лесные. Гоу впо сибирский государственный технологический университет
 Скачать 150 Kb.
|
2 Расчет сопротивлений орудий. 2.1. Расчет сопротивления плуга лесного полосного ПЛП-135, агрегатируемого с трактором Т-170. Рабочее сопротивление плуга типа ПЛП-135 определяется по формуле: R = Gm (ft + sin a) + ko (1-⌂)ab + e a b v2 + q ⌂ab, kH (1) где Gm – вес плуга, (970 кг=9,506кН.); ft – коэффициент трения стали о грунт принимаем в пределах 0,4-0,5; sin a – величина уклона местности; ko – коэффициент сопротивления деформации почвы, кН/м2; ⌂ - часть площади поперечного сечения, которая зависит от свойства древесной породы распространять корни в пахотном слое, ⌂=0.1-0.05; а – глубина обработки почвы, м (0,2); b – ширина захвата плуга, м (1,3); е – коэффициент динамичности, кН/м4 (е=1,5-2,0 кН/м4 ); v – скорость движения агрегата, м/с; q – удельное усилие для разрыва корней, кН/м2, q=2000-3000 кН/м4; R =9,506(0,4+(-0,54))+40(1-0,04)0,2*1,3 + 1,7*0,2*1,3*1,432 + 2100*0,04*1,3*0,2=31,40 кН Берем из справочника скорость движения 1,43 м/с или 5,13 км/ч, на второй передаче. Определяем коэффициент загрузки трактора Т-170 с плугом ПЛП-135 по формуле: K3 = R / G (2) где R – сопротивление плуга, кН; G – тяговое усилие трактора Т-170 на второй передаче, кН; K3 = 31,40 /33,92 = 0,92 2.2 Расчет сопротивления лесопосадочной машины СЛП-2 производится по формуле: R= Gm* ft +ko*a*bб*nc ; кН (3) Gm – вес лесопосадочной машины, кН; ft – коэффициент трения, 0,2-0,5; ko – удельное сопротивление почвы, кН/ м2 ; a – глубина хода сошника, м; bб – ширина борозды, м, bб=0,06м; nc – число сошников; R=11,564*0,3 + 40*0,20*0,06*1=3,95 кН Принимаем скорость движения 2,05 м/с или 7,2 км/ч, на третьей передаче. Определяем коэффициент загрузки трактора Т-170 с лесопосадочной машиной СЛП-2 по формуле: Кз = R/G; кН (4) R – сопротивление лесопосадочной машины, кН; G – тяговое усилие трактора Т-170 на третей передаче, кН; Кз =3,95/38,5=0,11 кН Мы используем лесопосадочную машину в двухрядном варианте, т.е. две сажалки цепляем за брус сцепку и агрегатируем с трактором Т-170. Тогда удельное сопротивление одной лесопосадочной машины умножаем на два и получаем удельное сопротивление лесопосадочного агрегата для нашего варианта, он составляет 7,9 кН. 3. Тяговый расчет тракторов Тяговые свойства тракторов определяются по следующим показателям: 1) Эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала двигателя; 2) Крутящий момент Nе, развиваемый на коленчатом валу двигателя; 3) Скорость движения на передачах, V; 4) Типом ходового аппарата и характеристикой дорожных условий, определяющих значение коэффициента сопротивления значению f. Мощность, развиваемая на коленчатом валу двигателя, расходуется на преодоление: 1) Трения в трансмиссии трактора, Nтр; 2) Сопротивления качению трактора, Nкач; 3) Буксирование ведущих колес, Nбукс; 4) Сопротивление подъема, Nпод; 5) основная часть эффективной мощности используется для тяги лесохозяйственной машины, орудий носит название крюковой мощности Nкр. Таким образом, баланс мощности имеет вид: Ne > или = Nтр + Nкач + Nпод + Nбукс + Nкр Эффективная мощность двигателя трактора Ne (кВт), равна всем затратам энергии двигателя: Ne = Nтр + Nn + Nv + Ni + Nk + No (5) Для пассивных подвесных орудий рассчитывается свободное тяговое усилие на крюке трактора Рк (кН), которое можно реализовать при работе. Принимая во внимание, что No =0, формула (5) принимает следующий вид: Pk = [Ne -(Nтр + Nn + Nv + Ni)] / Vp (6) где Ne – эффективная мощность двигателя трактора, кВт, находится по формуле: Ne = 0,8*Nпост (7) где Nпост – мощность двигателя по технической характеристике трактора; Nтр – потери мощности в трансмиссии, которая находится по формуле: Nтр = Ne*(1-n) (8) где n – КПД трансмиссии n = 0,85-0,88 – для гусеничных тракторов; Nv – потери мощности на буксование и извилистый ход, находится по формуле: Nv = (Ne-Nтр) · б/100 (9) где б – коэффициент буксирования, б = 10-20%; Nn – потери мощности на передвижение; Nn = (Gт+Gм·Л)(f+sin a) ·Vp (10) где Gт – вес трактора, кН; Gм – вес навесной машины, кН; Л – коэффициент догрузки, показывающий какая часть навесного оборудования, догружает трактор, равный при расчистке 1; f - коэффициент сопротивлению качению трактора; Vp – рабочая скорость агрегата находится по формуле: Vp = Vт(1-б/100) (11) где Vт – теоретическая скорость агрегата на выбранной передаче трактора, м/с; Ni – мощность затрачиваемая на преодоление сил инерции, находится по формуле: Ni = (M·Eu·Vт·i·Vp)/Ga (12) где М – приведенная масса агрегата, т, с2/м; M = (Gт+Gм)/g (13) где g – ускорение свободного падения, м/с2, g= 9,8 м/с2; Eu – коэффициент, применяется в пределах 7…14 кН/с; i – коэффициент приведения масс, i = 1,1…1,2 м/с2; Ga – полный вес агрегата, кН, находится по формуле: Ga = Gт+Gм (14) 3.1. Определение тяговых показателей трактора Т-170 + ПЛП-135. Ga = Gт+Gм Eu = 9 кН/с i = 1,14 м/с2 Ga =140,3+9,5 = 149,8 кН М = (149,8+9,5)/9,81 = 16,2 т с2/м Vp = 1,43(1-18,5/100) = 1,17 м/с Ni = 16,2·9·1,43·1,15·1,17 = 1,87 кВт 149,8 Ne = 0,8·121 = 96,8 кВт Nтр = 96,8·(1-0,86) = 13,55 кН Nn = (140,3+9,5·1) ·0,15·1,17 = 26,29 кВт Nv = (96,8-13,55) ·18,5/100 = 15,40 кВт Рк = [96,8 – (13,55+26,29+15,40+1,87)] = 33,92 кН 1,17 Ркас = 33,92+ (140,3+9,5·1)(0,15·(-0,5)) = 22,8 кН (вниз по склону) Рсц = 1·140,3·0,2 = 28,06кН Ркас < Рсц 22,8 < 28,06 – условие выполняется. 3.2. Определение тяговых показателей трактора Т-170 +СЛП-2 Ga = 140,3+11,56= 151,9 кН Eu = 9 кН/с i = 1,6 м/с2 М = (140,3+11,56)/9,81 = 15,5 т с2/м Vp = 1,88(1 – 18,5/100) = 1,53 м/с Ni = (15,5·9·1,88·1,6·1,53)/151,9 = 4,23 кВт Ne = 0,8·121 = 96,8 кВт Nтр = 96,8· (1 – 0,85) = 14,52 кВт Nn = (140,3+11,56·1) ·0,15·1,53 = 34,86 кВт Nv = (96,8 – 14,52) ·18,5/100 = 15,22 кВт Рк = [96,8 – (14,52+34,86+15,22+4,23)] = 18,3 кН 1,53 Ркас = 18,3 + (140,3+11,56·1) ·(0,15+(-0,5)) = 34,85 кН (вниз по склону) Рсц = 1·140,3·0,2 =28,06 кН Рсц < Ркас 28,06 < 34,85 – условие не выполняется, тогда пересчитываем тяговое усилие по формуле: Рк=λ1*Gт*µ- (Gт+Gм* λ)(f*sinα) Рк=1*140,3*0,2-(140,3+11,56*1)(0,15+(-0,5))=25,09кН Ркас =25,09 +(140,3+11,56*1)(0,15(-0,5))=25,06кН Рсц = 1·140,3·0,2 =28,06 кН Ркас < Рсц 25,06 < 28,06- условие выполняется. 4. Расчет состава МТП. Расчет состава МТП включает в себя расчет производительности тракторных агрегатов и расчет потребного количества техники для выполнения заданного объема работ. 4.1. Расчет производительности агрегатов. Сменная производительность агрегатов Wсм, га/см определяется по формуле: Wсм = 0,36·В·Vт·Тсм·Kv·Kв·Кт,га/см (15) где В – конструктивная ширина захвата, м: В = Lср 1Пп (16) где Lср – среднее расстояние между срединами соседних полос, 3…5 м.; Пп – число проходов агрегата по одной полосе, Пп = 1; Тсм – продолжительность рабочей смены; Кv – коэффициент использования рабочей скорости: Кv = (1-б) · (1-Лкр) (17) б – коэффициент буксования, б = 15%; Лкр – коэффициент криволинейности хода трактора, Лкр = 0,05…0,3; Кв – коэффициент использования конструктивной ширины захвата: Кв = 1,1 – для плугов; Кв = 1,0 – для сеялок сажалок борон; Кв = 0,9 – для опрыскивателей; Кт – коэффициент использования рабочего времени, Кт = 0,8…0,9; Vт – теоретическая скорость движения, м/с. 4.1.1. Расчет производительности Т-170+ПЛП-135+СЛП-2 Wсм = 0,36·В·Vт·Тсм·Kv·Kв·Кт, га/см В =2,75м Vт = 1,43 м/с Тсм = 8 ч Кv = (1-0,10) · (1-0,08) = 0,75 Кв = 1,1 Кт = 0,9 Wсм = 0,36·2,75·1,43·8·0,75·1,1·0,9 = 8,41 га/см 4.1.2. Расчет производительности Газ-66+ЛАГО-У В = 50м Vт = 0,62 м/с Тсм = 8 ч Кv = 0,9 Кв = 0,9 Кт = 0,85 Wсм = 0,36·50·0,62·8·0,9·0,9·0,85 =61,47 га/см 4.2. Расчет количества агрегатов для выполнения всего объема работ Количество агрегатов, n необходимое выполнения заданного объема работ, определяется по формуле: n = S/(Dp·Wсм· асм·Кг) (18) где S – общая площадь, подлежащая данному виду обработки, га; Dp – количество рабочих дней: Dp = Dk- Dв (19) где Dk – календарные сроки выполнения данной операции; Dв – количество выходных дней в этот период; асм – коэффициент сменности: а см = Тр/Тсм (20) Тр – продолжительность дня в течение суток, ч, Тр = 16 а см = 16/8 = 2 Кг – коэффициент технической готовности техники. Количество машино-смен, необходимых для выполнения данного объема работ, рассчитывается по формуле: Ms = S/Wсм (21) где S – общая площадь, подлежащая данному виду обработки, га; Wсм – сменная производительность агрегата, га/смену; Количество машино-смен для Т-170: Мs = 116/16,8 = 8 Количество машино-смен для ПЛП-135: Мs = 116/18,2 = 6 Количество машино-смен для СЛП-2: Мs = 116/ 18,3= 6 Количество машино-смен для Газ-66: Мs = 700/61,47= 6 Количество машино-смен для ЛАГО-У Мs = 700/60,32 = 12 Расчет количества рабочих дней: Dk = 20 Dв = 2 Dp =20-2 = 18 дней 4.2.1. Расчет количества агрегатов Т-170+ПЛП-135+СЛП-2 n = _____700__________ = 3 18·8,41·2·0,85 4.2.2. Расчет количества агрегатов Газ-66+2ЛАГО-У n = _____700__________ = 1 18·61,47·2·0,85 5. Расчет расхода горюче-смазочных материалов. Расчет топлива за смену Qсм, кг/см, может быть определен по формуле: Qсм = Qp·Tp·Qx·Vp(Tпер+Тпов)+Q0·T0 (22) Qp – расход топлива за час работы двигателя под нагрузкой; Qx – удельный расход топлива при холостых переездах и поворотах; Q0 – удельный расход топлива при остановках с работающим двигателем; Тпер – время холостых переездов, ч: Тпер = 0,07·Тсм (23) Т0 – время работы двигателя на остановках, ч: Т0 = 0,05·Тсм = 0,05·8 =0,4 ч Тр – время чистой работы за смену, ч; Тр = L/Vp, или 0,4·Тсм (24) L – длина полос, обработанных агрегатом за смену, км: Тпов – время поворота на концах участка, ч: Тпов = Ln/Vp (25) Ln - путь, пройденный трактором при поворотах на концах участка за смену, км: Ln = П*R+2*L где R – радиус поворота, принимается из выражения R =B, м; L – длина выезда агрегата, м, принимается L=2,5…3,5 = 3 м; Vp – рабочая скорость агрегата, км/ч; Vp = Vт*Кт (26) Расход топлива на обработку одного гектара, g кг/га находится по формуле: g = Qсм/Wсм (27) Потребность в топливе для выполнения всего объема данного вида работ Q, кг, находится по следующей формуле: Q = g*S (28) 5.1. Расчет расхода ГСМ для трактора Т-170 с ПЛП-135 Ln =3,14*2,75+2*3 = 14,6 т.к число поворотов 50 =>14,6*50 = 730 м = 0,73 км Тпов = 0,73/1,17 = 0,6 ч Wсм = 8,41 га/см => Lп = 8,41*10/2,75 = 30,58 км/см Тсм = 65,2/4,06 = 8 ч Qсм = 15*16,3+6,5*4,6(0,1+0,6)+2*0,8 = 267,03 кг/см g = 267,03/8,41 = 31,8 кг/га Q = 31,8*116 = 36888 кг 5.2. Расчет расхода ГСМ для трактора Т-170 с СЛП-2 Wсм = 8,41 га/см => Lп =8,41 *10/7,3 = 58 км/см Тсм = 58/7,3 = 8ч Qсм = 15*12,5+6,5*7,3(0,1+0,6)+2*0,8 = 222,3 кг/см g = 222,3/8,41 = 26,43 кг/га Q = 26,43*116 = 3066,2 кг 5.3. Расчет расхода ГСМ для машины Газ-66 с ЛАГО-У Ln =3,14*2+2*3 = 12,28 т.к число поворотов 7 => 12,28*7= 85,96 м = 0,02 км Тпов = 0,02/2,08 = 0,3 ч Wсм =61,47 га/см => Lп = 61,47*10/50 = 58,4 км/см Тсм = 58,4/7,3 = 8 ч Qсм = 12*12+7*7,3(0,1+0,3)+1,5*0,8 =165,6кг/см g = 165,6/61,47 = 2,7 кг/га Q = 2,7*700 =1885,8 кг Заключение В данном курсовом проекте была разработана технология по комплексной механизации, по созданию благоприятных условий для посадок и лесовыращивания сосны обыкновенной в возрасте трех лет на вырубках. Была проведена расчистка площади, орудия для расчистки, с дальнейшей перепашкой участка плугом ПЛП-135. Посадку саженцев производим сажалкой СЛП-2. Химическую борьбу с нежелательной древесной и кустарниковой, травянистой растительностью проводили ЛАГО-У, три раза (весной, после посадки, осенью и на следующий год). Также был рассчитан состав агрегатов и машинно-тракторного парка, вычислен необходимый расход горюче-смазочных материалов, на котором отмечены сроки технического обслуживания. Библиографический указатель 1. М.И. Герасимов, И.В. Кухар «машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды»: Методическое указание по курсовому проектированию – Красноярск; СибГТУ, 2001 – 52 с. 2. В.Н. Винокуров «Машины, механизмы и оборудование лесного хозяйства»: - М; МГУП, 2002 – 156с. 3. В.А. Зотов, Машины для городских озеленительных хозяйств. М. Машиностроение. 1978. – 203 с. 4. СПТ 3.4.204-01 Требования к оформлению текстовых документов. Введ. с 1.04.01. Красноярск: СибГТУ, 2001. Приложение А Техническая характеристика гусеничного трактора Т-170, применяемого в зеленом строительстве и хозяйстве.
Техническая характеристика сажалки СЛП-2.
Техническая характеристика плуга ПЛП-135.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||