Методика расчета состава тягово-приводных агрегатов

2.3 Методика расчета состава тягово-приводных агрегатов

При расчете состава агрегатов с приводом рабочих органов от вала отбора мощности трактора (ВОМ) предельную ширину захвата агрегата не определяют, поскольку их состав обусловлен конструктивными возможностями привода от ВОМ и условиями работы. Для таких агрегатов рассчитывают тяговое сопротивление машины Rм и приведенное тяговое сопротивление R_пр численно равное тяговому усилию, которое бы трактор мог дополнительно развить за счет мощности расходуемой через ВОМ.

R_пр=3,6N_вом*ή_м/V_p*ή_вом

N_вом – мощность, потребляемая для привода рабочих органов машины через ВОМ трактора, кВт

ή_м – механический КПД трансмиссии трактора. Для колесных тракторов (0,91…0,92); для гусеничных(0,86…0,88)

V_p- рабочая скорость агрегата, км/ч

ή_вом- КПД механизма привода ВОМ;(0,9…0,95)

Полное тяговое сопротивление тягово-приводной машины Rаг (кН)

Rаг =Rм +Rпр

Тяговое сопротивление Rм машин, рама которых в рабочем положении опирается на колеса, а рабочие органы не взаимодействуют с почвой или растениями (разбрызгиватели удобрений, опрыскиватели, подкормщики) рассчитывают по формуле:

Rм=(Gм+Gг)*(f+i),

где Gм – сила тяжести машины (прицепа), кН

Gг – вес груза в кузове машины, кН

f – коэффициент сопротивления качению колес машины.

При известном объеме емкости V (м³) и плотности материала ρ_м (кг/ м³); приняв значение коэффициента использования объема λ=0,9…0,95, вес материала можно рассчитать по формуле:

Gг= V* ρ_м* λ/100

1)ОН-400 (МТЗ-82)

Rпр=3,6*5,0*0,91/10*0,9=16,38/9=1,82

 Rм=(3,270+4кН)*0,05=0,36

Gг=0,400 м³*1,1т/ м³*0,9/100=0,004

Rаг=0,36+1,82=2,18

2)РМУ-0,8 (МТЗ-82)

Rпр=3,6*18*0,91/4,7*0,9=16,38/9=13,9

Rм=(5кН+11кН)*0,05=0,305

Gг=1,1 м³*1,1т/ м³*0,9/100=0,011

Rаг=0,305+13,9=14,205

Правильность выбора состава тягово-приводных агрегатов ξр= Rаг/Pкр-Gтр*i

1) ОН-400 ξр=2,18/12,4=0,18

2) РМУ-0,8 ξр=14,205кН/21,0кН=0,68

3. Расчет производительности, расхода топлива и затрат труда

3.1 Методика расчета производительности машинных агрегатов

Производительность транспортного агрегата определяется количеством работы, выполненной в единицу времени (час, смена, сезон, год). Ее обычно определяют в единицах площади (га), объема (м³) или массы (кг, т).

Фактическая производительность учитывает действующую ширину захвата агрегата, скорость движения и время работы агрегата.

Из всех факторов, влияющих на производительность агрегата в лесном хозяйстве, важнейшим является степень использования рабочего времени смены. Для ее увеличения необходимо сократить простои, своевременно и в нерабочие время проводить техническое обслуживание, устранить неисправности, заранее подготавливать участок работы, экономить время на переездах и поворотах.

Эксплуатационная часовая производительность (Wч) рассчитывается по формуле:

Wч=0,1·Bр·Vр·T,

где: Bр – ширина захвата, м;

0,1 – переводной коэффициент при ширине захвата в метрах и рабочей скорости в км/ч;

Vр – рабочая скорость машины, км/ч;

Т – коэффициент использования времени смены (0,6…0,9)

1. ОН-400 (МТЗ-82) Wч=0,1 *2*9,0*0,82=1,48га/ч

2. РМУ-0,8 (МТЗ-82) Wч=0,1*1,1*3,4*0,82=0, 31га/ч

3. ПЛН-3-35 (МТЗ-82) Wч=0,1*1,05*8,0*0,86=0,72га/ч

4. БДН-3,0 (МТЗ-82) Wч=0,1*3,0*9,6*0,84=2,42га/ч

5. КЛ-2,6 (МТЗ-82) Wч=0,1*2,6*8,4*0,82=1,79га/ч

6. СШ-3/5 (МТЗ-82) Wч=0,1*1,6*2,2*0,80=0,28га/ч

7. БДН-1,3А (МТЗ-82) Wч=0,1*1,3*9,0*0,84=0,98га/ч

8. ВПН-2 (МТЗ-82) Wч=0,1*1,05*5,2*0,86=0,47га/ч

9. ПЛД-1,2 (ЛХТ-55) Wч=0,1*1,2*2,4*0,81=0,23га/ч

10. ЛМД-81 (ЛХТ-55) Wч=0,1*1,2*3,2*0,8=0,31га/ч

11. КОК-2 (ЛХТ-55) Wч=0,1*2*3,2*0,82=0,52га/ч

Сменная производительность (Wсм, га/см) рассчитывается по формуле:

Wсм=Wч·T,

где: Тсм- продолжительность смены, ч(7).

1. ОН-400 (МТЗ-82) Wсм=1,48га/ч*7ч=10,36га/см

2. РМУ-0,8 (МТЗ-82) Wсм=0, 31га/ч*7ч=2,17га/см

3. ПЛН-3-35 (МТЗ-82) Wсм=0,72га/ч*7ч=5,04га/см

4. БДН-3,0 (МТЗ-82) Wсм=2,42га/ч *7ч=16,94га/см

5. КЛ-2,6 (МТЗ-82) Wсм=1,79га/ч*7ч=12,53га/см

6. СШ-3/5 (МТЗ-82) Wсм=0,28га/ч7ч=1,96га/см

7. БДН-1,3А (МТЗ-82) Wсм=0,98га/ч*7ч=6,86га/см

8. ВПН-2 (МТЗ-82) Wсм=0,47га/ч*7ч=3,29га/см

9. ПЛД-1,2 (ЛХТ-55) Wсм=0,23га/ч*7ч=1,61га/см

10. ЛМД-81 (ЛХТ-55) Wсм=0,31га/ч*7ч=2,24га/см

11. КОК-2 (ЛХТ-55) Wсм=0,52га/ч*7ч=3,64га/см

Производительность за агротехнический срок (Wаг) рассчитывается по формуле:

Wаг=Wдн·Др, га/агросрок

где: Др – количество рабочих дней.

Wдн= Wсм

1. ОН-400 (МТЗ-82) Wаг=10,36га/см*1дн=10,36га/агросрок

2. РМУ-0,8 (МТЗ-82) Wаг=2,17га/см*2дн=4,34га/агросрок

3. ПЛН-3-35 (МТЗ-82) Wаг=5,04га/см*1дн=5,04га/агросрок

4. БДН-3,0 (МТЗ-82) Wаг=16,94га/см*1дн=16,94га/агросрок

5. КЛ-2,6 (МТЗ-82) Wаг=12,53га/см*1дн=12,53га/агросрок

6. СШ-3/5 (МТЗ-82) Wаг =1,96га/см *3дн=5,88га/агросрок

7. БДН-1,3А (МТЗ-82) Wаг=6,86га/см*1дн=6,86га/агросрок

8. ВПН-2 (МТЗ-82) Wаг=3,29га/см*1дн=3,29га/агросрок

9. ПЛД-1,2 (ЛХТ-55) Wаг=1,61га/см*19дн(38/2тр)=30,59га/агросрок

10. ЛМД-81 (ЛХТ-55) Wаг=2,24га/см*14дн(28/2тр)=31,36га/агросрок

11. КОК-2 (ЛХТ-55) Wаг=3,64га/см*28дн=101,92га/агросрок

3.2 Методика расчета расхода топлива

Расход топлива на единицу выполненной агрегатом работы (удельный расход) определяется относительно израсходованного за смену топлива Gсм (кг/см) к сменной производительности агрегата Wсм (га/см).

Удельный расход топлива определяется по формуле:

g=(Gт·η)/Wч, кг/га

где: Gт – часовой расход топлива на рабочем режиме, кг/га;

Wч – часовая производительность, га/ч;

η – поправочный коэффициент, учитывающий неполноту загрузки двигателя при холостых поворотах и переездах, во время остановок трактора с работающим двигателем.

Расход топлива на весь объем выполненной работы рассчитывается:

Qт=g·Ω, кг

где: Ω - объем работы по конкретной технологической операции (га, т, м³)

1.         ОН-400 (МТЗ-82)

 g=13,8кг/ч*0,91/1,48га/ч=8,49кг/га

Qт=8,49кг/га*3,4га=28,8кг

2. РМУ-0,8 (МТЗ-82)

 g=9,1кг/ч*0,91/0,31га/ч=26,71кг/га

Qт=26,71кг/га*3,4га=90,8кг

3. ПЛН-3-35 (МТЗ-82)

 g=14,7кг/ч*0,95/0,72га/ч=19,4кг/га

Qт=19,4кг/га*3,4га=65,96кг

4. БДН-3,0 (МТЗ-82)

g=13,5кг/ч*0,93/2,42га/ч=5,19кг/га

Qт=5,19кг/га*3,4га=17,6кг

5. КЛ-2,6 (МТЗ-82)

g=17,4кг/ч*0,94/1,79га/ч=9,14кг/га

Qт=9,14кг/га*3,4га=31,07кг

6. СШ-3/5 (МТЗ-82)

g=9,2кг/ч*0,89/0,28га/ч=29,2кг/га

Qт=29,2кг/га*3,4га=99,2кг

7. БДН-1,3А (МТЗ-82)

g=14,8кг/ч*0,94/0,98га/ч=14,2кг/га

Qт=14,2кг/га*3,4га=48,2кг

8. ВПН-2 (МТЗ-82)

g=10,8кг/ч*0,92/0,47га/ч=21,14кг/га

Qт=21,14кг/га*3,4га=71,8кг

9. ПЛД-1,2 (ЛХТ-55)

g=15,0кг/ч*0,94/0,23га/ч=61,3кг/га

Qт=61,3кг/га*120га=7356кг

10. ЛМД-81 (ЛХТ-55)

g=15,5кг/ч*0,89/0,31га/ч=44,5кг/га

Qт=44,5кг/га*120га=5340кг

11. КОК-2 (ЛХТ-55)

g=15,5кг/ч*0,89/0,52га/ч=26,5кг/га

Qт=26,5кг/га*120га=3180кг

3.3 Методика расчета затрат труда

Затраты труда на единицу выполненной агрегатом работы З т. уд. представляет собой отношение числа механизаторов m_м и вспомогательных работников m_вс, обслуживающих агрегат, к часовой производительности агрегата, рассчитываются по формуле:

Зт.уд.=(m_м+m_вс)/Wч, ч/га

где: m_м – число механизаторов, обслуживающих агрегат;

m_вс – число вспомогательных работников, обслуживающих агрегат.

Затраты труда на весь объем работ:

Зт=Зт.уд.·Ω, ч.

1.   ОН-400 (МТЗ-82)

 Зт.уд.=1+0/1,48=0,67ч/га

Зт.=0,67*3,4га=2,28ч

2. РМУ-0,8 (МТЗ-82)

Зт.уд.=1+0/0,31=3,2ч/га

Зт.=3,2*3,4га=10,88ч

3. ПЛН-3-35 (МТЗ-82)

Зт.уд.=1+0/0,72=1,4ч/га

Зт.=1,4*3,4га=4,76 ч

4. БДН-3,0 (МТЗ-82)

Зт.уд.=1+0/2,42=0,41ч/га

Зт.=0,41*3,4га=1,4 ч

5. КЛ-2,6 (МТЗ-82)

Зт.уд.=1+0/1,79=0,56ч/га

Зт.=0,56*3,4га=1,9 ч

6. СШ-3/5 (МТЗ-82)

Зт.уд.=5+2/0,28=25ч/га

Зт.=25*3,4га=85ч

7. БДН-1,3А (МТЗ-82)

Зт.уд.=1+0/0,98=1,02ч/га

Зт.=1,02*3,4га=3,5ч

8. ВПН-2 (МТЗ-82)

Зт.уд.=1+0/0,47=2,13ч/га

Зт.=2,13*3,4га=7,2ч

9. ПЛД-1,2 (ЛХТ-55)

Зт.уд.=1+1/0,23=4,34ч/га

Зт.=4,34 *120га=520,8ч

10. ЛМД-81 (ЛХТ-55)

Зт.уд.=1+1/0,31=6,45ч/га

Зт.=6,45*120га=774ч

11. КОК-2 (ЛХТ-55)

Зт.уд.=1/0,52=1,92ч/га

Зт.=1,92*120га=230,4ч

4. Определение потребного числа агрегатов и состава МПТ

Потребное количество транспортных средств рассчитывается по формуле:

n_аг=Ω/Wаг, агрегатов

1. ОН-400 (МТЗ-82) n_аг=3,4га/10,36га/аг=0,32аг=1аг

2. РМУ-0,8 (МТЗ-82) n_аг=3,4га/4,34га/аг=0,78=1аг

3. ПЛН-3-35 (МТЗ-82) n_аг=3,4га/5,04га/аг=0,67=1аг

4. БДН-3,0 (МТЗ-82) n_аг=3,4га/16,94га/аг=0,2=1аг

5. КЛ-2,6 (МТЗ-82) n_аг=3,4га/12,53га/аг=0,27=1аг

6. СШ-3/5 (МТЗ-82) n_аг=3,4га/5,88га/аг=0,57=1аг

7. БДН-1,3А (МТЗ-82) n_аг=3,4га/6,86га/аг=0,5=1аг

8. ВПН-2 (МТЗ-82) n_аг=3,4га/3,29га/аг=1,03=1аг

9. ПЛД-1,2 (ЛХТ-55) n_аг=120га/30,59га/аг=4аг

10. ЛМД-81 (ЛХТ-55) n_аг=120га/31,36га/аг=4аг

11. КОК-2 (ЛХТ-55) n_аг=120га/101,92га/аг=1,17=1аг