10.2 Определение тягового сопротивления модернизированной сеялкой

Согласно конструктивно-технологической схемы модернизации сеялки СЗС – 2,8, полное тяговое сопротивление модернизированной сеялки складывается:

R = Rn + Rc + Rk; (3)

Где Rn – тяговое сопротивление сеялки на перекатывание;

Rc - тяговое сопротивление сошниковых секций;

Rk -тяговое сопротивление прикатывающего катка;

Тяговое сопротивление сеялки на перекатывание определяется по формуле:

Rn = G * f; (4)

Где G – сила тяжести сеялки; f = 0,12 – коэффициент сопротивления движения по почве подготовленной под посев;

Сила тяжести сеялки составит:

G = m * g; (5)

Где m = 1800 кг. – масса сеялки СЗС – 2,8;

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения; тогда

G = 1800 * 9,81 = 17,7 кН.

Следовательно: Rn = G * f = 17,7 * 0,12 = 2,1 кН.

Тяговое сопротивление сошниковой секции складывается:

Rc = R_л + R_д , (6)

где R_л - тяговое сопротивление лапы сошника;

R_д - тяговое сопротивление наральника.

Тяговое сопротивление лапы определяется по формуле:

Rл = Вк * К; (7)

где Вк – конструктивная ширина захвата лапы сошника;

К – удельное сопротивление лапового рабочего органа.

Согласно ленточного способа посева конструктивная ширина сошника составит Вк = 0,33 м.

Удельное сопротивление сеялки с лапового рабочего органа составляет К = 1,9 кН/м при рабочей скорости V = 5 – 6 км/ч.

Рабочую скорость агрегата при посеве, согласно допустимых значений, принимаем Vр = 12 км/ч.

Поправку на увеличение удельного сопротивления при скорости Vр = 12 км/ч определяем по следующей формуле:

К = Ко[1 + ∆К(Vр – Vо)] кН/м. (8) [8]

где Ко – удельное сопротивление при рабочей скорости

Vр = 5…6 км/ч;

∆К – увеличение удельного сопротивления при повышении рабочей скорости на 1 км/ч.

Для нашего примера ∆К = 0,02;

Тогда. К = 1,9[1 + 0,02(12 – 6)] = 2,1 кН/м.

тогда Rл = 0,33 * 2,1 = 0,7 кН;

Тяговое сопротивление наральника определяем по формуле Горячкина:

(9) [3]

где К – коэффициент удельного сопротивления почвы , для почв нашего хозяйства это среднесуглинистые почвы с удельным сопротивлением К = 35 кПа.

b – ширина захвата наральника;b = 0,05 м;

a – глубина обработки почвы. a = 0,10 м.

Тогда тяговое сопротивление наральника составит:

Полное сопротивление сошника лапового с наральником составит

С учетом, количество сошников на сеялке n = 8, их общее тяговое сопротивление составит

Тяговое сопротивление струнного катка от его перекатывания определится по формуле Грандвуане–Горячкина:

; (10) [3]

где: - усилие давления катка на почву;

 - конструктивная ширина захвата каткового устройства;

-коэффициент объёмного смятия почвы.

Для паров, пахотных и обработанных стерневых фонов [3]

Принимаем .

- диаметр катка;

тогда:

Тяговое сопротивление катка с учётом роста сопротивления из – за неровности поверхности катка определим по формуле:

, кН; (11) [3]

где: - коэффициент учитывающий неровности поверхности. [5]

Принимаем ;

тогда: 

Полное тяговое сопротивление модернизированной сеялки составит:

R = 2,1 + 6,96 + 0,79 = 9,85 кН.

Необходимое тяговое усилие трактора определяется из условия энергетической рациональности агрегата:

η_доп ≥ R / Ркр; (12) [8]

где η_доп – допустимый коэффициент использования тягового усилия трактора.

В соответствии с видом выполняемого технологического процесса, а так же тягу движителя трактора, принимаем значение

η_доп = 0,96,

тогда Ркр = R/ η_доп = 9,85 / 0,96 = 10,2 кН.

Необходимое тяговое усилие трактора с учетом уклона поля определим по формуле:

Ркр^max = Pкр + Ркр * i; (13)

Где i = 0,02 – уклон поля; Принимаем i = 0,02;

Тогда

Ркр^max = 10,2 + 10,2 * 0,02 = 10,4 кН;

Максимально возможную скорость агрегата в зависимости от крюковой мощности трактора и необходимого крюкового усилия определим по формуле:

 (14) [8]

Где Nкр = 34,9 кВт – крюковая мощность трактора МТЗ-82 на 5 передаче;

G – сила тяжести трактора;

G = m * q = 3210 * 9,81 = 30,5 кН;

m = 3210 кг – масса трактора МТЗ-82;

С учетом буксования определим действительную рабочую скорость агрегата по формуле:

; км/ч

где: б=10 % - буксования колесного движителя по обработанной почве

тогда V_р =11,4 км/ч

На основании значений Vр и Вр определяем производительность агрегата за час сменного времени по формуле:

W = 0,1 Bp * Vp * זּ ,га/ч; (15) [8]

где Вр = Вк * β, β = 1 – коэффициент использования ширины захвата для сеялок, [13]

Вр = 2,8 * 1 = 2,8 м;

τ = 0,75 – коэффициент использования времени смены;

тогда W = 0,1 * 2,8 * 10,3 * 0,75 = 2,2 га/ч;