Контрольная работа № 1, 2
Выполнил: студент 270 группы
Щербаков Сергей Сергеевич;
Проверил: преподаватель
Стрикунов Николай Иванович
Барнаул 2018
ЗАДАНИЕ
на выполнение контрольной работы №1
Фамилия, имя, отчество студента________________________________
Шифр №_____________________________________________________
Марка трактора________________, плуга__________________________
Глубина вспашки_____________м. Рельеф поля__________________ %
К0 – удельное сопротивление плуга__________________________ кН/м2
Длина поля__________________ м, ширина______________________ м
«»20г.
____________________
(подпись преподавателя)
Методика выполнения расчетов
1. Излагаем агротехнические требования, предъявляемые к вспашке, указав номинальные значения технологических параметров и допустимые их отклонения.
Агротехнические требования, предъявляемые к вспашке:
- Глубина обработки почвы лемешно – отвальными плугами общего назначения должна достигать 20…35 см с оборотом и рыхлением пласта.
- Глубина пахоты на всем участке должна быть равномерной по всему полю. Отклонение средней глубины от заданной на выровненных полях допускается +- 1 см, на неровных участках +- 2 см.
- При вспашке обеспечивается полный оборот пласта и заделка стерни, сорных растений, удобрений
- Растительные остатки запахивают на глубину 13…15 см от поверхности пашни
- Последняя борозда от прохода плуга должна быть чистой, с ровной вертикальной стенкой. Колебания ширины захвата плуга – не более 10 % от конструктивной
Фон поля, на котором будет работать агрегат - пахота по стерне.
2. Принимаем диапазон оптимальных скоростей движения агрегата, обеспечивающих качественное выполнение пахоты.
Таблица 1 – Рекомендуемые скорости движения машинотракторных агрегатов на различных операциях, км /ч
| Вид работы | При работе с обычным трактором | При работе со скоростными тракторами |
| Пахота | 4,5-8,5 | 8,0-12 |
3. Выбираем три оптимальные передачи трактора, обеспечивающие оптимальные по качеству работы, значения скорости движения агрегата и находим значения силы тяги трактора на выбранных передачах для заданных условий.
Таблица 2 – Основные технические характеристики трактора ДТ-75М
| Передача |  , кН
| Vт, км/ч |  %
|
| 28,00 | 5,41 | 2,80 | |
| 25,50 | 5,90 | 2,30 | |
| 23,00 | 6,60 | 2,00 |
Расчёты ведём на всех выбранных передачах (прил.3-8)
4. Определяем количество плужных корпусов, которые может агрегатировать заданный трактор на выбранных передачах
где 
- тяговое усилие на крюке трактора, кН;
-вес трактора, кН (
= 59,6 кН)
i - рельеф поля, % (i =2)
коэффициент использования номинальной силы тяги (
=0,93 кН) (прил.9)
-тяговое сопротивление одного корпуса плуга, кН.
,
где 
- удельное сопротивление плуга при вспашке почвы, кН/м2
кН/м2
кН/м2
кн/м2
где К0 - удельное сопротивление плуга при вспашке со скоростью V0=5км/ч, которое приведено согласно заданию, приложение 1
BКП - ширина захвата одного корпуса плуга, м (BКП=0,35м)
h - глубина вспашки, м (h=0,25 м)
gКП - вес плуга, приходящийся на один корпус, кН (gКП = кН)
Vр- рабочая скорость, на которой определяется удельное сопротивление, км/ч
где 
- теоретическая скорость движения трактора, км /ч
-буксирование трактора, % (приложение 3-7).
С - поправочный коэффициент, учитывающий вес почвы на корпусах плуга (в зависимости от глубины вспашки С изменяется от 1,1 до 1,4 при h=0,22...0,25 он равен около 1,2). С=1,2
Расчетное количество корпусов плуга округляют в меньшую сторону.
Где Gпл- вес выбранного плуга, который может агрегатироваться с заданным трактором кН (приложение 10-11) (Gпл = 8,75 кН)
-количество корпусов плуга (
= 5)
5. Определяем тягового сопротивления плуга на выбранных передачах с учётом сопротивления борон.
где 
- удельное тяговое сопротивление борон, кН/м
где К - удельное сопротивление борон при движении со скоростью V0=5 км/ч, кН/м (приложение 12) (К=0,3 )
Тп - коэффициент, характеризующий темп прироста сопротивления на 1 км повышения рабочей скорости от начального значения 5км/ч (приложение 13) (Тп = 0,02)
bб - ширина захвата звена бороны, м (bб=0,96м);
nб - количество борон в агрегате
Gб - вес звена бороны, кН (Gб = 0,01)
6.Определяем коэффициент использования тягового усилия трактора на заданных передачах.
Коэффициент ἠ не должен превышать единицу, в противном случае агрегат будет неработоспособным. Контрольные значения ἠ зависят от структуры и видов почв, технологии выполняемой работы и находятся в пределах 0,78-0,95.
0,34
7.Производим расчет производительности агрегата в физических гектарах за 1 ч чистого рабочего времени.
– наибольшее значение
где Вк - конструктивная ширина захвата агрегата, м
где 
- коэффициент использования конструктивной ширины захвата плуга (приложение 14) (
=1,1)
Дальнейшие расчеты ведём только на той передачи, где Wч имеет наибольшее значение.
8. Определяем коэффициент использования рабочих ходов. Величина коэффициента рабочих ходов зависит от длины гона, конфигурации поля, способа обработки и разбивки поля на загонки, кинематической длины и ширины агрегата.
где S x - суммарная длина холостых ходов в загоне, м
Sp - суммарная длина рабочих ходов в загоне, м
- длина рабочего хода агрегата, м
Bp-рабочая ширина захвата, м
где Сопт - оптимальная ширина загона, м
Rv- оптимальный радиус поворота, м
При скорости движения агрегата 5 км/ч значение R0 для навесных и полунавесных плугов даны в приложении 15 (R0=3 Вк).
При скорости движения агрегата выше 5 км/ч значение Rv = R0*KR = 3*1,05=3,15, где KR коэффициент изменения радиуса поворота в зависимости от скорости движения (приложение 16).
1281 м
E - ширина поворотной полосы агрегата, которая должна быть кратной ширине захвата агрегата, м
- для навесных машин.
t a- кинематическая длина агрегата, м
м
где tтр- кинематическая длина трактора, м (t тр = 2,35 м)
-кинематическая длина плуга, м ( = 2,6 м)
Величины кинематической длины тракторов и сельскохозяйственных машин приведены в (приложение 17)
где nхп - количество петлевых поворотов в загоне
- количество без петлевых поворотов в загоне
-длина одного холостого петлевого поворота, м
-длина одного холостого петлевого поворота, м
где Сd - действительная ширина загона, м
При разбивке поля на загоны необходимо, чтобы ширина последних и не только последних приближались к оптимальной, но и была кратной удвоенной рабочей ширине пахотного агрегата.
9. Определяем коэффициент использования рабочего времени смены
где Тр- чистое рабочее время, ч
Тх - время, затрачиваемое на холостые повороты и заезды агрегата, ч
Тпер - время, затрачиваемое на внутрисменные переезды агрегата с участка на участок, ч;
Тто - время, затрачиваемое на техническое обслуживание агрегата, применяется в зависимости от вида сельскохозяйственной работы (приложение 18) (
)
- время простоев по техническим неисправностям, ч
-время простоя агрегата по метеорологическим часам, ч
- время простоя агрегата по организационным причинам, ч
- время на остановки по физическим причинам
- время, затрачиваемое на технологическое обслуживание агрегата, ч
Для процессов, несвязанных со сбором или распределением материала или с выгрузкой их на ходу, подсчитывают примерную продолжительность простоя агрегата за смену при технологическом обслуживании Т техн через продолжительность одной остановки, приходящийся на 1 ч смены, 
; условно принимают, что агрегат что агрегат останавливается для обслуживания через час, т.е 7 раз в смену, 
(приложение 19)
не нормируются, так как их невозможно учесть, поэтому в дальнейших расчетах они во внимание не принимаются.
где 
- коэффициент, учитывающий продолжительность поворотов
Однако его можно определить и без вычисления затрат времени на повороты 
через коэффициент рабочих ходов φ:
Отсюда следует:
Время одного переезда подсчитывается приближенно по формуле:
где - время, затрачиваемое на подготовку к переезду
=3 мин=0,05 ч
- расстояние одного переезда между загонами или полями км (
принимается по приложение 20) 
=1,5)
скорость движения агрегата (при переезде с одной прицепной машиной 
с двумя и более 
, и с навесным орудиями 
км/ч)
Где 
-количество переездов в течении смены.
При четкой организации труда 
сводится к минимуму и принимается равным 
= 2,1ч
Ориентировочные значения коэффициента использования рабочего времени смены приведены в приложении 21 (равный 0,84 для гусеничного при длине гона 1500)
При четкой организации труда Tпер сводится к минимуму и принимается равным 1-4% Tсм
11. Определяем сменную производительность агрегата:
12. Определяем расходы топлива на один условный эталонный гектар (у.э.га) обработанной площади:
где Gp, Gx, Gпер, G0- средние часовые расходы топлива двигателем трактора, соответственно, при рабочем движении агрегата, при холостом движении и переездах агрегата, кг/ч (приложения 22,23)
Таблица 3 – Средние часовые расходы топлива
| G t, кг/ч | |||
| Gp | G0 | Gx | Gпер |
| 14,0-16,5 | 1,9 | 6,5 – 8,7 | 7,5-10,0 |
То-продолжительность остановок агрегата на загоне в течении смены с работающем двигателем, ч
1
= 0,81 ч
где λ- коэффициент перевода объема сельскохозяйственных работ в условные эталонные гектары, значения которых приведены в таблице 24-25.
Работы, на которые в литературе нет коэффициентов перевода в виде исключения можно пункт 12 вместо Wсм*λ составить эталонную выработку для трактора ДТ-75М - 7,7 у.э.га
13.Экономическая оценка агрегата
где S0-удельные эксплуатационные (денежные) затраты, руб /у.эт.га
-сумма амортизационных отчислений по всем элементам агрегата, руб/у.э.га
-сумма затрат на текущей ремонт и техническое обслуживание по всем элементам агрегата, руб/у.э.га
SТСМ - затраты на основное, пусковое топливо и смазочные материалы, руб/у.э.га
SЗП - затраты на заработную плату механизаторам и вспомогательным рабочим, руб/у.э.га
Где БТ- балансовая стоимость трактора, которая устанавливается по данным бухгалтерского учёта хозяйства или определяется умножением его цены на коэффициент, выражающий средние затраты на транспортировку и содержания снабженческих и бытовых организаций; цена тракторов указана в прил. 26
-норма годовых отчислений на реновацию трактора, % к балансовой стоимости; 
-норма годовых отчислений на капитальный ремонт трактора, % к балансовой стоимости (приложение 27)
ТГТ- годовая загрузка трактора, ч
Ббл- балансовая стоимость плуга, руб.;
-норма годовых отчислений на реновацию плуга;
ТГ ПЛ- годовая загрузка плуга, ч;
-количество звеньев борон в агрегате
-норма годовых отчислений на реновацию звена бороны,
ТГП- годовая загрузка звена бороны, ч
БЗВ- балансовая стоимость звена бороны, руб.
Где 
, 
, 
-нормы годовых отчислений на текущий ремонт и техническое обслуживание трактора, плуга, бороны, % (приложение 27,28).
Где Цт- комплексная цена 1 кг топлива, 40 руб.
где 1,0455 и 1,046 - коэффициенты, учитывающие начисления на зарплату;
КНК- коэффициент учитывающий надбавку за классность (1,2-для трактористов машинистов первого класса и 1,1 для второго)
, 
– количество трактористов-машинистов и вспомогательных рабочих, обслуживающих агрегат;
-дневные тарифные ставки для оплаты труда на механизированных работах
Для оплаты труда на механизированных работах применяется 6-разрядная тарифная ставка с двумя рядами тарифных ставок (для сдельщиков и повременщиков) за 7 часовую смену с дифференциацией по 3 группам районов страны (приложение 29-30).
На Алтайский край распространяются ставки 3 группы.
13. Затраты труда на 1 у.э.га
14. Определение металлоемкости агрегата по отношению к средней сменной выработки дает характеристику конструкции к скомплектованному МТА:
15.Сводная таблица эксплуатационных показателей пахотного агрегата.
Таблица 4 – Эксплуатационные показатели пахотного агрегата
| wсм | g 
| Н | М | 
| 
| 
| SТО | S0 |
| 13.68 | 0,26 | 8,8 | 33,2 | 200,68 | 55,25 | 765,13 |
16. Технология подготовки агрегата к работе.
Подготовка плуга к работе включает:
- проверку комплектности, правильности сборки и оценку технического состояния;
- установку на плуге рабочих органов;
- настройку плуга на заданную глубину вспашки;
- проведение технического ухода.
Проверку правильности сборки выполняют на ровной площадке. Полевые обрезы лемехов и отвалов у корпусов должны находиться в одной вертикальной плоскости и выступать за поверхность стойки на 5-8 мм. Выступание отвалов за лемеха в сторону непаханого поля не допускается.
Головки болтов, крепящих лемеха и отвалы предплужников и корпусов, должны быть заподлицо с рабочей поверхностью. Стык лемеха с отвалом должен быть плотным, допускается щель не более 2 мм. Превышение отвала над лемехом не допускается.
Консоль дискового ножа должна поворачиваться на стойке на угол 20°, а нож свободно, без заеданий вращаться на оси.
Лезвия лемехов у всех корпусов должны быть параллельны, а носки и пятки лемехов - лежать на параллельных прямых. Проверку проводят натягиванием шпагата от лемеха первого корпуса до лемеха последнего корпуса. Отклонение носков и пяток лемехов от шпагата допускается не более 5 мм.
Установка рабочих органов на плуге сводится к расстановке предплужников и дискового ножа (рис. 1).
Стойки 1 предплужников закрепляют на раме 2 плуга так, чтобы пласты почвы с корпусов 3 свободно проходили в промежутки между предплужниками и корпусами. Расстояние между носками лемехов предплужника 4 и лемехов корпусов 5 по ходу должно быть 25-30 см при ширине захвата корпуса 35 см и 35-40 см у плугов с шириной захвата корпуса 40 см.
Рисунок 1 – Установка предплужника и ножа на раме плуга:
1 – стойка предплужника; 2 – рама плуга; 3 – корпус; 4 – лемех предплужника; 5 – лемех корпуса; 6 – дисковый нож
Полевой обрез предплужника должен лежать в плоскости полевого обреза корпуса; допускается отклонение в сторону поля до 15 мм. Если глубина хода предплужника 10 см, то лезвие лемеха предплужника 4 должно быть выше лезвия лемеха корпуса 5 на величину, зависящую от глубины пахоты. Например, при глубине вспашки 25 смона составит 15 см, при 30 см - 20 см.
Дисковый нож 6 устанавливают впереди предплужника так, чтобы его плоскость была вынесена в поле от полевого обреза корпуса на 1-3 см, а от полевого обреза предплужника - на 1 см. Центр диска располагают над ноские лемеха предплужника, или на 3-5 см впереди него, а нижнюю точку лезвия - на 2-3 см ниже его носка.
Подготовка трактора заключается в проверке его исправности, проведении ежесменного технического обслуживания и настройке механизма навески.
Для работы с плугом механизм навески трактора ДТ-75М настраивается на двухточечную схему (см. рис. 2). Для этого втулку 5 закрепляют на нижней оси со смещением на 140 мм вправо от продольной оси симметрии трактора. Вилки нижних тяг 2 и 9 отсоединяют от боковых шарниров и прикрепляют к скобе втулки 5.
Передние концы ограничительных цепей 10 соединяют с вилками бугелей трактора, а задние со скобами нижних продольных тяг.
Рисунок – 2 Навеска трактора ДТ-75М
Ширина захвата и тяговое сопротивление плуга
Основное условие устойчивости (прямолинейности) хода плуга в горизонтальной плоскости определяется соотношением между шириной захвата плуга и шириной ходовой части трактора:
Вп ≥ Вт + 2С,
где:
Вп - ширина захвата плуга;
Вт - ширина ходовой части трактора;
С - расстояние от стенки борозды до наружного края гусеницы (колеса) трактора.
Для плугов традиционной схемы принимают С примерно равным глубине вспашки (толщине пласта).
При С меньше глубины вспашки происходит частичное или полное разрушение стенки борозды и осыпание ее на дно, что приводит к ухудшению качества вспашки, сползанию трактора в борозду.
Одна из важнейших эксплуатационных характеристик плуга, по которой можно оценить энергоемкость процесса вспашки, - тяговое сопротивление. Его можно рассчитать или определить динамометрированием (опытным путем).
Тяговое сопротивление плуга состоит из трех составляющих:
- постоянного сопротивления, не зависящего от режима работы плуга: сопротивления трения корпусов о дно борозды, втулок колес об их оси, сопротивления перекатывания колес по почве и т.п. Это сопротивление не связано с полезной работой и является неизбежным и всегда сопутствующим вспашке;
- сопротивления, обусловленного деформацией (разрушением) почвенных пластов. Эта составляющая сопротивления плуга пропорциональна площади поперечного сечения деформируемых пластов и зависит от удельного сопротивления почвы, толщины пласта, ширины захвата (ширины пласта) и числа одновременно обрабатываемых пластов (числа корпусов в плуге);
- сопротивления, связанного с сообщением кинетической энергии пластам, отбрасываемым в сторону. Это сопротивление пропорционально квадрату скорости движения трактора (V2) и площади поперечного сечения пласта (а х b), а также зависит от физических свойств почвы и геометрической формы рабочих поверхностей плужных корпусов.
Полное сопротивление плуга (тяговое сопротивление) подсчитывается, как сумма этих трех составляющих, каждая из которых рассчитывается по эмпирическим формулам с применением коэффициентов, определяемых практическим (опытным) путем.
На практике широко используется упрощенная формула для расчета тягового сопротивления плуга Rx:
Rx = К × а × b × n,
где К - коэффициент удельного сопротивления плуга, принимаемый для средних и легких почв равным 30-50 кПа, для тяжелых - 90-110 кПа и более;
а и b - соответственно толщина и ширина пласта;
п - количество корпусов в плуге.
17. Чертеж разметки поля на загонки и поворотные полосы способов движения агрегата.
18. Краткая методика оценки качества вспашки почвы.
При оценке качества обработки определяется степень достижения цели проведения того или иного приема, поэтому основное внимание при этом уделяется именно тем показателям, которые характеризуют изменение состояния почвы в планируемом направлении. При обработке почвы культурным плугом основное внимание должно быть уделено полноте оборота пласта и качеству заделки в глубь почвы растительных остатков, удобрений и т. д. Полная же оценка качества включает такие показатели: глубина пахоты и ее равномерность, гребнистость поверхности, крошение почвы и глыбистость, вспушенность, степень заделки минеральных и органических удобрений, растительных остатков культурных и сорных растений, степень оборачивания пласта, прямолинейность обработки, качество выполнения свального гребня и развальной борозды, качество запашки поворотных полос и краев поля.
Контроль качества осуществляется с помощью простых приспособлений: линеек, рамок, бороздомеров, профилемеров, измерительных лент и т. д. Прямолинейность хода орудий оценивается глазомерно. Обычно принимается, что при проведении поверхностной и мелкой обработок отклонения по глубине обработки от заданной не должны превышать 1 см. При вспашке фактическая глубина не должна отличаться от заданной больше чем на 5% на старопахотных почвах и на 10% при освоении целинных земель.
Обработка почвы должна проходить в оптимальные сроки в соответствии с целями проведения того или иного приема, отклонение от этих сроков сказывается как на качестве обработки, так и на свойствах почвы и урожае выращиваемых культур. В большинстве случаев какой-либо отдельный прием обработки проводится одновременно на всем поле, а так как поля редко бывают выровнены по свойствам, особенно по влажности, то обработка, во-первых, не может быть проведена одинаково качественно на всех участках поля, во-вторых, вследствие разного воздействия на участки с различными почвенными условиями и свойствами она может еще более усилить эти различия.