МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет: ЭАСХП
Кафедра: Эксплуатации машинно-тракторного парка
курсовая работа
«Комплектование тракторных агрегатов»
Студент: Дугин Г.В.
Группа: 304
Принял: Наумов Ю. М.
Челябинск 2008г.
Содержание.
-
Расчет комплектования пахотного агрегата
Исходные данные…………………………………………………..… 3
Методика расчета комплектования пахотного агрегата…………….4
Сводная таблица по расчету состава пахотного агрегата
Вывод ……………………………………………………. ……………8
-
Расчет комплектования непахотного агрегата
Исходные данные…………………………………………………..….9
Методика расчета комплектования пахотного агрегата…………..10
Сводная таблица по расчету состава пахотного агрегата
Вывод…………………………………………………………….……16
Расчет комплектования пахотного агрегата.
Марка трактора | Состояние поля (агрофон) | Коэфф. удельное сопротивления вспашки, К0, Н/м2 | Угол склона, град | Длина гона, м | Глубина обработки, см | Наименование непахотной операции и условия ее выполнения |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
МТЗ-82 | Стерня колосовых | 66 | 2 | 400 | 22 | Боронование лёгкими посевными боронами |
Исходные данные.
Таблица №1
Основные показатели тяговых характеристик по передачам
Таблица № 2
Передача | Холостой ход | Номинальное тяговое усилие на крюке, , кН | Рабочая скорость Vр, км/ч | Максимал-ный расход топлива, Qmax, кг/ч |
скорость на хол. ходу, Vxx, км/ч | расход топлива на хол. ходу, Qxx, кг/ч |
4-я | 9,26 | 5,4 | 15,20 | 8,05 | 14,65 |
5-я | 10,05 | 6 | 13,40 | 9,25 | 13,80 |
6-я | 12,18 | 6,20 | 11,15 | 11,08 | 14,10 |
Методика расчета комплектования пахотного агрегата.
-
Расчет коэффициента удельного тягового сопротивления вспашки.
, кН,
где – расчетный коэффициент удельного сопротивления при вспашке на i-й передаче, кН/м2;
К0 – коэффициент удельного сопротивления при вспашки при скорости 5 км/ч (справочное значение), кН/м2;
?Vi – разность скоростей на i-й передаче, км/ч ;
– рабочая скорость на i-й передаче, км/ч;
– скорость, соответствующая справочному значению коэффициента удельного сопротивления вспашки, км/ч, = 5км/ч;
П – процент увеличения сопротивления агрегата при возрастании скорости на 1 км/ч
, кН
, кН
, кН
-
Определение максимальной ширины захвата.
,
где - максимальная ширина захвата агрегата, м;
- номинальное тяговое усилие на крюке трактора, кН;
- максимальный коэффициент использования тягового усилия трактора
а - глубина обработки, м.
, м
, м
, м
-
Определение марки плуга по максимальной ширине захвата.
Марка плуга определяется по максимальной ширине захвата на каждой передаче, при этом необходимо иметь в виду, что ширина захвата плуга Вр должна быть наиближайшей, но не больше максимальной расчетной ширины захвата .
По технической характеристике плугов, на передаче 4 наиближайшую к значению максимальной ( = 0,791) ширину захвата имеет плуг марки ПЛН-2-35 (рабочая ширина захвата Вр = 0,35 м.). Поставленное условие Вmax=0,791? Вр = 0,7 м выполняется.
На передаче 5 рабочая ширина захвата плуга не должна превышать значения = 0,666м. На данной передаче также выбираем плуг ПЛН-1-35 (Вр = 0,35м). Условие Вmax=0,666? Вр = 0,35 м выполняется.
На передаче 6 рабочая ширина захвата плуга не должна превышать значения = 0,518м. На данной передаче также выбираем плуг ПЛН-1-35 (Вр = 0,35м). Условие Вmax=0,518? Вр = 0,35 м выполняется.
Предполагаемый состав агрегата на передачах:
передача (4) – МТЗ-82+ПЛН-2-35;
передача (5) – МТЗ-82+ПЛН-1-35;
передача (6) – МТЗ-82+ПЛН-1-35.
Таблица №3
Передача | | Марка плуга | Ширина захвата Вр, м | Масса, кг |
4-я | 0,791 | ПЛН-2-35 | 0,7 | 316,6 |
5-я | 0,666 | ПЛН-1-35 | 0,35 | 158,3 |
6-я | 0,518 | ПЛН-1-35 | 0,35 | 158,3 |
-
-
Определение тягового сопротивления плуга.
Тяговое сопротивление плуга определяется по каждой передаче при движении агрегата по горизонтальному участку
кН
где а – глубина обработки, м;
Вр – ширина захвата плуга, м.
кН
кН
кН
-
-
Определение действительного коэффициента использования тягового усилия трактора.
-
-
Расчет рабочей скорости агрегата.
, км/ч
где - скорость трактора на холостом ходу, км/ч
- рабочая скорость при номинальной нагрузке, км/ч Расчет часового расхода топлива по передачам.
, км/ч
, км/ч
, км/ч
-
-
Расчет часового расхода топлива по передачам.
,
где Qmax – расход топлива за час работы при максимальной мощности, кг/ч
Qxx – расход топлива за час работы на холостом ходу, кг/ч.
, кг/ч
, кг/ч
, кг/ч
-
-
Определение производительности тракторного агрегата на различных передачах. Производительность агрегата определяется по формуле:
, га/ч
где Вр – рабочая ширина захвата агрегата, м;
Vр – рабочая скорость движения агрегата, км/ч;
- коэффициент использования времени смены.
, га/ч
, га/ч
, га/ч
10. Определение удельного погектарного расхода топлива.
Величину расхода топлива на гектар выполненной операции определить по упрощенной формуле:
кг/га
где Qч – расход топлива за час эксплуатации трактора, кг/ч.
,кг/га
,кг/га
,кг/га
-
-
Определение угла подъема, преодолеваемого тракторным агрегатом, на различных передачах.
Угол подъема определяют по формуле:
, град.
где – соответственно сила тяжести от массы трактора и сила тяжести от массы плуга, кН.
, град
, град
, град
Сводная таблица по расчету пахотного агрегата.
Вывод.
Таблица №5
Марка трактора | Передача | Марка СХМ | Ширина захвата агрегата, м. | Wч, га/ч | g, кг/га | Угол, преодолеваемый агрегатом, град. | Угол уклона, град. |
МТЗ-82 | 4 | ПЛН-2-35 | 0,7 | 0,408 | 30,44 | 28,48 | 2 |
5 | ПЛН-1-35 | 0,35 | 0,237 | 40,16 | 9,676 |
6 | ПЛН-1-35 | 0,35 | 0,282 | 38,22 | 6,03 |
Анализируя результаты расчета по трём передачам, можно сделать вывод: Машина преодолевает угол уклона в 2 градуса. Для выполнения вспашки в заданных условиях наиболее целесообразным является применение трактора МТЗ-82 на 4 передаче с плугом ПЛН-2-35, а также при наибольшей производительности обеспечивается минимальный удельный расход топлива.
-
-
Расчет комплектования непахотного агрегата.
Исходные данные
Таблица №6
Марка трактора | Состояние поля (агрофон) | Угол склона, град | Длина гона, м | Наименование операции |
МТЗ-82 | Почва, подготовленная под посев | 2 0 | 400 | Боронование лёгкими посевными боронами |
Данные тяговой характеристики по передачам
МТЗ-82 ( агрофон – почва подготовленная под посев)
Таблица №7
Передача | Холостой ход | Номинальное тяговое усилие на крюке, , кН | Рабочая скорость Vр, км/ч | Максимальный расход топлива, Qmax, кг/ч |
скорость на холостом ходу, Vxx, км/ч | расход топлива на холостом ходу, Qxx, кг/ч |
2-ая | 3,93 | 4,40 | 20 | 2,92 | 9,35 |
3-ая | 7,27 | 4,90 | 18,50 | 5,66 | 14,80 |
4-я | 8,60 | 5,30 | 15,8 | 7,22 | 14,2 |
5-я | 9,57 | 6,00 | 14,0 | 8,29 | 14,3 |
6-я | 10,89 | 6,20 | 11,5 | 9,62 | 13,5 |
7-я | 13,10 | 6,70 | 8,6 | 11,80 | 14,05 |
Методика расчета комплектования непахотного агрегата.
1. Расчет коэффициента удельного сопротивления машины-орудия.
, кН/м
где П – процент увеличения сопротивления агрегата при возрастании скорости на 1 км/ч, %;
– разность скоростей на i-й передаче, ;
– скорость соответствующая справочному значению коэффициента удельного сопротивления машины (орудия), км/ч ( = 6 км/ч);
– коэффициент тягового удельного сопротивления машины (орудия), соответствующий рабочей скорости на i-передаче, кН/м;
- рабочая скорость на i-й передаче, км/ч.
2. Определение ориентировочной ширины захвата агрегатов.
, м
где - номинальное тяговое усилие на крюке трактора, кН;
- максимальный коэффициент использования тягового усилия трактора.
Марку сцепки выбирают по условию:
,
где - ширина захвата сцепки.
Для работы на 6 и 7 передачах выбираем сцепку марки СП-16А (наиближайшую по ширине захвата):
23,363 м ? 14,4 м
16,468 м ? 14,4 м
Для работы на остальных передачах выбираем сцепку марки СГ-21Б
-
Определение максимальной ширины захвата.
, м
где – вес сцепки, кН;
- коэффициент сопротивления передвижению сцепки.
-
Выбор марки машины и их количества.
Результаты представляем в виде таблицы №8.
Таблица №8
Пере-дача | Марка сцепки | Марка СХМ | Кол-во машин, шт | Ширина захвата агрегата Вр, м | Масса сцепки, Кн | Масса машины, Кн |
2-ая | СГ-21Б | БЗСС-1,0 | 21 | 21 | 19,8 | 0,357 |
3-ая | СГ-21Б | БЗСС-1,0 | 21 | 21 | 19,8 | 0,357 |
4-я | СГ-21Б | БЗСС-1,0 | 21 | 21 | 19,8 | 0,357 |
5-я | СГ-21Б | БЗСС-1,0 | 21 | 21 | 19,8 | 0,357 |
6-я | СП-16А | БЗСС-1,0 | 14 | 14,4 | 23,6 | 0,357 |
7-я | СП-16А | БЗСС-1,0 | 7 | 14,4 | 23,6 | 0,357 |
5. Определение тягового сопротивления агрегата при движении по горизонтальной местности.
где - ширина захвата одной машины, м;
n- количество машин в агрегате, шт.
кН;
кН.
кН;
кН.
-
Нахождение действительного коэффициента использования тягового усилия трактора на горизонтальной местности:
-
Расчет рабочей скорости агрегата.
,км/ч
где Vxx – скорость трактора на холостом ходу, км/ч;
– рабочая скорость при номинальной нагрузке, км/ч.
9. Расчет часового расхода топлива.
, кг/ч
где Qmax– расход топлива за час работы при максимальной мощности, кг/ч;
Qxx – расход топлива за час работы на холостом ходу трактора, кг/ч.
10. Определить производительность тракторного агрегата на различных передачах:
, га/ч
где Вм – рабочая ширина захвата машины, м;
Vр – рабочая скорость движения агрегата, км/ч;
n – количество машин в агрегате, шт;
– коэффициент использования времени смены.
11. Определение удельного погектарного расхода топлива.
Величину расхода топлива на гектар выполненной операции определить по упрощенной формуле:
кг/га
где Qч – расход топлива за час эксплуатации трактора, кг/ч.
-
Определение угла подъема, преодолеваемого тракторным агрегатом на различных передачах.
,град.,
где – соответственно сила тяжести от массы трактора, сцепки и сельскохозяйственной машины, кН;
n - количество машин в агрегате, шт.
град.
град
град.
град.
град.
град.
Условие выполняется на 2-ой, 3-ей и 4-ой передачах, агрегаты способны преодолевать угол уклона поля.
Сводная таблица по расчету непахотного агрегата.
Вывод.
Таблица №9
Марка трактора | Передача | Марка СХМ | Ширина захвата агрегата, м | Wч, га/ч | g, кг/га | Угол, преодолеваемый агрегатом, град. | Угол уклона, град. |
МТЗ-82 | 2-ая | БЗСС-1,0 | 21 | 4,74 | 1,5 | 6,9 | 2 |
3-ая | БЗСС-1,0 | 21 | 8,79 | 1,27 | 4,9 |
4-я | БЗСС-1,0 | 21 | 10,6 | 1,14 | 2,1 |
5-я | БЗСС-1,0 | 21 | 11,88 | 1,12 | 0,26 |
| 6-я | БЗСС-1,0 | 14,4 | 9,15 | 1,38 | 0,13 | |
7-я | БЗСС-1,0 | 14,4 | 5,62 | 2,30 | 0,44 |
Анализируя результаты расчета по семи передачам, можно сделать вывод: для выполнения боронования лёгкими посевными боронами в заданных условиях наиболее целесообразным является применение агрегата МТЗ-82, на четвёртой передаче. При данном составе агрегата выполняется условие преодоления угла уклона ??2 град., а также при наибольшей производительности обеспечивается минимальный удельный расход топлива.