Кинематический расчет агрегата

Составление агрегата включает размещение машин-орудий по фронту сцепки, подбор длины тяг от орудий к сцепке, установку направления тяги в вертикальной и горизонтальной плоскостях, установку вспомогательных приспособлений (маркеров, следоуказателей и др.).

Для правильного присоединения машин-орудий необходимо разместить орудия по фронту сцепки равномерно, относительно средней продольной оси.

Заранее нужно разместить точки прицепа орудия на основном брусе сцепки. При четном числе машин и орудий в агрегате от середины основного бруса сцепки отмеряют в обе стороны по половине захвата орудия, а далее – по целому захвату орудия. При нечетном числе машин-орудий от середины основного бруса отмеряется в обе стороны по захвату орудий. Если схема агрегата эшелонированная, то в первом ряду размещают большее число орудий, меньшее – в заднем. Это сокращает число удлинений и облегчает поворот агрегата(стр.56[1]).

У пахотных агрегатов при правильном присоединении плуга к трактору линия тяги плуга должна совпадать с центральной осью трактора (стр. 57[1])

Движение агрегата на полевых участках складывается из рабочих ходов. При выполнении с/х процессов и холостых ходов-заездов и поворотов на концах загонов. Холостые ходы и повороты являются непроизводительной работой агрегата и составляет в среднем 5…15% общего пути, проходимого агрегатом, а на коротких участках значительно больше.

Так как каждый вид полевых работ может быть выполнен различными способами движения с различной длиной холостых ходов, то нужно выбрать такой, который обеспечивал бы лучшие результаты работы по качеству, производительности и экономичности.

При выборе способа движения и подготовке поля к работе необходимо знать кинематическую характеристику агрегата, которая включает центр агрегата, кинематическую длину и ширину агрегата, длину выезда и радиус поворота.

Центром агрегата называется условная точка, по которой судят о его движении. Ее расположение зависит от марки и типа трактора(стр. 58 рис 8[1]).

Кинематическая длина агрегата l_k – это проекция расстояния между центром агрегата и линией расположения наиболее удаленного рабочего органа машины при прямолинейном движении. Она состоит из:

· кинематической длины трактора l_т – расстояние от центра агрегата до точки присоединения машин;

· Кинематической длины сцепки l_сц– расстояние от точки соединения с трактором до точки присоединения машин-орудий;

· Кинематической длины машин l_м – расстояние от точки соединения со сцепкой до последних рабочих органов машины.

l_к= l_т + l_сц + l_м

Кинематическая ширина агрегата В_к – это расстояние между крайними точками по ширине (проекция).

Радиусом поворота называется расстояние между центром агрегата и центром поворота( стр.60 рис 9[1] ). Радиус поворота для эксплуатационных расчетов выражается через конструктивную ширину захвата агрегата. При скорости движения на повороте 5 км/ч для широкозахватных прицепных агрегатов (бороновальные, культиваторные и др.) радиус поворота можно принять равным ширине захвата агрегата. При одной прицепной машине R = 1,7 В_к, при двух – R = 1,2 В_к, где В_к – кинематическая ширина агрегата. Для агрегатов с навесными или полунавесными машинами, не имеющими колес или опирающимися на самоустанавливающиеся колеса, наименьший радиус поворота может быть равен наименьшему радиусу поворота трактора, но не менее 5…6 м.

Для пахотных навесных и полунавесных агрегатов с 3…8 корпусами R=3 B_м,где B_м – ширина захвата машины. Если МТА делает поворот на большей скорости, то нужно радиус поворота соответствующий скорости 5 км/ч умножить на коэффициент изменения радиуса поворота К_г в зависимости от скорости движения (таблица 15 [1]).

Длина выезда е – для прицепных агрегатов е = (0,5…0,75) l_k, для навесных е =0,1 l_k.

Различают повороты на 90⁰ и 180⁰. Повороты на 180⁰ бывают петлевые и беспетлевые(стр. 61-63[1], стр. 59-61[2]).

Способы движения делятся на три группы: гоновые, круговые и диагональные (стр.63-66[1], стр. 61-65[2]).

Одним из основных оценочных показателей способа движения агрегата является коэффициент рабочих ходов, который определяют по формуле:

 

Где Sp – суммарная длина рабочих ходов агрегата, м;

Sx – суммарная длина холостых ходов, м.

Суммарная длина рабочих ходов:

Где F – площадь обрабатываемого участка, м;

Bp – рабочая ширина захвата агрегата, м.

Суммарная длина холостых ходов:

S_x = l_бх * n_бх + l_nx *n_nx

Где l_бх – длина беспетлевого холостого хода м (стр.60-61, или стр. 63)

n_бх - кол-во беспетлевых холостых ходов (таблица 16)

l_nx – длина петлевого хода, м (стр.60-61 или стр. 63)

n_nx – кол-во петлевых холостых ходов(таблица 16)

Для следующих способов движения: перекрытием, всвал (вразвал), беспетлевого комбинированного:

S_x = (l_бх + l)n_бх + l_nx * n_nx,

Где l – среднее расстояние прямолинейного хода при холостом повороте агрегата, м (табл. 16)

 

ПРИМЕР РАСЧЕТА КИНЕМАТИКИ МТА.

Начинают с выбора кинематической характеристики агрегата.

Элементы движения и кинематическая характеристика агрегата.

Составляем кинематическую схему машинно-тракторного агрегата (рис. 1).

Из расчета состава агрегата выбираем следующие данные:

· Трактор……………………………К-701

· Сцепка…………………………….СП-16

· Машина………………………….СЗ-3,6(5шт.)

Из справочника [5] выбираем размеры трактора, сцепки и машины:

· Трактор К-701:

-продольная база(L)……………………………………3200мм

-колея задних колес……………………………………2135мм

-колея передних колес……………………………….2135мм

-длина………………………………………………………….7400мм

-ширина……………………………………………………...2880мм

-высота……………………………….........................3550мм

· Сцепка СП-16:

-ширина захвата (фронт, Ф)…………………………16000мм

-длина (l_сц)…………………………………………………….12300мм

-ширина (В_сц)…………………………………………………22185мм

-высота (h_сц)…………………………………………………..1300мм

· Машина (сеялка СЗ-3,6):

-ширина захвата (в_м)……………………………………..3600мм

-длина (l_м)……………………………………………………….4200мм

-ширина (габаритная в_к)………………………………..4220мм

Высота (h_м)……………………………………………………..1700мм

Выбираем эшелонированную схему присоединения машин в агрегате (рис. 1)

Находим рабочую ширину захвата агрегата:

В_р = n_x * в_м = 5 * 3,6=18,0 м

Находим кинематическую ширину агрегата (для многомашинных агрегатов):

В_к = (n - l)в_м + в_к = (5-l)3,6 + 4,22 = 18,62м

Для одно-машинных агрегатов берут габаритную ширину машины или сцепки

В_к = в_к

Находим радиус поворота агрегата, так как агрегат широкозахватный, то радиус поворота принимаем равным кинематической ширине агрегата (стр.60)

R = B_k = 18,62м

Находим длину выезда агрегата, так как агрегат прицепной, то:

e = 0,75l_k

(стр. 59)

Где l_k – кинематическая длина агрегата (стр. 57)

l_k =l_т + l_сц + l_м

Из схемы агрегата (рис 1):

l_т = 2.9 м; l_сц = 12,3 м; l_м = 3,49 м

Из схемы агрегата (рис. 1) видно, что

L_к = l_т + l_сц + 2 l_м = 2,9 + 12,3 * 3,49 = 22,18 м

Тогда

e= 0,75 * l_к = 0,75 * 22,18 = 16,64 м

Одним из основных оценочных показателей способа движения агрегата является коэффициент рабочих ходов:

Где Sp – суммарная длина рабочих ходов, м (стр. 67)

F – площадь обрабатываемого участка, м;

F = l_т * С = 1000 * 400 = 400000м²

L_т – длина гона, включая поворотную полосу.

Тогда:

S_x – суммарная длина холостых ходов, м (стр. 67):

S_x= l_nx * n_nx

L_nx – длина грушевидного поворота (стр. 63, стр. 60-61)

L_nx = (6,6…8)R + 2e = 7R + 2e = 7 * 18,62 + 2 * 16,64 = 162,62 м

n_px – число холостых петлевых ходов при челночном способе движения (табл. 16):

n_nx = – l = – l = 21,2 (22 поворота)

С – ширина загона,

В_р – рабочая ширина захвата агрегата.

Тогда

S_x = 162,62 * 22 = 3568,84 м

Тогда коэффициент рабочих ходов равен:

Отсюда можно сделать вывод, что 87,5 % пути пройденного МТА идет на полезную работу.

Ширина поворотной полосы составит (стр.60-61): Е = 52,14 м

Схема движения МТА приведена на рис 2.