Разработка операционной технологии по внесению твердых органических удобрений

по полу платформы 1490

Рабочая скорость, м/с до 1,2

Дорожный просвет, мм 370

Габаритные размеры в рабочем положении, мм 8100*2500*2480

Масса, кг 5325

Машина для внесения твердых органических удобрений МТТ-Ф-8.

Предназначена для транспортировки и сплошного поверхностного внесения твердых органических удобрений, а также для перевозки различных сельскохозяйственных грузов с выгрузкой назад. Агрегатируется с колесными тракторами классов 1, 4 и 2. Обслуживает тракторист. Рекомендуется для зон 1…20.

Техническая характеристика

Производительность в час основного времени, т 97

Грузоподъемность, т 8

Вместимость кузова, м3:

базовой машины без учета насыпного конуса 5,6

с надставными бортами для перевозки измельченных кормов не менее 20

Погрузочная высота, мм:

по основным бортам 3200

с надставными бортами 3100

Ширина внесения удобрений, м 7…8

Доза внесения удобрений, т/га 10;20;30;40;50;60

1.4. Расчет состава машинно-тракторного агрегата

После выбора марки сельскохозяйственной машины (ПРТ-16М и МТТ-Ф-8) подсчитывается тяговое сопротивление рабочих органов:

Rм = КВм -

это неполное сопротивление машины (частичное сопротивление).

Определяем тяговое усилие, которое мог бы дополнительно развить трактор за счет мощности, расходуемой через ВОМ.:

RВОМ = (3,6NВОМkm)/(VрhВОМ) ,

где km - коэффициент полезного действия машины; ее трансмиссии (0,92 - 0,9)

Vр - рабочая скорость агрегата, км/ч.

hВОМ - коэффициент полезного действия привода механизма ВОМ (0,85 - 0,9).

Рассчитывается приведенное тяговое сопротивление:

Rпр = Rм + RВОМ .

Определяем необходимое минимальное усилие трактора:

Ркр = Rпр/h'b .

Коэффициент используемого тягового усилия трактора:

зи = Rпр / Ркр.

Поскольку рабочая скорость машинно-транспортного агрегата с ПРТ-16 составляет до 12 км/ч, то трактор К-701 будет агрегироваться с этой машиной на 7 (7,78) и 8 (9,39) передачах.

Rм = КВм = 0,9*8 = 7,2 (кН);

RВОМ (7) = (3,6NВОМkm)/(VрhВОМ) = (3,6*0,9*37)/(7,78*0,85) = 22,04 (кН),

RВОМ (8) = (3,6NВОМkm)/(VрhВОМ) = (3,6*0,9*15)/(9,39*0,85) = 18,2 (кН);

Rпр (7) = Rм + RВОМ (7) = 7,2 + 22,04 = 29,2 (кН),

Rпр (8) = Rм + RВОМ (8) = 7,2 + 18,2 = 25,4 (кН);

з3/1 = 29,2/55 = 0,5,

з2/2. = 29,2/50,5 = 0,57,

з3/1 = 29,2/42,5 = 0,7.

Трактор Т70СМ будет агрегироваться с машиной МТТ-Ф-8 на 6 (11,2) и 7 (9,41) передачах.

Rм = КВм = 0,9*8 = 7,2 (кН);

RВОМ (6) = (3,6NВОМkm)/(VрhВОМ) = (3,6*0,9*37)/ (11,42*0,85) = 12,5 (кН),

RВОМ (7) = (3,6NВОМkm)/(VрhВОМ) = (3,6*0,9*37)/ (9,41*0,85) = 14,9 (кН);

Rпр (6) = Rм + RВОМ (6) = 7,2 + 12,5 = 19,7 (кН);

Rпр (7) = Rм + RВОМ (7) = 7,2 + 14,9 = 22,1 (кН)

з6 = 19,7/20,3 = 0,9,

з7 = 22,1/14,8 = 1,4.

Полученные результаты расчетов коэффициентов тягового усилия трактора К-701 свидетельствуют, что на 8 передаче используется (в зависимости от режима) 57% и 70%, для Т-70СМ на 6 передаче - 90%, что говорит о достаточно хорошей загруженности машинно-транспортных агрегатов.

1.5. Подготовка агрегата к работе

Кинематическая длина агрегата подсчитывается по формуле:

Lk = Lт + Lсц + Lм, м,

где Lт - кинематическая длина трактора, м;

Lсц - кинематическая длина сцепки, м

Lм - кинематическая длина сельскохозяйственной машины, м.

Определим кинематическую длину каждого из агрегатов.

I агрегат (К-701 + ПРТ16М):

Lk = Lт + Lсц + Lм = 3,35 + 8,1 = 11,45 (м).

I агрегат (Т70СМ + МТТ-Ф-8):

Lk = Lт + Lсц + Lм = 1,895 + 10,7 = 12,595 (м).

В полевых условиях рабочая ширина захвата агрегата по показателю равномерности распределения удобрений определя-ется в такой последовательности.

На площадке или на ровном участке поля расставляют два ряда учетных площадок (противней) на ширину, равную ориен-тировочному расстоянию между смежными приходами агрегата.

По ряду противней, сначала с левой его стороны, при об-ратном ходе - с правой, проходит агрегат, рассевает удобрения на учетные площадки; следующий проход агрегата по ряду протвиней начинают с его правой стороны.

После четырех проходов агрегата (по два в противополож-ных направлениях) удобрения из противней собирают и взве-шивают. Обрабатывая результаты взвешивания, определяют не-равномерность распределения удобрений на выбранной ширине захвата.

Равномерность распределения удобрений по ширине захва-та агрегата оценивается коэффициентом вариации количества. Расстояние, при котором неравномерность не превышает 25% (для пневморазбрасывателей химических мелиорантов 30%), принимают за рабочую ширину захвата агрегата.

Установить фактическую дозу внесения удобрений можно методом замера количества удобрений и пройденного пути аг-регата по формуле:

Дф = (10000*Q)/L*Bp,

где Q - вес удобрений, внесенный на контрольный участок поля, т;

L - длина контрольного участка, м;

Вр - рабочая ширина захвата агрегата, м.

1.6. Определение производительности

машинно-тракторного агрегата

Производительность машинно-тракторного агрегата зависит от конструктивных параметров трактора, машины и агрегата в целом, а также от природных условий, режима и организации производственного процесса.

Производительность машинно-тракторного агрегата - это количество, выполненное им в единицу времени (ч), работы, определенного вида и качества, измеренной в соответствующих единицах (Pa, т, м3).

Производительность машинно-тракторного агрегата при полевых работах зависит от ширины, скорости движения, времени полезного использования машины. Различают теоретическую, техническую и действительную производительность.

Действительную производительность подвижных машинно-тракторных агрегатов рассчитывают по формулам:

часовая Wч = 0,1ВрVрф, га/ч;

сменная Wсм = 0,1ВрVрTсмф, га/смену,

где Вр - рабочая ширина захвата агрегата, м;

VP - рабочая скорость движения агрегата, км/ч;

Тсм - время смены, (7 ч);

ф - коэффициент использования времени смены.

Коэффициент ф учитывает снижение сменной производительно-сти агрегата из-за наличия простоев и неэффективного использова-ния времени. При его выборе следует учитывать, что у агрегатов имеющих небольшую ширину захвата коэффициент больше, чем у широкозахватных агрегатов, а также, что с увеличени-ем длины гона коэффициент повышается.

Рабочую ширину захвата агрегата определяют по выражению

ВР = вВк, м,

где в - коэффициент использования ширины захвата.

Рабочую скорость движение агрегата определяют по выражению

VР = Vt(1-д), км/ч,

где Vt - теоретическая (расчетная) скорость движения агрегата, км/ч;

д - коэффициент буксования.

Рассчитаем действительную (часовую и сменную производительность) агрегата на базе трактора К-701.

ВР = вВк = 1,0 * 7 = 7 (м);

VР = Vt(1-д) = 8 (1-0,08) = 7,36 (км/ч);

Wч = 0,1ВрVрф = 0,1 * 7 * 7,36 * 0,8 = 4,12 (га/ч);

Wсм = 0,1ВрVрTсмф = 4,12 * 7 = 28,84 (га/смена).

Производительность второго агрегата (трактор Т-70СМ):

ВР = вВк = 1,0 * 7 = 7 (м);

VР = Vt(1-д) = 11 (1-0,04) = 10,56 (км/ч);

Wч = 0,1ВрVрф = 0,1 * 7 * 10,56 * 0,8 = 5,9 (га/ч);

Wсм = 0,1ВрVрTсмф = 5,9 * 7 = 41,3 (га/смена).

1.7. Подготовка поля

Оба машинно-тракторных агрегата использую челночный способ движения с беспетливым комбинированным поворотом.

Ширина загона связана с его длиной. Каждой длине загона для данного состава агрегата соответствует своя оптимальная ширина.

Значение оптимальной ширины загонов для различных способов движения определяют по уравнениям:

Сопт = , м,

где L - длина загона, м;

Вр - рабочая ширина захвата агрегата, м.

Радиус поворота навесного агрегата с одной машиной принима-ют равным радиусу поворота трактора.

Для разворотов агрегата на краю поля оставляют поворотные по-лосы. Сначала необходимо определить длину выезда агрегата за кон-трольную линию е.

Обычно длину выезда принимают в следующих пределах (для навесных агрегатов):

е = (0...0,2) LК, м.

Затем рассчитывают, в зависимости от способа поворота, мини-мальную ширину поворотной полосы Еmin.

Определяют, какое число проходов должен сделать агрегат, что-бы обработать поворотную полосу:

nп = Еmin / Вр.

Теперь принимают окончательное решение о ширине поворотной полосы:

Е = nп Вр, м.

Произведем расчеты (трактор К-701):

Сопт = = = 230, м;

е = 0,2 LК = 0,2 * 11,45 = 2,29 (м);

nп = Еmin /Вр = (1,1R + e + 0,5 Вр) / Вр = (1,1* 7,2 + 2,29 + 0,5*7) /7 = 1,96

Принимаем 2,0.

Е = nп Вр = 2*7 = 14 (м).

Таким образом, ширина поворотной полосы составляет 14 м; чтобы ее обработать, агрегат должен сделать 1,96 проходов.

1.8. Контроль и оценка качества работы

Качество внесения удобрений характеризуется следующи-ми показателями: соответствие фактической дозы удобрений заданной; равномерность рассева удобрений по поверхности почвы.

Равномерность распределения удобрений по ширине захва-та агрегата оценивается коэффициентом вариации количества удобрений на площадках (противней) размером 0,5* 0,5* 0,05 м (высота бортов), установленных в ряды в поперечном направле-нии движения агрегата, выраженного в процентах.

Отсутствие маркеров и следоуказателей на машинах затруд-няет вождение агрегата с заданной шириной рабочего захвата, в результате на практике расстояние между смежными прохода-ми агрегата нередко отклоняется от заданной ширины захвата. Поэтому возникает необходимость контроля работы агрегатов в поле. На удобренном поле замеряют в 20-кратной повторности расстояние между смежными проходами агрегата и находят сред-нее значение рабочей ширины захвата машины при работе на данном поле.

На поле выбирают ровный участок, расставляют на нем два ряда учетных площадок (противней) на ширину, равную сред-ней ширине захвата машины.

После четырех проходов агрегата удобрения из противней взвешивают и результаты записывают в специальную форму. Обрабатывая результаты взвешивания, получают среднюю не-равномерность, с которой удобрения вносят на данном участке.

Качество внесения удобрений оценивают по шестибальной шкале.

Работа не бракуется, если на данном участке отклонение фактической дозы внесения от заданной не превышает 5% Эксплуатация машинно-тракторного парка: Учебное пособие / Под общ. ред. Р.Ш. Хабатова. - М.: ИНФРА-М, 1999.

, с.134.

Качество работы признается отличным, если сумма первого и второго показателей или первого и третьего показателей равна 6 баллам, хорошим - 5 баллам, удовлетворительным - 4 баллам, не удовлетворительным - менее 4 баллов. Работу бракуют при ее суммарной неудовлетворенной оценке, а также при нулевой оценке даже одного из двух качественных показателей.

1.9. Эксплуатационные затраты при работе агрегата

При работе машинно-тракторного агрегата расход горючего на единицу выполненной работы находят по уравнению:

g = (QpТр + QxТх + QoТо) / Wсм, кг/га,

где Qp, Qx и Qo - часовой расход топлива двигателем трактора при ра-боте, соответственно, под нагрузкой, на холостом ходу и на остановках, кг/ч,

Тр, Тх и То - соответственно время чистой работы, холостого движения агрегата и продолжительность работы двигателя во время остановок на загоне, часы.

Время чистой работы агрегата под нагрузкой определяют сле-дующим образом:

Tp = Тсмф, ч.

Продолжительность работы двигателя на остановках складывает-ся из следующих показателей:

To = (tтех + tотд)Tp + ТТУ, ч,

где tтех и tотд - коэффициент простоев агрегата (из расчета на один час чистой работы) на технологическое обслуживание и отдых механизато-ров,

ТТУ - среднее время простоев агрегата на техническое обслужи-вание машин в течение смены, ч.

Время движения агрегата на холостом ходу рассчитывают по вы-ражению:

Тх = Тсм - (Тпз+Тр+Тo), ч,

где Тпз = 0,14 ... 0,30 - подготовительно-заключительное время на еже-сменный технический уход и приемку-сдачу агрегата, ч.

Затраты рабочего времени на единицу выполненной работы можно определить следующим образом:

Зт = (nмех + nbc) / Wч, чел.ч/га,

где nмех - число работников, непосредственно обслуживающих агрегат, чел.;

nbc - число вспомогательных рабочих, чел.

Затраты энергии на единицу выполненной работы находят по формуле:

Зэ = Ne / Wч, кВт.ч/га,

где Ne - эффективная мощность двигателя трактора, кВт.

Определим эксплуатационные затраты при работе агрегата на базе трактора К-701.

Tp = Тсмф = 7*0,8 = 5,6 (ч);

To = (tтех + tотд)Tp + ТТУ = (0,04 + 0,07) * 5,6 + 0,5 = 1,2 (ч);

Тх = Тсм - (Тпз+Тр+Тo) = 7 - (0,14 + 5,6 + 1,2) = 0,06 (ч);

g = (QpТр + QxТх + QoТо) / Wсм =

(44*5,6 + 18*0,06 + 6,8*1,2) / 28,84 = 8,9 (кг/га);

Зт = (nмех + nbc) / Wч = (1 + 2) / 4,12 = 0,73 (чел.ч/га);

Зэ = Ne / Wч = 198,6 / 4,12 = 48,2 (кВт.ч/га).

Эксплуатационные затраты при работе агрегата на базе трактора Т-70СМ:

Tp = Тсмф = 7*0,8 = 5,6 (ч);

To = (tтех + tотд)Tp + ТТУ = (0,02 + 0,05) * 5,6 + 0,25 = 0,642 (ч);

Тх = Тсм - (Тпз+Тр+Тo) = 7 - (0,14 + 5,6 + 0,642) = 0,618 (ч);

g = (QpТр + QxТх + QoТо) / Wсм =

(13,5*5,6 + 5,6*0,618 + 1,5*0,642) / 41,3 = 1,94 (кг/га);

Зт = (nмех + nbc) / Wч = (1 + 2) / 5,9 = 0,5 (чел.ч/га);

Зэ = Ne / Wч = 51,5 / 5,9 = 8,7 (кВт.ч/га).

Результаты расчетов по составам машинно-тракторных агрегатов для внесения твердых органических удобрений и их технико-экономических показателях сведем в табл. 1.

Таблица 1

Расчетные данные по составам агрегатов для внесения твердых

органических удобрений

Анализируя расчетные данные, можно сделать вывод: внесение твердых органических удобрений следует вести агрегатом Т-70СМ + МТТ-Ф-8 на шестой передаче. В этом случае выше сменная производительность (41,3 га/смену), самые малые затраты труда (0,51 чел.ч/га), топлива (1,94 кг/га) и механической энергии (8,7 кВт.ч/га),

1.10. Мероприятия по охране труда и технике безопасности

Во избежание несчастных случаев и аварий при работе на машинно-транспортном агрегате необходимо соблюдать следующие правила: к управлению машиной допускаются лица, получившие право на управление этой машиной; запрещается работать на машине с неисправной системой управления и ходовой частью, при неработающих и неисправных тормозах, при неисправных приборах электроосвещения и сигнализации, с неисправными топливными баками и топливопроводами; категорически запрещается допускать к работе на машине лиц в нетрезвом состоянии; в кабине машины всегда должны находиться аптечка первой медицинской помощи, огнетушитель и инструмент, прилагаемый к машине.

Приступая к работе, водитель обязан убедиться в исправности всех механизмов и частей агрегата. Водитель должен провести наружный осмотр всех механизмов машины, проверить надёжность крепления агрегатов машины. После запуска двигателя водитель обязан опробовать в холостую все механизмы и проверить их исправность. Работать на машине, имеющей неисправности, запрещается.

Перед троганием машины с места необходимо убедиться, что путь свободен, подать звуковой сигнал и только после этого трогаться с места.

Во время работы машины запрещается выходить из неё, высовываться в окно, открывать двери кабины. Запрещается водителю переходить на ходу с трактора на прицеп и обратно. Категорически запрещается смазывать, исправлять неисправности и регулировать машину на ходу, также запрещается во время работы двигателя машины проводить какие либо работы под машиной. Категорически запрещается передавать управление машиной другим лицам. С наступлением темноты запрещается работать на машине без освещения фарами спереди и сзади машины. Запрещается переезжать железнодорожные пути в местах, для этого не предназначенных, переезжать железнодорожные пути разрешается лишь на первой скорости. Запрещается при работе двигателя заливать в бак горючее, нельзя курить во время заправки, уровень топлива мерят только мерной линейкой.

В случае аварии необходимо немедленно остановить машину и выключить двигатель.

По окончании работы водитель должен поставить машину на предназначенное для стоянки место, остановит двигатель, выключить «массу», забрать ключ зажигания и запереть кабину.

Водитель обязан предупреждать сменщика обо всех замеченных во время работы неисправностях машины.

Выводы и предложения

Рациональная организация применения удобрений возмож-на на основе проектирования и технических расчетов. Исполь-зуется два принципа построения технологических процессов: постоянный уровень производительности производственной линии, постоянный состав механизированных подразделений.

В первом случае к известному погрузочному средству под-биралось необходимое по условиям эксплуатации количество транспортных, транспортно-распределительных или распреде-лительных средств. Кажущийся максимальный эффект от ис-пользования комплексов машин, сформированных для каждых условий эксплуатации технических средств, - расстояние транс-портирования, состояние дороги, размер поля, доза внесения и т.д. - не может быть достигнут по ряду причин.

Для внесения каждого вида удобрений применяются техни-ческие средства для погрузки, транспортировки, перегрузки, распределения с различными технологическими и конструктивными параметрами, используются они по различным техноло-гическим схемам внесения, выполняют операции в изменяю-щихся условиях эксплуатации (различные расстояния транспор-тирования удобрений от хранилища до поля, дозы внесения, размеры поля, состояние дорог, рельеф местности и т. д.), встре-чающиеся с различной частотой.

Повысить эффективность использования комплексов ма-шин можно лишь путем разработки и применения различных методов воздействия. Основными методами являются:

1. Сочетание двух принципов построения производствен-ных процессов: постоянный состав комплекса машин по применению удобрений, используемых в изменяющихся условиях эксплуатации; постоянный уровень производительности производственной линии, когда для каждого условия эксплуатации определяется требуемое количество транспортно-технологических (транспорт-ных) и других средств.

2. Использование двух и более типов разбрасывателей при внесении удобрений по одной технологической схеме с обосно-ванием границ рационального применения каждого и оптими-зацией в механизированных отрядах.

3. Оптимизация границ перехода от одной технологической схемы к другой с оптимизацией состава механизированных под-разделений.

4. Введение в перевалочную технологическую схему без разрыва потока удобрений во времени перегрузчиков-компен-саторов с оптимальной вместимостью.

5. Составление экономико-математических моделей процес-сов внесения удобрений в виде математического ожидания функ-ции от случайных аргументов: расстояний транспортирования удобрений от хранилища до поля, размеров поля, дозы внесения и др., так как расчеты по средним величинам приводят к рас-хождению результатов до 34%.

6. Повышение производительности транспортных и транс-портно-технологических средств.

Литература

1. Антышев Н.М., Бычков Н.И. Справочник по эксплуатации тракторов М.: Россельхозиздат, 1985.

2. Бубнов В.З., Кузьмин М.В. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1980.

3. Орманджи К.С. и др. Правила производства механизированных работ в полеводстве. М.: Россельхозиздат, 1983.

4. Поляк А.Я. и др. Справочник по скоростной сельскохозяйственной технике. М.: Колос, 1983.

5. Эксплуатация машинно-тракторного парка. Методические указания к выполнению курсовой работы по механизации и электрификации сельскохозяйственного производства: Для студентов агрономических специальностей. / Составители А.А. Прохоров, Ю.А. Иванов, С.А. Преймак. - Саратов: СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2002.

6. Эксплуатация машинно-тракторного парка: Учебное пособие / Под общ. ред. Р.Ш. Хабатова. - М.: ИНФРА-М, 1999.

Страницы: 1, 2