Лабораторно-практична робота №4

Тема: Визначення кінематичних характеристик МТА

 

 

Мета роботи – засвоїти методику та розрахувати кінематичні характеристики машинно-тракторного агрегату

Зміст роботи:

Для обґрунтованого в попередній роботі складу машинно-тракторного агрегату необхідно:

1. Підібрати раціональний спосіб руху і спосіб повороту при виконанні заданої технології операції.

2. Визначити кінематичні характеристики робочої ділянки, поля.

3. Визначити кінематичні характеристики машинно-тракторного агрегату.

4. Привести схему підготовки поля та роботи агрегату.

Послідовність виконання роботи:

1. Для заданої технологічної операції та умов роботи вибирають спосіб руху агрегату в загінці виходячи з агротехнічних вимог до операції.

В таблиці 4.1 приведені рекомедуємі способи руху для основних польових робіт.

Таблиця 4.1-Напрямок та способи руху агрегатів на основних польових роботах

Вид сільськогосподарської роботи	Напрямок руху агрегату	Спосіб руху агрегату
Оранка, лемішне лущення	Бажані напрямки: впоперек або під кутом до попередньої оранки; впоперек схилу.	З чергуванням обробітку загінок «всклад» і «врозгін»; «Комбінований» - при довжині гону менше 500м.
Лущення і дискування	Виконують при обробітку	Рух в основному

Продовження таблиці 4.1
	стерні – вздовж довгої сторони. Дискування зораного поля – під кутом до напрямку оранки.	«човником», але можливий діагональним і діагонально – перехресним способом.
Суцільна культивація, обробіток комбінованими агрегатами	Перша культивація – впоперек оранки, друга – впоперек напрямку попередньої культивації. Поля з нахилом 5° обробляють впоперек схилу.	Основний спосіб руху човниковий. Можливий з перекриттям для широкозахватних агрегатів з причіпними зчіпками.
Прикочування ґрунту, посіву	Доцільно рухатися впоперек борозен або впадин на полі.	Основний спосіб руху - човниковий
Боронування, вирівнювання ґрунту	Передпосівне боронування – впоперек або під кутом до напрямку сівби. Боронування зораного поля – впоперек або під кутом до напрямку оранки. Боронування посівів – впоперек рядків посіву.	Основний спосіб руху – човниковий. На полях квадратної форми – можливий діагонально – перехресний; на полях невеликих розмірів, при обмеженні виїзду за межі поля, можливий рух вкругову
Сівба зернових і бобових культур, трав і луб’яних культур	Напрям сівби повинен бути впоперек або під кутом до напрямку оранки. Бажано, щоб довжина гону була максимальною. На схилах сівбу проводять впоперек напряму схилу.	Основні способи руху – човниковий і з перекриттям. Можливий загінний (врозгін) на полях великої площі багатосівалковим агрегатом. Можливий діагонально-перехресний на полях квадратної форми
Сівба та посадка просапних культур	Напрям сівби вибирають впоперек або під кутом до оранки.	Спосіб руху - човниковий
Обробіток міжрядь просапних культур	Обробіток ведуть по сліду посівного або посадкового агрегату.	Основний спосіб руху – човниковий. Можливі способи руху «перекриттям» або загінним типу «врозгін»

Продовження таблиці 4.1
Збирання зернових колосових і бобових культур	Напрям руху жаток повинен співпадати з напрямом оранки. для полеглих посівів напрямок впоперек напряму вилягання або під кутом до нього. Напрямок руху на підбиранні валків повинен співпадати з напрямом руху жаткового агрегату.	На скошуванні в валки хліба способи руху: загінний з правими поворотами в кінці гону; загінний з розширенням прокосу; круговий на невеликих полях складної конфігурації. Для жаток з фронтальним різальним апаратом – човниковий.
Збирання картоплі	Напрям руху агрегатів по напрямку рядків картоплі.	Картоплекопач при суцільному збиранні рухається човниковим способом. При збиранні через 2 рядки – загінним способом «врозгін». При збиранні комбайном основний спосіб руху – «врозгін». При збиранні комбайном основний спосіб руху – «врозгін».
Збирання цукрових буряків	Збиральні агрегати повинні рухатися в напрямку рядків буряків. Межі зчіпок повинні співпадати з стиковими міжряддями.	Поле розбивають на загінки по 120 рядків. Спочатку збирають 2\3 рядків загінки рухаючись по годинниковій стрільці. Ті що залишилися рядки збирають одночасно з двох сусідніх загінок.
Внесення добрив	Рух в напрямку попередньої оранки	Основний спосіб руху – човниковий. На полях з довжиною гону до 250-350 м. – спосіб руху з перекриттям.

 

При любих способах руху мають місце повороти. Основними видами поворотів машинно-тракторних агрегатів є повороти на 180°, на 90° і на різні кути. При гонових способах руху агрегати повертають на 180°, при кругових на 90°, і на різні кути.

Повороти діляться також на безпетльові і питльові (з відкритою і закритою петльою). Найбільш раціональними по затратах часу являються безпетльові повороти (кругові і з прямолінійною ділянкою).

При любих способах руху мають місце повороти. Основними видами поворотів є повороти на 180º, на 90º і на різні кути.

Приголовних способах руху агрегати повертають на 180º, при кругових на 90º,

при діагональних способах руху – на різні кути.

Повороти діляться також на безпетльові і петльові (з відкрито і закритою петльою). Найбільш раціональний по затратах часу являються безпетльові повороти (кругові і з прямолінійною ділянкою). При малій ширині захвату і русі «човником» не обійтися без петльових грибовидних поворотів, а для широкозахватних агрегатів можна використовувати грибовидних або односторонні петльові повороти.

Петльовий поворот на 90° застосовують під час збирання сільськогосподарських культур, коли агрегат рухається вкругову без кутових прокосів чи обкосів кутів загінки (поля).

Враховуючи вид технологічної операції, склад агрегату прийнятий спосіб руху вибирають вид повороту.

2.Визначення кінематичних характеристик поля.

Кінематичними характеристиками поля (робочої ділянки) являються:

- довжина (L) і ширина (В) поля (робочої ділянки);

- ширина загінки (С);

- ширина поворотної смуги (Е);

- робоча довжина гону (L_p)

На рисунку 4.1 приведена схема поля

 

рис.4.1 Схема поля і руху агрегату

Розмір поля: довжина L і ширина В беруться з завдання.

Оптимальну ширину загінки для різних способів руху визначають за формулами: при способах руху всклад, врозгін і з чергуванням загінок всклад і врозгін:

(4.1)

при безпетльовому комбінованому

(4.2)

при безпетльовому з перекриттям

(4.3)

при русі по колу

(4.4)

де В_р – ширина захвату агрегату, м;

L_p – робоча довжина гону, м;

R_o – мінімальний радіус повороту, м;

L – довжина поля (ділянки),м.

Ширина поворотної смуги становитиме:

при петльових поворотах

(4.5)

при безпетльових поворотах

(4.6)

де R₀ – мінімальний радіус повороту агрегату, м.

l – довжина виїзду агрегату,м.

Остаточно вибрані ширина загінки С і ширина поворотної смуги Е повинні бути кратними ширині захвату агрегату В_р.

Для визначення ширини загінки та ширини поворотної смуги є необхідно розрахувати (визначити) кінематичні характеристики агрегату.

3. Визначення кінематичних характеристик МТА

Кінематичними характеристиками машинно-тракторного агрегату являються:

- мінімальний радіус повороту агрегату (R₀);

- довжина виїзду агрегату (е);

- кінематичний центр агрегату (Ц_к);

- кінематична довжина агрегату (l_к);

- кінематична ширина агрегату (d_k - ліва і d_k – права).

Кінематичний центр агрегату – це точка агрегату, відносно тракторії якої визначається кінематика всіх точок агрегату. Умовно прийнято:

а) для агрегатів з колісними енергозасобами формули 4×2 – це проекція на площину руху середини ведучої вісі;

б) для агрегатів з колісними енергозасобами формули 4×4 – це проекція на площину руху точки середини прямої, що з’єднує середини ведучих осей;

в) для агрегатів з колісники енергозасобами, що мають шарнірну раму – це проекція на площину руху центру шарніру.

г) для агрегатів з гусеничними енергозасобами – це проекція на площину руху точки перетину повздовжньої вісі енергозасобу з вертикальною площиною, проведеною через центр тиску енергозасобу.

Кінематична довжина агрегату – це проекція відстані між кінематичним центром агрегату та лінією розміщення найбільш віддалених робочих органів при прямолінійному русі.

Кінематичну довжину визначають за залежністю:

(4.7)

де l_тр, l_зч, l_м – кінематична довжина відповідно всіх складових агрегату (трактора, зчіпки і робочої машини), м.

В таблиці 4.2 приведені значення кінематичної довжини окремих тракторів і машин.

Таблиця 4.2- Кінематична довжина тракторів та сільськогосподарських машин

Назва та марка машини	Кінематична. довжина, м.	Назва та марка машини	Кінематична довжина, м.
Трактори: Т-40АМ	1,32	Зчіпки: СГ-21	8,0
Т-16М, Т-25-А	1,0	СП-16	6,4
МТЗ-80, МТЗ-82	1,2/1,3	СП-11	6,7
МТЗ-102	1,2/1,3	СП-15	7,2
Т-150К	2,9/2,4	С-18	8,0
Т-150	2,12/2,55	С-11У	6,7
К-701	3,35/2,9	Плуги: ПЛП-6-35	3,1
ДТ-75М	2,35/1,55	ПЛН-5-35	4,3
Т-4, Т-4А	2,45/1,65	ПЛН-4-35	13,5
Т-70С	1,85	ПЛН-3-35	10,7
Плуг: ПЛН-3-40	5,7	Лущильники: ЛД-20	7,5
ПОН-2-30	2,2	ЛДГ-15	4,5
ПН-4-40	3,7	ЛДГ-10	6,6
ПТК-9-35	10,3	ЛДГ-5	1,10-1,40
ПКУ-3-35	2,8	ППЛ-10-25	1,10-1,45
Зернова прич. сівалка	3,2-3,8	Кукурудзяна сівалка	2,3

Продовження таблиці 4.2
Зернова начіпна сівалка	1,0	Овочева сівалка	3,5
Дискова борона: БД-10	7,8	Коток	1,0/4,6
БДТ-7, БДТ-3	4,5	Культиватори: КП-4А	3,5
Борони: БІГ-3	3,75	КПС-4	3,9
БЗЕС-1,0	1,40	КПГ-4
БТЗС – 1,0	1,45	КПГ-2,2

 

Кінематична ширина МТА (d_k) – це проекція відстані між повздовжньою віссю агрегату, що проходить через центр і найбільш віддаленою від цієї вісі точкою агрегату. Розрізняють d_k - праву і d_k – ліву.

Довжина виїзду агрегату (е) – відстань, на яку необхідно вивести агрегат від контрольної лінії на поворотній смузі до початку повороту, щоб запобігти появі огріхів в роботі.

Для агрегатів з заднім розміщенням робочих органів відносно центра агрегату е дорівнює:

з начіпними машинами:

(4.8)

з причіпними машинами:

(4.9)

для начіпних з попередньою навіскою:

де l_к – кінематична довжина агрегату, м.

Радіус повороту (R₀) – це відстань між центром агрегату та центром повороту. Радіус повороту залежить від ширини захвату агрегату та швидкості його руху.

Радіус повороту причіпного орного агрегату R₀ (3.4…7.0). Більше значення приймають для гусеничних, а менше для колісних агрегатів; для посівних і культиваторних агрегатів з однією машиною R₀ = 1.78 В_р з двома - R₀ = 1.2 В_р з трьома R₀ = 0.9 В_р при чотирьох і п’яти - R₀ = 0.8 В_р для боронувальних і лущильних агрегатів R₀ = В_р.

Радіус повороту начіпного агрегату а однією машиною дорівнює радіусу повороту трактора, а в випадку зчіпки та кількох машин на 15% менше радіуса повороту однотипного причіпного агрегату.

Із зростанням швидкості радіус повороту збільшується.

Таблиця 4.3- Формули для визначення радіусу повороту МТА

Начіпний та напівначіпний агрегат	R0	Причіпний агрегат	R0
Орний 3-8 корпусний	3 Вр	Орний 3-8 корпусний	4,5 Вр
Культиваторний суц. обробки	0,9 Вр	Культиватор одномашинний	1,5 Вр
Посівний односекційний	1,1 Вр	Культиватор двохмашинний	1,2 Вр
Посівний 3±секційний	0,9 Вр	Культиватор трьох-, чотирьохмашинний	Вр
Просапний односекційний	0,9 Вр	Боронування	Вр
Просапний 3±секційний	0,8 Вр	Посівний 1,2±сівалковий	1,6 Вр
Жниварковий	0,9 Вр	Посівний трьохсівалковий	1,3 Вр
Косарка односекційна	2,0 Вр	Жниварковий одномашинний	1,4 Вр
Косарка 3±секційний	1,1 Вр	Жниварковий двохмашинний	1,2 Вр
		Косарковий 2±машинний	1,2 Вр

Привести кінематичну схему агрегату з вказанням основних кінематичних параметрів

Для оцінки вибраного способу руху та повороту розраховують коефіцієнт робочих ходів:

(4.11)

де L_p – робоча довжина гону, м;

L_х – середня довжина холостого ходу в загінці, який припадає на один робочий прохід агрегату, м.

Таблиця 4.4-Середня довжина холостого ходу на загінці, яка приходиться на один робочий хід

Спосіб руху	Середня питома довжина холостого ходу, м.
Всклад або врозгін	0.5 С +2.5 R +2 e
3 чергуванням загінок всклад та врозгін	0.5 С+ З R+ 2 е
Човниковий
а) з грушоподібними поворотами	6 R+ 2 е
б) з грибоподібними поворотами	3.5 R+ 2 е

Двохзагінний комбінований безпетльовий	0.5 С+ 2 R+ 2 е
3 перекриттям безпетльовий	0.5 С+ 1.5 R+ 2 е
В кругову для симетричних агрегатів	(1÷2) R
Однозагінний комбінований	0.5 С+ 2.5 R+ 2 е
Діагональний човниковий	6 R+ 2 е
Діагональний перехресний	4 R +2 е

Продовження таблиці 4.2

 

ї\Зміст звіту:

1.Теми та мета роботи.

2.Визначені кінематичні параметри ділянки (поля).

3.Визначені кінематичні параметри МТА.

4.Схема підготовки поля та роботи агрегату.

5. Кінематична схема агрегату.