Лущение стерни зерновых дисковым лущильником
Введение
Современные технологии с/х работ в растениеводстве базируются на комплексной механизации, предусматривающие выполнение машинами и механизаторами всех производственных процессов возделывания растений, уборки послеуборочной обработке урожая.
Основа комплексной механизации-системы машин, позволяющей внедрить индустриальные методы производства, передовые приёмы агротехники, снижать себестоимость с/х продукции.
Наиболее значительный фактор улучшение эксплуатации машинотракторного парка хозяйств, внедрение современных форм использования технике при соблюдении следующих принципов:
своевременная и качественная подготовка машин к работе.
групповой метод использования средств механизации и обеспечение максимальной точности и непрерывности работ.
чёткая специализация каждого участка работы.
максимальное использование времени суток путём организации двухсменной работы.
применение резервных агрегатов во время устранения неисправностей или техобслуживания машин.
создания для механизаторов наиболее благоприятных условий труда и отдыха;
Групповой способ значительно повышает эффективность использования машинно-тракторного парка, при этом возрастает производительность агрегатов, улучшается качество работ.
Дальнейшее развитие группового способа применения техники в растениеводстве, предусматривающей последовательное выполнение основных технологических процессов возделывания с/х культур, предполагает планирование производства работ таким образом, чтобы добиться максимально возможного разделывания совпадающих по срокам работ и выполнения их последовательно, а не одновременно. Это можно достичь путем организационно-технических мероприятий.
Применительно к каждой операции по возделыванию и уборки с/х культуры должны быть решены следующие вопросы: выбрана технология, скомплектованы и подготовлены к работе МТА, подготовлены поля и организована работа на загоне, обеспечены своевременный контроль качества и техника безопасности выполнения работ.
1. Назначение операции
Лущение стерни
Лущение - прием обработки почвы лущильниками, обеспечивающий рыхление, перемешивание и ее частичное оборачивание, а также подрезание сорняков. При лущении заделывают часть стерни, а вместе с ней семена сорняков во влажный слой почвы и тем самым создают благоприятные условия для их прорастания. Всходы и проростки сорняков затем легко уничтожаются последующими обработками. Лущение частично уничтожает вредителей, возбудителей болезней, обитающих на стерне. С помощью лущения на поверхности поля создают рыхлый, мульчирующий слой почвы, который защищает почвенную влагу от испарения.
Лущение пересохшей плотной почвы после уборки зерновых культур обеспечивает хорошее качество последующей вспашки и облегчает ее проведение, не допуская дальнейшего иссушения.
Глубина лущения зависит от типа засоренности, влажности почвы в момент обработки и предшественника. При засоренности малолетними сорняками глубина обработки дисковых лущильников составляет 4-5 см, корневищными - до 8-10 см. при иссушении почвы глубину обработки увеличивают за счет дополнительного груза или увеличения угла атаки до 30-35о. в таком положении диски хорошо подрезают и крошат пласты, заделывают растительные остатки и семена сорняков. Лущат жнивьё поперёк направления движения уборочных агрегатов на скорости не более 10 км/ч
. Характеристика трактора ДТ-75М
Гусеничный, общего назначения, класса тяги 30 к.Н. (3 т.с.). Предназначен для выполнения в агрегате с навесным, полунавесным с/х машинами, землеройных, мелиоративных и дорожных работ. Создан на базе трактора ДТ-75. На тракторе установлен 4-ёх цилиндровый, 4-ёх тактный дизельный двигатель.
Ходовая часть состоит из ведущих и направляющих колёс, поддерживающих роликов с поддерживающими (резиновыми) панданами. Для создания нормального температурного режима в кабине предусмотрена вентиляционная установка, которая подаёт воздух, охлаждённый и увлажнённый. Для зимнего периода есть отопительная система. Конфигурация кабины позволяет работать на тракторе в любых погодных условиях.
Трактор оборудован Раздельно-агрегатной гидравлической системой, механизмом задней навески с автосцепкой.
Рекомендуется для зон 1, 2, 4, 5, 10, 14, 20.
Техническая характеристика.
Двигатель А-41
Номинальная мощность двигателя кВт. (л. с.)
,3/90
Номинальная чистота вращения коленчатого
вала об/мин 1750
Часовой расход топлива, л./ч. 17,5
Масса трактора конструктивная, кг. 5800-6300
Продольная база, м. 1,61
Колея, мм. 1330
Ширина гусеницы, мм. 390
Вместимость бака, л. 275
Среднее давление на почву, мПа. (кг./см.) 0,040 мПа.
Характеристика трактора Т-150.
Гусеничный трактор Т-150 общего назначения тягового класса 3 выпускает Харьковский тракторный завод.
Трактор отличается высокой энергонасыщенностью, обеспечивающей выполнение сельскохозяйственных работ на скоростях в диапазоне 2,22…4,17 м/с (8..15 км/ч). Может быть использован на транспортных работах с прицепами грузоподъемностью до 6 т в плохих дорожных условиях.
Двигатель СМД-60 мощностью 110 кВт (150 л. с.) смонтирован на передней части рамы.
В коробке приводов размещены приводы к насосам гидравлической системы трансмиссии и заднего навесного устройства, а также привод включения независимого ВОМ с числом оборотов в минуту 540 и 1000. При 540 об/мин передается до 60% мощности, при 1000 об/мин - до 100%.
На корпусе заднего моста крепится редуктор ВОМ с независимым приводом. Включается привод ВОМ с места водителя.
Кабина трактора цельнометаллическая, герметизирована, термо- и шумоизолирована. Она оборудована вентиляцией, обогревом и устройством для обдува лобовых стекол.
Сзади кабины установлен топливный бак с топливомерной трубкой.
Трактор имеет две встроенные передние фары и две задние для освещения навесных или прицепных машин и орудий.
На задней части рамы установлено заднее навесное устройство с унифицированной раздельно-агрегатной гидравлической системой. Для работы с прицепными гидрофицированными машинами и орудиями трактор оборудован прицепной и упряжной скобами.
Для оценки тяговых, топливно-экономических и других показателей трактора приведена его тяговая характеристика.
Техническая характеристика
Двигатель СМД - 60
Номинальная мощность двигателя кВт (л. с.) 110,3 (150)
Номинальная частота вращения коленчатого вала
об/мин 2000
Часовой расход топлива, л./ч. 27,8
Масса трактора конструктивная, кг. 7030
Продольная база, мм 1800
Колея, мм. 1435
Ширина гусеницы, мм. 420
Вместимость бака, л. 315
Среднее давление на почву, МПа. (кГс/см2) 0,046 (0,46)
3. Техническая характеристика лущильника гидрофицированного дискового прицепного ЛДГ-5А
Предназначен для лущения стерни, разделки пласта многолетних трав, измельчения глыб, обработки пара, предпосевной обработки почвы, закрытия влаги на стерневом поле.
Состоит из рамы, опирающейся на два стальных колеса и прицепную серьгу трактора; левого и правого брусьев, опирающихся на кронштейны рамы и два стальных колеса; четырёх секций дисков; заравнивателя; двух выносных гидроцилиндров для обеспечения заглубления и выглубления секций и перевода лущильника в рабочее и транспортное положение.
Техническая характеристика
Ширина захвата при углах атаки 15-35о, м 5
Производительность в час чистой работы
При скорости до 10 км/ч, га 4.5
Скорость, км/ч:
Транспортная 12
Рабочая до 10
Дорожный просвет, мм 350…400
Габаритные размеры, м 4300х3200х830
Масса, кг 1080.
4. Требования, предъявляемые к тракторному агрегату
МТА должен обеспечивать высокое качество выполнения с/х операций и наибольшую производительность при минимальном расходе топлива и затратах труда на единицу времени, выполняемой работы, быть достаточно удобным в обслуживании, удовлетворять требования охраны труда.
Правильно составленный МТА должен отвечать следующим требованиям:
. Обеспечивать высокое качество работ в соответствии с агротехническими требованиями.
. Следует принимать во внимание конкретные почвенные и др. природно-климатические условия работы.
. Машины, подбираемые для агрегата взаимосвязаны по энергетическим показателям, с тем чтобы обеспечить оптимальную или близкую к ней загрузку движением.
. Высокая производительность должна быть получена при меньших затратах.
К работе на тракторе допускается лица, имеющие спец подготовку и удостоверения тракториста машиниста, прошедшего инструктаж по техники безопасности. Необходимо внимательного соблюдения правил дорожного движения, производственной санитарии. Для предотвращении несчастных случаев и травматизма запрещается: переодеваться в близи вращающихся и движущихся деталей механизма, приступать к работе в стадии лёгкого опьянения, работать на неисправной машине, в тёмное время суток без освещения, выполнять крутые повороты трактора на больших уклонах или неровной поверхности поля, на ходу выходить из кабины, проводить техобслуживания или ремонт машин при их работе, закреплять в любом мести машины или трактора дополнительные сидения, передавать управление другим лицам.
Тракторист обязан работать в облагающий спецодежде с заправленный под головной убор волосами и при необходимость с индивидуальными средствами защиты.
5. Расчёт возможных вариантов состава МТА с трактором ДТ-75М и выбор наиболее рационального агрегата
Возможные варианты состава агрегата для выполнения технологической операции определяется аналитическим расчётом в следующей последовательности.
. Устанавливают диапазоны раб. скоростей движения агрегата при которых обеспечивается необходимое количество выполнения заданных с/х операций. Диапазон раб. скоростей для лущения от 7 до 10 км/ч.
. Пользуясь тяговой характеристикой, выбирают передачи трактора. Для каждой выбранной передачи по тяговой характеристики определяю величину номинального тягового усилия.
. Для участков с неровным рельефом тяговое усилие
рассчитывается с учётом влияния величины склона (Ркр.a).
Ркрa=Ркрн- G ´ Sin (a) [кгс], где
Ркрн - тяговое усилие трактора с учётом величины склона.
G-масса трактора, кг.
Для участков с неровным рельефом тяговое усилие трактора рассчитывается, с учётом влияния величины склона.
Ркр 2°= Ркрн-G ´ Sin a [кгс]
° 4 Ркр=2450-6000 ´0,03 =2270
° 5 Ркр= 2130-6000 ´ 0,03=1950
° 6 Ркр=1850-6000 ´ 0,03=1670
. Максимальная возможная ширина захвата МТА (В мах) для каждой выбранных передач определяется.
Вмах= Р крa/ К+gм ´ Sina [м], где
К - удельное сопротивление машины-орудий кгс/м
gм - масса (вес) машины-орудий, приходящихся на единицу ширины захвата и равна массе машины-орудия (Gм), поделена на её конструктивную ширину захвата (вм).
gм =Gм/ вм [кг/м]
gм = 1080/5=216
2270
(IV) Вмах= ¾¾¾¾¾¾¾¾ = 12,1
180+ 216 ´0.03
1950
(V) Вмах= ¾¾¾¾¾¾¾¾ = 10,5
180+216 х 0.03
1670
(VI) Вмах= ¾¾¾¾¾¾¾¾ = 9,0
180+216 х 0.03
. Количество машин-орудий (км), входящих в агрегат определяется по формуле.
Вмах
Nм = ¾¾¾
bм
12,1
Nм = ¾-------¾ = 2,4 - 2 лущильника
5
10,5
Nм = ¾------¾ = 2,1 - 2 лущильника
5
6. По количеству машин-орудий в агрегате и ширине захвата одной машин-орудий устанавливается конструктивная ширина захвата.
Вк=500 ´ 2= 1000 см.; 5 Вк=500 ´ 2= 1000 см.; 6 Вк=500 ´ 1= 500 см.
. Тяговое сопротивление агрегата (Rarp) находится из уравнения.
Raгp=nм´(K х bm+Gм ´ Sina) ´ Rсц
Rсц=Gсц(f± Sina), кН
Где f - коэффициент сопротивления качения колес сцепки (по стерне - 0,09)
Используем сцепку СГ - 11
Rсц=700 х (0,09+0,03)=84
(IV) Raгp=2 х (180 ´5+1080 х 0.03)+ 84=1948,8
(V) Raгp=2 х (180 ´ 5+1080 х 0.03) +84=1948,8
(VI) Raгp=1 х (180 ´ 5+1080 х 0.03) + 84= 1016,4
. Рациональность загрузки трактора при работе с установленным количеством машин-орудий проверяют по формуле использование тягового усилия.
Raгpa
hu= ¾¾¾¾¾
Pкpa
Оптимальная величина этого коэффициента находится в пределах hu=0,85-0,96
(IV) hu=1948,8/2270=0,85 - агрегат рационально загружен
(V) hu= 1948,8/1950 =0,99 - агрегат перегружен
(VI) hu= 1016,4/1670=0,61 - агрегат не догружен.
Трактор в агрегате с 2ЛДГ-5А+сцепка СГ-11 будет рационально загружен на (IV) передаче, (VI) передаче агрегат будет недогружен, а на (V) передаче перегружен.
Основные технико-экономические показатели МТА являются: производительность, расход топлива, затраты труда на единицу обработанной площади. Часовая и сменная расчётная эксплуатационная производительность агрегата рассчитывается по формуле:
Wч=0,1´Вр´Vp´t [га/час]
Wсм=0,1´Bp´Vp´Тр [га/смену], где
Вр - рабочая ширина захвата агрегата, м.
Vp - раб. скорость движения агрегата, км/ч.
t - коэффициент использования времени смены.
Тр - чистое раб. время в течение смены, ч.
Рабочая ширина захвата агрегата равна:
Вр=b´Вк [м], где
Вк - конструктивная ширина захвата, м.
b - коэф. использования конструктивной ширины захвата.
° 4 Вр=0,9´10=9 м.
7. Расчёт возможных вариантов состава машинотракторных агрегатов с трактором Т-150 и выбор наиболее рационального эффективного агрегата
Возможные варианты состава агрегата для выполнении технологии операций определяются аналитическим расчётом в следующей последовательности.
. Устанавливаем диапазоны раб. Скоростей движения агрегата, при которых обеспечиваются необходимое количество выполнение операций.
. Диапазон скоростей для лущения находится в пределах 7-10 км/ч.
Пользуясь тяговой характеристикой, выбираем передачи трактора.
передачаIVVРаб. скорость V км/ч9,310,2Тяг. усилие кгс26502335
. Для участков с неровным рельефом тяговое усилие трактора рассчитывается с учётом внесения величины склона (Ркрa).
°Ркр=Ркрн-G´Sina, где
Ркр - тяговое усилия трактора с учётом величины склона, G - масса трактора, кГс; a - угол склона
° IV Ркр=2650-7030´0,03=2440
° V Ркр=2335-7030´0,03=2125
4. Максимальная возможная ширина захвата МТА (В мах) для каждой выбранных передач определяется.
Вмах= Р крa/ К+gм ´ Sina [м], где
К - удельное сопротивление машины-орудий кгс/м
gм - масса (вес) машины-орудий, приходящихся на единицу ширины захвата и равна массе машины-орудия (Gм), поделена на её конструктивную ширину захвата (вм).
gм =Gм/ вм [кг/м]
gм = 1080/5=216
2440
(IV) Вмах= ¾¾¾¾¾¾¾¾ = 13,1
180+ 216 ´0.03
2125
(V) Вмах= ¾¾¾¾¾¾¾¾ = 11,4
180+216 х 0.03
5. Количество машин-орудий (км), входящих в агрегат определяется по формуле.
Вмах
Nм = ¾¾¾
bм
13,1
Nм = ¾¾ = 2,6- 2 лущильника
5
Оптимальная величина этого коэффициента находится в пределах hu=0,85-0,96
(IV) hu=1948,8/2440 =0,79 - агрегат не догружен
(V) hu= 1948,8/2125 =0,91 - агрегат рационально загружен
Трактор в агрегате с 2ЛДГ-5А+сцепка СГ-11 будет рационально загружен на (V) передаче, а на (IV) передаче агрегат будет недогружен.
8. Технико-экономические показатели агрегата Т-150 и 2ЛДГ-5А + цепка СГ-11
Основные технико-экономические показатели МТА являются: производительность, расход топлива, затраты труда на единицу обработанной площади. Часовая и сменная расчётная зксплатуционная производительность агрегата рассчитывается по формуле:
Wч=0,1´Вр´Vp´t [га/час]
Wсм=0,1´Bp´Vp´Тр [га/смену], где
Вр - рабочая ширина захвата агрегата, м.
Vp - раб. скорость движения агрегата, км/ч.
t - коэффициент использования времени смены.
Тр - чистое раб. время в течение смены, ч.
Рабочая ширина захвата агрегата равна:
Вр=b´Вк [м], где
Вк - конструктивная ширина захвата, м.
b - коэф. использования конструктивной ширины захвата.
° 5 Вр=0,9´10=9 м.
Определить скорость движения агрегата (Vp)
б
Vp=Vт´(1 -¾¾) [км/ч], где
100
Vт - теоретическая скорость движения, км/ч.
б - буксования, %.
0,9
Vр=10,2´(1- ¾¾)=10,1
100
Находим чистое время работы:
Тр=t´Тсм, где Тсм - время смены.
Wч=0,1´9´10,1´0,53 = 4,8 га/ч.
Wсм=0,1´9´10,1´4,24 = 38,5 га/смену.
Определим расход топлива на единицу выполненной работы:
Gтр´Тр+Gтx´Тх+Gто´То
Qга=¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ [кг/га], где
Wсм
Gтр, Gтx, Gто - часовой расход топлива при работе агрегата под нагрузкой, при холостых поворотах и заездах, при остановках, кг/ч.
Тх - время движения агрегата при холостых поворотах и заездах в течение смены, м.
То - время работы двигателя при остановке, м.
То=(Ттех+Тотд)´Тр+Тто (ч).
Где Ттехн=0,02; Тотд=0,01; Тто=0,25.
То=(0,02+0,01)´4,24+0,25=0,4 (ч).
Тх=Тсм-Тр-То
Тх=8-4,24-0,4=3,4
27,7´4,24+11,8´3,4+6´0,4
Qга= ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾־־־־ = 4,1 кг/га
38,5
Затраты труда на единицу выполненной работы:
m
H= ¾--¾ [÷åë.-÷/ãà], ãäå
W÷
m - êîëè÷åñòâî ðàáî÷èõ, îáñëóæèâàþùèõ àãðåãàò.
1
H= ¾--¾ =0,20 ÷åë.-÷/ãà
4,8
9. Ïîäãîòîâêà ïîëÿ è äâèæåíèå àãðåãàòà â çàãîíå
ÄÒ-75Ì è 2ËÄÃ-5À+ñöåïêà ÑÃ-11.
Sïîëÿ = 50 ãà.
À - øèðèíà ïîëÿ, ì.
L - äëèíà ãîíà = 820 ì.
À=S/L
À = 50000 / 820 = 61 ì
Lð = L - 2 × Ε
Ε - øèðèíà ïîâîðîòíîé ïîëîñû, ì