4. Обоснование состава МТА, расчет машинно-тракторного парка и планирование его использования

4.1 Расчет состава машинно-тракторного агрегата

Цель работы состоит в том, чтобы определить рациональный состав машинно-тракторного агрегата по показателям его работы.

По литературным источникам устанавливают допустимые технологические пределы скоростей движения при выполнении заданной работы. При этом следует учитывать ограничения скорости, вызванные конструкцией сельскохозяйственных машин и орудий.

По тяговым характеристикам при N_T = N_Tmax и пределам рабочих скоростей определяют рабочие передачи трактора:

V_р3 = 5.2 км/ч

V_р4 = 6.7 км/ч

V _р5 = 7.8 км/ч

и соответствующие им номинальные тяговые силы:

Р_тн3 = 18.1 кН

Р_тн4 = 15.4 кН

Р_тн5 = 13.7 кН

Расчет состава машинно-тракторного агрегата и технико-экономических показателей выполняем в следующей последовательности.

4.1.1 Комплексный тяговый агрегат

Для комплексных тяговых агрегатов максимально возможная ширина захвата определяется по формуле:

, (4.1.1)

где k₁, k₂ - удельные сопротивления машин, входящих в комплексный агрегат, кН/м;

g_m1, g_m2 - вес машин, входящих в комплексный агрегат, на метр ширины захвата, кН/м;

- угол склона, град;

f_сц - коэффициент сопротивления качению сцепки.

Определяем максимально возможное количество машин в агрегате по формуле:

, (4.1.2)

где b_к - конструктивная ширина захвата машин, м.

Действительное количество машин n_м выбираем из условия n_м ? n_ммах, округляя дробные величины в меньшую сторону, чтобы не допустить работу трактора в режиме перегрузки.

После определения количества основных машин определяем сопротивление агрегата по формуле:

, (4.1.3)

где G_m , G_сц - соответственно вес машины и вес сцепки, кН

4.1.2 Определение коэффициента использования тяговой силы трактора

, (4.1.4)

4.1.3 Определение производительности агрегата.

Производительность агрегата определяется из формулы:

(4.1.5)

где В_р - рабочая ширина захвата агрегата, м;

V_р - рабочая скорость движения агрегата,м/с;

- коэффициент использования времени смены.

Рабочую скорость движения агрегата на данной передаче определяют, пользуясь тяговой характеристикой трактора с учетом почвенного фонда, методом интерполирования по формуле:

, (4.1.6)

Теперь определяем производительность агрегата

W_{тех 3} = 0.36Ч3.6Ч6.33Ч0.85 = 6.97 га/ч = 48.8 га/см;

W_{тех 4} = 0.36Ч3.6Ч7.66Ч0.85 = 8.4 га/ч = 59 га/см;

W_{тех 5} = 0.36Ч3.6Ч9.04Ч0.85 = 9.9 га/ч = 69.7 га/см.

4.1.4 Определение рабочей длины гона

Рабочая длина гона определяется по формуле:

L_p = L-2E, (4.1.7)

где L - общая длина гона, м;

Е - ширина поворотной полосы, м

Исходя из выбранных способа движения и видов поворотов, определяем ширину поворотной полосы по уравнениям справочной литературы:

Е = 2.8R₀ + 0.5d_к + е, (4.1.8)

где R₀ - радиус поворота агрегата, м;

е - длина выезда агрегата, м.

R₀ = 1.6Ч3.6Ч1.57 = 9.04

е = (0.25-0.75)l_к , (4.1.9)

где l_к - кинематическая длина агрегата, м.

l_к = l_т + l_м, (4.1.10)

где l_т - кинематическая длина трактора, м;

l_м - кинематическая длина машины, м.

l_к = 1.3 + 3.8 = 5.1 м.

е = 0.27Ч5.1 = 1.4 м.

Е = 27.4 + 1.4 = 28.8 м.

L_p = 800-2Ч28.8 = 742 м.

Величина Е полученная расчетом, должна быть кратна рабочей ширине захвата агрегата.

4.1.5 Определение расхода топлива на единицу выполненной работы.

Расход топлива на единицу выполненной работы определяется по формуле:

, (4.1.11)

где G_тр - часовой расход топлива при основной работе, кг/ч;

Т_р - сменное рабочее время, ч.

4.1.6 Определение затрат труда

Затраты труда определяем из формулы:

, (4.1.12)

где m - количество механизаторов, непосредственно обслуживающих агрегат, чел;

m_в - количество вспомогательного персонала, обслуживающих агрегат, чел.

,

,

4.1.7 Определение удельных энергозатрат

Удельные энергозатраты определяем из формулы:

,(4.1.13)

где N_Т - тяговая мощность трактора, кВт.

N_Т = R_а Ч V_р, (4.1.14)

N_Т3 = 11.09 Ч 6.33 = 70.1 кВт,

N_Т4 = 11.09 Ч 7.66 = 84.9 кВт,

N_Т5 = 11.09 Ч 9.04 = 100.2 кВт.

,

,

.

4.1.8 Определение производительности труда рабочих

Производительность труда рабочих определяем по формуле:

, (4.1.15)

.

,

.

Результаты расчетов заносим в таблицу 4.1

Эксплуатационная характеристика агрегатов.

Проанализировав значения показателей каждого варианта, выбираем агрегат рационального состава, который будет двигаться на пятой передаче; способен дать наибольшую производительность (W_тех = 9.9 га/ч) при наименьших затратах (g_га = 1.08) в заданных природно-производственных условиях.

4.2 Разработка операционной технологической карты сельскохозяйственной работы

С целью улучшения организации производства каждой сельскохозяйственной работы необходимо разрабатывать научно обоснованные операционные технологические карты с учетом конкретных условий их выполнения.

При разработке операционной карты проводим расчет состава агрегата и показателей его работы, выбираем рациональный состав.

В операционной карте необходимо осветить следующие вопросы: характеристику условий работы; основные агротехнические требования, предъявляемые к выполнению ее; скорость; направление и способ движения агрегата; подготовку поля; подготовку агрегата к работе; показатели выполнения работы и количество агрегатов, необходимое для обработки данного поля; количество средств для выполнения вспомогательных работ и показатели их использования; суммарные показатели по расходу топлива и затратам труда; контроль качества работы.

Операционную технологическую карту выполняем на листе чертежной бумаги формата А₁.

Основные агротехнические требования, предъявляемые к выполнению работы, должны соответствовать заданным условиям достижения науки и передового опыта.

Расчет состава агрегата произведен и изложен в разделе 4.1

Скорость движения агрегата выбираем по оптимальному режиму работы.

Способ движения выбираем, исходя из требований агротехники, размеров и конфигурации поля и применяемого агрегата.

Подготовку поля необходимо проводить заблаговременно (до начала операции) с целью создания условий, благоприятствующих работе агрегата.

Подготовка агрегата включает расстановку рабочих органов машин, основные регулировки рабочих органов. Основные регулировки показывают на схемах.

Показатели выполнения операции - часовую и сменную производительность агрегата, погектарный расход топлива, затраты труда и механической энергии на один гектар обработанной площади указываем на операционной карте только для рационального состава агрегата.

Общие (суммарные) показатели работы агрегата должны характеризовать производительность обоих видов агрегатов и общие затраты труда и топлива на выполнение операции.

Контроль качества должен содержать основные рекомендации по методам контроля, применяемым приборам, приспособлениям и измерительному инструменту.