Сельскохозяйственной работы……………………….

Показатель	Значение показателя	Схемы
Условия работы (исходные данные): площадь поля, га длина и ширина поля, м уклон, % удельное сопротивление, кН/м и т.д.
Агротехнические нормативы и показатели качества работы: глубина обработки, м высота среза, м норма, кг/га и т.д.
Состав и подготовка агрегата: Марка трактора Марка сельхозмашины и количество в агрегате сцепка кинематические параметры агрегата возможный режим работы агрегата, и т.д. операции по подготовке агрегата к работе		Схема агрегата с основными размерами
Подготовка поля: направление движения ширина загона и их число ширина поворотных полос и т.д.		Схема разметки поля с основными размерами
Порядок работы агрегата на загоне: способ движения виды поворотов технологическое обслуживание завершение работы на поле и поворотных полосах		Схема загона, схема движения агрегата, технологическое обслуживание
Контроль качества работы: приборы и инструменты методика измерения основные показатели качества

Таблица 5.2

Степень неравномерности продолжительности цикла

Сельскохозяйственная работа	Значение
Вспашка зяби	0,14-0,20
Рядовой посев зерновых	0,10-0,17
Посев квадратно-гнездовой	0,02-0,03
Культивация междурядий	0,10-0,16
Скашивание хлебов рядковыми жатками	0,10-0,21
Подбор и обмолот валков	0,13-0,53
Уборка кукурузы на силос комбайнами	0,20-0,36

36

8. оплату труда.

Исходные данные частично студенту задаются, часть их берется из заданий №3 и 4. если отдельных данных нет, ими следует задаться (в пределах рекомендуемых).

Агротехнические требования формулируют, основываясь на данных типовой операционной технологии и данных хозяйства. Технологическими показателями задаются.

Комплектуя агрегат, перечисляя операции, связанные с подготовкой агрегата к работе, максимально используют типовую операционную технологию.

Вопросы подготовки так же решаются на основе материалов типовой операционной технологии, включая схему поля, его разметку и т.д.

Работа агрегата на загоне определяется способами движения, видами поворотов, точками загрузки емкостей агрегата, скоростным режимом и др. поэтому следует выполнить необходимые расчеты.

Контроль качества работы, вопросы охраны труда, оплаты труда полностью отражены в типовой операционной технологии.

В пояснительной записке указывают наиболее важные показатели организации технологического процесса: продолжительность цикла движения Т_ц, выработку за цикл W_ц и часовую производительность W, погектарный расход топлива g_га.

Цикл движения – законченный круг периодически повторяемых элементов траектории движения:

, мин

где l_p, l_x – средние за цикл длина рабочего хода и холостого поворота, м; [15];

n_p, n_x – количество рабочих ходов и холостых поворотов за цикл; [15];

V_p, V_x – скорость движения при рабочем и холостом ходе агрегата, км/ч;

Значения l_p, l_x, V_p, V_x находят в соответствии с указаниями, изложенными в учебных пособиях [1,2,3,4,5,6,7,8,15].

Технологический допуск продолжительности цикла Δц определяют по степени неравномерности продолжительности цикла δ_ц (табл. 5.2).

Δц = ± Т_ц δ_ц / 2, мин

Выработка за цикл

W_ц = (l_p n_p B_p) /10⁴, га/цикл

Выработка за час (расчетная)

W = 60 W_ц / Т_ц , га/час

Погектарный расход топлива (без остановок на участке)

G_га = , кг/га

В задании приводят также все данные, касающиеся работы обслуживающего агрегата (погрузочные, транспортные средства и т.п.) [1, 2,15]

25

Состав навесных тяговых агрегатов рассчитывают в такой же последовательности, что и прицепных, но тяговое сопротивление агрегата R_сн (кН) определяют с учетом передачи части веса машин и вес сцепки (навески) на двигатели трактора:

где G_д – часть веса машины, воспринимаемого движителями трактора

R_сн = n_м R_м – n_м G_м λ_д f_м + G_сц f,

f – [см. 4, стр. 21, табл. 1.8]

f_сц – [см. 4, стр. 30, табл. 10]

2. Расчет транспортного машинно-тракторного агрегата начинают с определения максимального суммарного веса прицепов с грузом G_{пр max}

G_{пр max} =, кН

где f и f_пр – коэффициенты сопротивления качению трактора и прицепа [4,стр.30, табл.1.10;

стр.71, табл.1.34];

а_тр, а_пр – коэффициенты повышения сопротивления движению трактора и прицепа

при трогании с места [4, стр.72, табл.1.35];

Вес одного прицепа с грузом G_пр

G_пр = G_прх + Q_г, кН

где G_пр – вес незагруженного прицепа (см. приложение 6);

Q_г – вес груза в прицепе, кН;

Q_г =

где v- объем кузова, м

γ_м – плотность груза, кг/ м [4. стр. 165, табл. 3.1];

λ – коэффициент использования объема кузова;

Количество прицепов в тракторном поезде n_пр = ,

Возможность преодоления трактором на низшей передаче максимального угла подъема (αmax) определяют по уравнению

Р_крн ≥ G′_пр (f_пр а_пр + ) + G[f(a_тр-1)+ ],

где ί – уклон, % (ί=tgα100,%);

G′_пр – суммарный вес груженых прицепов, кН;

После этого проверяют достаточность силы сцепления F_{c max} на низшей передаче, пользуясь неравенством

26

F_{c max} = G(f a_тр + ) ≥ G′_пр (f_пр а_пр +),

F_{c max} для тракторов, работающих с прицепами, находят по уравнениям, приведенным в задании №2, а работающих с полуприцепами – по уравнению

F_{c max} = (G_c + G_доп) μ,

где l_пр – расстояние от прицепной серьги до вертикальной плоскости, проходящей через ось ведущих колес трактора, м;

G_доп – нагрузка от полуприцепа на прицепную серьгу трактора, кН (см. приложение 6);

3. Если в тяговых агрегатах номинальная касательная сила тяги трактора равна (задание №2) Р_кн = ,

то в тягово-приводных она меньше из-за передачи части мощности двигателя трактора через ВОМ на привод рабочих органов машины, включенных в агрегат

Р́_кн = ,

Как видно из формулы, Р_кн уменьшается на величину

Р_пр = Р_кн - Р́_кн = , кН;

где N_вом - мощность, потребная на привод рабочих органов с.х. машины, кВт;

η_вом - к.п.д. ВОМ; η_вом = 0,95-0,98;

В общем случае N_вом = N_уд q + N_{вом xx} + N_{вом доп,}

где N_уд – удельная затрата мощности на технологический процесс,

(приложение №7) [1, 2, 3];

q – пропускная способность машины, кг/с;

q_д – пропускная способность, кг/с (приложение 7);

N_{вом xx} – затраты мощности на холостой ход машины, кВт;

N_{вом доп} – затраты мощности на привод вспомогательных агрегатов, кВт.

В расчетах часто используют среднее значение N_вом (приложение 7).

Выбор режима работы начинают с определения максимально допустимой скорости движения, обусловленной пропускной способностью q_д машины

, км/ч

где В_р – рабочая ширина захвата машины;

g – урожайность убираемой с.х. культура, ц/га;

35

ЗАДАНИЕ № 5.

Разработка операционной технологической карты

1. Разработать операционную технологическую карту выполнения заданной технологической работы, максимально используя типовую операционную технологию и правила производства механизированных полевых работ.

Исходные данные:

Сельскохозяйственная работа……………………….

Состав агрегата……………………………………….

Размер поля (из задания №4):

длина L = …………………м

ширина А = ………………м

площадь F = ………………га

Уклон………….i = …………………….%

Удельное сопротивление к = …………..кН/м

Срок выполнения задания…………………

Методические указания по выполнению задания №5

Цель задания: подробно ознакомившись со схемой изложения материала в «Типовой операционной технологии и правилах производства механизированных полевых работ», по той же схеме разработать операционную технологическую карту на заданную работу, максимально использовав материал типовой операционной технологии.

При выполнении задания предварительно следует изучить по учебным пособиям раздел «Технология сельскохозяйственных механизированных работ» - [1, 2, 4, 5, 13] включая технологию выполнения заданной работы. Затем следует изучить соответствующую часть типовой операционной технологии (по указанию преподавателя). После этого приступают к составлению операционной технологической карты, выполняя необходимые расчеты и внося их в карту. Подробные пояснения приведены в [1,2,3,4,5,6,13].

Выполняют карту (см. форму 5.1) на чертежной или миллиметровой бумаге размером 594х420 мм, а обоснование принятых решений, отдельные расчеты приводят в пояснительной записке.

Операционная технологическая карта (в соответствии с типовой операционной технологией) включает следующие разделы (карты):

1. агротехнические требования;

2. комплектование агрегата (выбор состава и режима работы);

3. подготовка агрегата к работе;

4. подготовка поля к работе;

5. порядок работы агрегата на загоне;

6. контроль и оценку качества работы;

7. указания по охране труда (техника безопасности и противопожарные мероприятия);

34

,

где Б_i – балансовая стоимость i-й машины, руб;

А, Р – доли отчислений (отчисления в %, деленные на 100) от балансовой стоимости i-й машины соответственно на амортизацию и ремонт;

Т_ri – годовая загрузка i-й машины, ч;

m_j – количество персонала, обслуживающего агрегат по j-му разряду тарифной сетки, чел;

f_j – тарифная ставка по j-му разряду со всеми начислениями, руб/ч;

N_ен – номинальная мощность двигателя трактора, кВт;

G_ен – удельный расход топлива, кг/(кВт.ч);g

ξN_e – коэффициент загрузки двигателя (на полевых работах – 0,8; на транспортных и погрузочно-разгрузочных работах – 0,5). Если известна норма расхода топлива g га, то вместо N_ен, g_ен, ζ_ен подставляют ее.

Приведенные затраты, учитывающие не только эксплуатационные издержки, но и долю капитальных вложений, приходящихся на 1 га, определяют по формуле:

S_по = S_o + , руб/га.

где Е – коэффициент эффективности капитальных вложений (Е=0,15+0,25);

Контрольные вопросы к заданию № 4

1. Как определить чистое рабочее время за смену Т_р?

2 Как определить значения коэффициентов τ_пов, τ_то, τ_пер?

3. Если известны τ_пов, τ_то, τ_пер и Т_р, как определить Т_то, Т_пов, Т_пер?

4. Как определить величину сменной производительности агрегата W_см?

5. Как определить погектарный расход топлива g_га?

6. Как определяют затраты труда З_т и механической энергии А_ут на единицу выполненной работы?

7. Из каких элементов складываются эксплуатационные (прямые) затраты на единицу выполненной работы?

8. Из каких элементов складываются приведенные затраты?

27

Затем выясняют интервал технологически допустимых рабочих скоростей (приложение 7).

Определяют приведенное тяговое сопротивление машины. Для машин, имеющих рабочие органы, перемещающиеся в земле (СН-4Б, ККУ-2А «Дружба» и т.п.), его определяют по формуле:

R_{a пр} = R_м + R_f + R_пр, кН

а для остальных машин:

R_{a пр} = R_f + R_пр, кН

где R_м – тяговое сопротивление рабочих органов машины, перемещающихся в земле, кН;

R_f – сопротивление перекатыванию, кН;

R_пр = Р_пр – дополнительное тяговое усилие, которое мог бы развить трактор за счет мощности, передаваемой через ВОМ, кН

R_м = а В_р К_о,

где а – величина заглубления рабочих органов, м;

В_р – суммарная величина захватов рабочих органов, м;

К_о - удельное сопротивление почвы, кН/м;

R_f = G_м f_м,

где G_м - эксплуатационный вес машины, кН (В него входит и вес собираемого в бункеры, кузовы материала или распределяемого пополю);

f_м - коэффициент сопротивления качению;

R_пр = ,

Прежде чем подсчитать R_пр по приведенной формуле, определяют

Р`<sub>кр</sub> = Р`_кн – G *f,

При подсчете Р`_кн передаточное число ί_т выбирают так, чтобы скорость движения агрегата не выходила за пределы технологически допустимой.

Если Р`_кр > (R_м + R_f), то R_пр подсчитывают по формуле

R_пр = ,

где n = n_н + (n_x – n_н) ,

Величину коэффициента использования силы тяги трактора определяют по формуле

,

Коэффициент загрузки двигателя находят из соотношения

,

где N_e = , кВт

28

η- коэффициент буксования;

δ – буксование, %. Определяют его по тяговой характеристике (при Р_кр=R_м + R_f)

V_р =,

Полный к.п.д. трактора определяют по формуле

,

Возможность преодоления трактором наибольшего угла подъема, имеющегося на участке, на низшей рабочей передаче, проверяют по известной формуле

sin α=,

Более точная методика расчета некоторых тягово-приводных агрегатов приведена в [4, стр.63-70].

Контрольные вопросы к заданию № 3

1. Каким требованиям должен удовлетворять правильно составленный агрегат?

2. Как выбирается основная рабочая передача трактора?

3. Что называют удельным тяговым сопротивлением агрегата?

4. Как определить оптимальную ширину захвата агрегата и потребное количество машин для его составления?

5. Как определить удельное тяговое сопротивление плуга при различных скоростях?

6. Как определить фронт и тяговое сопротивление сцепки?

7. Что определяют фактический и оптимальный коэффициенты использования силы тяги?

8. Как определить тяговое сопротивление агрегата?

9. Как определить наибольший угол подъема, преодолеваемый трактором на низшей рабочей передаче?

10. Как определить производительность агрегата за один час чистого рабочего времени?

11. Как определяют приведенное тяговое сопротивление приводных машин?

12. Как определить полный и тяговый к.п.д. трактора при работе с приводной машиной?

33

S_вм - стоимость вспомогательных материалов (шпагат, проволока, тара и др.), расходуемых при работе агрегата, руб/га;

S₃ – расход на заработную плату рабочим-механизаторам вспомогательным рабочим, обслуживающим агрегат, руб/га/

ΣS_a = S_ат + S_асц + S_ам n_м, руб/га

ΣS_рт = S_pтт + S_рсц + S_рм n_м, руб/га

где S_ат, S_асц, S_ам – отчисления на амортизацию трактора, сцепки, сельхозмашины, руб/га;

S_pтт, S_рсц, S_рм – отчисления на текущий ремонт и техническое обслуживание трактора, сцепки, сельхозмашины, руб/га;

n_м – количество сельскохозяйственных машин в агрегате.

Размер отчислений на амортизацию, а также на текущий ремонт и техническое обслуживание трактора определяют по формулам:

S_ат =, S_ртт = ,

где Б – балансовая стоимость трактора (цена по прейскуранту с добавлением 10-12% на торговые и транспортные расходы);

а_р, а_к, а_тр, а_то – нормы годовых отчислений на реновацию, капитальный ремонт, текущий ремонт, техническое обслуживание трактора, % [4. стр.3. табл.1.50,1.51,1.52,1.53] [2,4];

Т_г – нормативная годовая загрузка трактора [2,4];

W – часовая норма выработки, га/ч;

Аналогично подсчитываются отчисления и по другим машинам агрегата. Следует обратить внимание на то, что отчислений на капитальный ремонт сельскохозяйственных машин не делают.

Затраты на топливо и смазочные материалы, в расчете на 1 га подсчитывают по формуле:

S_тс = g_га Ц_т, губ/га,

где Ц_т – комплексная цена 1 кг топлива, руб/кг.

Комплексная цена 1 кг топлива включает расходы на основное, пусковое топливо и смазочные материалы

S_вм = g_в Ц_в, руб/га,

где g_в – расход вспомогательных материалов, кг/га;

Ц_в – цена, руб/кг;

Затраты на основную зарплату обслуживающего агрегат персонала с учетом надбавки за классность трактористам-машинистам определяют по формуле

S_з = К(К_нк m_мех + m_в f₂/W_см, руб/га

где К – коэффициент, учитывающий начисления на зарплату;

К_нк – коэффициент, учитывающий надбавку за классность (1,2 и 1,1 соответственно, для трактористов-машинистов первого и второго классов);

f₁, f₂ – дневные тарифные ставки соответственно, трактористов-машинистов и вспомогательных рабочих за сменную норму на рассматриваемой с.х. работе.

Эксплуатационные затраты могут быть подсчитаны по обобщенной формуле:

32

где - фактические затраты времени;

Подставив найденные выше величины в формулу, находят Т_р, а затем определяют другие составляющие рационального баланса времени смены

Т_пов = τ_пов Т_р;

Т_пер = τ_пер Т_р;

Т_то = τ_то Т_р;

Т_под = τ_под Т_р;

Т_оч = τ_оч Т_р;

Технически обоснованная норма выработки

W_см = ω Т_р, га/смена

2. Норму расхода топлива на га выполненной работы определяют по формуле:

g_га = (G_тр Т_р + G_{т пов} Т_пов + G_{т пер} Т_пер + G_то Т_то) / W_см,

где G_тр, G_{т пов}, G_{т пер}, G_то –часовой расход топлива при работе агрегата, соответственно при рабочем ходе, на поворотах, при переездах с участка на участок, на остановках, кг/ч;

Т_о =Т_то + Т_оч + Т_кач + Т_рег + Т_тех + Т_отл + 0,5 Т_{то тр},

G_тр, G_{т пов}, G_{т пер} находят по тяговой характеристике, имея R_а, а также определив предварительно тяговое сопротивление агрегата при движении на повороте и при переездах. Для ориентировки см. [4, стр.106, табл.1.47];

G_то – берется из справочника; [4,стр.106,табл.1.47].

3. Затраты труда на единицу выполненной работы:

З_т = (m_мех + m_в) Т_см / W_см, чел.-ч/га

где m_мех, m_в – количество механизаторов и вспомогательных рабочих, обслуживающих агрегат, чел;

4. Затраты механической энергии на единицу выполненной работы, технологические (тяговые):

, кВт.ч/га

N_кр =, кВт

5. Эксплуатационные денежные затраты на единицу выполненной работы складываются из следующих элементов:

S_о = ΣS_a + ΣS_pт+ S_тс+ S_вм + S₃, руб/га

где ΣS_a – сумма амортизационных отчислений по всем элементам агрегата – трактор, сельскохозяйственная машина, сцепка, руб/га;

ΣS_pт– сумма затрат на текущий ремонт т техническое обслуживание, включая хранение по всем элементам агрегата, руб/га;

S_тс– стоимость топлива и смазочных материалов, расходуемых при работе агрегата, руб/га;

29

ЗАДАНИЕ № 4.

Расчет технико-экономических показателей

машинно-тракторного агрегата.

Определить технико-экономические показатели агрегата:

1. Сменную производительность W_см, га/см;

2. Погектарный расход топлива, g_га, кг/га;

3. Затраты труда на единицу выполненной работы, З_т, чел.-ч/га;

4. Затраты механической энергии на единицу выполненной работы (тяговую) А_ут, Дж/га;

5. Эксплуатационные (денежные) затраты на единицу выполненной работы S_о, руб/га и приведенные затраты S_оп, руб/га;

Исходные данные:

Сельскохозяйственные работы…………………………

Состав агрегата………………………………………….

Размеры поля…………………………………………….

Длина L=

Ширина А=

Срок выполнения задания……………………………..

Методические указания по выполнению задания №4

Цель задания: изучить влияние отдельных факторов на технико-экономические показатели рассматриваемого агрегата, познакомиться с методикой расчетов, показателями и нормативами.

Расчет ведется применительно к одному из тяговых агрегатов, скомплектованных в задании №3.

1. Сменную производительность определяют по формуле

W_см = 0,1 В_р V_р Т_р, га/смена

или

W_см = ω Т_р, га/смена,

где В_р – рабочая ширина захвата агрегата, м (из задания №3);

V_р – рабочая скорость движения агрегата, км/ч

(из задания №3);

Т_р – чистое рабочее время, м/ч;

ω – чистая часовая производительность агрегата, га/ч (из задания №3);

30

Чистое рабочее время определяют расчетом, основываясь на рациональном балансе времени смены, включающим в себя

Т_см=Т_пз+Т_р+Т_пов+Т_то+Т_пер+Т_под+Т_оч+Т_кач+Т_рег+Т_тех+Т_отл ,

где Т_см -ощее время смены,(Т_см=7ч.);

Т_пз- время регулярной подготовительно-заключительной работы;

Т_р- чистое рабочее время;

Т_пов- время на холостые повороты и заезды в загоне;

Т_то- время на циклические технологические остановки;

Т_пер- время на внутрисменные переезды с участка на участок;

Т_под- время на замену технологических емкостей ( время подъезда и отъезда);

Т_оч- время на очитку рабочих органов;

Т_кач- время на проверку качества работы;

Т_рег- время на технические регулировки;

Т_тех- время на техническоеобслуживание машин агрегата на загоне;

Т_отл- время на отдых и личные надобности;

Затраты времени Т_пов, Т_то, Т_пер, Т_под, Т_оч зависят от Т_р и могут быть записаны так

τ_пов= Т_пов/Т_р;τ_то=Т_то/Т_р; τ_пер=Т_пер/Т_р;τ_под=Т_под/Т_р;τ_оч=Т_оч/Т_р;

В общем виде τ_i=Т_i/Т_р. Отсюда Т_i=τ_iТ_р

Основываясь на вышеизложенном, записывают

Т_р=(Т_см-(Т_пз+Т_кач+Т_рег+Т_тех+Т_отл))/(1+τ_пов+τ_пер+τ_то+τ_под+τ_оч),

Регулярное подготовительно-заключительное время включает в себя

Т_пз=Т_тотр+Т_тосхм+Т_пп+Т_пнк+Т_пн , ч

гдеТ_тотр,Т_тосхм время на ежесменное техническое обслуживание трактора и сельскохозяйственных машин агрегата [2]. Если ЕТО сельскохозяйственных машин проводит не тракторист, то Т_тотр и Т_тосхм перекрываются. В этом случае расчет берут большее время.

гдеТ_пп,Т_пнкТ_пн- затраты времени, соответственно, на подготовку к переезду, переезд в начале и в конце смены, получение наряда и сдача работы(Нормативными станциями РСФСР разработаны нормативы: Т_пл=3мин;Т_пнк=26мин;Т_пн=4мин);

Время на проверку качества работы и технологические регулировки

Т_кач=t_качn,Т_рег=t_регn,

где t_кач,t_рег- время на одну проверку, регулировку (берут по данным наблюдений; при выполнении задания принять условные цифры);

n- количество проверок, регулировок (в соответствии с технологией работы);

Время на технологическое обслуживание на загоне Т_тех учитывают только для тех машин, узлы которых в течение смены требуют ухода (смазка, подналадка).

31

Время на отдых и личные надобности принимают равным Т_отл=15-20мин[2, 4].

Коэффициент холостых поворотов и заездов на загоне

τ_пов=Т_пов/Т_р=t_повV_р/(3,6L),

где t_пов- время одного поворота, с[8] (можно это время определить и расчетом, найдя среднюю длину поворота и скорость холостого хода агрегата на повороте);

L – средняя длина гона, м (см. исходные данные);

Коэффициент внутрисменных переездов с участка на участок (с поля на поле)

τ_пер= (L_перω)/(F_срV_тр),

где L_пер- расстояние одного переезда, км;

F_ср – средняя площадь участка, га;

V_тр- транспортная скорость агрегата, км/ч (обосновать);

ω – га/ч (определена в начале задания);

Для определения L_пер и F_ср, имея длину L и ширину А участка (исходные данные), по таблице 1.45[4, cтр.102] обосновывают класс длины гона, а по нему в таблице 1.44[4, стр.101] находят L_пер и F_ср

Коэффициент технологических остановок

τ_то = τ_заг = t_заг ,

τ_то = τ_под = t_под ,

τ_то = τ_выг = t_выг ,

τ_то = τ_зам = t_зам ,

где t_заг, t_выг – время одной загрузки (выгрузки) сеялок, культиваторов, опрыскивателей, бункеров, комбайнов, мин [4, табл.46];

t_под – время одного подъезда агрегата к месту заправки семенами, удобрениями и т.п. и заездов в борозду, мин;

t_зам – время одной замены транспортного средства на уборке с одновременной погрузкой в транспортные средства силосных культур, сенажа, сена и т.п., мин;

ω – чистая часовая производительность, га/ч;

H – норма высева семян, внесения удобрений, опрыскивания, полива, кг/га;

g – урожайность убираемой культуры, ц/га;

V – суммарная вместимость семенных ящиков, туковых банок, резервуаров ополаскивателей, бункера комбайна, кузова транспортного средства, м;

γ – плотность, кг/м;

ψ – коэффициент использования емкости;

Коэффициент очистки τ_оч = ,