Визначення техніко-економічних показників роботи агрегату

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 15

5. Загальні положення

Широке застосування інтенсивних та інших прогресивних технологій вирощування сільськогосподарських культур ставить підвищені вимоги до культури землеробства й відповідно до якості обробітку ґрунту, захисту його від ерозії та дефляції, до накопичення, збереження й раціонального використання вологи. Це дозволяє оптимізувати агрофізичні властивості ґрунту, що у свою чергу зумовлю поглиблення диференціації способів обробітку та типів робочих органів машин. Здійснення таких вимог можливо шляхом удосконалення існуючих технологій обробітку та утворення принципово нових конструкцій агрегатів. При визначенні способу або технології проведення роботи, необхідно враховувати використання різноманітних комплексів (систем) машин у господарствах зони (підзони), рекомендації зональної машино-дослідної станції або центрів з випробування і прогнозування техніки щодо постачання нових машин на виробництво, а також результати дослідження технологічних лабораторій головної науково-дослідницької організації у зоні. При проведенні основного обробітку ґрунту у рослинництві даної зони (підзони) можуть використовуватися різні типи агрегатів і комплекси (системи) машин. Для цього необхідно враховувати показники технічного рівня агрегатів і агротехнічні показники якості їх роботи. Для відповідних умов основними факторами вибирають ті, що визначають тип агрегату, спосіб або технологію проведення роботи в цілому, виконання агротехнічних вимог і покращення техніко-економічних показників.

6. Методика виконання роботи

6.1. Комплектування МТА

Склад МТА визначається на підставі агротехнологічних ознак виконання технологічної операції. За рекомендаціями підбирається сільськогосподарська машина із шлейфу визначеного трактора або навпаки.

 Правильність комплектування перевіряється шляхом розрахунку коефіцієнта використання тягового зусилля трактора h_Т (ф.1.12) 

Визначають робочу швидкість агрегата -  V_p (швидкість, на якій виконується технологічна операція), км/год;

                                              V_p =V_Т× h_d ,                                                  (1.1)

де V_Т - теоретична швидкість трактора на робочій передачі, км/год, яка визначається наступним чином:

1) на підставі назви технологічної операції визначається діапазон агротехнічно допустимих швидкостей виконання даної операції;

2) шляхом “накладання” величин швидкостей визначеного діапазону на чисельні значення теоретичних швидкостей V_Т, км/год, технічної характеристики трактора, вибирають номери передач, на яких трактор може виконувати задану роботу;

3) за визначеними номерами передач знаходять також значення тягових зусиль Р_Т ;

4) якщо у визначений діапазон агротехнічно допустимих швидкостей увійшло кілька передач, то робочою буде та, значення коефіцієнту h_е для якої буде найбільшим.

   h_d - коефіцієнт, що враховує втрати швидкості при подоланні буксування

                                             ,                                           (1.2)

   d - коефіцієнт буксування, % (для колісних тракторів приймати –12...16%;

для гусеничних тракторів –3...5%.);

R_a - тяговий опір агрегату, кН;

1.Простий одномашинний тяговий агрегат (лущильний, дискувальний, культиваторний та боронувальний одномашиний)

а) причіпний

                         R_а= k_v×в_р ± G_м×  ,                                                               (1.3)

де k_v – питомий опір сільськогосподарської машини при роботі МТА, kН/м;

        ,                                                      (1.4)

де k₀ - питомий опір сільськогосподарської машини при швидкості V₀=5 км/год;

- для лущильників k₀ = 1,2…1,5 кН/м;

- для дискових борін k₀ = 1,5…2,4 кН/м;

- для культиваторів суцільного обробітку k₀ = 1,1…2,5 кН/м;

- для борін зубових k₀ = 0,5 кН/м;

  в_р – робоча ширина захвата сільськогосподарської машини, м

                            в_р=b×в_к,                                                                    (1.5)

де b - коефіцієнт використання конструктивної ширини захвата сільськогосподарської машини (0,93…0,96) ;

 в_к – конструктивна ширина захвата сільськогосподарської машини, м;

V_p - робоча швидкість агрегату за формулою (1.3) даної лабораторної роботи, км/год;

DC - коефіцієнт, що враховує зростання питомого опору сільськогосподарської машини при збільшенні швидкості на 1 км/год, приймати DC =2…3% ;

б) начіпний

                             ,                                     (1.6)

тут l_д - коефіцієнт довантаження, що враховує частину ваги начіпної машини та вертикальні складові сили тягового опору, які додатково навантажують ходову систему трактора. Прийняти:

l_д =1,1…1,15 – на сівбі, боронуванні, культивації, коткуванні;

l_д =1,2…1,3 – на глибокому рихленні.

2.Орний агрегат

                                         ,                                                (1.8)

де R_к - тяговий опір одного корпуса плуга, kH,

начіпний

                   ,                                           (1.9)

причіпний

                                                 (1.10)

де а – глибина оранки, м, (у відповідності з агротехнічними вимогами за завданням);

в_к – ширина захвата одного корпуса плуга, м;

k_vпл – питомий опір плуга при виконанні роботи, kH/м²,

                           ,                                        (1.11)

де k_0пл – питомий опір плуга при швидкості V₀=5 км/год, kH/м²; (вихідні дані);

l_д – коефіцієнт довантаження, що враховує частину ваги начіпної машини та вертикальні складові сили тягового опору, які додатково навантажують ходову систему трактора l_д =1,2…1,6 ;

   g_к – питома вага плуга, що припадає на 1 корпус плуга, kH/м;

                              ,                                                           (1.12)

    n_к – кількість корпусів плуга за технічною характеристикою;

   С – коефіцієнт, що враховує вагу ґрунту, який налипає на корпуси плуга, С=1,1...1,4.

3.Простий багатомашинний тяговий агрегат

                                  ,                                                     (1.13)

 де  - тяговий опір зчіпки, kH. Марка зчіпки вибирається з довідників

                                  ,                                                 (1.14)

тут  G_зч – вага зчіпки, kH, (Додаток 10, табл.10.8);

       f_зч - коефіцієнт кочення зчіпки у відповідності із заданим агрофоном;

      R_м - тяговий опір однієї сільськогосподарської машини, R_м визначається за формулою (1.3 або 1.6).

4.Привідний агрегат, що має ємність

Опір такого агрегату визначається за наступною формулою

                           ,                                                                           (1.15)

тут R_м – тяговий опір сільськогосподарської машини, R_м визначається за формулою

                 ,                                                                  (1.16)

  G_мс – вага спорядженої сільськогосподарської машини, kH;

                             G_мс=G_мп +Q ,                                                                       (1.17)

тут G_мп – вага порожньої сільськогосподарської машини, kH, за технічною характеристикою;

  Q – вага вантажу, kH;

                                Q= V×r×l×g×10^-3 ,                                                                       (1.18)

   V – об’єм технологічної ємності сільськогосподарської машини, м³,

   r - щільність матеріалу, що перевозять, кг/м³;

   l - коефіцієнт використання технологічної ємності (задається l£1);

   g – прискорення вільного падіння, g=9,8 м/с² ;

    f_м - коефіцієнт кочення сільськогосподарської машини у відповідності із заданим агрофоном.

  R_пр – зусилля, яке витрачається на привід робочих органів від ВВП, kH;

 ,                                                           (1.19)

    N_ВВП – потужність, що витрачається на привід робочих органів від ВВП, кВт;

    h_ТР – коефіцієнт корисної дії трансмісії , ≈ 0,92;

    h_ВВП – коефіцієнт корисної дії ВВП, h_ВВП »0,95.

Коефіцієнт використання номінального тягового зусилля (ступінь завантаження трактора за номінальним тяговим зусиллям)

                                            (1.20)

де R_а - тяговий опір агрегату, kH; визначається за вищенаведеними формулами (1.5;1.8);

    Р_Т – сила тяги трактора, kH;

   G_ТР – вага трактора, kH.

Змінну продуктивність W_зм складених машинно-тракторних агрегатів визначають за формулою

                  ,                                                        (1.21)

де - робоча ширина захвату агрегату, м;

    - робоча швидкість агрегату, км/год;

 - фактична тривалість часу зміни, год.

                            Т_зм=Т_змн×a_зм,                                                                   (1.22)

де  Т_{зм н} – нормативна тривалість часу зміни, Т_{зм н} = 7 год.;

a_зм – коефіцієнт змінності (задається в залежності від обсягу роботи, a_зм= 1...3;

t - коефіцієнт використання часу зміни,

                          ,                                                                           (1.23)

де  Т_р - час чистої роботи за зміну, год.,

                          Т_р=t_рц×n_ц,                                                                             (1.24)

де t_рц – час чистої роботи агрегату за цикл, год.,

                          ,                                                                    (1.25)

де  V_p – робоча швидкість агрегату, км/год., ф.(1.3);

 L_p – довжина робочого ходу агрегату, м;

                   ,                                                                (1.26)

де  L_Д – довжина гону, м (задана у вихідних даних)

 Е_ф – фактична ширина поворотної смуги, м

                                 Е_ф=П×в_р,                                                                      (1.27)

де П – кількість проходів агрегату по поворотній смузі при її обробленні. При отриманні розрахункового значення П, його округлюють до цілого числа в більшу сторону

                               ,                                                                    (1.27)

де в – ширина захвату агрегату, м, ( при поверхневому обробленні – в=в_р , в стик – в=в_к ) ;

Е_min – мінімальна ширина поворотної смуги, м, величина якої визначається в залежності від виду повороту. Рекомендується вибирати безпетльові повороти, тому що вони вимагають невеликої ширини поворотної смуги і мінімальних витрат часу на виконання:

- при безпетльових поворотах

                           Е_min=1,5×R+e,                                                                   (1.28)

- при петльових поворотах

                                Е_min=3×R + e ,                                                                  (1.29)

де  R - мінімальний радіус повороту агрегату, м ;

 е - довжина виїзду агрегату, м:

- для причіпних агрегатів

               е=(0,5…0,75)×l_к ,                                                                      (1.30)

- для начіпних агрегатів

                              е=0,1×l_к ,                                                                      (1.31)

де l_к - кінематична довжина агрегату, м

                                 l_к =l_Т +l_зч +l_м ,                                                                (1.32)

де l_Т ,l_зч ,l_м - кінематична довжина трактора , зчіпки і робочої машини відповідно, м.

n_ц – кількість циклів за зміну

,                                                  (1.33)

де Т_пз – час на підготовчо-заключні роботи, год.(Т_пз =0,53 год. для тракторів класу 50 кН; Т_пз =0,5 год. для колісних тракторів класу 30 кН; Т_пз =0,43 год. для гусеничних тракторів класу 30 кН; Т_пз =0,4 год. для тракторів класу 1,4);

Т_пм – час на переїзди до місця роботи, Т_пм =0,14 год;

Т_п - час на регламентовані внутрішньо змінні перерви обслуговуючого персоналу, Т_п =0,4..0,5 год;

t_ц – тривалість одного робочого циклу, год.,

                                              t_ц= t_рц + t_хц + t_тц ,                                 (1.34)

де   t_цх – час на повороти агрегату за цикл, год.,

                                              ,                                              (1.35)

 L_х - довжина холостого ходу, м, яку визначають в залежності від способу руху за наступними формулами

- всклад і врозгін

                                              ;                  (1.36)

- з чергуванням загонів всклад і врозгін

                                          ;                      (1.37)

- човникового з грибовидними поворотами

                                             ;                                 (1.38)

- човникового з грушовидними поворотами

                                          ;                                 (1.39)

- двохзагінного комбінованого безпетльового

                                           ;                       (1.40)

- з перекриттям безпетльового

                                       ;                          (1.41)

- кругового для симетричних агрегатів

                                         ;                                        (1.42)

- однозагінного комбінованого

                                         ;                       (1.43)

- діагонального човникового

                                      ;                                    (1.44)

- діагонального перехресного

                                           .                                     (1.45)

де  R - визначається за ф.(1.22); l_к - за ф.(1.25);

 V_х – швидкість агрегату по поворотній смузі, рекомендується V_х=5...6 км/год.;

 С - ширина загінки фактична, м;

                                             ;                                       (1.46)

де П_з - кількість проходів агрегату по загінці;                                                 

                                           ;                                               (1.47)

- для руху всклад, врозгін і з чергуванням обробки всклад – врозгін

                             ;                           (1.48)

- для комбінованого безпетльового і з перекриттям

   ;                                             (1.49)

 t_тц – час на технологічне обслуговування агрегату (для агрегатів, що мають ємність ), год.,

Визначають погектарну витрату палива, кг/га

                   ,                                              (1.50)

де G_р, G_х , G_з – відповідно годинні витрати палива при роботі, на холостому ході та на зупинках, кг/га; (табл.1.1.);

Таблиця 1.1

Годинна витрата палива на різних режимах роботи тракторів, кг

Марка трактора

Робоче завантаження трактора, G_р

Холостий хід трактора, G_х

Робота двигуна на холостому ході, G_з

МТЗ-80

10,5-10,0

5,5-8,5

1,4

МТЗ-100

13,8-19,5

7,2-11,0

2,1

Т-70В-Х

11,5-13,5

6,0-8,0

1,2

ДТ-75М

14,0-16,5

7,5-10,0

1,9

Т-150К

25,0-30,0

11,5-17,0

2,5

Т-150

22,0-26,5

11,5-14,0

2,5

К-701

35,0-50,0

18,0-29,0

4,0

 Т_р ,Т_х , Т_з - тривалість роботи двигуна на відповідних режимах, год.;

                           Т_х = t_хц×n_ц + Т_пм ,                                                         (1.51)

                               Т_з = Т_ц - Т_пз - Т_ф ,                                                       (1.52)

де  Т_ц - тривалість одного циклу, год.;

                           Т_ц = t_ц×n_ц ,                                                                   (1.53)

Витрата палива на одиницю площі складає:

,                                                                                                           (1.54)

або за формулою

                           ,                                                               (1.55)

де G_нп – нормативні годинні витрати палива при номінальній ефективній потужності двигуна, кг/га;

k_п – поправочний коефіцієнт, що враховує неповне завантаження двигуна на поворотах і переїздах, під час зупинок трактора з працюючим двигуном, який дорівнює: на енергоємних роботах - 0,93...0,95; на малоенергоємних роботах – 0,80...0,85.

Годинна продуктивність МТА розраховується за формулою

               .                                                   (1.56)

Витрати праці при роботі агрегату дорівнюють

,                                                             (1.57)

де m_м, m_доп – відповідно кількість механізаторів та допоміжних робітників , що обслуговують даний агрегат.                

Визначають необхідну кількість агрегатів для виконання операцій лущення чи дискування та оранки за формулою

                                       ,                                          (1.58)

де F- обсяг робіт, га;

    Д_н - агротехнічний термін виконання технологічної операції, дн.; прийняти відповідно до рекомендацій для оранки - 5 днів; для лущення - 3 дні.

Приведені експлуатаційні грошові витрати при роботі МТА розраховують за наступною формулою

 ,                                 (1.59)

де S_o – основні експлуатаційні грошові кошти на одиницю основної роботи, гр/га;

                                       S_о = S_а + S_прз + S_пм + S_зп ,                                                 (1.60)

 де S_а – сумарні амортизаційні відрахування на агрегат, гр/га;

                             S_а = S_ат + S_ам + S_азч ,                                                        (1.61)

де S_ат , S_ам , S_азч - відповідно амортизаційні відрахування на трактор, сільськогосподарську машину, зчіпку, гр/га;

                          ;                                                 (1.62)

                           ;                                                  (1.63)

                         ;                                                 (1.64)

де а_рт , а_рм , а_рзч - відповідно норми річних відрахувань на реновацію трактора, сільськогосподарської машини, зчіпки, %;

    а_кт - норма річних відрахувань на капітальний ремонт трактора, %;

    Б_т , Б_м , Б_зч - відповідно балансова вартість трактора, сільськогосподарської машини, зчіпки, грн, ;

    Т_рт, Т_рм, Т_рзч - відповідно норми річної завантаженості трактора, сільськогосподарської машини, зчіпки, год.;

     n_м – кількість сільськогосподарських машин в агрегаті;

    W_год  - годинна продуктивність агрегата, га/год.;

    S_прз – сумарні затрати на поточний ремонт та зберігання агрегату, гр/га;

                                      S_прз = S_прзт + S_прзм ,                                                             (1.65)

де  S_прзт , S_прзм – сумарні затрати на поточний ремонт та зберігання трактору та сільськогосподарської машини, грн/га;

                               ,                                                 (1.66)

                      ,                                                   (1.67)

де а_прзт , а_рм , а_рзч - відповідно норми річних відрахувань на поточний ремонт, зберігання трактора, сільськогосподарської машини, %;

S_пмм – затрати на паливо , грн/га;

                                    S_пм = g_га×Ц_п ,                                                                   (1.68)

де  g_га - питомі витрати палива, кг/га, (ф.1.48); 

     Ц_п – поточна ціна 1 кг палива, грн;

     S_зп – затрати на зарплату, гр/га;

 ,                                    (1.69)

де k_нк – коефіцієнт, що враховує надбавку за класність: для 1 класу k_нк = 1,2; для 2 класу k_нк = 1,1;

     f_м , f_доп – відповідно денні тарифні ставки механізатора та допоміжного працівника для оплати праці на механізованих та кінно-ручних роботах, які діють на даний час, гр.;

     Е_к – коефіцієнт ефективності капітальних вкладень в механізацію сільського господарства, Е_к =0,15.

7. Порядок виконання роботи

1. Відповідно до отриманих вихідних даних варіанту (табл. 1.2,), скомплектувати агрегати на підготовці грунту під посіви.

2. Визначити техніко-економічні показники роботи агрегатів.

3. Провести та описати технологічне налагодження складених агрегатів до роботи.

8. Зміст звіту

8.1. Надати обґрунтування вибору, особливостей використання ґрунтообробних машин та розрахунки правильності комплектування МТА.

8.2. Привести розрахунки техніко-економічних показників скомплектованого МТА для основного обробітку ґрунту та зробити відповідні висновки.

8.3. Намалювати кінематичні схеми поля під час роботи скомплектованих агрегатів.

8.4. Описати порядок підготовки скомплектованого агрегату до роботи.

Таблиця 1.2

Вихідні дані для виконання роботи

Номер варіанту

Марка лущильника, борони

Марка плуга

Розміри поля, м

Марка культи-ватора

Марка агрегату для внесення добрив

Марка

борони

Похил місце-вості, і%

Питомий опір ґрунту

( для плугів),

кН/м²

ЛДГ-10А

ПЛН-4-35

900х400

ЛДГ-5А

ПНО-3-35

700х200

БДТ-7,0

ПЧ-2,5

800х300

БДТ-3,0

ПГ-3-100

800х500

БД-10

ПЛН-4-35

900х400

ЛДГ-20

ПГ-3-5

600х500

ЛДГ-15А

ПЧ-2,5

1000х600

ЛДГ-10А

ПЛ.-5-40

500х400

ЛДГ-5А

ПЛН-4-35

800х600

БДТ-7,0

ПЛН-3-35

700х400

БДТ-3,0

ПЛ-5-40

700х300

БД-10

ПЛН-4-35

900х600

ЛДГ-20

ПНЛ-8-40

1000х600

ЛДГ-15А

ПЛН-4-35

1100х800

ЛДГ-10А

ПЧ-2,5

800х400

ЛДГ-5А

ПНО-3-35

700х500

БДТ-7,0

ПНО-3-35

900х700

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?