Высший колледж теории техники естественных наук

Кафедра прикладной физики и механики

Задание

на курсовую работу

по эксплуатации машинно-тракторного парка
Ф.И.О. студента_______________________________

Тема: расчёт состава широкозахватного машинно-тракторного агрегата

Технологическая операция __________________________________

Марка трактора __________________________________

Рельеф поля, град __________________________

Длина поля, м _______________________________________

Ширина поля, м ______________________________________
«_____»_______________     _______г.

Преподаватель ____________________

Студент _________________________

________________________________

                                                        

Введение

Интенсификация растениеводства, перевод его на индустриальные рельсы требует наведения строгой технологической дисциплины при выполнении механизированных полевых работ. Для этого необходимо разработать и внедрить научно- обоснованную машинную технологию, учитывающую зональные особенности производства. То есть использование техники строго по операционным технологическим стандартам, что позволит поднять урожайность сельскохозяйственных культур за счёт улучшения качества и своевременности выполнения работ.

           Операционная технологическая карта составляется на каждый вид работы и служит рабочим документом, регламентирующим агротехнические, организационные, технологические, экономические и другие вопросы агрегатированных машин. Расчёт состава машинно-тракторных агрегатов, является очень трудоёмким разделом такой работы.

           Настоящее методическое указание содержит общие указания, рекомендации, методику расчёта состава широкозахватных машинотракторных агрегатов. Цель методического указания – облегчить работу студентов по расчёту состава машинотракторных агрегатов, так как особые затруднения у студентов вызывают поиск и использование расчётных формул, таблиц, справочных данных, которые обычно разбросаны по различным разделам учебников, справочной литературы без должной увязки между собой. К методическому указанию прилагаются необходимые таблицы, используемые в ходе расчётов.

1 Общие методические указания и рекомендации

           В соответствии с учебной программой для студентов специальности 03.13.00. по дисциплине «Эксплуатация машинотракторного парка» предусматривается выполнение курсовой работы.

           Цель – составить для заданных условий широкозахватный машинотракторный агрегат, определить наиболее рациональный режим работы агрегата.

           Возможные варианты широкозахватных машинотракторных агрегатов: предпосевная обработка почвы – боронование, шлейфование, культивация, дискование, прикатывание, внесение минеральных и органических удобрений, посев и посадка сельскохозяйственных культур, скашивание и сгребание трав на сено и т.д. В связи с этим правильность решения вопроса о комплектовании широкозахватных агрегатов во многом определяет экономику сельскохозяйственных предприятий. Работа выполняется в виде пояснительной записки, по всем требованиям ГОСТа.
1.1 Содержание задания.

           Определить состав рабочей части машинотракторного агрегата для выполнения заданной сельскохозяйственной работы. Каждому студенту выдаётся преподавателем индивидуальное задание. Исходными данными, для выполнения каждого задания являются: операция, марка трактора, рельеф поля, размеры поля. Другие показатели, которые необходимы для решения поставленных задач, студент принимает самостоятельно по таблицам, приведённым в приложении и другим источникам.
1.2 Структура и состав пояснительной записки

·        Аннотация

·        Введение

·        Расчёт состава широкозахватного машинотракторного агрегата

·        Выводы и заключения

·        Приложение

·        Список использованной литературы

·        Оглавление.
2 Методические указания по расчёту состава широкозахватного машинотракторного агрегата
2.1 Изложить агротехнические требования, предъявляемые к технологической операции, предусмотренной заданием
       Агротехнические требования представляются в виде агронормативов и допусков к их отклонению. Агротребования включают сроки и продолжительность работы в днях, глубину обработки, ширину междурядий, нормы высева семян, внесения удобрений и ядохимикатов, полива, число растений на единицу площади, потери продукции при уходе и уборке, степень крошения почвы, глыбистость и выравненность поля, прямолинейность хода и использование ширины захвата агрегата, заделка растительных остатков, удобрений и т.д. Все эти данные сводятся в таблицу.

Агротехнические требования: ____________________________________

                                                                      (операция)


2.2 Принять диапазон оптимальных скоростей движения агрегата, обеспечивающих качественное выполнение заданной технологической операции (см.табл.1)

       При необходимости студент самостоятельно определяет дополнительные условия работы агрегата, агрофон, конфигурация и каменистость поля, его высота над уровнем моря, изрезанность поля препятствиями (наличие оросительной сети, лесных полос и т.д.), удельное сопротивление и влажность почвы.
2.3 Выбрать три рабочие передачи трактора, которые обеспечивают оптимальные, по качеству работы, значения скорости движения агрегата, найти значения силы тяги трактора на выбранных передачах (см.табл. 2 и 2а)
2.4 Определение ориентировочной ширины захвата агрегата:

В¢ = ((P^н_кр ± G_тр × i/100) ×E_R)/K_mv  ,

где K_mv  -- удельное сопротивление машин при выполнении заданной технологической операции, км/м

K_mv  = K_m [1+Т_п× (V_p - V₀)] ,

где K_m  -- удельное сопротивление широкозахватной машины при скорости движения V₀ = 5 км/ч, км/м (см. табл.4)

Т_п – коэффициент, характеризующий темп прироста сопротивления на 1км повышения рабочей скорости от начального значения V₀ = 5 км/ч (см. табл.5)

P^н_кр  -- тяговое усиление на крюке трактора, к Н

G_тр  -- вес трактора, к Н

i – рельеф поля, град.

E_R – коэффициент использования номинальной силы тяги (см.табл.3)

V_p – скорость, на которой определяется удельное сопротивление, км/ч.
       Определение теоретической величины фронта сцепки широкозахватного агрегата

А = В` - в ,

где  А – теоретическая ширина фронта сцепки, м

       В` – ориентировочная ширина захвата агрегата, м

       в  – ширина захвата сеялки, м
       Согласно теоретической ширине фронта А и данным таблицы 6 приложения, устанавливаем ближайшее значение действительной ширины формата А^{^}  и марку сцепки, которая рекомендуется для заданного трактора и может обеспечить его реальную загрузку на выбранных передачах. При этом обязательно должно соблюдаться условие:

А^{^} ≤ А
2.5 Определение тягового сопротивления сцепки

R_c = G_c(f_c ± i/100) ,

где  R_c – тяговое сопротивление сцепки, к Н

G_c – вес сцепки, кН

f_c – коэффициент сопротивления перекатыванию ходовой части сельскохозяйственной части машины (см.табл.22)
2.6 Определение количества широкозахватных машин в агрегате (посевной агрегат)

n_m = [(P^н_кр ± G_тр × i/100) ×E_R -- R_c]/[ K_mv ×b_m × b + G_m(f_c ± i/100)]

b_m – коэффициент использования конструктивной ширины захвата сеялки (см.табл.7)

b – конструктивная ширина захвата одной машины, м (см.табл.6)

G_m – эксплутационный вес сеялки, к Н

G_m = G_к + G_с ;      G_с = V_c × g

G_к – конструктивный вес сеялки, кН (см.табл.6)

G_с – вес семян, кН

V_c – объём семенного ящика сеялки, м³ (см.табл.6)

g  – удельный вес семян, кН (см.табл.23)

       При получении удобного значения, n_m округляем в меньшую сторону до целого числа, кроме того, n_m ≤ n_a , где n_a – максимальное количество машин, которое может агрегатироваться за выбранной сцепкой.
2.7 Определение тягового сопротивления машин

R_м  = K_mv × b × n_m + R_c ± G_m × n_m (f_c ± i/100)
2.8 Определение коэффициента использования тягового усилия трактора на заданных передачах

h = R_m/(P^н_кр ± G_тр × i/100)
2.9 Определение производительности агрегата за час чистого рабочего времени

W_ч = 0,1 × b_m × b × n_m × V_p ,

Дальнейшие расчёты ведём, где W_ч имеет наибольшее значение.
2.10 Определение коэффициента рабочих ходов широкозахватного агрегата (зависит от длины гона, конфигурации поля, разбивки на загонки, кинематической длины и ширины агрегата):
2.10.1 Радиус поворота агрегата

R^п_m = E_m × b × n_m × b_m ,

где  E_m – коэффициент пропорциональности (см.табл.8)

R^п_mv = K_R × R^п_m ,

где K_R – коэффициент изменения радиуса поворота в зависимости от скорости движения (см.табл.9)
2.10.2 Минимальная ширина поворотной полосы

E = 2,8 × R^п_mv + l ,

где l =0.5 × L_a ;    L_a = L_mp + L_wм + L_c ,

       где L_a, L_mp, L_wм, L_c – кинематическая ширина широкозахватного агрегата, трактора, машины, сцепки, м (см.табл.10)
2.10.3 Общая длина поворота

L_п =L`_п + 2 × l ,

где L`_п – средняя длина поворота, м

L`_п = (6,6 ¸ 8,0) × R^п_mv
2.10.4 Количество петлевых поворотов

n_хп = (С_п / (b_w × b × n_w)) – 1 ,

где С_п – ширина заданного поля, м
2.10.5 Длина холостых поворотов

S_x = L_п × n_хп
2.10.6 Общая длина рабочих ходов

S_p = F/(b_w × b × n_w) ,

где F – площадь заданного поля, м²
2.10.7 Коэффициент использования рабочих ходов

γ = S_p/(S_p + S_x)
2.11 Определение коэффициента использования рабочего времени смены

τ = Т_р / Т_см

Составляем баланс времени смены

Т_см = Т_р + Т_х + Т_пер + Т_то + Т_тн + Т_мет + Т_орг + Т_ф + Т_техн

где Т_р – чистое рабочее время, ч

Т_х – время, затрачиваемое на холостые повороты и заезды агрегата, ч

Т_пер – время, затрачиваемое на внутрисменные переезды агрегата с участка на участок, ч

Т_то – время, затрачиваемое на техническое обслуживание агрегата, применяется в зависимости от вида сельскохозяйственной работы, (см.табл.11)

Т_тн – время простоя по техническим причинам

Т_мет – время простоя агрегата по метеорологическим причинам, ч

Т_орг – время простоя агрегата по организационным причинам, ч

Т_ф – время остановки по физиологическим причинам,

Т_ф = (0,03 ¸ 0,05) × Т_см

в зависимости от факторов, влияющих на усталость механизатора, ч

Т_техн – время, затрачиваемое на технологическое обслуживание агрегата, ч

Т_техн = f × t₀

где t₀ – продолжительность одной остановки, условно принимают, что агрегат останавливается один раз в час, т.е. 7 раз в смену (см.табл.12)

Т_тн, Т_мет, Т_орг – не нормируются, так как их невозможно учесть, в дальнейших расчётах во внимание не принимаются.

Т = [Т_см – (Т_техн + Т_то + Т_ф + Т_пер)] / (1 + τ_х)
где τ_х коэффициент, учитывающий продолжительность поворотов

τ_х = Т_п / Т_р

Время одного переезда подсчитывается примерно по формуле

t_пер = t_пп + L_пер / V_x

где t_пп – время, затраченное на подготовку одного агрегата к переезду

t_пп » 3 мм

L_пер – расстояние одного переезда между загонками или полями, км (см.табл.13)

V_x – скорость движения агрегата

V_x = 5,0 ¸ 5,5 км/ч (с одной прицепной машиной)

V_x = 3,3 ¸ 4,5 км/ч (с двумя и более машинами)

V_x = 6,0 ¸ 7,0 км/ч (с навесными орудиями)

Т_пер = t_пп × n_пер

где n_пер – количество переездов в течении смены

При чёткой организацией труда Т_пер 1 ¸ 4%  от Т_см

Ориентировочно значение коэффициента использования рабочего времени смены приведены в табл.14.
2.12 Определение сменной производительности агрегата

W_см = W_ч × Т_см × τ
2.13 Определение расхода топлива на один условный эталонный гектар (у.э.га ) обработанной площади

q_га = (G_p × T_p + G_x × T_x + G_пер × Т_пер + G_o × T_o) / (W_см × l)

где G_p, G_x, G_пер, G_o – средние часовые расходы топлива двигателем трактора, соответственно при рабочем движении агрегата, на холостом движении и переездах агрегата, на холостой работе двигателя при остановках, кг/ч (см.табл.15)

T_o – продолжительность остановок агрегата на загоне в течении смены с работающим двигателем, ч

T_o = T_то + T_ф

l – коэффициент перевода объёма сельскохозяйственных работ в условные эталонные гектары (см. табл.21,21а)
2.14 Экономическая оценка агрегата

S_o = å S_a + å S_то + S_тсм + S_зп

где S_o – удельные эксплутационные (денежные) затраты, р/у.э.га

åS_a – сумма амортизационных отчислений по всем элементам агрегата, р/у.э.га

åS_то – сумма затрат на текущий ремонт и техническое обслуживание по всем элементам агрегата, р/у.э.га

S_тсм – затраты на основное, пусковое топливо и смазочные материалы, р/у.э.га

S_зп – затраты на заработную плату механизаторам и вспомогательным рабочим, обслуживающим агрегат, р/у.э.га

åS_а = [Б_т(d_рт + d_кр) / (100 × Т_гт × W_ч × l)] / [(Б_а × d_pd × n_мd) / (100 × Т_га × W_ч × l)]

где Б_т – балансовая стоимость трактора

Б_т = Б × 1,1

Б – стоимость трактора, т.е. цена (см.табл.16)

1,1 – коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку, содержание снабженческих организаций

d_рт, d_кр – норма годовых отчислений на реловацию трактора, на капитальный ремонт % к балансовой стоимости (см.табл.17)

Б_а – балансовая стоимость машины, р

Т_гт, Т_га – годовая загрузка трактора и машины, ч (см.табл.8)

d_pd – норма годовых отчислений на реловацию сельхозмашин в агрегате (см.табл 18)

n_мd – количество машин в агрегате

åS_то = [Б_т × d_то / (100 × Т_гт × W_ч × l)] / [Б_а × d_тра × n_мd / (100 × Т_га × W_ч × l)]

где d_то, d_тра – норма годовых отчислений на текущий ремонт и техническое обслуживание трактора, машины, % к балансовой стоимости (см.табл.17,18)

S_тсм = q_га × Ц_т

где Ц_т – комплексная цена 1 кг топлива, р

S_зп = [1,0455 × (К_нк × m_тр × f_тр × m_в × f_в) ×1,046] / (W_см × l)

где 1,0455 и 1,046 – коэффициенты, учитывающие начисления на зарплату

       К_нк – коэффициент, учитывающий надбавку за классность (1,2 – для трактористов-машинистов I класса; 1,1 – для второго класса)

m_тр, m_в – количество трактористов-машинистов и вспомогательных рабочих, обслуживающих агрегат

f_тр, f_в – дневные тарифные ставки для оплаты труда на механизированных работах.

       Для оплаты труда на механизированных работах применяется 6-ти разрядная тарифная ставка с двумя рядами тарифных ставок (для сдельщиков и повремёнщиков) за 7-ми часовую смену с дифференциацией по районам страны (см.табл.19,20).

Восточный Казахстан – ставка – 3 группы.
2.15 Затраты труда на 1 у.э.га

Н = (m_тр + m_в) / (W_ч × l)  ,    чел/ч / у.э.га
2.16 Определение металлоёмкости агрегата по отношению к средней сменной выработке даёт характеристику конструкции к скомплектованному машинотракторному агрегату.

М = G_a / (W_см × l) = (G_тр + G_ма × n_ма) / (W_см × l)

где G_тр, G_ма – вес трактора и сельскохозяйственной машины

n_ма – количество машин в агрегате.
2.17 Сводная таблица эксплутационных показателей широкозахватного агрегата

   W_см     q, кг/у.э.га         Н           М       åS_a       åS_то      S_тсм       S_зп         S_о
2.18 Описать технологию подготовки агрегата к работе
2.19 Дать чертежи разметки поля:

       2.19.1 Отбивка поворотных полос

       2.19.2 Для посевных агрегатов рассчитать запас хода сеялки по высеву семян

J = 0,85 × V_c × γ / (b_m × b × H_c)

где H_c – норма высева семян, кг/га (см.табл.24)

       2.19.3 Количество гонов между двумя сменными заправками равно:

n_г = J/L

где L – длина гона, м

       2.19.4 Количество заправок на поле

K = C_п / (b_m × b × n_м × n_г)

       2.19.5 Начертить схему движения широкозахватного агрегата.
2.20 Изложить краткую методику оценки качества работы широкозахватного агрегата.