Разработка операционной технологии вспашки почвы с боронованием при возделывании озимой ржи

Под рациональным комплектованием МТА подразумевают научно обоснованный процесс выбора состава агрегата (трактора, числа рабочих машин и сцепки) и рабочей скорости в соответствии с предъявляемыми требованиями. Практическое комплектование МТА предусматривает соответствующее соединение выбранных машин и сцепки с трактором и проведение необходимых настроечных и регулировочных работ.

Комплектуют МТА с учетом следующих основных требований: высокое качество работы в полном соответствии с агротехническими требованиями; высокая производительность при наименьших затратах ресурсов (трудовых, топливно-энергетических, финансовых, материальных) на единицу работы и конечного урожая; наименьшее отрицательное воздействие на окружающую среду; обеспечение условий для длительного высокопроизводительного труда человека на агрегате без ущерба для здоровья; высокая надежность и т.д.

Основная часть затрат ресурсов по производству сельскохозяйственной продукции связанна с работой МТА, поэтому от комплектования агрегатов во многом зависит эффективность всего сельскохозяйственного производства. При комплектовании учитывают следующие основные факторы: размеры полей и соответствующую длину гона; тип и влажность почвы; угол склона; высоту культурных растений; норму высева; дозу внесения удобрений и агрохимикатов; урожайность убираемых культур и т.д(4).

 

РАСЧЕТ СОСТАВА МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА. ВЫБОР РЕКОМЕНДУЕМОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ АГРЕГАТА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ.

 

Передачу, скорость движения и тяговое усилие трактора на выбранной скорости определяем по тяговым характеристикам (данные для расчетов взяты из справочного пособия для курсового проектирования по ЭМТА (8)).

Тяговое усилие трактора с учетом угла склона.

Тяговое усилие для ДТ-75Е:

Gэ=1,15*9,81м/с2*6110кг=68929Н.

 

РкраI = 34300Н-68929Н*sin3о=34300Н-3607,46Н=30692,54Н;

 

РкраII= 31600Н-3607,46Н=27992,54Н;

 

РкраIII= 27700Н-3607,46Н=24092,54Н;

 

РкраIV= 24500Н-3607,46Н=20892,54Н.

 

Тяговое усилие для Т-150:

Gэ=1,15*9,81м/с2*6975кг=78688Н.

 

РкраI= 42000Н-78688Н*sin3o=42000Н-4117,16Н=37882,84Н.

 

Расчет тягового сопротивления для пахотного агрегата.

Для плуга ПЛП-6-35:

Gпл=1230кг*9,81м/с2=12066,3Н.

 

Тяговое сопротивление:

Rпл=55897,91Н/м2*0,27м*0,35м*6+12066,3*sin3o=32325,616Н.

 

Для плуга ПЛН-4-35:

Gпл=690кг*9,81м/с2=6768,9Н.

 

Тяговое сопротивление:

Rпл=55897,91Н/м2*0,27м*0,35м*4+6768,9Н*sin3o=21483,665Н.

Расчет тягового сопротивления для непахотного агрегата.

Для бороны БЗТС-1,0

Rбр=2*9,81м/с2(54кгс/м*0,98м+42кг*sin3o)=1081,25Н.

 

Расчет тягового сопротивления комбинированного агрегата.

ПЛП-6-35+2БЗТС-1,0

Rагр=32325,616Н+1081,25Н=33406,866Н.

 

ПЛН-4-35+2БЗТС-1,0

Rагр=21483,665Н+1081,25Н=22564,915Н.

 

Расчет рациональности загрузки трактора.

Для ДТ-75Е:

ζPкрI=22564,915Н/30692,54Н=0,73;

 

ζPкрII=22564,915Н/27992,54Н=0,80;

 

ζPкрIII=22564,915Н/24092,54Н=0,93;

 

ζPкрIV= 22564,915Н/20892,54Н=1,08.

 

Для Т-150.

ζPкрI=33406,866Н/37882,84Н=0,88.

 

Эксплуатационные показатели машинно-тракторных агрегатов.

 

трактор	с/х машина	рабочая ширина захвата, м	передача и рабочая скорость км/ч	коэффициент использования тягового усилия
ДТ-75Е	ПЛН-4-35+2БЗТС-1,0	1,4	I – 5,30	0,73
			II – 5,91	0,80
			III – 6,58	0,93
			IV – 7,31	1,08
Т-150	ПЛП-6-35+2БЗТС-1,0	2,1	I – 7,65	0,88

 

РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА. ВЫБОР НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНОГО АГРЕГАТА.

 

Расчет часовой производительности.

Для ДТ-75Е:

WчII=0,1*1,4м*5,91км/ч*0,79=0,65 га/ч.

 

Для Т-150:

WчI=0,1*2,1м*7,65км/ч*0,76=1,22 га/ч.

Расчет сменной производительности.

Для ДТ-75Е:

Wсм=8ч*0,65га/ч=5,2га/см.

 

Для Т-150:

Wсм=8ч*1,22га/ч=9,76га/см.

 

Расчет расхода топлива на единицу выполненной работы:

Для ДТ-75Е:

Qга=15,45кг/ч*6,4ч+10,2кг/ч*0,5ч+1,9кг/ч*1,1ч/5,2га/см=20,39кг/га.

 

Для Т-150:

Qга=25,8кг/ч*6,4ч+11,1кг/ч*0,5ч+2,5кг/ч*1,1ч/9,76га/см=17,76кг/га.

 

Расчет затрат механической энергии на единицу обрабатываемой площади.

Для ДТ-75Е:

Эуд=20,39кг/га*42,6МДж/кг=868,61МДж/кг.

 

Для Т-150:

Эуд=17,76кг/га*42,6МДж/кг=756,56МДж/кг.

 

Расчет затрат труда на единицу обрабатываемой площади.

Для ДТ-75Е:

Н=1чел/0,65га/ч=1,53чел.-ч/га.

 

Для Т-150:

Н=1чел/1,22га/ч=0,81чел.-ч/га.

 

Расчет потребного количества агрегатов для выполнения работы в установленные агротехнические сроки.

Для ДТ-75Е:

К=160га/5,2га/см*10дн=3шт.

 

Для Т-150:

К=160га/9,76га/см*10дн=2шт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экономические показатели машинно-тракторных агрегатов.

 

трактор	с/х машина	сменная производи-тельность га/см	удельный расход топлива кг/га	затраты механической энергии МДж/га	затраты труда чел.-ч/га
ДТ-75Е	ПЛН-4-35+2БЗТС-1,0	5,2	20,39	868,61	1,53
Т-150	ПЛП-6-35+2БЗТС-1,0	9,76	17,76	756,56	0,81

 

На основании полученных данных можно сделать вывод, что для вспашки почвы с боронованием при возделывании озимой ржи лучше всего подойдет агрегат Т-150+ПЛП-6-35+2БЗТС-1,0, так как он при наименьших экономических затратах способен произвести больше работы, чем ДТ-75Е+ПЛН-4-35+2БЗТС-1,0

 

ПОДГОТОВКА МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА К РАБОТЕ.

 

Подготовка плуга. Подготовка плуга к работе начинается с определения технического состояния рабочих органов, механизмов и навески плуга. Проверяют взаимное расположение рабочих органов плуга. Носки всех лемехов должны находиться на одной прямой линии, для чего натягивают шнур от носка первого лемеха к носку последнего. Отклонение не должно превышать ±5мм. Расстояние по горизонтали от носка лемеха корпуса до носка лемеха предплужника должно быть на 50мм меньше ширины захвата корпуса. Полевой обрез предплужника должен быть смещен в сторону непаханого поля относительно полевого обреза корпуса в продольно-вертикальной плоскости на 10-20мм, а плоскость вращения диска ножа – на 15-30мм. Ось диска должна находиться над носком лемеха предплужника или смещена вперед на 5-10мм, а режущая кромка расположена ниже носка лемеха предплужника на 10-20мм. Одновременно расстояние между ступицей дискового ножа и поверхностью поля должно составлять 20-30мм(6).

Глубину вспашки шестикорпусного плуга ПЛП-6-35 предварительно регулируют на ровной площадке. Плуг, агрегатируемый с трактором, устанавливают на площадку и переводят в рабочее положение. Под гусеницы трактора и под опорные колеса плуга помещают подкладки высотой, равной глубине вспашки, уменьшенной на 1-2см (деформация почвы). Заднее колесо плуга должно опираться на площадку(7).

Вращая винты механизмов опорных колес и механизмов навески трактора, располагают плуг так, чтобы носки долотообразных лемехов всех корпусов касались опорной площадки, а пятки лемехов находились на высоте 10мм. В полунавесных плугах вращением болта добиваются, чтобы между опорной плоскостью и концом полевой доски заднего корпуса образовался просвет 1,5-2см. Окончательно глубину вспашки устанавливают в поле(7).

При агрегатировании плуга с тракторами тягового класса 3 (трактор Т-150) навесное устройство собирают по двухточечной схеме, для чего сводят шарнирные головки продольных тяг вместе. Положение шарнира определяется условием нахождения его на прямой линии, соединяющей следы центров тяжести трактора и плуга. Соблюдения данного условия необходимо для обеспечения устойчивого хода плуга в борозде. Смещение шарнира зависит от ширины захвата плуга и положения трактора относительно стенки борозды. Плуг должен располагаться относительно так, чтобы первый корпус пахал на полную ширину захвата. Расстояние между краем гусеницы и стенкой борозды должно быть 240-300мм. Понизители подвески устанавливают в положение III или II в зависимости от смещения механизма на тракторе (0...60мм)(2).

Для перевода плуга из транспортного положения в рабочее золотник гидрораспределителя устанавливают в положение «Плавающее». У гусеничных тракторов обеспечивают одинаковое натяжение гусениц. Для прохода первой борозды плуг регулируют так, чтобы первый корпус скользил по поверхности поля, а последний пахал на полную глубину. Для этого на тракторах класса 3 укорачивают правую вертикальную тягу навески. Припашку свальной борозды проводят за 2-3 прохода(6).

Подготовка борон. У борон с зубьями квадратного сечения косые срезы последних должны располагаться в одну сторону. Глубина обработки борон зависит от давления зуба на почву и длины соединительных поводков, а борон с зубьями квадратного сечения – дополнительно от расположения косого среза относительно направления движения. При расположении косого среза назад глубина обработки увеличивается, а вперед – уменьшается. С увеличением длины соединительных поводков глубина обработки увеличивается(6).

 

КИНЕМАТИКА МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА

 

В данном курсовом проекте для выполнения операционной технологии рационально применить петлевой с чередованием загонов в свал и вразвал способ движения, так как длина гона равна 850м. Способ поворота при этом способе движения – петлевой грушевидный на 180о.

 

Расчет оптимальной ширины загона.

Сопт=√2*(2,1м*850м+8*3,72м)=61,55м.

 

Определение числа холостого хода.

nхх=61,55м/2,1м-1=28,3.

 

Определение длины холостого хода для петлевого грушевидного поворота на 180о.

lхх≈6*3,7м+2*0,7м=23,6м.

 

Определение суммарной длины холостых ходов.

Lxx=28,3м*23,6м=667,88м.

 

Определение количества рабочих ходов.

nрх=61,55м/2,1м=29,3м.

 

Определение ширины поворотной полосы с учетом кратности ширины захвата агрегата для петлевого грушевидного поворота.

Еmin=3*3,7м+0,7м=11,8м.

 

Определение длины рабочих ходов.

lрх=850м-2*11,8м=826,4м.

 

Определение суммарной длины рабочих ходов.

Lрх=29,3м*826,4м=24213,52м.

 

Определение коэффициента рабочих ходов.

φ=24213,52м/24213,52м+667,88м=0,97.

 

КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РАБОТЫ

 

Основные показатели качества вспашки: равномерность вспашки по глубине, глыбистость и гребнистость пашни, крошение почвы.

Кроме того, учитывают календарные сроки проведения вспашки, визуально оценивают наличие огрехов, степень заделки пожнивных остатков и удобрений, качество обработки поворотных полос и другие показатели, используемые для общей оценки качества вспашки.

Равномерность по глубине. Глубина вспашки должна быть постоянной и находиться в заданных пределах. Ее замеряют бороздомером или линейками в 25-30 точках по нескольким проходам агрегата на площади, равной сменному заданию механизатора. Результаты каждого замера записывают и определяют среднюю глубину вспашки xср путем деления суммы отдельных значений ∑х замеров на их число n: хср=∑х/n.

Средняя глубина вспашки не должна отклоняться от стандартного значения более чем на ±5%. Ориентировочно стандартное отклонение s определяют делением разности между максимальным xmax и xmin значениями глубины вспашки на коэффициент К, который зависит от числа замеров n. При n, равном 5, 10, 25, 25…50 и более 50, К соответственно будет 2, 3, 4, 5, 6: s=xmax-xmin/K.

Коэффициент выравненности В, % определяют по формуле:

В=(1-s/xср)*100%.

Глыбистость пашни. Показатель, выражающий процентное отношение суммарной площади глыб, размером от 10см и более к общей площади участка. Глыбистость определяют палеткой в 5-6 точках на участке, равном сменному заданию механизатора, учитывая площади глыб размером от 10см и более. Среднее значение гребнистости не должно превышать 15-20%.