Улучшение показателей использования зерноуборочных комбайнов за счет совершенствования технического обслуживания ременных передач
Математическая модель оценки влияния техобслуживания ременных передач зерноуборочных комбайнов на показатели их использования и качество работы. Анализ изменения натяжения клиновых ремней в процессе эксплуатации. Исследование надежности агрегатов.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | монография |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.04.2019 |
Размер файла | 1,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Нами установлена математическая зависимость ф от длины гона поля l (4.2), позволяющая также прогнозировать сменную производительность зерноуборочного комбайна СК-5М на прямом комбайнировании зерновых колосовых культур в условиях Республики Дагестан
, (4.2)
Рис. 4.2. Зависимость ф от длины гона поля
где l - длина гона поля, км, Вр - рабочая ширина захвата жатки комбайна, м.
Исследования использования зерноуборочных комбайнов проводились на полях с различной урожайностью зерновых колосовых культур. Результаты показали, что коэффициент использования времени смены не остается постоянным при изменении урожайности зерносоломистой массы. Статистические данные позволили получить значения коэффициента использования времени смены при различной урожайности по зерну и различных соотношениях массы зерна к массе соломы в. Результаты представлены на рис. 4.3.
Значения коэффициента использования времени смены изменяются при увеличении урожайности 0,7 до 2,5 т/га и соотношении массы зерна к массе соломы 1: 0,8, 1 : 1.2 и 1 : 1,5 соответственно от 0,74 до 0,62, от 0,71 до 0,58 и от 0,68 до 0,55. Средние значения коэффициента использования времени смены при соотношении массы зерна к массе соломы 1: 0,8, 1 : 1.2 и 1 : 1,5 соответственно равны 0,69; 0,64 и 0,62.
Существенное влияние на значения коэффициента использования времени смены оказывают метеорологические условия во время уборки зерновых колосовых культур, которые определяют влажность зерна и соломы. При повышении влажности зерна и соломы увеличивается вероятность возникновения технологических отказов и неисправностей, связанных с забиванием рабочих органов комбайна.
Рис. 4.3. Зависимость ф от урожайности и соотношения массы зерна к массе соломы в зерновых колосовых культур
В результате экспериментальных исследований получены зависимости изменения коэффициента использования времени смены от влажности зерна убираемой культуры Wз, рис.4.4.
Рис. 4.4. Зависимость ф от влажности зерна Wз и соотношения массы зерна к массе соломы в зерновых колосовых культур
Результаты исследований показали, что коэффициент использования времени смены снижается при увеличении влажности зерна Wз и соломистости хлебной массы в. Этот факт подтверждает положение о необходимости правильного выбора сроков уборки зерновых колосовых культур.
Полученные данные позволили построить номограмму определения коэффициента использования времени смены от ряда факторов, рис.4.5.
Таким образом, полученные зависимости коэффициента использования времени смены от различных факторов позволяют на первом этапе провести прогноз выработки зерноуборочных комбайнов в течение смены в конкретных условиях уборки зерновых культур.
4.2 Потери зерна за зерноуборочными комбайнами
Уборку зерновых колосовых культур в условиях Республики Дагестан в настоящее время проводят двумя способами - прямым и раздельным комбайнированием. Однако прямое комбайнирование применяют на 90% уборочных площадей. В связи с этим, в настоящей работе дается оценка потерь зерна за зерноуборочными комбайнами при прямом комбайнировании. Кроме того, в соответствии с представленной в главе 1 классификацией видов потерь зерна при уборке, мы рассматривали прямые механические потери зерна за жаткой комбайна в виде свободного зерна, срезанных и несрезанных колосьев, за молотильным устройством в виде недомолота в соломе, недомолота в полове, распыла зерна от дробления, за соломотрясом в виде свободного зерна в соломе, за очисткой в виде свободного зерна в полове, за элеваторами, шнеками и в местах соединения в виде россыпи зерна. Потери зерна определялись в соответствии с методикой исследования, представленной ранее. Наряду с указанными потерями определялись потери зерна от продолжительности уборки.
При экспериментальных исследованиях зерноуборочный комбайн был технически исправен и отрегулирован в соответствии с инструкцией по эксплуатации для данных условий уборки. Влажность зерна во время экспериментальных исследований находилась в пределах 11 - 14%.
Прямые механические потери зерна за жаткой и молотилкой комбайна определяли в зависимости от скорости движения: 3,0; 4,5; 6,0 и 7,5 км/ч.
Результаты оценки потерь зерна за жаткой комбайна в виде свободного зерна и в колосе в зависимости от скорости движения комбайна представлены на рис.4.5. Данные показывают, что с увеличением скорости движения комбайна потери свободным зерном увеличиваются от 0,08% при скорости 3,9 км/ч до 0,22% при скорости 7,5 км/ч. Такая тенденция изменения потерь свободного зерна за жаткой комбайна объясняется тем, что при увеличении скорости движения комбайна увеличивается линейная скорость планок мотовила, при этом растет сила удара по колосу и тем самым увеличивается обмолот зерна. Потери зерна колосом минимальны при скорости комбайна 6,0 км/ч. Следует отметить, что суммарные потери жаткой комбайна на всем диапазоне рабочих скоростей не превышали агротехнически допустимый уровень - 1%.
Рис. 4.5. Изменение потерь зерна за жаткой комбайна от скорости движения
Результаты экспериментальных исследований потерь за молотильным устройством в виде недомолота в соломе, недомолота в полове, распыла зерна от дробления, за соломотрясом в виде свободного зерна в соломе, за очисткой в виде свободного зерна в полове, за элеваторами, шнеками и в местах соединения в виде россыпи зерна в зависимости от скорости движения комбайна представлены на рис. 4.6. Из представленных данных следует, что потери свободным зерном за молотильным устройством больше потерь колосом. Оба вида потерь растут с увеличением рабочей скорости комбайна. Суммарные потери зерна молотильным устройством не превышают допустимый уровень потерь (1,5%) на рабочих скоростях зерноуборочного комбайна до 7,3 км/ч.
Рис.4.6. Изменение потерь зерна за молотилкой от скорости движения
Рис. 4.7. Изменение потерь зерна от продолжительности уборки
Результаты исследований потерь зерна озимой пшеницы и ярового ячменя от продолжительности уборки представлены на рис. 4.7.
Определено, что потери не превышают допустимый уровень в 2,5% (за жаткой - 1% и за молотильным устройством - 1,5%) при уборке озимой пшеницы до 5 дней, а ярового ячменя - до 7 дней. Затем потери зерна резко увеличиваются - на каждый день приходится в среднем 1,39% потерь озимой пшеницы и 1,51% потерь ярового ячменя.
Экспериментальные данные показывают, что в среднем по убираемым культурам на каждый день уборки потери зерна увеличиваются на 1,17%.
Таким образом, для Республики Дагестан оптимальный срок уборки озимой пшеницы прямым комбайнированием 5 дней, а ярового ячменя - 7 дней.
4.3 Анализ надежности зерноуборочных комбайнов
Уровень надежности зерноуборочных комбайнов СК-5М «Нива» оценивался по результатам сплошного и выборочного хронометража работы комбайнов в хозяйствах Республики Дагестан.
При оценке надежности зерноуборочного комбайна он условно расчленялся на составляющие системы, наименование которых дано в табл. 4.3. Каждая система оказывает влияние на надежность комбайна. Причем, отказ одной из систем приводит зерноуборочный комбайн в неработоспособное состояние.
Оценка надежности каждой системы осуществлялась по наработке на отказ (t0i) и коэффициенту готовности (Кгi).
Наработка на отказ зерноуборочного комбайна в целом определялась по выражению:
t0 = 1/(?1/ t0i), (4.3)
Коэффициент готовности отдельной системы и комбайна в целом рассчитывался соответственно по выражениям (2) и (3):
Кгi = t0i /( t0i + tвi), (4.4)
где tвi - продолжительность восстановления работоспособного состояния системы;
Кг = 1/{1 + ?[(1/ Кгi ) - 1]}. (4.5)
Результаты расчета коэффициента готовности систем зерноуборочного комбайна по формуле (4.4) после обработки статистической информации по наработке на отказ и продолжительности восстановления работоспособного состояния систем представлены в табл. 4.3.
Таблица 4.3 Показатели надежности систем зерноуборочного комбайна СК-5М
Наименование системы |
t0i, ч |
tвi, ч |
Кгi |
|
Жатвенная часть |
252 |
0,9 |
0,996 |
|
Несущая система |
67 |
0,8 |
0,988 |
|
Молотильный аппарат |
1113 |
1,6 |
0,999 |
|
Сепарирующие органы |
126 |
2,2 |
0,983 |
|
Транспортирующие органы молотилки |
364 |
2,6 |
0,993 |
|
Бункер с выгрузным устройством |
411 |
1,3 |
0,997 |
|
Механические передачи (ременные и цепные) |
51 |
0,7 |
0,986 |
|
Двигатель |
242 |
2,7 |
0,989 |
|
Вспомогательные агрегаты двигателя |
700 |
2,5 |
0,996 |
|
Трансмиссия |
89 |
3,4 |
0,963 |
|
Тормозная система |
323 |
1,5 |
0,995 |
|
Ходовая система |
575 |
1,0 |
0,998 |
|
Гидравлическая система |
124 |
1,2 |
0,990 |
|
Электрооборудование и сигнализация |
1049 |
0,8 |
0,999 |
|
Приборы, контролирующие работу двигателя |
1128 |
0,8 |
0,999 |
|
Кабина с площадкой управления |
1965 |
1,2 |
0,999 |
|
Оборудование для уборки незерновой части урожая |
924 |
0,9 |
0,999 |
Из данных, представленных в табл. 4.3 следует, что лимитирующими надежность зерноуборочного комбайна являются: несущая система, сепарирующие органы, трансмиссия и механические передачи.
Расчеты по зависимостям (4.3) и (4.5) показали, что наработка на отказ зерноуборочного комбайна СК-5М «Нива» в эксплуатационных условиях Республики Дагестан равна 11,68 ч, а коэффициент готовности - 0,882.
Таким образом, результаты исследований показали, что уровень надежности зерноуборочных комбайнов СК-5М «Нива» в рядовых условиях эксплуатации находится на низком уровне, не соответствует нормативным значениям и его необходимо повышать.
Выше показано, что надежность зерноуборочного комбайна лимитируют, в частности механические передачи, которые включают ременные и цепные привода рабочих органов. Рассмотрим более детально СК-5М «Нива».
Результаты исследований наработки на отказ ременных передач to 11 поставленных под наблюдение в течение 3 уборочных сезонов зерноуборочных комбайнов представлены в табл. 4.4. В данной таблице представлены также результаты расчетов среднего квадратического отклонения у и коэффициента вариации х наработки на отказ отдельных ременных передач зерноуборочных комбайнов.
Таблица 4.4 Наработка на отказ ременных передач СК-5М
Наименование привода |
Наработка на отказ, ч |
to, ч |
у, ч |
х |
|
Зернового шнека |
35,48,64,69,73,78,83,88,89,89,93,105,114, 116,123,140,168 |
92,647 |
32,024 |
0,346 |
|
Вариатора жатки |
4,13,37,53,58,60,65,73,79,93,98,126,130 |
68,385 |
27,216 |
0,398 |
|
Главного контрпривода |
21,29,31,52,59,63,65,71,74,79,87,100,101, 103,105,105, 116,116,130, 133,161 |
85,762 |
35,706 |
0,416 |
|
Соломотряса |
60,77,83,90,95,98,106,112,114,117,123,124, 137,143,148, 166,168 |
115,350 |
29,529 |
0,256 |
|
Заднего контрпривода |
52,88,92,97,101,105,108,109, 121,134,157 |
105,818 |
77,416 |
0,732 |
|
Отбойного битера |
48,78,93,98,101,105,117,134,161 |
103,889 |
56,318 |
0,542 |
|
Колебательного вала |
45,70,79,86,97,99,102,114,123,128, 140,161 |
103,667 |
30,610 |
0,295 |
|
На ходовую часть |
13,21,28,34,34,40,40,41,46,47,49,50,51,57,63,68, 71,71,75,77,79,80,81,82,83,87,89,90,93,100,100, 106,106,123,125,134,137,137,148,167,169,174 |
82,095 |
40,110 |
0,489 |
|
Вентилятора очистки |
37,48,71,76,79,92,92,97,101,107,124,131,155,168 |
98,429 |
45,669 |
0,464 |
|
Наклонного транспортера |
11,15,22,41,44,48,59,66,67,91,91,93,95,98,111, 118,120,148 |
74,333 |
38,012 |
0,511 |
|
Барабана |
8,18,29,34,36,37,44,48,54,57,59,60,60,64,77,83,88, 97,99,101,104,107,108,108,111,125,131,137,145, 147,163 |
81,903 |
40,531 |
0,495 |
Результаты исследований показали, что за время наблюдения зафиксировано 205 отказов ременных передач. Установлено, что 89% отказов ременных передач происходит по причинам потери необходимого натяжения ремня и несвоевременного натяжения его. Следствием данных причин является спадение ремня со шкивов, остановка комбайна для установки ремня и регулировки его натяжения. Остальные отказы ременных передач связаны с разрывами и расслоением ремней, связанных, как правило, с их старением.
Среднее количество отказов за 1 сезон на 1 комбайн составило 6,21.
Наименьшую наработку на отказ имеют ременные передачи приводов: вариатора жатки (to = 68,385 ч), наклонной камеры (to = 74,333 ч) и ходовой части (to = 82,095 ч). Чаще всего теряют работоспособность ременные передачи привода ходовой части (42 отказа) и привода барабана (31 отказ). Средняя наработка на отказ ременных передач составила 89,1 ч.
Для повышения надежности указанных ременных передач необходимо рассмотреть возможные пути достижения поставленной цели.
Возможны несколько вариантов повышения надежности ременных передач, среди которых мы предлагаем следующие:
Установление индивидуальной периодичности обслуживания ременных передач;
Установка на каждую ременную передачу сигнализатора ослабления натяжения;
Изменение предельного максимального натяжения.
Все предложенные пути повышения надежности ременных передач возможно реализовать в условиях рядовой эксплуатации зерноуборочных комбайнов.
Для установления индивидуальной периодичности обслуживания ременных передач необходимо знать вероятность безотказной работы их, которая является одним из основных показателей надежности, отнесенных к заданной наработке.
При вероятностной оценке вышеназванного показателя надежности используют функцию распределения P(t) и функцию плотности вероятности отказа f(t).
На основании информационных данных составлен статистический ряд наработок на отказ ременных передач исследуемых зерноуборочных комбайнов СК-5М (табл. 4.2). В дальнейшем все отказы сгруппированы в интервалы. Количество интервалов статистического ряда определялось по зависимости nу = vn (здесь n - суммарное количество точек информации). Кроме того, необходимо учесть, что количество точек информации в интервалах статистического ряда должно быть не менее 5.
Величину одного интервала Дtо определяем из уравнения
Дtо = (Дtоmax - Дtоmin )/ nу , (4.6)
где Дtоmax, Дtоmin - соответственно наибольшее и наименьшее значения наработки на отказ ременной передачи, представленные в статистическом ряду. Дtо
В табл. 4.5 представлен расчет показателей безотказности ременных передач зерноуборочного комбайна СК-5М.
Таблица 4.5 Расчет показателей безотказности ременных передач СК-5М
Интервал группировки, ч |
Дtоi |
ni |
? ni |
f(tоi)10-2 |
Р( tо) |
tоi |
lntоi |
-lntоi |
ln|-lnР (tоi)| |
P(tоi) |
f(tоi) 10-2 |
|
Привод зернового шнека |
||||||||||||
0…35 |
35 |
1 |
1 |
0,168 |
0,941 |
17,5 |
2,86 |
0,061 |
-2,797 |
0,946 |
0,490 |
|
36…70 |
35 |
6 |
7 |
1,176 |
0,588 |
52,5 |
3,96 |
0,269 |
-1,313 |
0,714 |
0,747 |
|
71…105 |
35 |
5 |
12 |
0,840 |
0,294 |
87,5 |
4,47 |
1,224 |
0,202 |
0,459 |
0,667 |
|
106…140 |
35 |
4 |
16 |
0,672 |
0,059 |
122,5 |
4,81 |
1,430 |
0,358 |
0,259 |
0,467 |
|
141…175 |
35 |
1 |
17 |
0,168 |
- |
157,5 |
5,06 |
1,621 |
0,483 |
0,130 |
0,275 |
|
Привод вариатора жатки |
||||||||||||
0…35 |
35 |
2 |
2 |
0,440 |
0,846 |
17,5 |
2,86 |
0,167 |
-1,789 |
0,884 |
0,954 |
|
36…70 |
35 |
5 |
7 |
1,100 |
0,461 |
52,5 |
3,96 |
0,774 |
-0,256 |
0,511 |
1,005 |
|
71…105 |
35 |
4 |
11 |
0,879 |
0,153 |
87,5 |
4,47 |
1,877 |
0,630 |
0,229 |
0,593 |
|
106…140 |
35 |
2 |
13 |
0,440 |
- |
122,5 |
4,81 |
- |
- |
0,084 |
0,262 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
157,5 |
5,06 |
- |
- |
0,026 |
0,009 |
|
Привод главного контрпривода |
||||||||||||
0…35 |
35 |
3 |
3 |
0,408 |
0,857 |
17,5 |
2,86 |
0,154 |
-1,869 |
0,897 |
0,857 |
|
36…70 |
35 |
7 |
10 |
0,952 |
0,524 |
52,5 |
3,96 |
0,272 |
-1,303 |
0,555 |
0,959 |
|
71…105 |
35 |
5 |
15 |
0,680 |
0,286 |
87,5 |
4,47 |
1,252 |
0,225 |
0,274 |
0,624 |
|
106…140 |
35 |
5 |
20 |
0,680 |
0,048 |
122,5 |
4,81 |
3,037 |
1,111 |
0,114 |
0,311 |
|
141…175 |
35 |
1 |
21 |
0,136 |
- |
157,5 |
5,06 |
- |
- |
0,041 |
0,128 |
|
Привод соломотряса |
||||||||||||
0…35 |
35 |
0 |
0 |
0 |
1,0 |
17,5 |
2,86 |
0 |
- |
0,999 |
0,017 |
|
36…70 |
35 |
1 |
1 |
0,168 |
0,941 |
52,5 |
3,96 |
0,061 |
-2,780 |
0,943 |
0,402 |
|
71…105 |
35 |
5 |
6 |
0,840 |
0,647 |
87,5 |
4,47 |
0,435 |
-0,831 |
0,661 |
1,201 |
|
106…140 |
35 |
7 |
13 |
1,176 |
0,235 |
122,5 |
4,81 |
1,448 |
0,370 |
0,220 |
1,044 |
|
141…175 |
35 |
4 |
17 |
0,672 |
- |
157,5 |
5,06 |
- |
- |
0,019 |
0,183 |
|
Привод заднего контрпривода |
||||||||||||
0…35 |
35 |
0 |
0 |
0 |
1,0 |
17,5 |
2,86 |
0 |
- |
0,999 |
0,020 |
|
36…70 |
35 |
1 |
1 |
0,260 |
0,909 |
52,5 |
3,96 |
0,095 |
-2,350 |
0,932 |
0,501 |
|
71…105 |
35 |
5 |
6 |
1,300 |
0,454 |
87,5 |
4,47 |
0,790 |
-0,236 |
0,582 |
1,441 |
|
106…140 |
35 |
4 |
10 |
1,039 |
0,091 |
122,5 |
4,81 |
2,397 |
0,874 |
0,125 |
0,848 |
|
141…175 |
35 |
1 |
11 |
0,260 |
- |
157,5 |
5,06 |
- |
- |
0,034 |
0,049 |
|
Привод отбойного битера |
||||||||||||
0…35 |
35 |
0 |
0 |
0 |
1,0 |
17,5 |
2,86 |
0 |
- |
0,998 |
0,034 |
|
36…70 |
35 |
1 |
1 |
0,317 |
0,889 |
52,5 |
3,96 |
0,118 |
-2,140 |
0,915 |
0,563 |
|
71…105 |
35 |
5 |
6 |
1,587 |
0,333 |
87,5 |
4,47 |
1,100 |
0,095 |
0,565 |
1,346 |
|
106…140 |
35 |
2 |
8 |
0,635 |
0,111 |
122,5 |
4,81 |
2,198 |
0,788 |
0,142 |
0,827 |
|
141…175 |
35 |
1 |
9 |
0,317 |
- |
157,5 |
5,06 |
- |
- |
0,008 |
0,086 |
|
Привод колебательного вала |
||||||||||||
0…35 |
35 |
0 |
0 |
0 |
1,0 |
17,5 |
2,86 |
0 |
- |
0,996 |
0,071 |
|
36…70 |
35 |
2 |
2 |
0,476 |
0,833 |
52,5 |
3,96 |
0,183 |
-1,699 |
0,883 |
0,658 |
|
71…105 |
35 |
5 |
7 |
1,190 |
0,417 |
87,5 |
4,47 |
0,875 |
-0,134 |
0,539 |
1,200 |
|
106…140 |
35 |
4 |
11 |
0,952 |
0,083 |
122,5 |
4,81 |
2,489 |
0,912 |
0,169 |
0,771 |
|
141…175 |
35 |
1 |
12 |
0,238 |
- |
157,5 |
5,06 |
- |
- |
0,020 |
0,156 |
|
Привод на ходовую часть |
||||||||||||
0…35 |
35 |
5 |
5 |
0,340 |
0,881 |
17,5 |
2,86 |
0,099 |
-2,304 |
0,912 |
0,795 |
|
36…70 |
35 |
11 |
16 |
0,748 |
0,619 |
52,5 |
3,96 |
0,519 |
-0,655 |
0,567 |
1,012 |
|
71…105 |
35 |
15 |
31 |
0,612 |
0,262 |
87,5 |
4,47 |
1,339 |
0,292 |
0,268 |
0,666 |
|
106…140 |
35 |
7 |
38 |
0,476 |
0,095 |
122,5 |
4,81 |
2,354 |
0,856 |
0,101 |
0,311 |
|
141…175 |
35 |
4 |
42 |
0,272 |
- |
157,5 |
5,06 |
- |
- |
0,031 |
0,113 |
|
Привод вентилятора очистки |
||||||||||||
0…35 |
35 |
0 |
0 |
0 |
1,0 |
17,5 |
2,86 |
0 |
- |
0,996 |
0,071 |
|
36…70 |
35 |
2 |
2 |
0,408 |
0,857 |
52,5 |
3,96 |
0,154 |
-1,869 |
0,883 |
0,658 |
|
71…105 |
35 |
7 |
9 |
1,429 |
0,357 |
87,5 |
4,47 |
1,030 |
0,030 |
0,539 |
1,200 |
|
106…140 |
35 |
3 |
12 |
0,612 |
0,143 |
122,5 |
4,81 |
1,945 |
0,665 |
0,169 |
0,771 |
|
141…175 |
35 |
2 |
14 |
0,408 |
- |
157,5 |
5,06 |
- |
- |
0,020 |
0,156 |
|
Привод наклонного транспортера |
||||||||||||
0…35 |
35 |
3 |
3 |
0,476 |
0,833 |
17,5 |
2,86 |
0,183 |
-1,699 |
0,865 |
1,021 |
|
36…70 |
35 |
6 |
9 |
0,952 |
0,500 |
52,5 |
3,96 |
0,693 |
-0,367 |
0,501 |
0,938 |
|
71…105 |
35 |
5 |
14 |
0,794 |
0,222 |
87,5 |
4,47 |
1,505 |
0,409 |
0,239 |
0,555 |
|
106…140 |
35 |
3 |
17 |
0,476 |
0,056 |
122,5 |
4,81 |
2,882 |
1,059 |
0,100 |
0,267 |
|
141…175 |
35 |
1 |
18 |
0,159 |
- |
157,5 |
5,06 |
- |
- |
0,037 |
0,111 |
|
Привод барабана |
||||||||||||
0…35 |
35 |
6 |
6 |
0,553 |
0,806 |
17,5 |
2,86 |
0,138 |
-1,980 |
0,879 |
0,920 |
|
36…70 |
35 |
12 |
18 |
1,106 |
0,419 |
52,5 |
3,96 |
0,601 |
-0,508 |
0,541 |
0,900 |
|
71…105 |
35 |
7 |
25 |
0,645 |
0,194 |
87,5 |
4,47 |
1,130 |
0,122 |
0,331 |
0,682 |
|
106…140 |
35 |
4 |
29 |
0,369 |
0,065 |
122,5 |
4,81 |
2,333 |
0,847 |
0,129 |
0,307 |
|
141…175 |
35 |
2 |
31 |
0,184 |
- |
157,5 |
5,06 |
- |
- |
0,054 |
0,142 |
Функция плотности и вероятность безотказной работы ременных передач определялись по зависимостям
f(- tо) = ni/nДtо , (4.7)
где ni - количество отказов в данном интервале;
Р(- tо) = (n - ? ni)/ n , (4.8)
где - ? ni - число отказов до i -й наработки.
На основании данных табл. 4.5 построены гистограммы функции плотности f(tо) и вероятности безотказной работы P(tо) ременных передач, рис. 4.9.
1. Привод зернового шнека
F (t0) = ni/nДt0 P(t0)= (n-?ni)/n
2. Привод вариатора жатки
3. Привод заднего контрпривода
4. Привод главного контрпривода
5. Привод соломотряса
6. Привод отбойного битера
7. Привод колебательного вала
8. Привод на ходовую часть
9. Привод вентилятора очистки
10. Привод наклонного транспорта
11. Привод барабана
Рис. 4.9. Функции плотности и вероятности безотказной работы ременных передач: 1 - привод зернового шнека; 2 - привод вариатора жатки; 3 -привод главного контрпривода; 4 - привод соломотряса; 5 - привод заднего контрпривода; 6 - привод отбойного битера; 7 - привод колебательного вала; 8 - привод на ходовую часть; 9 - привод вентилятора очистки; 10 - привод наклонного транспортера; 11 - привод барабана.
По виду графика функции плотности можно предположить, что f(tо) распределено по одному из законов: экспоненциальному, Вейбулла, Релея. Закон распределения Вейбулла является более общим, так как, во-первых, имеет два параметра а и b, при вариации которых возможно оценивать ряд статистических параметров, во-вторых, при b = 1 этот закон совпадает с экспоненциальным, при b = 2 - с законом Релея, при b = 2,5…3,5 весьма близок к нормальному. Поэтому для последующих расчетов используем закон Вейбулла.
Определение параметров закона Вейбулла выполнялось графическим методом (рис. 4.10).
Для ременных передач зерноуборочного комбайна СК-5М значения параметров закона распределения Вейбулла представлены в табл. 4.6.
Таблица 4.6 Значения параметров закона распределения Вейбулла
Наименование передачи |
а |
b |
|
Привод зернового шнека |
102 |
1,64 |
|
Привод вариатора жатки |
68 |
1,54 |
|
Привод главного контрпривода |
74 |
1,54 |
|
Привод соломотряса |
110 |
3,84 |
|
Привод заднего контрпривода |
102 |
4,00 |
|
Привод отбойного битера |
102 |
3,65 |
|
Привод колебательного вала |
102 |
3,14 |
|
Привод на ходовую часть |
74 |
1,65 |
|
Привод вентилятора очистки |
102 |
3,14 |
|
Привод наклонного транспортера |
68 |
1,42 |
|
Привод барабана |
74 |
1,42 |
Рис. 4.10. Графическое определение параметров закона распределения
Для согласования опытной информации с теоретическим законом распределения используется один из критериев согласия: Колмогорова, ч2 щ2. Критерий Колмогорова используется только для непрерывных случайных величин при условии, что параметры проверяемого теоретического закона предварительно известны. Поэтому в нашем случае его применение не приемлемо. Применительно к показателям надежности сельскохозяйственных машин чаще всего используют критерий согласия ч2 (Пирсона). В табл. 4.7 представлен расчет критерия ч2. По данным таблиц определяем
?ч2 = ?( ni - nтi)2/ nтi , (4.9)
где nтi = n {F(tki) - F(tni)}.
Таблица 4.7 Вычисление критерия ч2
Интервал группировки, ч |
ni |
(tki - c)/a |
F(tki) - F(tni) |
nтi |
( ni - nтi)2/nтi |
|
Привод зернового шнека |
||||||
0…35 |
3 |
0,172 |
0,04 |
0,68 |
0,151 |
|
36…70 |
6 |
0,515 |
0,28 |
4,76 |
0,323 |
|
71…105 |
5 |
0,858 |
0,23 |
3,91 |
0,304 |
|
106…140 |
3 |
1,201 |
0,19 |
3,23 |
0,184 |
|
141…175 |
1 |
1,544 |
0,26 |
4,42 |
2,646 |
|
?ч2 = 3,608 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,17 |
||||||
Привод вариатора жатки |
||||||
0…35 |
2 |
0,10 |
0,10 |
1,30 |
0,377 |
|
36…70 |
5 |
0,50 |
0,40 |
5,20 |
0,008 |
|
71…105 |
4 |
0,75 |
0,25 |
3,25 |
0,173 |
|
106…140 |
2 |
0,91 |
0,16 |
2,08 |
0,003 |
|
141…175 |
0 |
0,98 |
0,09 |
1,17 |
1,17 |
|
?ч2 = 1,731 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,42 |
||||||
Привод главного контрпривода |
||||||
0…35 |
3 |
0,236 |
0,12 |
2,52 |
0,091 |
|
36…70 |
7 |
0,709 |
0,32 |
6,72 |
0,012 |
|
71…105 |
5 |
1,182 |
0,29 |
6,09 |
0,195 |
|
106…140 |
5 |
1,655 |
0,20 |
4,20 |
0,152 |
|
141…175 |
1 |
2,128 |
0,07 |
1,47 |
0,150 |
|
?ч2 = 0,600 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,75 |
||||||
Привод соломотряса |
||||||
0…35 |
0 |
0,159 |
0 |
0 |
0 |
|
36…70 |
1 |
0,477 |
0,07 |
1,19 |
0,030 |
|
71…105 |
5 |
0,795 |
0,28 |
4,76 |
0,012 |
|
106…140 |
7 |
1,114 |
0,49 |
8,33 |
0,212 |
|
141…175 |
4 |
1,432 |
0,16 |
2,72 |
0,602 |
|
?ч2 = 0,856 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,68 |
||||||
Привод заднего контрпривода |
||||||
0…35 |
0 |
0,172 |
0 |
0 |
0 |
|
36…70 |
1 |
0,515 |
0,07 |
0,77 |
0,069 |
|
71…105 |
5 |
0,858 |
0,34 |
3,74 |
0,424 |
|
106…140 |
4 |
1,201 |
0,46 |
5,06 |
0,222 |
|
141…175 |
1 |
1,544 |
0,13 |
1,43 |
0,129 |
|
?ч2 = 0,844 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,66 |
||||||
Привод отбойного битера |
||||||
0…35 |
0 |
0,172 |
0 |
0 |
0 |
|
36…70 |
1 |
0,515 |
0,07 |
0,63 |
0,217 |
|
71…105 |
5 |
0,858 |
0,34 |
3,06 |
1,230 |
|
106…140 |
2 |
1,201 |
0,46 |
4,14 |
1,106 |
|
141…175 |
1 |
1,544 |
0,13 |
1,17 |
0,025 |
|
?ч2 = 2,578 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,28 |
||||||
Привод колебательного вала |
||||||
0…35 |
0 |
0,172 |
0 |
0 |
0 |
|
36…70 |
2 |
0,515 |
0,07 |
0,84 |
1,602 |
|
71…105 |
5 |
0,858 |
0,34 |
4,08 |
0,207 |
|
106…140 |
4 |
1,201 |
0,46 |
5,52 |
0,419 |
|
141…175 |
1 |
1,544 |
0,13 |
1,56 |
0,201 |
|
?ч2 = 2,429 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,29 |
||||||
Привод на ходовую часть |
||||||
0…35 |
5 |
0,236 |
0,07 |
2,94 |
1,443 |
|
36…70 |
11 |
0,709 |
0,21 |
8,82 |
0,539 |
|
71…105 |
15 |
1,182 |
0,45 |
18,9 |
0,805 |
|
106…140 |
7 |
1,655 |
0,17 |
7,14 |
0,003 |
|
141…175 |
4 |
2,128 |
0,10 |
4,20 |
0,010 |
|
?ч2 = 2,800 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,28 |
||||||
Привод вентилятора очистки |
||||||
0…35 |
0 |
0,172 |
0 |
0 |
0 |
|
36…70 |
2 |
0,515 |
0,07 |
0,98 |
1,062 |
|
71…105 |
7 |
0,858 |
0,34 |
4,76 |
1,054 |
|
106…140 |
3 |
1,201 |
0,46 |
6,44 |
1,838 |
|
141…175 |
2 |
1,544 |
0,13 |
1,82 |
0,018 |
|
?ч2 = 3,972 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,17 |
||||||
Привод наклонного транспортера |
||||||
0…35 |
3 |
0,257 |
0,14 |
2,52 |
0,091 |
|
36…70 |
5 |
0,772 |
0,36 |
6,48 |
0,036 |
|
71…105 |
5 |
1,287 |
0,26 |
4,68 |
0,022 |
|
106…140 |
3 |
1,801 |
0,14 |
2,52 |
0,091 |
|
141…175 |
1 |
2,316 |
0,10 |
1,80 |
0,356 |
|
?ч2 = 0,596 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,76 |
||||||
Привод барабана |
||||||
0…35 |
6 |
0,236 |
0,14 |
4,34 |
0,635 |
|
36…70 |
12 |
0,709 |
0,32 |
9,92 |
0,436 |
|
71…105 |
7 |
1,182 |
0,26 |
8,06 |
0,139 |
|
106…140 |
4 |
1,655 |
0,15 |
4,65 |
0,091 |
|
141…175 |
2 |
2,128 |
0,13 |
4,03 |
1,023 |
|
?ч2 = 2,324 |
||||||
Р(ч2 ) ? 0,32 |
По значениям ?ч2 и по числу степеней свободы r (r = nу - s, где s = 3 - число обязательных связей) находим вероятность совпадения экспериментальных данных с законом Вейбулла Р(ч2). При Р(ч2) > 0,1 выбранный для выравнивания теоретический закон распределения считается пригодным.
Таким образом, по критерию согласия ч2 получили (см. табл. 4.7) достаточно хорошую согласованность экспериментального материала с законом распределения Вейбулла.
По полученным выше параметрам закона Вейбулла определены функция плотности вероятности отказа f(tо) и вероятность безотказной работы P(tо) по зависимостям:
, (4.10)
. (4.11)
Вычисленные значения f(tо) и P(tо) представлены в табл. 4.5 и изображены на рис. 4.9.
Полученные значения параметров распределения закона Вейбулла для каждой из рассмотренных выше ременных передач использовались нами для определения периодичности технического обслуживания ременных передач по наработке зерноуборочного комбайна к моменту времени, когда вероятность отказа равна предельной (Rп) по зависимости (2.31):
.
В табл. 4.8 представлены расчетные значения периодичности технического обслуживания ременных передач при вероятности их отказа, равной предельной Rп = 0,2, в часах основной работы зерноуборочного комбайна и гектарах убранной площади - S. При этом использовались статистические данные до достижения ременными передачами предельного ослабления, т.е. когда натяжение ремня выходило за рекомендуемый инструкцией по эксплуатации допуск и площадь убираемую комбайном за 1 час основного времени Sосн = 1,53 га/ч.
Таблица 4.8 Расчетные значения tп и S для ременных передач
Наименование передачи |
tп, ч |
S, га |
|
Привод зернового шнека |
40,85 |
62,51 |
|
Привод вариатора жатки |
25,66 |
39,27 |
|
Привод главного контрпривода |
27,93 |
42,73 |
|
Привод соломотряса |
74,42 |
113,86 |
|
Привод заднего контрпривода |
70,09 |
107,24 |
|
Привод отбойного битера |
67,62 |
103,45 |
|
Привод колебательного вала |
63,24 |
96,77 |
|
Привод на ходовую часть |
29,80 |
45,60 |
|
Привод вентилятора очистки |
63,24 |
96,77 |
|
Привод наклонного транспортера |
23,64 |
36,16 |
|
Привод барабана |
25,72 |
39,35 |
Представленные в табл. 4.8 данные показывают, что такие ременные передачи, как соломотряса, заднего контрпривода, отбойного битера, колебательного вала и вентилятора очистки соответствуют требованиям инструкции по эксплуатации по периодичности ТО-1 через 90 га убранной площади прямым комбайнированием, остальные - не соответствуют, они требуют обслуживания более раннего.
Для того, чтобы привести в соответствие фактическую периодичность технического обслуживания ременных передач рекомендуемой нормативными документами, воспользуемся теоретическими предпосылками, изложенными в главе 2.
Рассмотрим технические требования на прогиб ремней при их проверке, табл. 4.9.
Таблица 4.9 Прогиб ремней СК-5М при проверке
Наименование передачи |
Прогиб ремней, мм |
|
Привод зернового шнека |
28…33 |
|
Привод вариатора жатки |
8…10 |
|
Привод главного контрпривода |
30…35 |
|
Привод соломотряса |
14…16 |
|
Привод заднего контрпривода |
17…22 |
|
Привод отбойного битера |
10…12 |
|
Привод колебательного вала |
10…12 |
|
Привод на ходовую часть |
6…8 |
|
Привод вентилятора очистки |
14…17 |
|
Привод наклонного транспортера |
15…19 |
|
Привод барабана |
2…3 |
Увеличение tп до нормативных значений возможно путем корректировки величины (Нmax - Hmin). Но так как Нmax определяет долговечность ремня исходя из его нагруженности, то корректировка возможна только за счет изменения нижнего предельного значения натяжения ремня Hmin в сторону ужесточения пределов регулирования. Однако для таких передач как привод вариатора жатки, привод соломотряса, привод отбойного битера, привод колебательного вала, привод на ходовую часть и привод барабана уменьшение допуска на прогиб ремней при заданном усилии практически не возможно. Это связано с тем, что для привода барабана допуск на прогиб ремня рекомендуется инструкцией по эксплуатации в 1 мм (см. табл. 4.9), а для других передач, перечисленных выше, - 2 мм.
В связи с этим, ужесточить допуск (Нmax - Hmin) можно для привода зернового шнека, привода главного контрпривода и привода наклонного транспортера. Для приводов вариатора жатки, на ходовую часть и барабана необходимо изменить периодичность технического обслуживания с 90 га убранных площадей прямым комбайнированием до 45 га ±20%.
Определим значения Hmin для приводов зернового шнека, главного контрпривода и наклонного транспортера, используя зависимость (4.14). Для этого необходимо определить вероятности их отказа Rп , при которых наработка на отказ перечисленных передач будет равна S = 90 га, а tп = 58,8 ч.
По расчету для приводов зернового шнека Rп = 0,33, главного контрпривода Rп = 0,506 и наклонного транспортера Rп = 0,558. Эти значения Rп превышают принятое Rп = 0,2 соответственно в 1,65; 2,53 и 2,79 раза. Для того, чтобы для рассматриваемых передач Rп = 0,2, необходимо изменить допуск (Нmax - Hmin) для приводов зернового шнека, главного контрпривода и наклонного транспортера соответственно в 1,65; 2,53 и 2,79 раза. В результате чего рекомендуем при натяжении ремней следующий допустимый прогиб их при усилии 40 Н для приводов: зернового шнека 28 …31 мм, главного контрпривода 30…32 мм и наклонного транспортера 15 …17 мм.
Экспериментальные исследования ременных передач приводов вариатора жатки, на ходовую часть и барабана зерноуборочных комбайнов СК-5М с рекомендуемой периодичностью их обслуживания и ременных передач зернового шнека, главного контрпривода и наклонного транспортера с рекомендуемым допуском их натяжения показали, что отказов указанных передач между периодическими ТО-1 по причине ослаблений натяжения их не зафиксировано.
4.4 Оценка влияния периодичности технического обслуживания ременных передач на показатели использования и качества работы зерноуборочных комбайнов
Используя экспериментальные данные по времени работы зерноуборочного комбайна с нарушением натяжения ремней tр,о - при существующей технологии технического обслуживании, tр,1 - при рекомендуемой, определим для каждого ремня Дt = tр,о - tр,1 за уборочный сезон.
Таблица 4.10 Экспериментальные данные tр,о и tр,1
Наименование передачи |
tр,о , ч |
tр,1, ч |
|
Привод зернового шнека |
1,21 |
0,21 |
|
Привод вариатора жатки |
0,86 |
0,14 |
|
Привод главного контрпривода |
1,18 |
0,16 |
|
Привод соломотряса |
1,02 |
0,99 |
|
Привод заднего контрпривода |
1,08 |
1,11 |
|
Привод отбойного битера |
0,32 |
0,30 |
|
Привод колебательного вала |
0,73 |
0,74 |
|
Привод на ходовую часть |
2,11 |
0,55 |
|
Привод вентилятора очистки |
0,41 |
0,38 |
|
Привод наклонного транспортера |
0,98 |
0,21 |
|
Привод барабана |
1,86 |
0,43 |
|
? |
11,76 |
5,22 |
По расчетам Дt = 6,54 ч за сезон или Дt = 0,273 ч за смену.
Высвободившееся время Дt увеличит время основной работы зерноуборочного комбайна, а, следовательно, и сменную производительность зерноуборочного комбайна на величину (2.10):
Д Wсм = W0 н Дt .
Средняя статистическая производительность зерноуборочного комбайна за один час основной работы при существующей технологии технического обслуживания ременных передач W0 = 1,53 га/ч.
Из баланса времени смены определим коэффициент эффективности использования высвободившегося времени н. Значения коэффициента н изменяется от 0 до н max. При н = 0 высвободившееся время не повышает производительное время. При повышении производительного времени за счет высвободившегося от изменения периодичности технического обслуживания одних ременных передач и изменения предварительного натяжения других (что ведет к повышению надежности ременных передач и зерноуборочного комбайна в целом), будут увеличиваться затраты времени на повороты, выгрузку зерна и холостые переезды. Исходя из возможного соотношения перечисленных затрат времени смены, определяемых балансом времени смены, можно определить среднестатистическое значение н max. Расчеты показывают, что для условий Республики Дагестан н max = 0,823.
Д Wсм = 1,53 • 0,823 • 0,273 = 0,34 га.
Таким образом, сменная производительность зерноуборочных комбайнов увеличилась в среднем с 7,26 га до 7,6 га, т.е. на 4,6%.
Потери зерна за зерноуборочным комбайном после внедрения рекомендуемой технологии технического обслуживания ременных передач
снизятся за счет сокращения сроков уборки на величину (2.14):
Д П = Кп,н ДТ,
где ДТ = ДtДр (здесь Др - число рабочих дней).
Д П = 1,17• 0,823 • 0,273 • 24 = 6,31%.
Таким образом, потери зерна снизились в среднем по всем зерновым культурам за сезон уборки с 25,6% до 19,29%.
Выводы по разделу 4
1. По результатам хронометража работы зерноуборочных комбайнов СК-5М в рядовых условиях Республики Дагестан получено распределение затрат времени по элементам времени смены. Среднее статистическое значение коэффициента использования времени смены составило 0,678.
2. Определены факторы, влияющие на величину коэффициента использования времени смены, а, следовательно, и на сменную производительность зерноуборочного комбайна. Получены зависимости изменения коэффициента использования времени смены от различных факторов: стажа работы комбайнера, длины гона поля, урожайности зерновых культур, соотношения массы зерна к массе соломы, влажности зерна. Установлено, что с увеличением стажа работы комбайнера и длины гона поля, а также с уменьшением доли соломы в хлебной массе убираемой зерновой культуры коэффициент использования времени смены растет. Значения данного коэффициента уменьшаются при росте урожайности зерновых колосовых культур и повышении влажности зерна.
3. Построена номограмма оценки выработки зерноуборочного комбайна СК-5М «Нива», позволяющая учесть многообразие агротехнических, технических, эксплуатационных, хозяйственных и метеорологических факторов.
4. Определены зависимости потерь зерна за жаткой комбайна в виде свободного зерна и в колосе от скорости движения комбайна. Установлено, что суммарные потери зерна за жаткой при скоростях движения комбайна от 3,0 до 7,5 км/ч не превышают агротехнически допустимый уровень потерь.
5. В результате экспериментальных исследований определены зависимости потерь зерна колосом и свободным зерном за молотилкой комбайна от скорости его движения. Определено, что суммарные потери зерна молотильным устройством не превышают допустимый уровень потерь на рабочих скоростях зерноуборочного комбайна до 7,3 км/ч.
6. Определены зависимости суммарных потерь зерна озимой пшеницы и ярового ячменя от продолжительности уборки. По допустимому агротехническими требованию уровню потерь зерна зерноуборочными машинами при уборке зерновых культур установлено, что для Республики Дагестан оптимальный срок уборки озимой пшеницы прямым комбайнированием 5 дней, а ярового ячменя - 7 дней.
7. Дана оценка надежности систем зерноуборочного комбайна СК-5М «Нива» в эксплуатационных условиях Республики Дагестан и комбайна в целом. Лимитирующими надежность зерноуборочного комбайна являются: несущая система, сепарирующие органы, трансмиссия и механические передачи. Наработка на отказ комбайна равна 11,68 ч, а коэффициент готовности - 0,882. Уровень надежности зерноуборочных комбайнов СК-5М «Нива» в рядовых условиях эксплуатации находится на низком уровне, не соответствует нормативным значениям и его необходимо повышать.
8. Детально изучены показатели безотказности ременных передач зерноуборочного комбайна. По критерию согласия ч2 получили достаточно хорошую согласованность экспериментального материала с законом распределения Вейбулла.
9. Установлено, что такие ременные передачи, как соломотряса, заднего контрпривода, отбойного битера, колебательного вала и вентилятора очистки соответствуют требованиям инструкции по эксплуатации по периодичности ТО-1 через 90 га убранной площади прямым комбайнированием, остальные - не соответствуют.
10. Рекомендуется периодичность технического обслуживания приводов вариатора жатки, на ходовую часть и барабана 45 га ±20% убранных площадей прямым комбайнированием.
11. Рекомендуется следующий допустимый прогиб ремней при усилии 40 Н для приводов: зернового шнека 28 …31 мм, главного контрпривода 30…32 мм и наклонного транспортера 15 …17 мм.
12. За счет предложенных рекомендаций по техническому обслуживанию ременных передач сменная производительность зерноуборочных комбайнов СК-5М увеличилась на 4,7%, а потери зерна снизились в среднем по всем зерновым культурам за сезон уборки на 6,31%.
5. Технико-экономические показатели работы зерноуборочного комбайна
При проведении расчета технико-экономических показателей используем методику и основные расчетные формулы, приведенные в работах /88,89/.
При работе комбайна с рекомендуемой технологией технического обслуживания ременных передач на режиме, определяемом 1,5% уровнем потерь зерна молотилкой, отмечено снижение указанных потерь в среднем на 0,18% от урожая.
В этом случае выход дополнительной продукции Dп (ц) на один комбайн за сезон можно определить из выражения:
, (5.1)
где Fсез - сезонная нагрузка на один комбайн, га (по республике Дагестан Fсез= 180 га);
Уср - средняя урожайность зерновых культур, ц/га (для расчетов принимаем Уср= 21 ц/га).
Стоимость дополнительной продукции Сдоп (руб.), полученной с площади Fсез:
, (5.2)
где Цзак - средняя закупочная цена товарного зерна, руб/ц .
Годовой (сезонный) экономический эффект Эг (руб) от получения дополнительной продукции:
, (5.3)
Экспериментальными исследованиями установлено, что на режиме, определяемом 1,5% уровнем потерь молотилкой, производительность комбайна с разработанной системой ТО на 4,5 % превышает этот показатель при работе его с принятой.
В этом случае экономию расходов за сезон, учитывающую сокращение эксплуатационных расходов, а также дополнительный эффект от сокращения продолжительности уборки, Эр (руб.) можно определить по формуле:
, (5.4)
где - эксплуатационные расходы в расчете на единицу работы (га) по комбайнам, соответственно, с разработанной системой ТО и принятой, руб/га;
Wсез - производительность комбайна за сезон, га (здесь принимаем Wсез=Fсез - см. формулу (5.1));
С'доп - стоимость дополнительной продукции, полученной за счет сокращения продолжительности уборки, руб.
Эксплуатационные расходы на единицу работы по комбайну определяются по формуле:
, (5.5)
где Из.п - заработная плата комбайнера за единицу работы с начислениями;
Иа - амортизационные отчисления на единицу работы;
Ит.р - расходы на техническое обслуживание и текущий ремонт комбайна на единицу работы;
Игсм - затраты на топливо и смазочные материалы.
Слагаемые формулы (5.5) определяются:
, (5.6)
где Сч - часовая ставка заработной платы комбайнера, руб., определяемая:
, (5.7)
где Сдн - дневная ставка, руб.;
Тсм - продолжительность смены, ч. ;
Кдоп - коэффициент, учитывающий дополнительную оплату и начисления.
Производительность комбайна за час сменного времени, соответственно, с разработанной системой ТО и принятой, га, определяемая по формулам:
; (5.8)
где v- скорость движения комбайна, м/с;
В - фактическая средняя ширина захвата жатвенного агрегата, м (принимаем для расчетов В = 6 м);
фсм - коэффициент использования времени смены (для расчетов принимаем 0,678).
, (5.9)
, (5.10)
, (5.11)
где - цена зерноуборочного комбайна, руб. (расчет проводим по комбайну СК-5М “Нива” с хедером шириной захвата 5 м: =1200000 руб.);
Nе - номинальная мощность двигателя (двигатель СМД-21: Nе=103 кВт.);
gе - удельный расход топлива, кг/кВт?ч;
h - коэффициент использования мощности двигателя (принимаем h = 0,8 );
Цк - комплексная цена горючего (принимаем 17,5 руб/кг).
Стоимость дополнительной продукции полученной за счет сокращения продолжительности уборки, руб., определяем по формуле:
, (5.12)
где Пп - средняя величина относительных потерь зерна за сутки перестоя после наступления полной спелости, в процентах к урожаю (Пп=1,17%);
Wдн2 и Wдн1 - производительность комбайна, соответственно, с разработанной системой ТО и принятой за день, га, определяемая:
, (5.13)
где Ксм - коэффициент сменности (принимаем Ксм=1,5);
n1 и n2 - число полных рабочих дней за сезон, соответственно, при работе с дневной производительностью Wдн1 и Wдн2, определяемые из соотношения:
, (5.14)
Годовой (сезонный) экономический эффект Эг, руб.:
, (5.15)
где Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложения (Ен=0,15 /88/);
Куд.1 и Куд.2 - удельные капитальные вложения на единицу работы, руб/га, определяемые из соотношений:
, (5.16)
Результаты расчетов технико-экономических показателей по приведенным формулам и принятым базовым значениям параметров представлены в табл.6.1.
Таким образом, применение рекомендованной системы технического обслуживания ременных передач зерноуборочных комбайнов СК-5М «Нива», эксплуатируемых в условиях Республики Дагестан, дает годовой экономический эффект более 3500 руб. на один комбайн.
Таблица 6.1. Сравнительные технико-экономические показатели эффективности применения разработанной системы ТО по росту производительности
Показатель |
Усл. обоз. |
Ед. изм. |
Численное значение |
||
Принятая система ТО |
Разработанная система ТО |
||||
Балансовая стоимость комбайна |
Ском.б |
руб. |
1200000 |
1200000 |
|
Производительность: |
|||||
за час сменного времени |
Wч |
га/ч |
1,53 |
1,6 |
|
за день |
Wдн |
га/день |
7,26 |
7,6 |
|
за сезон |
Wсез |
га/сез. |
181,5 |
190 |
|
Годовой (сезонный) экономический эффект (на 1 комбайн) |
Эг |
руб. |
3589 |
Общие выводы
1. Определены математические зависимости для оценки величины повышения сменной производительности зерноуборочных комбайнов и снижения потерь зерна за ними в процессе уборки от сокращения продолжительности работы ременных передач с их натяжением ниже допустимого уровня. Улучшение основных частных показателей использования зерноуборочных комбайнов достигается путем сужения допустимой зоны натяжения ремня и приближения этой зоны и верхнему пределу.
2. Получена формула для расчета периодичности технического обслуживания ременных передач зерноуборочного комбайна при предельной вероятности ослабления ремня.
3. По результатам хронометража работы зерноуборочных комбайнов СК-5М в рядовых условиях Республики Дагестан получено распределение затрат времени смены по элементам. Среднее статистическое значение коэффициента использования времени смены составило 0,678. Установлено, что с увеличением стажа работы комбайнера и длины гона поля, а также с уменьшением доли соломы в хлебной массе убираемой зерновой культуры коэффициент использования времени смены растет. Значения данного коэффициента уменьшаются при росте урожайности зерновых колосовых культур и повышении влажности зерна.
4. Определены зависимости потерь зерна за жаткой и молотилкой от скорости движения комбайна СК-5М в условиях Республики Дагестан, на основании которых и допустимого уровня потерь зерна установлена максимальная рабочая скорость комбайна на прямом комбайнировании зерновых культур, равная 7,5 км/ч.
5. Определены зависимости суммарных потерь зерна озимой пшеницы и ярового ячменя от продолжительности уборки. По допустимому агротехническими требованию уровню потерь зерна зерноуборочными машинами при уборке зерновых культур установлено, что для Республики Дагестан оптимальный срок уборки озимой пшеницы прямым комбайнированием равен 5 дням, а ярового ячменя - 7.
6. Дана оценка надежности систем зерноуборочного комбайна СК-5М «Нива» в эксплуатационных условиях Республики Дагестан и комбайна в целом. Лимитирующими надежность зерноуборочного комбайна являются: несущая система, сепарирующие органы, трансмиссия и механические передачи. Наработка на отказ комбайна в целом равна 11,68 ч, а коэффициент готовности - 0,882.
7. Детально изучены показатели безотказности ременных передач зерноуборочного комбайна. По критерию согласия ч2 полученный экспериментальный материал достаточно хорошо согласуется с законом распределения Вейбулла. Установлено, что ременные передачи соломотряса, заднего контрпривода, отбойного битера, колебательного вала и вентилятора очистки соответствуют требованиям инструкции по эксплуатации по периодичности ТО-1, остальные - не соответствуют.
8. Уточнена технология технического обслуживания ременных передач - рекомендована периодичность технического обслуживания приводов вариатора жатки, на ходовую часть и барабана в 45 га ±20% убранных площадей прямым комбайнированием, предложено установить допустимый прогиб ремней при усилии 40 Н для приводов зернового шнека в 28 …31 мм, главного контрпривода 30…32 мм и наклонного транспортера 15 …17 мм.
9. За счет предложенных рекомендаций по техническому обслуживанию ременных передач сменная производительность зерноуборочных комбайнов СК-5М увеличена на 4,7%, а потери зерна снижены в среднем по всем зерновым культурам за сезон уборки на 6,31%.
10. Годовой экономический эффект от применения рекомендованной системы технического обслуживания ременных передач зерноуборочного комбайна СК-5М «Нива» в условиях Республики Дагестан составил 3589 руб. на один комбайн.
Список использованной литературы
Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - Изд-е второе, перераб. и доп. - М.: Наука, 1976. - 279с.
Андросов А.А. Исследование эксплуатационной нагруженности несущих элементов зерноуборочных комбайнов повышенной производительности: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. - Ростов-на-Дону, 1981. - 21с.
Анилович В.Я., Гринченко А.С. Анализ и пути совершенствования методов оценки надежности машин. - Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1978, №9, с.21 - 23.
Артемьев Ю.Н. Качество ремонта и надежность машин в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1981. - 239с.
Баев Л.И. Исследование эксплуатационной надежности технологических процессов мобильных с/х агрегатов: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. - Ленинград, 1976. - 18с.
Баранов А.А. Труды Саратовского института механизации сельского хозяйства им. М.И. Калинина. - Вып.44, ч.1, Саратов, 1969. - 104 с.
Беленький Д.М., Шамраев Л.Г. Оптимальное управление надежностью тракторов и сельхозмашин. - Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2000, №7.
Бердышев В.Е. Влияние неравномерной подачи вороха на качество работы очистки зерноуборочного комбайна.// Сб. науч. тр. Моск. инс-та инженеров с.-х. пр-ва, 1980, т.17, вып.1. с.78-82.
Бородин А.Н. Исследование факторов, влияющих на повреждение зерна риса и других культур при обмолоте: Автореф. Дисс. … канд. техн. наук.- Ростов-на-Дону, 1970. - 24с.
Борознин В.А. Комплексная оценка надежности и эффективности использования самоходных уборочных машин: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. - Волгоград, 1994. - 22с.
Будко А.И., Табашников А.Т. Сравнительные испытания зерноуборочных комбайнов.// Механизация и электрификация соц. с.-х., 1973, №1. - с.6-9.
Бухаров В.Н. Исследование эксплуатационной надежности машинно-тракторных агрегатов в условиях с-х Северо-Запада: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. - Ленинград, 1977. - 18с.
Вайнберг А.А., Котляр Л.И. Эксплуатационная надежность оборудования зерноперерабатывающих предприятий. М.: Колос, 1971. - 206с.
Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. - М.: Колос, 1973. - 199с. - ил.
Величкин И.Н. Задачи по дальнейшему повышению надежности тракторов и двигателей. - Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1976, №9, с.7 - 9.
Величкин И.Н. и др. Классификация отказов по группам сложности. - Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1974, №10.
Величкин И.Н. К вопросу об определении оптимального уровня надежности тракторов. Сб. НАТИ. Вып.241, - М., 1975, с.3-11.
Венцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерное приложение. - М.: Наука, 1988. - 480 с.
Вольф Т.Т., Коротких В.Р., Васильев Д.И. Сравнительная оценка уровня потерь зерна за молотилкой комбайна.// Совершенств. технологии и организации уборки зерна. - Новосибирск, 1983. - с.32-36.
Воцкий З.И. Влияние технологических факторов на повреждение зерна рабочими органами зерноуборочного комбайна.// Труды Челябинского ИМЭСХ, 1977, вып.131. - с.3-8.
Воцкий З.И. О механическом повреждении зерна двухбарабанным комбайном.// Труды Челябинского ИМЭСХ, 1973, вып.62. - с.91-96.
Воцкий З.И. О соударении зерен с деталями молотильного аппарата.// Труды Челябинского ИМЭСХ, 1970, вып.48. - с.67-70.
Воцкий З.И., Косилов Н.И., Шабанов П.А. Влияние режима работы молотильно-сепарирующего устройства на качество работы очистки комбайна СКДР.// Труды Челябинского ИМЭСХ, 1970, вып.48. - с.95-100.
Воцкий З.И., Санников В.П. Оценка неравномерности потока хлебной массы в момент формирования его на платформе жатки.// Труды Челябинского ИМЭСХ, 1978, вып.140. - с.18-21.
Воцкий З.И., Санников В.П., Четыркин Б.Н. Влияние неравномерности подачи хлебной массы на показатели работы молотильного аппарата.// Труды Челябинского ИМЭСХ, 1973, вып.73.Горячкин В.П. Общая схема процессов. Соб. Соч. Изд.2-е. М.: Колос, т.1. с.608
Глотов В.П. Исследование механических свойств семян и условия их повреждаемости в молотильных и транспортных устройствах: Автореф. Дисс. … канд. техн. наук. - Челябинск, 1970.
Гнеденко Б.В., Попов В.П. К вопросу надежности с.-х. техники. - Тракторы и сельхозмашины, 1965, №6, с. 25-32.
ГОСТ 13377 Надежность в технике. Термины и определения.
ГОСТ 16468 Надежность в технике . Система сбора и обработки информации.
Гриньков Ю.В. Основные принципы инженерного расчета упругих колебаний конструкции зерноуборочных комбайнов: Автореф. дисс. … доктора техн. наук. - Волгоград, 1971. - 41с.
Грошев Л.М. Исследование динамики несущих систем зерноуборочных комбайнов: Автореф. дисс. … доктора техн. наук. - Ростов-на-Дону, 1974. - 49с.
Грошев Л.М. Случайные колебания при движении зерноуборочных комбайнов. - Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1969, №5, с.38-39.
Гурьев Е.А. Исследование возможности интенсификации технологического процесса очистки зерноуборочного комбайна: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. - Омск, 1974. - 25с.
Гутуев М.Ш. Повышение качественных показателей и производительности зерноуборочных комбайнов при постановке домолачивающего устройства (на примере СК-5 «Нива»): Автореф. дисс. … канд. техн. наук. - Саратов, 1986. - 24с.
Дворкинд М.М., Лучинский М.Н. Пути повышения эффективности использования зернокомбайнов. - М.: Знание, 1977 - 64 с.
Дементьев Ю.В. Возможности повышения производительности комбайнов // Науч. тр. Новосибирского СХИ, 1979, вып. 126, с.21-23.
Димитров В.П. Совершенствование методов технического обслуживания зерноуборочной техники на основе экспертных систем: Автореф. дисс. … доктора техн. наук. - Зерноград, 2002. - 38с.
Ежевский А.А., Лизунов В.А. Основные тенденции развития мирового сельхозмашиностроения и некоторые проблемы повышения экспортного потенциала отечественной отрасли.// Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2001, №5, с. 7 - 14.
Емелин Л.И., Ямбаев В.М. Затраты на эксплуатацию зерноуборочных комбайнов.//Техника в сельском хозяйстве, 1981, №8, с. 46-47.
Ермолов Л.С., Кряжков В.М., Черкун В.Е. Основы надежности сельскохозяйственной техники. - М.: Колос. - 1982. - 271с.
Жалнин Э.В. Методологические и технологические решения проблемы комплексной механизации уборки зерновых культур в условиях интенсивного зернопроизводства: Дисс. работа на соиск. уч. степ. д. т. н. в форме научного доклада. - М., 1987. - 56с.
Жалнин Э.В. Научные основы технологий уборки зерновых с обработкой урожая в стационарных условиях. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1986, №8, с.3-6.
Жалнин Э.В., Савченко А.Н. Технологии уборки зерновых комбайновыми агрегатами. - М.: Россельхозиздат, 1985. - 207с.
Подобные документы
Современная уборочная техника фирмы Claas на российском рынке. Аргументы в пользу комбайнов CLAAS, их технические особенности. Сепарация остаточного зерна ROTOPLUS. Эффективный обмолот на склонах. Процесс складывания жатки гидравлическим способом.
реферат [507,5 K], добавлен 02.03.2015Агротехническая оценка зерноуборочного комбайна, определение агротехнических показателей при лабораторно-полевых испытаниях. Энергетическая и эксплуатационно-технологическая оценка комбайна, оценка безопасности и эргономичности конструкции, надежности.
реферат [360,1 K], добавлен 24.04.2014Классификация уборочных технологий. Средства и виды механизации для уборочных работ. Технологический процесс работы уборочных машин. Технико-экономические показатели зерноуборочных комбайнов. Работа зерноуборочного комбайна с очесывающей жаткой.
презентация [4,3 M], добавлен 07.03.2015Гипотезы об изменении климата. Отношение подсолнечника к климату. Выбор зерноуборочных комбайнов специализированных для уборки. Методы исследования влияния изменения климата на условия возделывания подсолнечника масличного и зерноуборочной техники.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 12.02.2009Обоснование, сравнительный анализ кормоуборочных комбайнов: полунавесной "Полесье-3000" и навесной "Полесье-4500". Расчёт показателей эксплуатации сельскохозяйственной продукции. Целесообразность модернизации рассматриваемой сельскохозяйственной техники.
курсовая работа [107,4 K], добавлен 12.02.2011Производственная деятельность предприятия. Виды сельскохозяйственной техники. Случаи поломок и нарушений в работе тракторов и сельскохозяйственных машин, причины их возникновения и порядок устранения. Ремонт коробки переключения передач трактора.
отчет по практике [3,7 M], добавлен 26.10.2014Анализ и обоснование выбора средств механизации производственных процессов на животноводческой ферме. Конструктивная схема и принцип работы кормораздатчика шнекового типа. Порядок сборки, правила эксплуатации и технического обслуживания раздатчика кормов.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 14.12.2013Анализ достигнутого в хозяйстве уровня рентабельности. Характеристика структуры земельных ресурсов и показателей их использования. Эффективность работы автотракторного парка. Организация технического обслуживания, текущего ремонта и хранения техники.
отчет по практике [30,9 K], добавлен 13.04.2010Структурная схема возделывания проса. Агротехнические требования и контроль качества работы. Технико-экономические показатели машинно-тракторных агрегатов. Подготовка поля. Построение графика машиноиспользования. Планирование технического обслуживания.
курсовая работа [819,4 K], добавлен 24.06.2013Краткий обзор и характеристика комбайна кормоуборочного полунавесного КПК-4500 "Полесье". Комплексный расчет экономических показателей использования сельскохозяйственной техники. Определение итоговых показателей экономической оценки эксплуатации комбайна.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 04.10.2012