Способы движения машинно-тракторных агрегатов

• 5.1. Основные элементы кинематики рабочего участка
• 5.2. Кинематическая характеристика агрегата
• 5.3. Виды и характеристики основных поворотов машинно-тракторных агрегатов. Способы движения агрегатов

Основные элементы кинематики рабочего участка

Ки­нема­тика (греч. kinema — дви­жение) — раз­дел ме­хани­ки, изу­ча­ющий спо­собы дви­жения (без рас­смот­ре­ния при­чин, их вы­зыва­ющих).

Спо­соб дви­жения аг­ре­гата — по­рядок цик­лично пов­то­ря­юще­гося дви­жения в про­цес­се вы­пол­не­ния тех­но­логи­чес­кой опе­рации.

Часть пу­ти аг­ре­гат про­ходит с вклю­чен­ны­ми ра­бочи­ми ор­га­нами и вы­пол­ня­ет тех­но­логи­чес­кую опе­рацию — ра­бочий ход. Пре­иму­щес­твен­но это пря­моли­нейное дви­жение. Часть пу­ти аг­ре­гат про­ходит с вык­лю­чен­ны­ми ра­бочи­ми ор­га­нами — хо­лос­той ход (по­воро­ты на кон­цах учас­тка, за­ез­ды, пе­ре­ез­ды).

Ра­бочий учас­ток аг­ре­гата — часть по­ля для вы­пол­не­ния тех­но­логи­чес­кой опе­рации.

Часть ра­боче­го учас­тка пря­мо­угольной фор­мы, вы­делен­ная для ра­боты од­но­го или груп­пы аг­ре­гатов, на­зыва­ют за­гоном (рис. 5.1). Пло­щадь за­гона дол­жна со­от­ветс­тво­вать днев­ной вы­работ­ке. Дли­на за­гона (го­на) обус­ловле­на раз­ме­рами по­ля. Ши­рина за­гона дол­жна быть крат­ной ши­рине зах­ва­та сельско­хозяйствен­ной ма­шины. При дви­жении внут­ри за­гона аг­ре­гат про­ходит от­дельные его час­ти по од­но­тип­ной схе­ме. Эти по­лосы на­зыва­ют де­лян­ка­ми. Часть за­гона, вре­мен­но вы­делен­ная для хо­лос­тых по­воро­тов аг­ре­гата, на­зыва­ют по­ворот­ной по­лосой. Гра­ницу меж­ду по­ворот­ной по­лосой и ра­бочей частью за­гона на­зыва­ют кон­трольной ли­ни­ей. В обе сто­роны от кон­трольной ли­нии прок­ла­дыва­ют ли­нии вклю­чения и вык­лю­чения ра­бочих ор­га­нов. Для ее прок­ладки не­об­хо­димо знать та­кую ки­нема­тичес­кую ха­рак­те­рис­ти­ку аг­ре­гата, как дли­на вы­ез­да.

Рис. 5.1.Схема рабочего участка:
L _уч — длина участка; С _уч — ширина участка; Е — ширина поворотной полосы; С — ширина загона; L _р — рабочая длина загона; Д — ширина делянки; L _п — длина поворота; е — длина выезда агрегата; Х, х — ширина поворота (расстояние между смежными ходами)

За­гоны, по­ворот­ные по­лосы, ли­нии пер­во­го про­хода от­ме­ча­ют двух­метро­выми веш­ка­ми (шес­та­ми с флаж­ком). Их рас­став­ля­ют так, что­бы пос­ле­ду­ющая веш­ка бы­ла вид­на от пре­дыду­щей веш­ки, или ис­пользу­ют ни­велир. На сов­ре­мен­ных трак­то­рах воз­можно ис­пользо­вание для этих це­лей средств на­вига­ции и сис­тем ав­то­мати­зации уп­равле­ния МТА.

Кинематическая характеристика агрегата

Ос­новные ки­нема­тичес­кие ха­рак­те­рис­ти­ки МТА обус­ловле­ны его конс­трук­ци­ей. Для ха­рак­те­рис­ти­ки ки­нема­тики аг­ре­гата при­няты не­кото­рые ус­ловные по­нятия и обоз­на­чения.

Ки­нема­тичес­кий центр аг­ре­гата (центр аг­ре­гата) — ус­ловная ге­омет­ри­чес­кая точ­ка, дви­жение ко­торой рас­смат­ри­ва­ет­ся как тра­ек­то­рия пе­ред­ви­жения МТА по по­лю.

При­нято счи­тать, что центр аг­ре­гата О (рис. 5.2) у ко­лес­ных трак­то­ров с од­ной ве­дущей осью на­ходит­ся на пе­ресе­чении про­дольной оси и ве­дуще­го мос­та (рис. 5.2, а). Центр у ко­лес­ных трак­то­ров с дву­мя ве­дущи­ми мос­та­ми счи­та­ет­ся на­ходя­щим­ся на про­дольной оси по­сере­дине меж­ду мос­та­ми (рис. 5.2, б). У трак­то­ров с шар­нирно-соч­ле­нен­ной ра­мой — в цен­тре шар­ни­ра (рис. 5.2, в). У гу­сенич­ных трак­то­ров центр О рас­по­лага­ет­ся в точ­ке пе­ресе­чения ди­аго­налей, про­веден­ных че­рез края гу­сениц (рис. 5.2, г).

Рис. 5.2.Схемы расположения центра агрегата О у различных типов тракторов:
а — колесный трактор с задним ведущим мостом; б — колесный трактор с двумя ведущими мостами; в — колесный трактор с шарнирным остовом; г — гусеничный трактор

Ки­нема­тичес­кая дли­на аг­ре­гата l _к — рас­сто­яние от цен­тра аг­ре­гата до ли­нии, про­ходя­щей че­рез крайние ра­бочие ор­га­ны ма­шины. Для аг­ре­гатов с зад­ним рас­по­ложе­ни­ем ра­бочих ор­га­нов она сов­па­да­ет с дли­ной вы­ез­да аг­ре­гата e — рас­сто­яни­ем, на ко­торое нуж­но пе­ремес­тить центр аг­ре­гата от кон­трольной ли­нии для вклю­чения (вык­лю­чения) ра­бочих ор­га­нов.

Ки­нема­тичес­кая ши­рина аг­ре­гата d _к — рас­сто­яние от про­дольной оси до па­рал­лельной ей ли­нии, про­ходя­щей че­рез крайние точ­ки аг­ре­гата (спра­ва и сле­ва).

Центр по­воро­та — точ­ка, от­но­сительно ко­торой со­вер­ша­ет­ся по­ворот цен­тра аг­ре­гата.

Рас­сто­яние меж­ду цен­тром аг­ре­гата О и цен­тром по­воро­та (ЦП) счи­та­ют ра­ди­усом по­воро­та R (рис. 5.3).

Рис. 5.3.Кинематическая характеристика агрегата:
а — прямолинейное движение; б — движение на повороте; l _к — кинематическая длина агрегата (длина выезда); d _к — кинематическая ширина (расстояние от оси агрегата до его крайней точки); R — радиус поворота (расстояние между центром агрегата и центром поворота); L — расстояние между ведущими мостами; ЦП — центр поворота

По­ворот аг­ре­гата вы­пол­нен пра­вильно, ес­ли все его ко­леса ка­тят­ся без бо­ковых сдви­гов.

На­именьшим до­пус­ти­мым ра­ди­усом по­воро­та R _min счи­та­ют на­именьший ра­ди­ус, ко­торый мож­но со­вер­шить без пов­режде­ния ма­шины. Он за­висит от осо­бен­ностей трак­то­ра, конс­трук­ции ма­шины, га­барит­ных раз­ме­ров аг­ре­гата, ско­рос­ти, рельефа и ква­лифи­кации ме­хани­зато­ра. Уве­личе­ние ско­рос­ти и влаж­ности при­водят к уве­личе­нию ра­ди­уса по­воро­та. На­ибо­лее прос­то его оп­ре­делить опыт­ным пу­тем. Для ши­роко­зах­ватных аг­ре­гатов R _min (R ₀) мож­но при­рав­нять к ши­рине зах­ва­та аг­ре­гата. Для на­вес­ных аг­ре­гатов его мож­но при­рав­нять к ра­ди­усу по­воро­та трак­то­ра. Ра­ди­ус по­воро­та вли­яет на ши­рину по­ворот­ной по­лосы. Для при­цеп­ных аг­ре­гатов при­мер­ные зна­чения ра­ди­усов по­воро­та в за­виси­мос­ти от ши­рины зах­ва­та аг­ре­гата В при­веде­ны в табл. 5.1.

Виды и характеристики основных поворотов машинно-тракторных агрегатов. Способы движения агрегатов

При всех спо­собах дви­жения на го­нах сред­ней дли­ны око­ло 10% пу­ти зат­ра­чива­ет­ся на по­воро­ты. На ко­рот­ких учас­тках эта ве­личи­на мо­жет воз­расти до 40%. Ра­ци­ональный вы­бор по­воро­та — важ­ный ре­зерв по­выше­ния про­из­во­дительнос­ти МТА. Так, пет­ле­вые по­воро­ты длин­нее бес­петле­вых, по­это­му их сле­ду­ет при­менять, ког­да рас­сто­яние меж­ду ра­бочи­ми хо­дами меньше двух ра­ди­усов по­воро­та. Час­то при об­ра­бот­ке учас­тка ра­ци­онально при­менять пет­ле­вые и бес­петле­вые по­воро­ты. Дли­на пу­ти, ко­торый про­ходит аг­ре­гат, в зна­чительной ме­ре за­висит от фор­мы по­воро­та (табл. 5.2). Для за­гонов с не­большой по­ворот­ной по­лосой ре­комен­ду­ют­ся по­воро­ты сре­зан­ной от­кры­той пет­лей или бо­ковой пет­лей. При ди­аго­нальных спо­собах дви­жения ис­пользу­ют уг­ло­вые по­воро­ты (рис. 5.4).

Таблица 5.2. Характеристика поворотов МТА

Рис. 5.4.Схемы поворотов при диагональных способах движения:
а — беспетлевой; б — петлевой; в — с задним ходом

На­вес­ные аг­ре­гаты бо­лее ма­нев­ренны, и для их по­воро­тов тре­бу­ет­ся меньшая ши­рина по­ворот­ной по­лосы, так как ра­ди­ус по­воро­та на 10…15% меньше, чем у при­цеп­ных ма­шин.

При вы­боре спо­соба дви­жения ру­ководс­тву­ют­ся в пер­вую оче­редь аг­ро­тех­ни­чес­ки­ми, эко­логи­чес­ки­ми тре­бова­ни­ями, воз­можнос­тя­ми уменьше­ния вспо­мога­тельных опе­раций и вре­мени на хо­лос­тые по­воро­ты и пе­ред­ви­жения. Ес­ли есть воз­можность при­менять раз­личные ви­ды дви­жения, вы­бира­ют спо­соб с бо­лее вы­соким ко­эф­фи­ци­ен­том ра­бочих хо­дов (от­но­шение дли­ны ра­бочих хо­дов к об­щей дли­не). На ко­рот­ких по­лях этот ко­эф­фи­ци­ент вы­ше у бес­петле­вых спо­собов, на длин­ных — у пет­ле­вых спо­собов дви­жения. Вспаш­ку на­ибо­лее эко­номич­но вы­пол­нять ком­би­ниро­ван­ным спо­собом (рис. 5.5).

Рис. 5.5.Схемы способов движения агрегатов:
а — беспетлевые: 1 — перекрытием; 2 — комбинированный; 3 — пропашка; 4 — четырехполосный; б — петлевые: 5 — челночный; 6 — комбинированный с односторонними петлевыми поворотами; 7 — вразвал (всвал, движение в обратную сторону от центра); в — вкруговую: 8 — повороты рабочие; 9 — повороты холостые; 1 0 … 12 — повороты на внутренних поворотных полосах; г — диагональные: 13 — диагонально-челночный; 14 — диагонально-перекрестный

Для по­выше­ния про­из­во­дительнос­ти при раз­бивке по­ля гон рас­по­лага­ют по длин­ной сто­роне учас­тка. Для по­луче­ния бо­лее ров­ной по­вер­хнос­ти по­ля ре­комен­ду­ют пред­по­сев­ные об­ра­бот­ки осу­щест­влять в пер­пенди­куляр­ных нап­равле­ни­ях дви­жения. Ос­новное нап­равле­ние дви­жения убо­роч­ных ма­шин дол­жно сов­па­дать с нап­равле­ни­ем дви­жения па­хот­но­го аг­ре­гата или пос­ледней меж­ду­ряд­ной об­ра­бот­ки. Спо­соб дви­жения зер­но­убо­роч­ных ма­шин за­висит так­же от нап­равле­ния по­лег­лости культу­ры.

В районах, под­вержен­ных вод­ной эро­зии, при об­ра­бот­ке скло­нов дви­га­ют­ся так, что­бы за­дер­жать дож­де­вую и та­лую во­ду и пре­дот­вра­тить их раз­мы­вание. В районах вет­ро­вой эро­зии об­ра­бот­ку про­водят пер­пенди­куляр­но нап­равле­нию пре­об­ла­да­ющих вет­ров.

Вид по­воро­та	Но­мер и наз­ва­ние по­воро­та	Фор­ма по­воро­та	Сред­няя дли­на по­воро­та, вы­ражен­ная че­рез R 0	На­именьшая ши­рина по­ворот­ной по­лосы E, вы­ражен­ная че­рез R 0
По­воро­ты на 90° (пре­иму­щес­твен­но при ра­боте вкру­говую)	Бес­петле­вой		(1,6…1,8) R 0	1,1 R 0 + 0,5 d а
	От­кры­тая пет­ля		(6,0…8,5) R 0	2,8 R 0 + 0,5 d а
	Зак­ры­тая пет­ля		(5,0…6,5) R 0	2 R 0 + 0,5 d а
	Пет­ля с зад­ним хо­дом		(2,5…3,5) R 0	1,2 R 0 + 0,5 d а
По­воро­ты на 180° (пре­иму­щес­твен­но при го­новых спо­собах дви­жения)	Бес­петле­вой по ок­ружнос­ти		(3,2…4,8) R 0	1,1 R 0 + 0,5 d а
По­воро­ты на 180° (пре­иму­щес­твен­но при го­новых спо­собах дви­жения)	Бес­петле­вой с пря­мым учас­тком		(1,4…2,0) R 0 + x	1,1 R 0 + 0,5 d а
	Пет­ле­вой гру­шевид­ный		(6,6…8,0) R 0	2,8 R 0 + 0,5 d а
	Пет­ле­вой восьмер­кой		(8,0…9,0) R 0	3 R 0 + 0,5 d а
	Бо­ковая пет­ля		(11,0…13,0) R 0	2 R 0 + 0,5 d а
	Сдво­ен­но-пет­ле­вой		(13,0…14,5) R 0	2 R 0 + 0,5 d а
	Сре­зан­ная от­кры­тая пет­ля		(4,1…5,0) R 0	1,1 R 0 + 0,5 d а
	Сре­зан­ная зак­ры­тая пет­ля		(5,0…5,5) R 0	1,1 R 0 + 0,5 d а
	Игольча­тый (ре­вер­сивный)		(2,8…4,0) R 0	2 R 0 + 0,5 d а