Лекции по комплектованию МТА. Тема 1. Общая характеристика основных видов мта и технологические характеристики машинных агрегатов
 Скачать 2.56 Mb.
|
|
Технологические средства МТА К технологическим средствам МТА относятся сельскохозяйственные машины. Они имеют различное устройство в зависимости от вида выполняемой работы. По назначению машины подразделяют на следующие группы: почвообрабатывающие; посевные и посадочные; для внесения удобрений; защиты растений от вредителей, болезней и сорняков; уборки трав и силосных культур; уборки зерновых колосовых и кукурузы на зерно, крупяных и масличных культур; сахарной свеклы, корнеплодов картофеля и овощей; уборки прядильных и плодово-ягодных культур; послеуборочной обработки зерна. При существующих рабочих органах структура сельскохозяйственной машины в первую очередь определяется технологическими потоками (потоками обрабатываемого материала). Технологические потоки (ТП) определяются начальным (до обработки) и конечным (после обработки) расположением материала, а также комплексом воздействий, необходимых для обработки материала, т.е. технологическим процессом машины. Так как ТП вначале имеют большую массу, то структура машины должна быть такой, чтобы не создавать препятствий для ТП. Поэтому в машине нежелательны резкие изменения направлений ТП, особенно в начале технологического процесса при большой массе и объеме обрабатываемого материала. Отечественные тракторы и зерноуборочные комбайны несколько уступают импортным по техническому уровню, но более предпочтительны из-за меньшей цены и затрат на эксплуатацию и ремонт. Отечественные почвообрабатывающие, посевные машины, а также машины для защиты растений и внесения удобрений не уступают зарубежным аналогам. Комбайн «Vektor» уже длительное время удовлетворяет европейским стандартам. К тому же нормативные затраты на техническое обслуживание (ТО) и ремонт (Р) за рубежом достаточно велики и составляют: по тракторам 80…120%; комбайнам — примерно 80% стоимости новой машины. В Германии фактические затраты на ТО и Р зерноуборочных комбайнов составляют: примерно 8 (при наработке 200 га); 18,4 (при наработке 1 000 га); 28,8 (при наработке 2 000 га); 34,4 евро/га (при наработке 2 500 га). В Российской Федерации при отсутствии налаженной системы технического сервиса эти затраты по данным ВНИИЭСХ будут в 1,5…2,0 раза больше. Например, в МТС «Зирганская» стоимость запчастей на 100 комбайнов «CASE-236» в первый год работы составила 3,8, во второй — 7% балансовой стоимости. В МТС «Башкирская», «Нива» и «Зирганская» в структуре затрат на уборку урожая расходы соответственно составили: на ТО и Р 18,3; 23,2; 32,5; запчасти — 17,3; 20 и 21%. За три года расход запчастей вырос в указанных МТС в 2,7 … 3,7 раза. 3.3 Технический уровень современных тракторов Среди выпускаемых тракторов наиболее распространены колесные полноприводные тракторы классической компоновки мощностью двигателя 50…100 кВт. Гусеничные тракторы выпускают в основном мощностью двигателя 40,5…70,0 кВт. Мощность некоторых моделей достигает 500 кВт. Выпускаются также тракторы интегральной схемы различной компоновки; в небольшом количестве выпускаются самоходные шасси. В устройстве отечественных и зарубежных тракторов используются классические, проверенные временем конструкторские решения: двигатели внутреннего сгорания (с цилиндропоршневой группой), шестеренчатые коробки перемены передач и трансмиссии, колесные и гусеничные движители, гидронавесная системаи стандартная компоновка. Значительно повышен уровень автоматизации и интеллектуализации тракторов за счет применения электроники. Предлагается даже робот-трактор. Предложена концепция гарантийно-адаптивного управления рабочими процессами МТА для обеспечения заданных агротехнологических показателей. Все это дает возможность повысить надежность тракторов, увеличить производительность МТА и на более высокий уровень поднять качество их работы. Рассматриваются вопросы разработки технологии создания «живых машин», которые будут сочетать положительные качества живых организмов и технических систем. Большое распространение на тракторах получили электронные системы управления дозированием топлива, скоростными и нагрузочными режимами работы бесступенчатых коробок перемены передач, независимой подвеской колес, гидронавесной системой, системой гашения колебаний сиденья, выравниванием кабины на склонах. Иностранные дизельные двигатели имеют удельный расход топлива от 150 до 159 г/л.с.-ч, угар масла от 0,2…0,3%. В иностранных двигателях увеличивают число клапанов, что дает возможность уменьшить расход топлива, особенно на частичных нагрузках и холостом ходу, уменьшить токсичность выхлопных газов, внедряются электронные системы управления подачей топлива. Применяются муфты сцепления, работающие в масле, многодисковые или в виде гидромуфт, которые по сравнению с «сухими» более износостойки. Коробки перемены передач (КПП) колесных тракторов малой и средней мощности выполняют только синхронизированными; тракторов большой мощности — с переключением передач под нагрузкой (как и на отечественных) или бесступенчатыми гидрообъемными двухпоточными с электрогидравлическим программируемым переключением передач. Эти КПП имеют большее число ступеней и транспортные скорости у гусеничных тракторов до 30 и у колесных до 40…50 км/ч. На зарубежных тракторах применяются коробки перемены передач с автоматическим переключателем передач как внутри диапазонов, так и между ними. При этом электронная система управления производит автоматическое переключение передач и программирование их выбора в зависимости от режима работы двигателя и нагрузки. На тракторах (например, средней мощности) устанавливают трех- или четырехскоростные ВОМ. Максимальная грузоподъемность гидронавесных систем зарубежных тракторов — до 8 030 кг. Увеличение рабочих и транспортных скоростей вызвало необходимость использования независимой пневматической или гидропневматической подвесок передних ведущих мостов, что не только улучшает условия работы тракториста, но и повышает тягово-сцепные свойства трактора. На тракторах некоторых фирм подрессорены оба моста. При этом предусмотрена возможность включать и выключать подвеску с места водителя. Начинает применяться подрессоривание кабины, а также сиденья тракториста с активным демпфированием колебаний. Ведущие фирмы ряда стран уже в течение ряда лет оснащают подавляющее большинство своих моделей резиноармированными гусеницами, приближающими гусеничные тракторы по плавности хода на повышенных скоростях к колесным. Кабины тракторов отвечают современным требованиям по уровню шума, в основном (72…76 дБ), а также по эффективности подвески относительно остова, по нормализации микроклимата, рациональному размещению педалей и рычагов управления. По заказу на тракторы может устанавливаться навигационная система, которая работает в комплексе с системой глобального позиционирования и осуществляет полуавтоматическое или автоматическое вождение трактора, что особенно эффективно при работе широкозахватных МТА. Тема 4 Эксплуатационные показатели тракторов и СХМ. Эксплуатационные показатели тракторов Технологические операции в сельскохозяйственном производстве выполняют, как правило, МТА или самоходные машины. Одномашинные МТА включают в себя трактор и сельскохозяйственную машину. В последнее время дополнительно к тракторам стали использовать самоходные шасси и универсальные энергетические средства. Для эффективного использования техники необходимо знать ее эксплуатационные свойства. Эксплуатационные показатели двигателя. Основными эксплуатационными показателями двигателей являются: крутящий момент двигателя М, кНм; эффективная мощность двигателя Ne, кВт (приводится в технической характеристике трактора в разделе «Двигатель»); удельный расход топлива ge , г/кВт-ч (приводится в технической характеристике трактора в разделе «Двигатель»); номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя nH, мин-1 (приводится в технической характеристике трактора в разделе «Двигатель»); часовой расход топлива GT, кг/ч; Часовой расход топлива определяется по формуле  Крутящий момент двигателя M может быть определена по формуле  Эти показателя определяются в режиме холостого хода, номинальной и максимальной нагрузкой по скоростной характеристике при торможении двигателя на стенде. В дополнение к этому могут использоваться динамические показатели эксплуатационных свойств двигателя. Показатели эксплуатационных свойств трактора. Эксплуатационные свойства тракторов оцениваются следующими основными показателями: Тяговая мощность Nk? кВт; Тяговое усилие (сила тяги на крюке) Pкр, кН; Рабочая скорость Vp, км/ч; Часовой расход топлива GT, кг/ч; Коэффициент буксования , %; Тяговый КПД трактора тяг; Эти показатели определяются при тяговых испытаниях трактора на различных передачах и фонах (стерня; поле, подготовленное под посев, и асфальт). Помимо этого эксплуатационные свойства тракторов оцениваются проходимостью по местности и в междурядьях растений, маневренностью и устойчивостью движения, удобством агрегатирования и ТО, легкостью управления и безопасностью работы, периодичностью и трудоемкостью ТО, надежностью, долговечностью и ремонтопригодностью деталей, степенью унификации с другими тракторами.     Способы улучшения тягово-сцепных свойств Способы улучшения тяговых качеств колесных тракторов. Для работы трактора с наибольшей возможной силой тяги на крюке следует принимать меры, улучшающие тяговые свойства трактора. Эти меры касаются повышения технического состояния его механизмов и систем, а также проведения мероприятий по улучшению его комплектования (подбор и регулировка сельскохозяйственных машин) и взаимодействия с почвой. Прежде всего, следует поддерживать трактор в нормальном техническом состоянии, проводить ежесменные и плановые ТО. Необходимо уменьшить потери мощности в трансмиссии, которые зависят от трения в сочленениях деталей и перемешивания масла. Правильная регулировка механизмов трактора и хорошая приработка деталей снижают потери мощности на трение. Недостаток смазки, как и заправка смазочными материалами коробок передач, ходовой части и других емкостей выше уровней, рекомендуемых заводами-изготовителями, увеличивает потери на трение или перемешивание масла. Поэтому за уровнем масла следует строго следить. Использовать нужно только те марки смазочных веществ, которые указаны в заводских руководствах. У колесных тракторов при асимметричной нагрузке часть мощности двигателя расходуется на работу гидроусилителей механизмов управления поворотом при поддержании заданного направления движения. Поэтому следует снижать эти потери правильным присоединением машин к агрегату. На малосвязанных почвах, когда опорная поверхность ходовой части колесных тракторов не обеспечивает достаточного сцепления с почвой, используют различные специальные шины, сдвоенные колеса, полугусеничный движитель, а особенно гусеничные тракторы. При недостаточной сцепной массе ее увеличивают установкой дополнительных грузов на ведущие колеса, заливкой в шины водного раствора хлористого кальция (или воды) и применением навесных машин. При работе на рыхлой почве снижение давления в шинах ведущих колес позволяет значительно уменьшить буксование, а при работе на плотных почвах уменьшение давления увеличивает потери на самопередвижение трактора. Поэтому при подготовке тракторов следует устанавливать давление в шинах в соответствии с состоянием почв. В конструкциях некоторых тракторов, например, типа «Беларус», предусмотрены гидроувеличители сцепной массы (ГСМ) с гидроаккумуляторами. Они позволяют улучшить сцепные свойства тракторов, уменьшить буксование, что повышает производительность агрегата и снижает расход топлива, особенно на рыхлых и влажных почвах. Пользоваться гидроувеличителем следует при работе трактора с навесными почвообрабатывающими и другими машинами, имеющими значительное тяговое сопротивление. При применении гидроувеличителя в цилиндре механизма задней навески создается давление, под действием которого часть массы навесного орудия передается на трактор. Сила тяжести с навесного орудия полностью передается на задние колеса трактора. Одновременно эта сила, приложенная на определенном расстоянии впереди от оси задних колес, перераспределяет нагрузку между передними и задними колесами трактора, значительно увеличивает сцепную массу. Следует иметь в виду, что разгрузка переднего моста трактора сверх допустимой нормы (60% статической) ухудшает его ходовую устойчивость и управляемость. Давление подпора должно обеспечивать устойчивое движение рабочих органов машин. Опорное колесо машины должно непрерывно копировать рельеф поля, передавая на почву. Применение гидроувеличителя также снижает износ шин задних колес. Для сохранения сцепных свойств трактора к его переднему брусу присоединяют дополнительные грузы. Большой эффект в снижении потерь на самопередвижение дает тщательная и правильная регулировка и очистка ходовой части. Эксплуатационные показатели сельскохозяйственных машин Эксплуатационные свойства (характеристики) рабочих машин, учитываемые при их выборе для данной технологической операции и конкретных условий, а также комплектовании агрегатов: агротехнологические — предельные технологические параметры (предельно допустимая по условиям работы скорость движения, допустимые потери, объем технологических емкостей и т.д.). Они обусловливают качество выполнения технологической операции; энергетические — потребление механической энергии рабочей машиной при работе (сопротивление рабочих машин) или развитие мощности машиной-двигателем (например, трактором). Эти свойства имеют решающее значение при определении количественного состава агрегата; маневровые — прямолинейность хода, поворачиваемость, устойчивость движения, проходимость. Имеют решающее значение при работе в горных районах, на склонах, малых участках и коротких гонах; технические — показатели надежности (ремонтоспособность, долговечность, сохраняемость и др.), масса, скорость движения, форма, ширина захвата и т.д.; эргономические — эстетические показатели, безопасность труда, санитарно-физиологические условия труда и т.д. Технико-экономические свойства агрегата определяются его производительностью, а также затратами труда, расходом топлива и стоимостью, затраченными на выполнение работы, выраженной в единицах площади, объема или массы. Разнообразие технологических операций по возделыванию сельскохозяйственных культур вызывает необходимость иметь большое количество различных сельскохозяйственных машин, удовлетворяющих определенным требованиям и обладающих необходимыми эксплуатационными свойствами. К главным эксплуатационным свойствам машин относят: качество работы, соответствующее агротехническим требованиям; определенное тяговое сопротивление или мощность, идущую на привод рабочих органов; принятый диапазон ширины захвата; скорости движения, допускаемые по качеству работы и прочности машин; возможный диапазон регулировок (по глубине обработки, нормам расхода материалов и т.д.); удобство технологического и технического обслуживания, доступность и простота регулировок;ƒ надежность и долговечность основных деталей и сборочных единиц; степень универсализации машины, т.е. возможность выполнять с ее помощью разные операции в различные периоды полевого сезона;ƒ степень унификации сборочных единиц и деталей. |