4.4 Кольчато-шпоровый трехсекционный каток зккш-6

Трактор “Беларусь” МТЗ-82 с унифицированной кабиной агрегатируют с кольчато-шпоровым трехсекционном катком 3ККШ-6.

Применяют для рыхления верхнего и уплотнения подповерхностного слоя почвы, разрушения корки, комков и выравнивания вспаханного поля.Каждая секция катка составлена из двух расположенных одна

за другой батарей с балластными ящиками. На ось передней батареи свободно надеты поочередно через промежуточные втулки шесть, а на ось задней батареи — семь стальных литых дисков со шпорами диаметром 520 мм. Диски задней батареи смещены на половину шага относительно дисков передней батареи, что облегчает самоочищение катка от налипшей между дисками почвы.

Регулируя массу балласта, можно изменять удельное давление от 27

до 47 Н/см. Ширина захвата трех секций 6 м. одной —2 м, рабочая

скорость катка до 13 км/ч.

3. Комплектование и расчет состава МТА с применением ЭВМ

Комплектование пахотных агрегатов

Таблица 1

Характеристика условий применения	Агрегат
	трактор	с.-х. машина
Почва: легкий суглинок. Прикатывание предпосевных при возделывании яровых.	ДТ-75М МТЗ-82	КЗ К-10 3ККШ-6

Состав посевных агрегатов

Таблица 2

Длина гона	агрегат				Количество катков		Конструктивная ширина захвата
	Трактор	Сцепка	Каток
620	МТЗ-82	С11-У	3ККШ-6	2		6 м.
	ДТ-75М	–	КЗ К-10	1		10 м.

Почва по механическому составу легкий суглинок, то целесообразно с точки зрения производительности агрегата, использовать трактор ДТ-75М+КЗ К10 и МТЗ-82+ЗККШ-6.

1. Расчет состава агрегата: Трактор МТЗ-82 + 3ККШ-6

Тяговая характеристика - графически представленная зависимость между эксплуатационными показателями трактора.

Тяговое усилие (Р_крн) - усилие, развиваемое на прицепном или крюковом устройстве трактора.

Рассмотрим график тяговой мощности (N_кр) и находим на нем максимум. Через найденный максимум проводим вертикальную линию, которая отсекает на горизонтальной оси отрезок, равный номинальному тяговому усилию.

Определим основные эксплуатационные показатели трактора: V_p, N_кр, G_т, δ_%.

1. Рекомендуемая скорость движения машинно-тракторного агрегата при прикатывании почвы (справочное пособие приложение 3): от 7 до 15 км/ч.

2. Находим передачи трактора, соответствующие заданному скоростному режиму, по тяговой характеристике трактора:

2.1. Находим N_кр, когда N_кр→mах.

По графику (справочное пособие стр. 89) подходят IV (7), V (9), VI (11), VII (14) передачи.

3. Определяем тяговое усилие трактора (Ркр) на выбранных передачах и записываем в таблицу 3.

3.1.Определяем нормальное тяговое усилие Р_крн по тяговой характеристике (справочное пособие стр. 89).

3.2.Рассчитываем тяговое усилие трактора с учетом угла склона P_крα:

Р_кра = Р_крн – G_эксп sin α,

где Р_крн - нормальное тяговое усилие трактора,

G_эксп - масса трактора эксплуатационная (справочное пособие стр. 89) равна 3410кг,

α - значение угла склона равно 2,

sin 2 равен 0,035 (справ. пособие приложение 11).

P_крα ^IV = 1550 - 3410 0,035 = 1431 кгс

P_крα ^V = 1250 - 3410 0,035 = 1131 кгс

P_крα ^VI = 950 - 3410 0,035 = 831 кгс

P_крα ^VII = 690 - 3410 0,035 = 571 кгс

4.Рассчитаем максимальную ширину захвата агрегата на выбранных передачах В_mах. Непахотный агрегат:

где, P_крα - тяговое усилие трактора с учетом угла склона,

К - удельное сопротивление на непахотном агрегате (см задание) равно 75

= 1700/6=283 (кг/м)

= 75+2830,035=85

B_max^IV = 1431/85 = 17 м

B_max^V = 1131/85 = 13 м

B_max^VI = 831/85 = 10 м

B_max^VII = 571/85 = 7 м

5.Рассчитаем количество машин в агрегате n_м. Непахотный агрегат:

,

где В_mах - максимальная ширина захвата агрегата,

В_м - ширина захвата с/х машины (см. технические характеристики катка 3ККШ-6) равна 6 м.

n_м^IV = 17/6 = 2 шт.

n_м^V= 13/6 = 2 шт.

n_м^VI = 10/6 = 1 шт.

n_м^VII = 7/6 = 1 шт.

6. Рассчитаем тяговое сопротивление агрегата Rarp. Непахотный агрегат:

,

где К - удельное сопротивление на непахотном агрегате (см. задание) равно 75,

В_м - ширина захвата с/х машины (см. технические характеристики катка 3ККШ-6) равна 6 м,

n_м - количество машин в агрегате,

G_м - масса трактора эксплуатационная (справочное пособие стр. 89) равна 3410 кг,

α - значение угла склона (см. задание) равно 2,

sin 2 равен 0,035 (справ. пособие приложение 11),

G_cц - масса сцепки.

f - коэффициент сопротивления перекатыванию машин, орудий, сцепок (спр. пособие приложение 10). Для вспаханного поля f = 0,23

Для выбора сцепки необходимо найти фронт агрегата

Ф_аг = В_м (n_м - 1),

Ф_аг^IV= 6 (2 - 1) = 6 м

Ф_аг^V= 6 (2 - 1) = 6 м

Исходя из фронта агрегата выбираем сцепку С11-У (см. приложение 9)

массой 700кг.

R_aгр^IV = 75 62 + 341020,035 + 700(0,23 + 0,035) = 1324 кг

R_агр^V = 75 62 + 341020,035 + 700(0,23 + 0,035) = 1324 кг

R_агр^VI = 75 61 + 341010,035 + 0 = 570 кг

R_агр^VII = 75 6 1 + 341010,035 + 0 = 570 кг

7.Рассчитаем коэффициент использования тягового усилия трактора_и:

,

где R_агр - тяговое сопротивление агрегата,

P_крα - тяговое усилие трактора с учетом угла склона.

η_и ^IV = 1324/1431 = 0,93

η_и ^V = 1324/1131 = 1,17

η_и ^VI = 570/831 = 0,69

η_и ^VII = 570/571 = 0,99

Оптимальное значение η_и для гусеничных и тяжелоколесных тракторов равно 0,90-0,95, для легкоколесных - 0,87-0,93. Если полученное значение η_и превышает заданные пределы, то использование такого агрегата считается нерациональным и необходимо понижать количество машин в агрегате. Если полученное значение меньше заданного предела, то использование такого агрегата считается рациональным. В моем случае использование данного количества машин в агрегате невозможно, поэтому я уменьшу количество машин в агрегате:

R_aгр^V = 75 61 + 341010,035 + 0 = 570 кг

η_и ^V = 570/1131 = 0,50

Таблица 3

Передачи	Vp, км/ч	Pкрн кгс	Pкрα	Вmax	Пм, шт	Rагр кгс	ηи
IV	7	1550	1431	17	2	1324	0,93
V	9	1250	1131	13	1	570	0,50
VI	11	950	831	10	1	570	0,69
VII	14	690	571	7	1	570	0,99

2. Трактор ДТ-75М + КЗК10

Тяговая характеристика - графически представленная зависимость между эксплуатационными показателями трактора.

Тяговое усилие (Р_крн) - усилие, развиваемое на прицепном или крюковом устройстве трактора.

Рассмотрим график тяговой мощности (N_кр) и находим на нем максимум. Через найденный максимум проводим вертикальную линию, которая отсекает на горизонтальной оси отрезок, равный номинальному тяговому усилию.

Определим основные эксплуатационные показатели трактора: V_p, N_кр, G_т, δ_%.

1. Рекомендуемая скорость движения машинно-тракторного агрегата при прикатывании почвы (справочное пособие приложение 3): от 7 до 15 км/ч.

1.2. Рабочая скорость движения трактора ДТ-75М до 11,2 км/ч.

2. Находим передачи трактора, соответствующие заданному скоростному режиму, по тяговой характеристике трактора:

2.1. Находим N_кр, когда N_кр→mах.

По графику (справочное пособие стр. 89) подходят IV (7,3), V (8,2), VI (9), VII (11,2) передачи.

3. Определяем тяговое усилие трактора (Ркр) на выбранных передачах и записываем в таблицу 4.

3.1.Определяем нормальное тяговое усилие Р_крн по тяговой характеристике (справочное пособие стр. 89).

3.2.Рассчитываем тяговое усилие трактора с учетом угла склона P_крα:

Р_кра = Р_крн – G_эксп sin α,

где Р_крн - нормальное тяговое усилие трактора,

G_эксп - масса трактора эксплуатационная (справочное пособие стр. 89) равна 6370кг,

α - значение угла склона равно 2,

sin 2 равен 0,035 (справ. пособие приложение 11).

P_крα ^IV = 2430 - 6370 0,035 = 2207 кгс

P_крα ^V = 2070 - 6370 0,035 = 1847 кгс

P_крα ^VI = 1820 - 6370 0,035 = 1597 кгс

P_крα ^VII = 1380 - 6370 0,035 = 1157 кгс

4.Рассчитаем максимальную ширину захвата агрегата на выбранных передачах В_mах. Непахотный агрегат:

где, P_крα - тяговое усилие трактора с учетом угла склона,

К - удельное сопротивление на непахотном агрегате (см задание) равно 75

= 2900/10=290 (кг/м)

= 75+2900,035=85,15

B_max^IV = 2207/85,15 = 26 м

B_max^V = 1847/85,15 = 21 м

B_max^VI = 1597/85,15 = 18 м

B_max^VII = 1157/85,15 = 13 м

5.Рассчитаем количество машин в агрегате n_м. Непахотный агрегат:

,

где В_mах - максимальная ширина захвата агрегата,

В_м - ширина захвата с/х машины (см. технические характеристики катка 3ККШ-6) равна 6 м.

n_м^IV = 26/10 = 2 шт.

n_м^V= 21/10 = 2 шт.

n_м^VI = 18/10 = 1 шт.

n_м^VII = 13/10 = 1 шт.

6. Рассчитаем тяговое сопротивление агрегата Rarp. Непахотный агрегат:

,

где К - удельное сопротивление на непахотном агрегате (см. задание) равно 75,

В_м - ширина захвата с/х машины (см. технические характеристики катка 3ККШ-6) равна 10 м,

n_м - количество машин в агрегате,

G_м - масса трактора эксплуатационная (справочное пособие стр. 89) равна 6370 кг,

α - значение угла склона (см. задание) равно 2,

sin 2 равен 0,035 (справ. пособие приложение 11),

G_cц - масса сцепки.

f - коэффициент сопротивления перекатыванию машин, орудий, сцепок (спр. пособие приложение 10). Для вспаханного поля f = 0,23

Для выбора сцепки необходимо найти фронт агрегата

Ф_аг = В_м (n_м - 1),

Ф_аг^IV= 10 (2 - 1) = 10 м

Ф_аг^V= 10 (2 - 1) = 10 м

Исходя из фронта агрегата выбираем сцепку: гидрофицированная прицепная СГ-21 (см. приложение 9)

массой 1800кг.

R_aгр^IV = 75 102 + 637020,035 + 1800(0,23 + 0,035) = 2422 кг

R_агр^V = 75 102 + 637020,035 + 1800(0,23 + 0,035) = 2422 кг

R_агр^VI = 75 101 + 637010,035 + 0 = 973 кг

R_агр^VII = 75 101 + 637010,035 + 0 = 973 кг

7.Рассчитаем коэффициент использования тягового усилия трактора_и:

,

где R_агр - тяговое сопротивление агрегата,

P_крα - тяговое усилие трактора с учетом угла склона.

η_и ^IV = 2422/2207 = 1,09

η_и ^V = 2422/1847 = 1,31

η_и ^VI = 973/1597 = 0,60

η_и ^VII = 973/1157 = 0,84

Оптимальное значение η_и для гусеничных и тяжелоколесных тракторов равно 0,90-0,95, для легкоколесных - 0,87-0,93. Если полученное значение η_и превышает заданные пределы, то варианты такого агрегата исключаются, так как работа МТА невозможна из-за перегрузки двигателя трактора, следовательно, необходимо понижать количество машин в агрегате. Если полученное значение меньше заданного предела, то использование такого агрегата считается рациональным. В моем случае использование данного количества машин в агрегате невозможно, так как η_и > 0,95, поэтому я уменьшу количество машин в агрегате:

R_агр^IV = 75 101 + 637010,035 + 0 = 973 кг

R_агр^V = 75 101 + 637010,035 + 0 = 973 кг

η_и ^IV = 973/2207 = 0,44

η_и ^V = 973/1847= 0,52

Таблица 4

Передачи	Vp, км/ч	Pкрн кгс	Pкрα	Вmax	Пм, шт	Rагр кгс	ηи
IV	7,3	2430	2207	26	1	1324	0,44
V	8,2	2070	1847	21	1	570	0,52
VI	9	1820	1597	18	1	570	0,60
VII	11,2	1380	1157	13	1	570	0,84