кН (кг), не менее	55 (5500)
С/х навеска	Трех точечная с гидроприводом

Плуг ПЛН-8-40 (навесной)

Навесной плуг ПЛН-8-40 предназначен для вспашки почвы под зерновые и технические культуры на глубину до 30 см. Процесс обработки почвы выполняется следующим образом: верхний слой почвы на глубину до 12 см подрезается предплужником, затем переворачивается и укладывается на дно борозды. Слой закрывается пластом, который поднимается и оборачивается основным корпусом. В результате достигается глубокая заделка сорняков и растительных остатков.



Технические характеристики ПЛН-8-40

Производительность (Га/ч)	До 2,80
Конструктивная ширина захвата	2,8±0,05
Количество корпусов (шт)	8
Масса сухого плуга (кг)	1860±56
Габаритные размеры	-длина 7000±200 -ширина 3890±100 -высота 1710±50
Глубина пахоты (см)	До 30
Глубина пахоты предплужника (см)	До 12
Рабочая скорость движения	До 10
Расстояние от опорной плоскости корпусов до плоскости нижней рамы(мм)	620
Расстояние между корпусами по ходу плуга (мм)	800±25
Тип корпуса	Культурный
Ширина захвата (мм)	-корпуса 350±15
Дорожный просвет (мм)	-предплужника 230
Транспортная скорость(км/ч)	До 12
Обслуживающий персонал	Тракторист
Агрегатируется с тракторами 5 тягового класса	К-701, К-700А, К-744P, К-744P1, К-744P2



2. Расчет состава МТА

Задача1

1 Рассчитать количество корпусов для плуга, выбрать марку и определить коэффициент загрузки трактора по тяговому усилию на вспашке при скорости движения на двух передачах.

Условия:

1.Трактор К-701 7. VР =до 10 км/ч

2.Мощность двигателя 220,8 кВт 8. Вк корп = 32 см

3.Тяговый класс - 5

4.К0 =35…60 кН/м²

5.а =20 см

6. ПЛН 8-40

К0 - Удельное сопротивление поперечного сечения пласта почвы, кН/м

а - глубина вспашки почвы, м

VР - рабочая скорость агрегата, км/ч

P^н_кр - сила тяги на крюке трактора по передачам, кН

В_{к корп} - ширина захвата корпуса, м

Решение:

V¹ = 6,13 км/ч P_кр¹ = 13 кН

V ³= 8,61 км/ч P³_кр = 7,85 кН

Наращиваем сопротивление по скорости:

К₀ ¹ = 40+ 5% = 42 кН/м²

К₀ ³ = 40 +17,5% =47 кН/м²

Определяем количество корпусов по формуле:

n ₁ = P_кр : К₀*а* В_к,

n ₁ ¹= 13кН: 42 кН/м²*0,12м*0,32м = 5 корпусов

n ₁³ = 7,85 кН:47кН/м²*0,12м*0,32м = 3корпуса,



Далее определяем ширину захвата плуга:

В_пл. = В_к * n ₁

В_пл¹ = 0,32м*5 = 1,6 м

В_пл³ = 0,32м*3 = 0,96 м

Далее определяем фактическое тяговое сопротивление агрегата, кН

R_агр = К₀* а* В_пл

R_агр¹ = 42 кН/м *0, 2м*1,6 м = 13,44 кН

R_агр³= 47 кН/м* 0, 2м*1,96м = 18,424 кН

Определяем коэффициент загрузки трактора:

µ = Rагр: Pкр,

µ ¹= 13,44:13кН = 1,03

µ ³ = 18,424:7,85кН = 2,34

Вывод: Коэффициент загрузки трактора больше на 3 передаче, поэтому скомплектованный агрегат будет лучше работать на 3 передаче.

Задача 2. Рассчитать количество сельскохозяйственных машин и МТА и определить коэффициент загрузки трактора по тяговому усилию для заданной операции, выполняемой трактором при скорости движения на двух передачах.

Условие:

1. К-701

2. Тяговый класс - 5

3. К = 1,0- 0,4 кН/м

4. Операция: посев зерновых

5. БЗТС-1,0( прицепная)

6. B_{к маш =} 3,2 м

7. Фон: отвальный

8. V_р= до 10 км/ч

Решение:

V⁴ = 8,61 км/ч P_кр ⁴ = 6,3 кН

V³=9,54 км/ч P_кр ³= 7,85 кН

Наращиваем сопротивление по передачам:

К⁴ = 0,4+ 25% =0,5 кН/м

К³ = 0,4 + 17,5% =0,47 кН/м,

Находим максимальную ширину захвата агрегата

Bmax 4= 6,3 кН / 0,5 кН/м = 12,6м

Bmах 3= 7,85кН / 0,47 кН /м = 16,7м,

Затем находим количество машин

n4 = 12,6м / 3,2м = 4 корпуса

n 3= 16,7м / 3,2м = 6 корпусов,

Далее находим ширину захвата агрегата,

Вк агр4= 3,2 * 4 = 12,8

Bк агр3= 3,2* 6 = 19,2

Находим фон поля:

Ф⁴ = 3,2*(4-1) =9,6 м

Ф³= 3,2*(6-1) =16 м

СГ-16 - Сцепка

Затем находим фактическое тяговое сопротивление агрегата:

R_агр ⁴ = 12,8 м * 0,5 кН/м+2 = 8,4 кН

R_агр³ = 19,2м * 0,47кН/м+2 = 11,024 кН

Находим коэффициент загрузки двигателя,

µ⁴= 8,4 кН: 6,3кН = 1,3

µ³ = 11,024 кН: 7,85 кН = 1,4 - двигатель перегружен, нужно убавить скорость.

Вывод: Скомплектованный агрегат будет работать лучше, если убрать количество машин или уменьшить скорость на обеих передачах.

Задача 3. Определить сменную производительность и расход топлива для МТА производящего заданную операцию на тех же передачах.

Расчет производительности агрегата по передачам определяется по формуле:

W_см = 0, 1 * В_к * в* V_к * б * T_см * ґ

Т_с = 7ч - время смены

в = 0,85 - 0,90 - коэффициент использования ширины захвата,

ґ = 0, 80 - коэффициент использования времени смены,

В_к - конструктивная ширина захвата машины или агрегата (м)

W_cм ⁴ = 0, 1 * 11,76м* 0,90 * 10,06км/ч * 0, 85 * 7ч * 0,90 = 57,01 га/см

W_см³ = 0, 1 * 16,66м* 0,90* 8,61км/ч* 0, 85*7ч*0, 90 = 69,13 га/см

Вывод: На 3 передаче производительность выше, поэтому выгоднее работать на 3 передаче.

Погектарный расход топлива по передачам

G_га - погектарный расход топлива, кг/га определяется по формуле:

G_га = G_ч * Т_р + G_хп *Т_хп + G_рд * Т_рд / W_см

G_га⁴= 8 * 6,3 + 5*0,63 + 1,1 * 0, 5: 57,01 = 54,1: 57,01 = 0,94кг/га

G_га³ =8 * 6,3 + 5*0,63 + 1,1 * 0, 5:69,13= 54,1:69,13 = 0,78 кг/га

Т_р = 7 * 0,90 = 6,3

Т_хп = 10% от 6,3 = 0,63

Т_рд =0,5

G_ч - Часовой расход топлива при полной нагрузке двигателя, кг/ч

Т_р - Рабочее время, в течение него производится полезная работа, ч

G_хп - Расход топлива на холостые повороты, кг/ч

Т_хп - Время, затраченное на холостые повороты, ч

G_рд - Расход топлива при остановке трактора с работающим двигателем, кг/ч

Т_рд - время, затраченное на холостую работу двигателя при остановке, ч

Задача 4. Перевести в условные эталонные гектары объем выполненной работы в физических гектарах агрегатом на заданной операции при заданной норме сменной выработке.

W_{см. эт. га} = µ*T_cм µ = 0,53

W_{см. эт. га} = 7ч * 0,53 = 3,71

n = 60/15 =0,5 n = V_физ.га/W_см

V_{усл. эт. га} = 3,71 * 4 = 14,84 V_{усл.эт.га} = n * W_{см. эт. га}

V_физ.га - Объем работы

N - Количество нормосмен

W_см - сменная производительность

µ - Коэффициент перевода физических тракторов в условные,

V_{усл.эт.га} - Объем выполненной работы в условных эталонных га,

Сравнение оценочных показателей

Операция: Посев зерновых.

Трактор К-701



3. Литература

1. "Моделист-Конструктор" 1983, №4

2. http://www.fermerbezhlopot.ru

3. http://www.plugiru.ru

4. Справочник механизатора/И.В. Горбачев, Б.С. Окнин, С 74 В.М. Халанский и др., под ред. А. Н. Карпенко - 3 е изд., перераб. И доп. - М. Агропромиздант, 1986. - 320 с.

Размещено на Allbest.ru