ІІІ. Обґрунтування складу і режимів роботи агрегату.

 

Підбір трактора і робочих машин в склад агрегату залежить від виду виконуваної роботи, технології, особливості зони розміщення господарства і рекомендованої агротехніки.

Вибрані для агрегатування засоби механізації повинні входити в склад раціональних технологічних комплексів, рекомендованих системою машин для комплексної механізації рослинництва.

Після вибору основного агрегату визначають склад допоміжних агрегатів (транспортних, навантажувальних). При цьому керуються наступними принципами: потоковістю виробництва, пропорційністю, погодженістю і ритмічністю процесу, досягненням найбільш раціонального завантаження машин.

Розрахунок кількісного складу агрегату здійснюють в послідовності:

1) Встановлюють агротехнічно допустиму швидкістю руху для виконання технологічної операції (по якості роботи).

2) По тяговій характеристиці трактора встановлюють передачі, які входять в діапазон агротехнічно допустимих швидкостей. Тобто робоча швидкість руху повинна перебувати в інтервалі від . Крім того, слід враховувати, що найбільш економічний режим роботи трактора відповідає тим передачам, для яких тягова потужність має найбільше значення.

При обґрунтуванні швидкості руху зернозбиральних та спеціальних комбайнів, прес підбирачів, розкидачів добрив враховують пропускну здатність машин і завантаження двигуна. Повинна забезпечуватися умова:

(12.1)

де швидкість руху машини, обмежена пропускною здатністю, км/год.

максимально можлива швидкість руху по потужності двигуна, км/год.

В таблиці 12.1. приведені значення агротехнічно допустимих швидкостей руху МТА.

 

Таблиця 12.1- Агротехнічно допустимі швидкості руху МТА

Технологічна операція	Швидкість руху, км/год.	Технологічна операція	Швидкість руху, км/год.
Оранка	4-7	Внесення добрив:органічних	7-12
Оранка	8-12	мінеральних туковою сівалкою	5-10
Снігозатримання	5-10	розкидачими	7-12
Лущення стерні (лемішне)	6-9	рідких	5-12

Продовження таблиці 1.1

Лущення стерні (дискове)	8-12	Сівба зернових рядковими сівалками	6-8
Обробіток дисковими боронами	5-10	Сівба зернових рядковими сівалками	9-12*
Обробіток зубовими боронами	6-8	стерневими	7-9
Зябу і пару	7-12*	кукурудзи, соняшнику	5-8
Зубовими сходів	4-7	буряків	5-8
Ґрунту сітчастими боронами	3,5-6,5	овочевих культур	5-7
Ґрунту шлейф – боронами	6-7	Садіння картоплі	5-9
Коткування ґрунту котками:		Обробіток міжрядь
кільчасто – шпоровими	6-12	Просапних: перший	4-7
кільчасто - зубовими	4-9	другий і наступних	7-9
гладкими водоналивними	4-8	Догляд за посівами
Обробіток ґрунту		Цукрових буряків: розпуш.	4-6
культиваторами	7-10	букетування	4-5
культиваторами	До12*	проріджування	3,5-6
Культиваторами-проскорізами	7-12	Копнування і стогування	5-9
Обприскування	4,5-9,5	Збирання: зернових	3-8
Підгортання рядків	4-65	кукурудзи на силос	4-12
Скошування: трав на сіно	5-7	на зерно	4-9
Скошування: трав на сіно	6-12*	Цукрових буряків: гички	5-9
з подрібненням	4-8	коренеплодів	4,5-8
Скошування зерновими жатками	4-7,5	Картоплі: стебел	4-7,5
Згрібання сіна ГВК	6-10*	Бульбоплодів: копачем	2,5-5
поперечними гр..	5-9	комбайном	1,8-4
кільчато - пальчиковими	8-10	Льону і конопель	4-6
Пресування сіна	6-8

 

Максимально допустиму швидкість руху тягово–привідних та самохідних збиральних МТА по пропускній здатності робочих органів визначають за залежністю:

(12.2)

де допустима пропускна здатність робочого органу машини, кг/с;

робоча ширина захвату машини, м.;

біологічний урожай, що поступає до робочого органу, т/га.

 

Максимально допустиму швидкість руху по потужності двигуна визначають:

 

Для тягово–привідного агрегату

 

; (12.3)

для самохідного агрегату

; (12.4)

 

де – номінальна потужність двигуна самохідної машини або двигуна трактора, кВт.

витрати потужності відповідно на технологічний процес, на холостий хід машини, на привід додаткових механізмів, кВт.

робочий опір машини, кн..;

(12.5)

де експлуатаційна вага машини, кн.;

коефіцієнт опору коченню машини;

нахил поля, %;

вага трактора тягового – причіпного агрегату, кн..;

коефіцієнт опору коченню трактора;

відповідно механічний, буксування, пасових передач к.к.д.

(12.6)

де буксування рушія трактора або самохідної машини, %;

-к.к.д. приводу на вал відбору потужності.

.

При виборі робочих передач трактора по тяговій характеристиці знаходять силу тяги () на обраних передачах для заданих умов (фону).

3) Визначать найбільш можливу ширину захвату агрегату (для багатомашинного агрегату) по передачах, які попали в діапазон агротехнічно допустимих.

а) для тягового агрегату:

(12.7)

де - номінальне тягове зусилля трактора на обраній передачі, кн.;

вага трактора, кн.;

коефіцієнт використання тягового зусилля трактора;

питомий опір машини, кн./м.;

відношення відповідно ваги машини, зчіпки до їх ширини захвату, кн./М.;

коефіцієнт опору коченя зчіпки.

б) для начіпного тягового агрегату:

 

(12.8)

де коефіцієнт, що враховує довантаження ведучих коліс трактора вагою начіпної машини;

в) для начіпного плуга

 

де питомий опір плуга, кн./м²;

глибина оранки, м.;

поправочний коефіцієнт, що враховує вагу ґрунту на корпусах плуга (С – в залежності від глибини оранки становить 1,1÷1,4).

г) для комбінованого агрегату (типу РВК)

(12.9)

де відповідно питомі тягові опори різних типів робочих органів, кн./м.

д) для комплексного агрегату (агрегат складається з декількох різних видів машин).

(12.10)

де питома вага відповідно машини першого, другого і і-того виду.

 

4) визначають кількість машин в агрегаті (для плугів – кількість корпусів)

(12.11)

де ширина захвату однієї машини, м.

(12.12)

де ширина захвату одного корпуса плуга, м.

5) Розраховують фронт зчіпки і підбирають марку зчіпки.

(12.13)

 

Таблиця 12.2- Коротка технічна характеристика зчіпок

Показники зчіпки	Марка зчіпки
СП16	СП11	СН75	С11У	С18	СГ21
Максимальна ширина захвату, м		10,8		14,4	21,6
Фронт зчіпки, м.	13,5		8,0
Вага, кг.	17,6		12,25	7,64		17,6
Тип коліс	Пневматичні	Металічні
Питома вага зчіпки, кн./м	1,2	0,8	1,0	0,55	0,5	0,75
Опір зчіпки на стерні, КН	1,2-1,8	0,6-0,8	0,9-1,2	0,7-0,9	1,4-1,6	1,4-1,7
На свіжо виораному полі, КН	3-4,5	1,5-2,1	2,1-3,1	1,7-2,0	3,4-4,0	3,5-4,2

 

Для плуга по кількості корпусів з каталогу вибирають марку плуга.

 

6) після вибору зчіпки розраховують повний тяговий опір агрегату на кожній з обраних передач.

а) для тягового причіпного агрегату

(12.14)

де вага відповідно машини і зчіпки, кн..

б) для тягового начіпного агрегату

(12.15)

в) для начіпного орного агрегату

(12.16)

де вага плуга, кн..

г) для тягово–привідного начіпного агрегату

(12.17)

 

де приведений тяговий опір робочої машини, пов’язаний з втратою дотичної сили тяги трактора на вибраній передачі при відбиранні частини потужності двигуна через В.В.П.,кн..

(12.18)

де потужність, реалізуємо через В.В.П. трактора, кВт.;

передаточне число трансмісії;

механічний К.К.Д. трансмісії (для гусеничних тракторів орієнтовно для колісних );

динамічний радіус кочення ведучого колеса, м. Для гусеничного трактора , де радіус зірочки.

Для колісного трактора становить

(12.19)

де радіус обода колеса, м.

висота пневматичної шини, м.

коефіцієнт усадки шини ().

номінальна частота обертання колінчастого вала двигуна, хв.^-1;

к.к.д. приводу В.В.П. трактора ().

 

Таблиця 12.3- Середні значення споживання потужності на привід В.В.П.

Сільськогосподарська техніка
Розкидач добрив 1РМГ-4,0	6,0-8,0
Розкидач органічних добрив РОУ-5	10-13
Картоплесаджалка КСМ-4	4,0-5,0
Картоплесаджалка КСМ-6	5,0-6,0
Косарка КДП-4	8,5-9,5
Косарка КС-2,1	3,5-4,5
Косарка подрібнювач КИР-1,5	13,0-17,0
Підбирач – копнувач ПК 1.6	9,0-12,0
Прес – підбирач ППЛ-Ф-750	25,0-30,0
Прес – підбирач рулонний ПР-Ф-16М	30,0-40,0
Картоплекопач КТН-2б	7,5-9,0
Картоплезбиральний комбайн ККУ-2	12,0-16,0
Картоплезбиральний комбайн Е-686Б	20,0-25,0
Рядкова жниварка ЖВС-6	5,0-9,0
Кукурудзозбиральний комбайн КОП-1,4	25,0-30,0
Проріджувач цукрових буряків ПСА-2,7	12,0-15,0
Картоплекопач КСТ-1,4	8,0-10,0
Силосозбиральний комбайн КСС-2,6А	25,0-28,0
Оприскувач ОП-2000-2	10,0-12,0

 

д) для комбінованого тягового агрегату

(12.20)

е) для комплексного тягового агрегату

(12.21)

є) для транспортних машинно–тракторних агрегатів тяговий опір розраховується за рівнянням

(12.22)

де вага причепа, кн..

(12.23)

де вага не завантаженого причепа, кн.;

вага вантажу в причепі, кн.

(12.24)

де об’єм місткості кузова, м³;

щільність матеріал, т/м³;

коефіцієнт використання кузова;

число причепів в транспортному агрегаті;

коефіцієнт опору коченню причепа.

Для транспортного агрегату найбільш важкою умовою по завантаженню є зрушення з місця на підйом.

Тому розраховують номінальну силу тяги трактора, яка забезпечить зрушення агрегату з місця на заданий підйом:

(12.25)

де коефіцієнти підвищення опору відповідно трактора і причепа при зрушенні з місця.

 

Таблиця 12.4- Значення коефіцієнтів підвищення опору

Дорожні умови
Асфальт, асфальтобетон	1,5	-
Суха ґрунтова дорога	1,8	2,49
Перезволожена ґрунтова дорога	1,76	1,84
Зоране поле	1,87	2,12

 

По тяговій характеристиці трактора встановлюють відповідно знайденій силі тяги передачу, на якій трактор зможе розпочати рух з навантаженим причепом на підйом.

Перевіряють достатність сили зчеплення макс.рушія трактора з ґрунтом при зрушенні з місця на заданий підйом через нерівність:

(12.26)

де розраховується за залежністю:

(12.27)

де зчіпна вага трактора, кн..;

коефіцієнт зчеплення рушія з ґрунтом.

Встановлюють остаточно швидкість транспортного агрегату при русі з навантаженим причепом. Швидкість руху без вантажу приймають в 1,2...1,3 вищу ніж з вантажем.

7) Розраховують коефіцієнт використання тягового зусилля трактора (ступінь завантаження трактора).

(12.28)

порівнюють фактичний ступінь завантаження трактора з допустимим значенням ().Розраховують коефіцієнт використання номінальної потужності двигуна (ступінь завантаженості двигуна)

(12.29)

де номінальна потужність двигуна,кВт.

фактично розвиваєма потужність двигуна при даному завантаженні, кВт.

Потужність двигуна при даному завантаженні становитиме:

 

(12.30)

значення не менше 0,70-0,80 відповідає економічній роботі двигуна.

Остаточно із всіх можливих передач вибирається робоча. Приводиться схема агрегату в плані.