машинно-тракторный агрегат. комплектование машинно-тракторного агрегата_вариант 3. Контрольная работа по мдк. 02. 01. Комплектование машиннотракторного агрегата для выполнения сельскохозяйственных работ
 Скачать 122.5 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Челябинской области Фершампенуазский филиал государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения «Верхнеуральский агротехнологический техникум – казачий кадетский корпус» Контрольная работа по МДК.02.01. Комплектование машинно-тракторного агрегата для выполнения сельскохозяйственных работ профессионального модуля ПМ.02. Эксплуатация сельскохозяйственной техники. По специальности среднего профессионального образования 35.02.07. Механизация сельского хозяйства (по программе базовой подготовки) со сроком обучения 3 года 10 месяцев, заочная форма обучения. Выполнил: Вербина Л.В. Группа: МСХ – 18Ф Вариант: 3 Проверил: Заворин Александр Петрович с. Фершампенуаз, 2020 Содержание 1. Система машин для комплексной механизации растениеводства 4 2. Тягово-сцепные свойства трактора 9 3. Расчёт состава машинно-тракторного агрегата 12 Список литературы 17 1. Система машин для комплексной механизации растениеводстваВ настоящее время для механизации растениеводства используются свыше 1500 наименований техники, которые объединены в систему машин. Под понятием «система машин» подразумевают набор увязанных по технологии и производительности разнотипных технических средств, обеспечивающих комплексную механизацию всех процессов завершённого цикла производства. Многообразие машин обусловливает постоянное отслеживание изменяющихся показателей их совершенства. В рыночных условиях требования к техническому уровню машин предъявляет товаропроизводитель. В соответствии с системной методологией интегральным критерием, оценивающим приспособленность сельскохозяйственных машин к выполнению предписанных функций в заданном режиме в течение определённого времени, является их технологическая надёжность [3, с. 86]. Современный подход, характерный для технологичного XXI века, предполагает использование новых концептуальных решений в агрокультуре. Этот подход в корне меняет прежнюю систему действий агрономов и в итоге приводит к принципиально новым результатам – куда более высокому, чем раньше, урожаю. В условиях глобализации мировой экономики существенно возросла роль сельскохозяйственной техники в повышении жизненного уровня людей и обеспечении продовольственной безопасности страны в целом. Очевидным является тот факт, что 3 современные сельскохозяйственные системы должны базироваться на концепции природосообразности. Необходимость сохранения основных составляющих окружающей среды – земли, воды и воздуха (атмосферы) наряду с растущей интенсификацией их использования, ставит перед сельскими товаропроизводителями новые задачи, направленные на успешную реализацию современной стратегии развития АПК. Высокий уровень механизации растениеводства может быть обеспечен путём внедрения в производственный процесс: – элементов «точного земледелия»; – зонально адаптированных ресурсо- и энергосберегающих технологий; – международных требований качества и экологии согласно стандартам ИСО 9000 и ИСО 14000 [1, с. 45]. Агропрактика свидетельствует о том, что заданному уровню технологии соответствуют вполне определённые экологически приемлемые и социально оправданные природоохранные решения. Поэтому для обеспечения эффективного функционирования технической оснащённости растениеводства в целом и оценки конкурентоспособности отдельных машин на мировом рынке целесообразно использовать метод «качество-цена», который является основной составляющей прикладной науки – системного анализа. Продукция растениеводства является основным источником в производстве продуктов питания для населения, кормов для сельскохозяйственных животных, сырьем для промышленности. Развитие растениеводства возможно на основе комплексной механизации и последовательной интенсификации сельскохозяйственного производства. В сельском хозяйстве используется большое количество различных энергетических, технологических машин и оборудования. Это связано с особенностями производства – наличием разнообразных технологических и производственных процессов. Для обеспечения комплексной механизации производственных процессов в растениеводстве необходимо постоянно совершенствовать технологические процессы, создавать новые машины и оборудование, повышать эффективность их использования. Технологии и технические средства выбирают с учетом наиболее прогрессивных мировых тенденций развития сельского хозяйства, исходя из поставленных задач: - разработка машин на основе универсальных энергетических и других базовых модулей, обеспечивающих функционирование гибких производственных систем; - разработка модульной трансформируемой техники со сменными рабочими органами и дополнительным оборудованием, а также комбинированных машин; - разработка технических систем для законченных циклов обработки, хранения и переработки продукции и сырья в хозяйствах и их объединениях; - разработка техники для реализации ресурсосберегающих технологий производства сельскохозяйственной продукции; - разработка новых ресурсосберегающих машин, рабочих органов и оборудования; - применение принципиально иных технологических процессов и операций с использованием новых материалов, физических принципов, информационных технологий, средств автоматизации и контроля, оптимального дозирования удобрений и средств защиты растений в целях достижения наивысшей эффективности воздействия на объект обработки [4, с. 102]. Система машин включает в себя основные рабочие машины, взаимодействующие с обрабатываемым материалом, и машины, применяемые для выполнения различных технологических процессов, при которых происходят качественные изменения этого материала — его размеров, форм, свойств. Машины, выполняя технологические процессы, воздействуют на обрабатываемые объекты, которые представляют собой либо среду, в которой протекают биологические процессы, либо живые организмы. В результате применения машин не только повышается производительность труда, но и происходит воздействие на обрабатываемые объекты (почву, растительные организмы) в желаемом направлении. При обработке этих объектов нельзя допускать ухудшения плодородия почвы, урожайности сельскохозяйственных культур, поэтому наука о механизации растениеводства базируется на механико-технологических и агробиологических основах. Технически грамотное использование имеющегося потенциала – одна из важнейших задач, решаемых специалистами сельскохозяйственного производства. Например, внедрение комбинированных машин и агрегатов позволяет по сравнению с однооперационными снизить затраты труда на 30-50%, расход топлива – на 20-30%, металлоемкость – на 20-25% и повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 10-15%. Последнее достигается сокращением сроков выполнения работ и уменьшением уплотнения почвы ходовыми системами машин. Дальнейшее повышение урожайности сельскохозяйственных культур возможно при широком использовании системы точного земледелия. Для снижения затрат на единицу продукции, сокращения сроков выполнения работ и повышения производительности труда в сельском хозяйстве большое значение имеет правильная эксплуатация машинно-тракторных агрегатов (МТА). Эксплуатация МТА - это, с одной стороны, совокупность организационных, технических, технологических и других мероприятий, повышающих эффективность использования машин, а с другой стороны, процесс, в котором реализуется, поддерживается и восстанавливается работоспособность машин в соответствии с установленными требованиями и нормативно-технической документацией. В связи с этим различают производственную и техническую эксплуатацию [5, с. 80]. Производственная эксплуатация - система мероприятий по выполнению механизированных сельскохозяйственных работ машинно-тракторными агрегатами. К этим мероприятиям относятся технология и организация механизированных сельскохозяйственных работ и процессов. Техническая эксплуатация – система мероприятий по поддержанию машин в работоспособном и исправном состоянии. К этим мероприятиям относятся предпродажная подготовка, приемка, обкатка, технологическое обслуживание, диагностирование, обеспечение топливом, смазочными материалами, устранение неисправностей, хранение машин и др. Специалисту сельского хозяйства необходимы знания о средствах механизации, с тем чтобы выбирать на рынке технологически и экономически эффективные машины, составлять из них комплексы для реализации современных технологий и организовывать эффективное их использование. Агрономы должны изучить назначение, устройство, процесс работы и особенности использования машин в растениеводстве, приобрести практические навыки по регулировке и подготовке машин к работе. 2. Тягово-сцепные свойства трактораТягово-сцепные свойства определяются при тяговом расчете трактора. При этом рассматриваются основные показатели трактора: тяговое усилие на основных передачах, масса, расчетные скорости движения и требуемая мощность двигателя. При выполнении указанных расчетов нужно исходить из заданного тягового класса трактора. Класс трактора характеризуется величиной номинальной силы тяги Рн, которую он должен развивать на крюке, работая на стерне нормальной влажности (8...22%) и средней твердости (1...1,5МПа) на горизонтальных участках чернозема или суглинка. При этом буксование движителей не должно выходить за допустимые пределы и трактор должен, соответственно, иметь достаточно высокий тяговый КПД [2, с. 63]. У колесных тракторов допускается в этих условиях буксование движителей 15...18%, у гусеничных - 3...5%. Тяговый КПД у колесных тракторов 4К2 должен быть не ниже 60...64%, у тракторов 4К4 не ниже 65...68%, у гусеничных не ниже 70...74%. Значения коэффициентов, характеризующих тягово-сцепные свойства трактора, приведены в табл. 1. Таблица 1 - Тягово-сцепные свойства трактора
 – максимальный коэффициент сцепления, реализуемый движителем по условиям взаимодействия его с грунтом (дорогой);  – коэффициент сцепления, допускаемый по условиям буксования и агротехническим требованиям.Тягово-сцепные свойства тракторов (автомобилей) зависят от физических характеристик почвы, конструктивных параметров, сцепного веса и колесной формулы трактора, размеров движителей, давления воздуха в шинах, рабочей скорости и др. Взаимодействие движителей с грунтом не только определяет динамику трактора и его производительность, но и влияет на агротехнику возделывания данной культуры. Уплотнение почвы и образование на ней углубления (следа) сказываются на развитии растения и последующих технологических операциях - уборке, междурядной обработке, а в конечном счете на урожайности выращиваемой культуры. У колесных тракторов с целью снижения давления на почву и буксования применяют шины широкого профиля и низкого давления. На некоторых моделях тракторов применяют сдвоенные колеса. В тракторах с колесной формулой 4К2 эти колеса устанавливают на задние полуоси, а в тракторах с колесной формулой 4К4 - на полуоси обоих ведущих мостов. Для увеличения сцепного веса трактора применяют балласт и догружатели ведущих колес [3, с. 86]. В качестве балласта используют чугунные грузы, навешиваемые на ведущие колеса, и балластную жидкость, которую заливают в камеры ведущих колес. Однако следует отметить отрицательные стороны балластировки трактора. Так, при снижении тяговых усилий и повышении скорости движения трактора балласт способствует увеличению потерь на качение и уменьшению коэффициента полезного действия (КПД). Эффективным способом увеличения сцепного веса трактора считают применение догружателей ведущих колес механического и гидравлического типов. Принцип действия их основан на переносе части веса машины на ведущие колеса трактора. Наиболее совершенные способы повышения КПД и тягово-сцепных свойств колесного трактора - установка привода к передним ведущим колесам (например, в тракторах Т-150К, К-701, МТЗ-82, ЛТЗ-55А) и применение автоматической блокировки дифференциала ведущих колес. Для снижения давления на опорную поверхность (почву) наиболее эффективно применять гусеничные тракторы. Среднее давление гусеничного движителя на почву меньше, чем колесного. Оно находится в пределах 0,04...0,05 МПа. 3. Расчёт состава машинно-тракторного агрегатаМашинно-тракторные агрегаты (МТА) комплектуют с учётом ряда факторов. Подбор энергетических средств и рабочих машин должен осуществляться в соответствии с требованиями агротехники: − предотвращение возможных потерь при уборке, посеве, внесении удобрений и т.д.; − максимальная производительность агрегата при минимально возможном расходе топлива; − оснащение агрегата маркерами, следоуказателями, а также специальным оборудованием для охраны труда и природы; − бесперебойное обслуживание МТА личным составом. Аналитический расчёт по комплектованию любых МТА производится в следующем порядке. 1. Устанавливают тип операции (вспашка, боронование, посев, уборка и т.д.) и агротехнические требования, предъявляемые к ней (глубина обработки, число следов при бороновании и др.). 2. Выбирают марки тракторов, сельскохозяйственной машины и сцепки, которые обеспечат наивысшую производительность МТА на данной операции. 3. Устанавливают диапазон скоростей, рекомендуемых по требованиям агротехники для данной сельскохозяйственной операции. 4. Для принятого диапазона скоростей выбирают рабочие передачи трактора. Расчёт обычно выполняют для двух или трёх передач (например, III и IV). 5. Поскольку рабочий участок, как правило, имеет неровный рельеф (обычно уклон i равен 0,03; 0,05 и т.д.), в номинальные значения крюковых усилий  вносят поправки:  , (1) где – номинальное тяговое усилие трактора; Gт – масса трактора, кН; i – уклон. Расчёт состава и режима работы машинно-тракторных агрегатов сводится к определению условий равенства Pкр т.у Ra H iη = , (1.2)  (2)где ηт.у – номинальное тяговое усилие энергетического средства, кН; ηт.у – коэффициент использования тягового усилия; Ra – тяговое сопротивление агрегата, Кн. Энергетические средства выбирают по номинальному тяговому усилию на крюке, т.е. такому, при котором буксование колёсного трактора при движении по стерне со скоростью 5 км/ч составит 17,5%, а гусеничного – 5%. 6. Тяговое сопротивление пахотных агрегатов определяется по выражению  (3) где пk – удельное сопротивление почвы вспашке, кН/м2 ; а – глубина обработки, м; bк – ширина захвата одного корпуса плуга, м; nк – количество корпусов. Тяговое сопротивление непахотных агрегатов Rн определяется по формуле  (4)где k0 – удельное сопротивление рабочей машины, кН/м; мb – ширина захвата рабочей машины, м; nм – число рабочих машин в агрегате. 7. Для определения количества корпусов пахотного агрегата и рабочих машин непахотного агрегата необходимо знать тяговое усилие трактора по передачам. У отечественных тракторов выпуска после 1982 г. и у зарубежных тракторов нет тяговых характеристик, но есть значения эффективной мощности трактора и скорости движения по передачам. Общую оценку эффективности использования трактора даёт его тяговый коэффициент полезного действия (nт), который показывает, какая часть эффективной мощности двигателя используется на совершение полезной работы:  (5)где Nкр – крюковая мощность трактора, кВт; Ne – эффективная мощность двигателя трактора, кВт. Для современных колёсных тракторов ηт = 0,65…0,85, для гусеничных – ηт = 0,70…0,85. В практических расчётах можно пользоваться их средним значением, т.е. ηтк = 0,75, ηтк = 0,8. Из формулы (5) определяется крюковая мощность энергетического средства: Nкр = Neηт (6) Известна зависимость крюковой мощности трактора от тягового усилия ( Pкр ) и скорости движения (vр):  (7)Скорость движения трактора должна находиться в области допустимых агротехнических требований. Зная скорость движения трактора на какой-то передаче, из выражения (7) можно найти значение тягового усилия:  (8)8. По полученному значению Pкрi и известным значениям k0 , kп находят ориентировочное значение ширины захвата агрегата ( Bор ). Для пахотного агрегата  , (9)где ηт.у – коэффициент использования тягового усилия; а – глубина обработки, м. Для непахатного агрегата  (10)9. Количество корпусов для пахотного агрегата определяется как  (11)где bк – ширина захвата одного корпуса, м. Количество машин в непахотном агрегате  (12)где bм – ширина захвата одной машины, м. В обоих случаях полученное частное значение (обычно дробное) округляют до целого в меньшую сторону. 10. Находят рабочую ширину захвата агрегата на каждой из передач. Для непахотного агрегата Bpi = bмnм (13) Для пахотного агрегата Bpi = bкnк (14) 11. Вычисляют сопротивление агрегатов по формулам (3), (4). 12. Устанавливают действительные коэффициенты использования тягового усилия трактора по передачам, и по наилучшему из них принимают решение  (15)13. Определяют производительность машинно-тракторного агрегата при различных передачах: Wч = CBpvр τ , (16) где С – коэффициент; С = 0,1, если скорость измеряется в километрах в час, и С = 0,36, если скорость измеряется в метрах в секунду; vр – рабочая скорость движения агрегата, м/с; τ – коэффициент использования времени смены. Коэффициент использования рабочего времени можно определить расчётным способом. 14. Величина удельного расхода топлива на 1 га определяется из выражения  (17)где Gч – часовой расход топлива энергетическим средством, кг/ч (определяется из технической характеристики). 15. Сделать вывод по расчёту состава и режима работы МТА исходя из того, что агрегат должен иметь максимальную производительность и минимальный расход топлива на единицу работы. Список литературы1. Белов, Н. Г. Контроль и ревизия в сельском хозяйстве / Н.Г. Белов. - М.: Финансы и статистика, 2018. - 392 c. 2. Биологические основы сельского хозяйства: Учебник для вузов (под ред. Ващенко И.М.) / И.М. Ващенко и др. – М.: 2016. - 544 c. 3. Голубев, А. В. Кризис и Сельское Хозяйство России: моногр. / Голубев А.В. – М.: Мир, 2019. - 205 c. 4. Новиков, Ю. Беседы о сельском хозяйстве / Ю. Новиков. - М.: Молодая Гвардия, 2020. - 208 c. 5. Турчинович, О. История сельского хозяйства России / О. Турчинович. - М.: 2020. - 170 c. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
