Уманський національний університет садівництва

Інженерно-технологічний факультет

Кафедра

«Процеси, машини і обладнання агропромислового виробництва»

Методичний посібник

для виконання лабораторних робіт з дисципліни

Експлуатація машин і обладнання

Частина 1

Експлуатаційні властивості та

комплектування машинних агрегатів

для студентів напряму

6.100102 - «Процеси, машини та обладнання

агропромислового виробництва»

УМАНЬ-2011

УДК 631.3

Експлуатація машин і обладнання. Частина 1. Експлуатаційні властивості та

комплектування машинних агрегатів: Методичний посібник для студентів напряму підготовки 6.100102 - «Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва». - Умань: Уманський національний університет садівництва, 2011. - 60 с.

Укладачі:

Оляднічук Р.В.

Мелентьєв О.Б.

Дідур В.В.

Рецензент:

Гончаренко П.В. – кандидат технічних наук, доцент кафедри процеси, машини і обладнання агропромислового виробництва, Уманського НУС.

Третяк В.М. – кандидат технічних наук, завідувач лабораторії мобільної енергетики ННЦ «ІМЕСГ» УААН

Ухвалено на засіданні методичної комісії інженерно-технологічного факультету Уманського НУС (протокол № _3_ від «20» грудня 2010 року).

У методичному посібнику наведено комплекс лабораторних робіт в яких висвітлено основні положення експлуатація машин і обладнання, використання машинних агрегатів у сільському господарстві. Мета виконання робіт закріпити і поглибити знання студентів про основні експлуатаційні енергетичні показники трактора, опанувати методику розрахунку складу і вибору режиму роботи орних агрегатів, методику розрахунку та обґрунтування режиму роботи тягово-приводного машинно-тракторного агрегату, ефективності використання агрегатів та витрати палива на одиницю виконаної роботи, визначення кількості автомобілів для перевезення зерна від зернозбиральних комбайнів при їх груповій роботі.

Методичний посібник може бути корисним студентам інженерно-технологічних та агрономічних факультетів для самостійної підготовки до занять з курсу машино використання в рослинництві а також інженерам механікам сільськогосподарських підприємств.

Оляднічук Р.В.©

Мелентьєв О.Б.©

Дідур В.В.©

Зміст

Вступ……………………………………………………..…………………..................2

Лабораторна робота №1. Тема : РОЗРАХУНОК ПОКАЗНИКІВ ТЯГОВИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТРАКТОРА…………………………………………………..…3

Лабораторна робота №2. Тема : РОЗРАХУНОК СКЛАДУ ОРНИХ АГРЕГАТІВ……………………………………………………………..……….……14

Лабораторна робота №3. Тема : ВИБІР РЕЖИМУ РОБОТИ ТЯГОВО-ПРИВОДНОГО АГРЕГАТУ……………….………………………………………..19

Лабораторна робота №4. Тема : РОЗРАХУНОК ПРОДУКТИВНОСТІ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТУ І ВИТРАТИ ПАЛИВА……...……...23

Лабораторна робота №5.Тема : РОЗРАХУНОК ПОТРЕБИ В ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБАХ ДЛЯ ОБСЛУГОВУВАННЯ ЗЕРНОЗБИРАЛЬНИХ КОМБАЙНІВ………………………………...…………...31

Лабораторна робота №6. Тема : ПРОЕКТУВАННЯ ІНЖЕНЕРНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ………………………….…………………….……39

Додатки……………………………………………………………….……………49

Список рекомендованої літератури……………………..………….60

ВСТУП

Удосконалення та докорінне поліпшення матеріально-технічної бази сільськогосподарських підприємств різних форм господарювання сприятиме успішному виконанню завдань щодо збільшення виробництва продукції рослинництва та тваринництва, поліпшенню її якості, підвищенню продуктивності праці в сільському господарстві.

Правильне висвітлення організаційно-економічних основ раціонального використання машинного парку, освоєння необхідних і найбільш поширених експлуатаційних розрахунків та творче впровадження науково обґрунтованих систем у практику виробництва убезпечують високоефективне використання техніки. Це створює умови для оптимізації агротехнічних строків проведення польових робіт при високоякісному виконанні виробничих процесів для одержання високих урожаїв сільськогосподарських культур з мінімальними затратами праці.

Використання машинних агрегатів у сільському господарстві характеризується рухом різних матеріальних систем та дією багатьох закономірностей. Тому використання машин у механізованих технологічних процесах ґрунтується на глибоких знаннях таких дисциплін, як "Сільськогосподарські та меліоративні машини", "Трактори і автомобілі", «Нафтопродукти й технічні рідини», "Основи землеробства і тваринництва", "Економіка сільського господарства", "Організація сільського господарства", "Планування та управління в сільськогосподарських підприємствах", "Основи інженерного менеджменту", а також фундаментальних технічних предметів.

Основні напрями подальшого розвитку науки і предмета - розробка та вирішення питань удосконалення використання технічного потенціалу на основі впровадження нових прогресивних технологій, оптимального проектування і планування виробничих процесів в умовах їх комплексної механізації й автоматизації з використанням ЕОМ, оперативного у правління МТА і МТП шляхом розвитку АСУ. Удосконалення сільськогосподарської тех­ніки має бути спрямоване на високоякісне виконання технологічних операцій та підвищення продуктивності й поліпшення умов праці механізаторів, підвищення надійності й довговічності машин, їх пристосованість до технологічного та технічного обслуговування і діагностування. Слід докорінно змінити ставлення до проблеми зростаючих витрат енергетичних ресурсів при різних технологіях вирощування сільськогосподарських культур.

Впровадження інтенсивних технологій супроводжується значним (у 1,5 рази і більше) зростанням витрат ресурсів на 1 га посіву. Водночас у зв'язку з нестійкістю землеробства у більшості областей України не завжди забезпечується відповідний приріст урожайності, що призводить до підвищення собівартості продукції та забруднення навколишнього середовища.

Лабораторна робота №1 Тема : розрахунок показників тягових властивостей трактора

Мета роботи: Закріпити і поглибити знання про основні експлуатаційні енергетичні показники трактора з кількісною оцінкою впливу потужності двигуна, вибраної передачі, конструкції ходової частини на його тягові властивості залежно від агрофону, стану ґрунту та схилу місцевості. Засвоїти методику розрахунку цих показників.

Загальні відомості

Номінальну дотичну силу тяги Р_дн (кН) на ободі ведучого колеса для обраної передачі трактора визначають за формулою:

, (1.1)

де n_ен – номінальна потужність двигуна, кВт; i_т - передаточне число трансмісії; - механічний ККД трансмісії (для колісних тракторів = 0,78-0,92; для гусеничних з урахуванням втрат на тертя в шарнірах гусеничних ланцюгів =0,76-0,88; трактора ДТ-175С із включеним гідротрансформатором ⁼ 0,86, заблокованого = 0,96; п_н - номінальна частота обертання колінчастого вала двигуна, ; r_к - радіус кочення ведучого колеса (зірочки) трактора, м.

Для колісних тракторів на пневматичних шинах

, (1.2)

де - радіус посадочного кола сталевого обода колеса, м;

- коефіцієнт усадки пневматичних шин низького тиску: на твердому ґрунті він дорівнює 0,70, на стерні - 0,75, на зораному полі - 0,80;

- висота поперечного профілю шини, м.

Для гусеничних тракторів радіус кочення приймають таким, що дорівнює радіусу початкового кола ведучого зубчастого колеса (зірочки).

Максимальну силу зчеплення Р_зч (кН) ведучого механізму (рушія) трактора визначають за формулою:

Р_зч=μG_зв, , (1.3)

де μ - коефіцієнт зчеплення ведучого механізму з ґрунтом (таблиця 1); G_зв - зчіп­на вага трактора, кН.

Зчіпна вага гусеничних і колісних тракторів з усіма ведучими колесами дорівнює їхній експлуатаційній вазі. Для колісних тракторів з однією ведучою віссю

G_зв ≈ (2/3)G, (1.4)

де G - експлуатаційна вага трактора, кН.

Рушійну силу Р_руш знаходять порівнянням числових значень Р_дн та Р_зч. Вона дорівнює меншій з них.

При Р_дн ≤ Р_зч зчеплення достатнє й Р_руш = Р_дн. Якщо Р_дн > Р_зч, то зчеплення недостатнє і Р_руш = Р_зч. У першому випадку Р_дн може бути повністю використана для тягової роботи, а в іншому - тільки частина її, що дорівнює Р_зч

Частина дотичної сили тяги Р_нзч (кН), яка не може бути використана при недостатньому зчепленні рушіїв трактора з ґрунтом, становить:

Р_{нзч =} Р_дн - Р_зч,, (1.5)

Опір пересуванню (кН) трактора дорівнює: =fG, (1.6)

де f - коефіцієнт опору коченню трактора (див. табл. 1).

Опір руху трактора на підйом Р_α (кН) визначають за формулою:

Р_α=± iG,, (1.7)

де і - нахил місцевості в сотих частках одиниці.

Знак плюс у формулі (1.7) беруть при русі трактора на підйом, а знак мінус - при спуску.

Таблиця 1.1

Коефіцієнти зчеплення μ та опору коченню f тракторів за різних умов руху

Умови руху	Колісні трактори		Гусеничні трактори
	μ	f	μ	f
Дорога: 3 цементо-бетонним або ас- фальто-бетонним покриттям	0,7-0,8	0,018-0,022	1,0	-
Із щебенистим або гравійним покриттям	0,7-0,8	0,030-0,040	1,0	-
бруківка	0,6-0,7	0,035-0,045	-	-
ґрунтова суха	0,6-0,7	0,03-0,05	0,9	0,05-0,07
Сніжна укатана	0,3	0,03	0,6-0,8	0,6-0,07
Цілина, переліг, тверда дернина, дуже ущільнена стерня	0,8- 0,9	0,03 -0,06	1,0	0,05 -0,07
Стерня нормальної вологості, поле з-під кукурудзи і соняшнику	0,7 -0,8	0,06 -0,08	0,9 -1,0	0,07 -0,09
Волога стерня	0,6-0,7	0,08-0,10	0,9	0,08-0,11
Злежана рілля	0,5-0,6	0,10-0,12	0,7	0,07-0,08
Свіжозоране поле	0,4-0,5	0,18-0,22	0,8	0,12-0,14
Підготовлене для сівби поле, чистий пар, поле після збирання картоплі	0,5 -0,7	0,16 -0,20	0,6 -0,8	0,10 -0,12
Сухий пісок	0,3	0,15-0,25	0,4-0,5	0,10-0,12
Глибока грязь	0,1	0,25-0,30	0,3-0,5	0,10-0,25
Глибокий сніг	-	0,23-0,30	-	0,09-0,22
Торфово-болотна осушена цілина	-	-	0,4-0,6	0,11-0,14

Примітка: При роботі на пухких ґрунтах коефіцієнт опору коченню для тракторів з чотирма ведучими колесами на 10-15% менший від наведених значень.

Тягове зусилля трактора (силу, що використовується для переміщення робочої машини) Р_Т (кН) на кожній із передач при роботі трактора в заданих умовах обчислюють за формулою:

_, (1.8)

Це рівняння називають тяговим балансом трактора (без урахування сил опору повітряного середовища та інерції).

Поряд із тяговим зусиллям (силою тяги) трактора важливою енергетичною характеристикою є й швидкість руху. Розрізняють теоретичну і робочу швидкості руху. Теоретичну швидкість (км/год) обчислюють за формулою:

, (1.9)

а робочу (км/год.) загалом на всіх передачах:

, (1.10)

де п_д - фактична частота обертання колінчастого вала двигуна, хв ;

δ - буксування ведучого механізму, %.

При визначенні тягових показників тракторів ГОСТ 7057-81 регламентує такі граничні значення буксування: максимальне тягове зусилля обмежується буксуванням 15 і 30% відповідно для гусеничних і колісних тракторів. За вимогами агротехніки буксування при номінальному тяговому зусиллі не повинно перевищувати 16, 14 і 3% відповідно для колісних тракторів 4К2, 4К4 і гусеничних.

В умовах достатнього зчеплення п_д = п_п, а при недостатньому, коли Р_руш = Р_зч.

, (1.11)

де n_хх- максимальна частота обертання колінчастого вала на холостому ходу двигуна, хв .

Для визначення буксування слід, використовуючи таблиці тягових характеристик тракторів, побудувати графік δ = f(Р_T) (рис. 1) і за його допомогою відшукати δ , що відповідає певному значенню Р_T на встановленій передачі та при роботі на зазначеному агрофоні.

Тягова потужність N_Т (кВт) дорівнює: , (1.12)

Рис. 1. 1.Зміна буксування трактора від сили тяги:

1 – рух, на полі підготовленому для сівби; 2 – рух по стерні.

Втрати потужності в трансмісії зумовлені силами тертя в підшипниках, зубчастих зчепленнях коробки зміни передач, диференціала, а також перемішуванням масла в картерах передач. Ці втрати N_ТР (кВт) визначають за значенням ККД трансмісії:

, (1,13)

При визначенні втрат потужності в трансмісії величину за достатнього зчеплення приймають рівною , а за недостатнього - визначають за формулою:

, (1,14)

Втрати потужності на самопересування трактора (кВт) залежать від ваги трактора, властивостей та стану поверхні, по якій він рухається, стану ходового апарата. їх визначають за формулою:

, (1.15)

Втрата потужності на подолання підйому (кВт) становить:

, (1.16)

а на буксування N_δ (кВт):

, (1.17)

Потужність двигуна (кВт), що не використовується за умовами зчеплення, визначають за рівнянням:

, (1.18)

Тяговий ККД трактора становить:

, (1.19)

Для умов достатнього зчеплення N_е = N_ен, а при недостатньому –

N_е = N_еμ

Питому витрату палива на одиницю тягової потужності g_T в (г/кВт·год) розраховують за формулою:

, (1.20)

де G_п - годинна витрата палива двигуном трактора, кг/год.

Годинну витрату палива приймають за швидкісною або регуляторною характеристикою двигуна при N_ен за умов достатнього зчеплення та N_eμ - при недостатньому зчепленні рушіїв із ґрунтом.

Рис. 1. 2. Визначення годинної витрати палива за регуляторною характеристикою двигуна.

Результати розрахунків заносять у таблицю 1.2.

У прямокутних координатах будують графік тягового балансу трактора. Для цього по осі абсцис відкладають значення коефіцієнта зчеплення μ рушія з ґрунтом, а по осі ординат - складові тягового балансу Р_дн, Р_зч, Р_f , Р_а для двох станів поля. На графіку позначають зони достатнього і недостатнього зчеплення, а також силу тяги Р_T трактора. Точка перетину прямої Р_зч з прямими Р_дн розмежовує зони достатнього і недостатнього зчеплення.

Рис. 1.3. Графік тягового балансу трактора:

І - зона недостатнього зчеплення (Р_дн > Р_зч);

II - зона достатнього зчеплення (Р_дн < Р_зч).

Порівнюючи результати розрахунків, виявляють причини зміни тягової потужності трактора при роботі в одних і тих самих ґрунтових умовах, але на різних передачах, а також в неоднакових ґрунтових умовах, але на одній передачі.

Рис. 1.4. Зміна енергетичних показників трактора на робочій передачі :

1- поле, підготовлене для сівби (зчеплення недостатнє);

2- стерня нормальної вологості (зчеплення достатнє).

На рис. 1.4 показано зміну енергетичних показників трактора залежно від агрофону на передачі. Із наведених діаграм видно, що при русі на стерні нормальної вологості порівняно з рухом на полі, підготовленому для сівби, тягова потужність і тяговий ККД трактора більші, а питома витрата палива менша.

Погіршення тягово-зчіпних властивостей ходового апарата тракторів при недостатньому зчепленні, що зумовлює зменшення тягової потужності, водночас є й екологічно небезпечним. Так, підвищене буксування ходового апарата в умовах недостатнього зчеплення призводить до збільшення витрати палива, а пропорційно до витраченого палива зростають і викиди токсичних речовин із відпрацьованими газами. Крім того, підвищене буксування зумовлює утворення більш глибокої колії, руйнування ґрунту, його перетирання й розпилення, знищення природного рослинного покриву. Відповідно підвищене колієутворення за певних умов може спричиняти виникнення водної ерозії ґрунту, а руйнування ґрунту, його розпилення та знищення природного рослинного покриву - вітрової ерозії.

При недостатньому зчепленні ведучого апарата трактора з ґрунтом слід передбачити заходи підвищення його тягово-зчіпних властивостей, реалізація яких дала б змогу уникнути зменшення сили тяги. До цих заходів щодо колісних тракторів належать: застосування шин із широким профілем та здвоєних (спарених) коліс; зміна тиску повітря в шинах; використання додаткових пристроїв на колесах (накидні або каркасні грунтозачепи, розширювачі на передніх і задніх колесах) та напів гусеничний хід. Реалізація згаданих заходів сприяє збільшенню опорної контактної поверхні ходової частини тракторів.

Якщо трактори обладнані механічним чи гідравлічним довантажувачами ведучих коліс, то їх правильним використанням можна збільшувати зчіпну вагу трактора, що поліпшує зчіпні властивості тракторів, підвищує продуктивність агрегату та знижує витрату палива. Збільшити зчіпну вагу трактора, а отже, й силу зчеплення рушіїв із ґрунтом можна також начіплюванням додаткових вантажів на диски ведучих коліс, заповненням камер шин ведучих коліс рідиною (водою, а при температурі навколишнього повітря менш як 5°С - водним розчином хлористого калію) та закріплюванням на рамі трактора додаткового вантажу - баласту (трактори загального призначення).

Тягові показники тракторів можна поліпшити й блокуванням диференціала ведучих коліс та своєчасною заміною їх шин при спрацюванні грунтозачепів. Агрегатування тракторів з машинами, що мають активний привод робочих органів, з причепами і напівпричепами з активною віссю та начіпними і напівначіпними машинами також поліпшує тягово-зчіпні властивості. Збільшенню зчіпної ваги колісних тракторів сприяє й агрегатування їх з одновісними причепами.

Тягово-зчіпні властивості гусеничних тракторів та їх прохідність можна поліпшити за допомогою відповідних засобів залежно від умов руху трактора. Так, для підвищення прохідності на болотистих ґрунтах на гусениці встановлюють місцеві розширювачі у формі поперечин або спеціальні болотохідні гусениці. Поліпшити зчіпні властивості на льоду можна за допомогою спеціальних башмаків, які зменшують буксування і поперечне ковзання гусениць. Для поліпшення прохідності й тягово-зчіпних властивостей гусеничних тракторів при русі по глибокому сніговому покриву використовують гусениці з розширеними ланками або із спеціальними розширювачами, а при русі по сніговому покриву, який не перевищує висоти дорожнього просвіту, - вузькі гусениці. Установка на зимовий період баласту перед радіатором трактора зміщує центр маси гусеничного трактора уперед, внаслідок чого поліпшується прохідність по снігу.

Можливість реалізації ефективність зазначених заходів поліпшення тягово-зчіпних властивостей тракторів залежить насамперед від агротехнічних вимог, що висуваються до виконання певних механізованих робіт. При цьому належний ефект можна одержати як при впровадженні окремого заходу, так і комбінуванням цих заходів у різних варіантах.

Зміст і послідовність виконання роботи

Записати в зошиті назву роботи й одержати у викладача індивідуальне завдання, де мають бути вказані марка трактора та вихідні дані для розрахунку.

Розрахувати для основних передач трактора при двох заданих станах поля дотичну силу тяги, найбільшу силу зчеплення трактора з ґрунтом, рушійну силу, сили опору переміщенню трактора й опору руху трактора на підйом, силу тяги, робочу швидкість руху, тягову потужність і тяговий ККД трактора. Побудувати для основних передач трактора графік тягового балансу. Зробити висновки про тягові властивості трактора (надійність зчеплення ведучого апарата з ґрунтом, швидкість руху і тяговий ККД) та чинники, що впливають на їх величину. Виявити причини зміни тягової потужності трактора при роботі на одній передачі, але в неоднакових ґрунтових умовах та при роботі на різних передачах в однакових умовах.

У звіті подати відповідні розрахунки, графіки і схеми та вказати найдоцільніші заходи поліпшення тягово-зчіпних властивостей трактора.

Запитання для перевірки знань

1. Як визначити номінальну дотичну силу тяги трактора?

2. Як утворюється рушійна сила трактора і чим визначаються її межі?

3. Що таке буксування трактора і які його гранично допустимі значення?

4. Як визначити тягове зусилля трактора?

5. Як розрахувати робочу швидкість трактора в умовах достатнього і недостатнього зчеплення?

6. Які особливості розрахунку втрат потужності в трансмісії за різних умов руху трактора?

7. Що таке коефіцієнт корисної дії трактора?

8. Як розрахувати питому витрату палива на одиницю тягової потужності трактора?

9. Назвіть заходи, що сприяють поліпшенню тягово-зчіпних властивостей тракторів.

Результати розрахунків заносять у таблицю.

Таблиця 1.2.

Експлуатаційні показники трактора _________.

Показники	Поле, підготовлене для сівби					Стерня нормальної вологості
	Передача					Передача
Передаточне число
Рдн , кН
Рзч, кН
Рруш, кН
Зчеплення: Д- достатнє; Н-недостатнє
Рнзч, кН
Рf, кН
Рa, кН
Рт, кН
, км/год
nД, хв ־¹
δ, %
, км/год
кВт
Nеμр, кВт
, кВт
, кВт
, кВт
, кВт
Gп , кг/год

Таблиця 1.3.

Індивідуальні завдання до лпз №1 «Розрахунок показників тягових властивостей трактора»

Варіант №	Марка трактора	№ передачі	Нахил місцевості, і	Агрофон*
1	МТЗ-1021	І-2, І-3, ІІ-1, ІІ-2	0,02	1, 2
2	Т-70 С	4, 6, 7, 8	0,03	1, 2
3	Т-40 АМ	1, 2, 3, 4	0	1, 2
4	ЮМЗ-6 КМ	5р, 1, 2, 3	0,01	1, 2
5	ДТ-75 М	1, 3, 5, 7	0,03	1, 2
6	МТЗ-80	4, 5, 6, 7	0,02	1, 2
7	МТЗ-82	2, 4, 6, 8	0,01	1, 2
8	Т-150	ІІр1п, ІІр2п, ІІр3п, ІІІр1п	0,01	1, 2
9	МТЗ-142	6, 7, 8, 10	0,03	1, 2
10	Т -150К	ІІр1п, ІІр2п, ІІр3п, ІІр4п	0,04	1, 2
11	Т-4А	3, 5, 7, 8	0,01	1, 2
12	МТЗ-950	І-2, І-3, ІІ-1, ІІ-2	0,01	1, 2
13	Т-70 С	3, 5, 7, 8	0,01	1, 2
14	Т-40 АМ	1, 2, 3, 4	0,03	1, 2
15	ЮМЗ-6 КМ	5р, 1, 2, 3	0,04	1, 2
16	ДТ-75 М	2, 4, 6, 7	0,01	1, 2
17	МТЗ-80	5, 7р, 8р, 7	0,01	1, 2
18	МТЗ-82	3, 4, 5, 7	0,04	1, 2
19	Т-150	ІІр1п, ІІр2п, ІІр3п, ІІІр1п	0,02	1, 2
20	МТЗ-142	9, 10, 11, 12	0,01	1, 2
21	Т -150К	ІІр2п, ІІр3п, ІІр4п, ІІІр1п	0,01	1, 2
22	Т-4А	2, 4, 6, 8	0,03	1, 2
23	МТЗ-82	2, 5, 7р, 8	0,03	1, 2
24	МТЗ-80	4, 7р, 6, 8р	0,04	1, 2
25	Т-70 С	5, 6, 7, 8	0,02	1, 2

*агрофон:

1 - поле, підготовлене для сівби;

2 - стерня нормальної вологості

Лабораторна робота №2

Тема : розрахунок складу орних агрегатів

Мета роботи: Опанувати методику розрахунку складу і вибору режиму роботи орних агрегатів.

Загальні відомості

Для машинно-тракторних агрегатів, до складу яких входять знаряддя з лемішно-полицевою поверхнею, використовують два варіанти розрахунків. Згідно з першим спочатку визначають тяговий опір R_кор (кН), що припадає на один корпус:

, (2.1)

де - питомий тяговий опір плуга на обраній швидкості руху, кН/м² ; h_об - глибина оранки, м; в_kор - ширина захвату корпусу, м; g_к = G_пл / п_кор - вага плуга, що припадає на один корпус, кН; G_пл - вага плуга, кН; п_кор - кількість корпусів плуга, який визначено для агрегатування; c - коефіцієнт, який враховує масу ґрунту на корпусах плуга (залежно від глибини оранки с = 1,1-1,4; при h_об= 0,22-0,25 м коефіцієнт с - 1,2); і - нахил місцевості, соті частки одиниці.

Кількість плужних корпусів, що нормально завантажать трактор на вибраній передачі (із заокругленням до найближчого цілого меншого числа), визначають за формулою:

, (2.2)

де - номінальне тягове зусилля трактора на горизонтальній ділянці і вибраній передачі, кН; G - експлуатаційна вага трактора, кН.

Заокругленням до найближчого цілого меншого числа забезпечується резерв тяги, необхідної для подолання можливого тимчасового підвищення опору. Остаточно тяговий опір знаряддя (кН) дорівнює:

, (2.3)

Питомий тяговий опір плуга з урахуванням швидкості руху агрегату визначають за формулою:

, (2.4)

де - питомий тяговий опір плуга при швидкості руху = 5 км/год, кН/м² - робоча швидкість агрегату, км/год.

На питомий тяговий опір плугів значною мірою впливає механічний склад ґрунту. Чим більше у ґрунті фізичної глини, тим більший питомий тяговий опір плугів (таблиця 1).

За другим варіантом розраховують ширину захвату агрегату:

, (2.5)

де В_тах - розрахункова ширина захвату агрегату, м ;

- вага плуга, яка припадає на 1 м ширини захвату, кН/м.

Кількість корпусів визначають за формулою:

, (2.6)

Потім за формулою (3) розраховують тяговий опір плуга.

За наведеною схемою ведуть розрахунок причіпних тягових орних агрегатів.

При розрахунку начіпних агрегатів враховують, що частина маси начіпного плуга передається на трактор, зумовлюючи підвищення опору його переміщенню. Питомий опір начіпних машин завдяки меншій їхній масі порівняно з однотипними причіпними за однакового робочого захвату нижчий приблизно на 15-20%.

Для начіпних плугів:

, (2.7)

, (2.8)

де - коефіцієнт, що враховує вплив довантаження трактора начіпними машинами на опір пересуванню (при оранці =0,5—1,0);

f - коефіцієнт опору коченню трактора.

Таблиця 2.1.

Питомий опір плугів при швидкості руху 5 км/год, кН/м2

Розрахувавши робочий тяговий опір орного агрегату звертаються до таблиць тягових характеристик трактора й ведуть пошук основної робочої передачі. У згаданих таблицях наведено тягові показники тракторів на основному швидкісному режимі двигуна (тобто при повній подачі палива) та режимах експлуатації трактора при N_Т = 0,8 ; N_Т = 0,9 і . Режим експлуатації при N_Т = 0,9 приблизно відповідає тяговому завантаженню 0,85-0,90 від Р_тн. Тому за основну робочу передачу орієнтовно можна вибирати ту із можливих агротехнологічно допустимих швидкостей, для якої R_пл приблизно дорівнює Р_T при режимі 0,9 .

Правильність вибору робочої передачі трактора і складу агрегату оцінюють за допомогою коефіцієнтів використання номінального тягового зусилля трактора на даній передачі, максимальної тягової потужності, ККД трактора та використання номінальної потужності двигуна. За основну беруть ту передачу, для якої фактичне значення коефіцієнта використання номінального тягового зусилля дорівнює допустимому або дещо менше від нього (додаток 26). Допустимі коефіцієнти використання номінального тягового зусилля тракторів на оранці більш важких ґрунтів менші, що пов'язано не тільки із збільшенням питомого тягового опору, а й із зростанням ступеня нерівномірності тягового опору плугів.

Коефіцієнт використання номінального тягового зусилля визначають за формулою:

, (2.9)

а коефіцієнт використання максимальної тягової потужності:

, (2.10)

де - витрата потужності на тягу плуга, кВт,

, (2.11)

N_Ттлх- максимальна тягова потужність трактора на даній передачі, кВт, беруть із таблиць тягової характеристики трактора або визначають за формулою:

; (2.12)

- витрати потужності на подолання підйому, кВт,

, (2.13)

де , - робочі швидкості руху, км/год, при і Р_тн на відповідних передачах.

Тяговий ККД трактора становить:

, (2.14)

де - потужність двигуна, кВт, при даному завантаженні:

, (2.15)

де - механічний ККД трансмісії (для гусеничних тракторів з урахуванням втрат на тертя в шарнірах гусеничних ланцюгів); орієнтовно для колісних тракторів - 0,78-0,82; гусеничних - 0,76-0,80; - ККД, який враховує буксування ходового апарата;

=1-δ/100, (2.16)

де δ - буксування рушіїв трактора, % (беруть з тягової характеристики трактора при Р_Т=R_ПЛ.

Зміст і послідовність виконання роботи

Одержати у викладача індивідуальне завдання для виконання роботи, в якому повинні бути зазначені: марки трактора і плуга; фон поля, на якому працюватиме агрегат (стерня колосових, поле після збирання високостеблих та інших просапних культур, переліг, конюшинище, цілина, злущене поле, веснооранки, поле, засмічене камінням тощо); глибина оранки; нахил місцевості; коефіцієнт опору коченню трактора; питомий тяговий опір плуга при швидкості υ₀ = 5 км/год.

У технічній характеристиці трактора знаходять його експлуатаційну вагу, радіус обода колеса і висоту профілю шини для колісного трактора чи радіус початкового кола ведучої зірочки гусеничного трактора, а, вибравши робочу передачу трактора, - передаточне число трансмісії на ній; із технічної характеристики плуга - його експлуатаційну вагу, конструктивну ширину захвату, кількість корпусів та захват одного корпусу. Потім визначають вагу плуга, що припадає на один корпус та на 1 м ширини захвату плуга.

Приймаємо діапазон оптимальних за якістю роботи значень швидкостей руху, в межах яких обираємо 2-3 передачі трактора, і за його тяговою характеристикою знаходимо значення номінальної сили тяги та робочої швидко­сті в режимі експлуатації N_Т = N_Тmaх на обраних передачах.

Розраховуємо питомий тяговий опір, який відповідає прийнятим швидкостям руху. За відповідними формулами визначаємо ширину захвату агрегату та кількість корпусів і тяговий опір плуга.

Із таблиці тягової характеристики трактора вибираємо буксування рушіїв δ та відповідні значення тягового зусилля Р_т і за ними будуємо графік δ = f(Р_т). За побудованим графіком для відповідного R_пл = Р_т визначаємо δ і розраховуємо значення ККД, що враховує втрати від буксування . При роботі на відповідних передачах визначаємо використовувану потужність N_е .

Розраховуємо для різних передач коефіцієнти використання номінального тягового зусилля і максимальної тягової потужності трактора, тяговий ККД трактора. За значеннями обрахованих коефіцієнтів визначаємо склад агрегату та вибираємо основну робочу передачу трактора. Для останньої з урахуванням тягового завантаження трактора визначаємо дійсну робочу швидкість агрегату та годинну витрату палива.

Дані розрахунків заносимо до таблиці.

Таблиця 2.2.

Експлуатаційні показники орного агрегату ____________.

Показники	Стерня нормальної вологості
	Передача
Передаточне число
Втах, м
nкор
Rпл (кН)
РТН , кН
, км/год
δ, %
кВт
кВт

Зміст звіту

У звіті висвітлити методику розрахунку складу орного агрегату, вибору основної робочої передачі трактора й визначення дійсної робочої швидкості агрегату, а також навести результати розрахунків. У звіті повинні бути передбачені роботою графіки.

Запитання для перевірки знань

1. Як впливає механічний склад ґрунтів, їх вологість і твердість на зміну питомого тягового опору плугів?

2. Які існують методи розрахунку складу орних агрегатів?

3. Як впливає швидкість агрегатів на зміну питомого тягового опору плугів?

4. Як впливає механічний склад ґрунту на ступінь завантаження трактора за силою тяги при роботі орних агрегатів?

5. Як визначити потужність двигуна, необхідну для роботи орного агрегату?.

6. Розкажіть про умови завантаження двигуна при неусталеному характері тягового навантаження.

Таблиця 2.3.

Індивідуальні завдання до ЛПЗ №2 «Розрахунок складу орних агрегатів»

Варіант №	Марка трактора	Марка плуга	Нахил місцевості, і	Агрофон*	Питомий тяговий опір плуга, кН/м^2	^Глибина ^оранки, ^см.
1	Т-25	ПН-3-25	0,02	1	45	22
2	Т-70 С	ПЛН-3-35	0,03	1	68	10
3	Т-40 АМ	ПЛН-2-35	0	1	45	18
4	ЮМЗ-6 КМ	ПЛН-3-35	0,01	1	49	20
5	ДТ-75 М	ПЛН-4-35	0,03	1	63	25
6	МТЗ-80	ПЛН-3-35	0,02	1	60	18
7	МТЗ-82	ПЛН-3-35	0,01	1	68	18
8	Т-150	ПЛН-5-35	0,01	1	78	22
9	МТЗ-142	ПЛН-4-35	0,03	1	68	20
10	Т -150К	ПЛН-5-35	0,04	1	58	25
11	Т-4А	ПЛН-4-35	0,01	1	68	23
12	Т-25	ПН-3-25	0,01	1	35	24
13	Т-70 С	ПЛН-3-35	0,01	1	78	22
14	Т-40 АМ	ПЛН-2-35	0,03	1	52	18
15	ЮМЗ-6 КМ	ПЛН-3-35	0,04	1	34	20
16	ДТ-75 М	ПЛН-4-35	0,01	1	45	20
17	МТЗ-80	ПЛН-3-35	0,01	1	49	24
18	МТЗ-82	ПЛН-3-35	0,04	1	56	22
19	Т-150	ПЛН-5-35	0,02	1	68	20
20	МТЗ-142	ПЛН-4-35	0,01	1	74	20
21	Т -150К	ПЛН-5-35	0,01	1	73	22
22	Т-4А	ПЛН-4-35	0,03	1	51	24
23	МТЗ-82	ПЛН-3-35	0,03	1	64	20
24	МТЗ-80	ПЛН-3-35	0,04	1	58	22
25	Т-70 С	ПЛН-3-35	0,02	1	71	22

*агрофон:

1 – стерня колосових нормальної вологості

Лабораторна робота №3

Тема : вибір режиму роботи тягово-приводного агрегату

Мета роботи: Засвоїти методику розрахунку та обґрунтування режиму роботи тягово-приводного машинно-тракторного агрегату.

Загальні відомості

Тягово-приводними називають МТА, до складу яких входять сільськогосподарські машини, чиї робочі органи приводяться в дію від двигуна трактора через вал відбору потужності (ВВП) або через гідротрансмісію. У таких агрегатах потужність двигуна трактора витрачається на пересування агрегату по полю та на привод робочих органів сільськогосподарської машини.

Для більшості машин, з якими можна складати тягово-приводні агрегати, визначений відповідний перелік тракторів як за класом тяги, так і за типом ходової частини. Наприклад, силосозбиральний комбайн КСС-2,6 можна агрегатувати з тракторами Т-150К, Т-150, МТЗ-80 і МТЗ-82, а картоплесаджалку КСМ-4А - з тракторами класу 1,4; 2 та 3. Для деяких сільськогосподарських машин заздалегідь передбачений трактор, з яким їх можна агрегатувати. Зокрема, кормозбиральний комбайн КПКУ-75 агрегатують із трактором Т-150К.

Оскільки склад тягово-приводних агрегатів визначений, то при їх розрахунках завдання зводиться до вибору передачі в межах допустимих швидкостей руху та визначення достатності потужності двигуна трактора в конкретних умовах використання тягово-приводних агрегатів. Два потоки потужності, що витрачаються на тягу машини і на привод її робочих органів, визначають специфіку розрахунків по вибору раціональних швидкісних режимів роботи тягово-приводних агрегатів.

Для підвищення продуктивності агрегату слід вибирати максимально можливу в конкретних умовах роботи робочу швидкість. Вона зумовлена пропускною спроможністю машини або потужністю двигуна трактора.

Максимальну швидкість (км/год) збиральних тягово-приводних агрегатів за пропускною спроможністю машини визначають за формулою:

, (3.1)

де - пропускна спроможність машини, кг/с (наведена у технічній характеристиці машини); В_р - робоча ширина захвату машини, м; U_к - урожайність сільськогосподарської культури, яку збирають, т/га.

Визначивши , перевіряють, чи достатньо потужності двигуна трактора для роботи на даній швидкості. Необхідну потужність (кВт), яку повинен розвивати двигун, визначають за формулою:

, (3.2)

де, - ефективна потужність, яка витрачається на тягу робочої машини та пересування трактора, кВт; - ефективна потужність двигуна, що витрачається на привод робочих органів машини через ВВП, кВт.

Потужність, яка витрачається на тягу робочої машини і пересування трактора, обчислюють за формулою:

, (3.3)

де - робочий тяговий опір машини, кН.

R_м=кВ_к+G_мі, (3.4)

де к - питомий тяговий опір машини, кН/м; В_К,G_М- відповідно конструктивна ширина захвату (м) і експлуатаційна вага (кН) машини.

Для силосо- і кормозбиральних комбайнів та машин питомий тяговий опір включає не тільки опір їх перекочуванню, а й опір ковзанню рослин об машину та деталей машини по ґрунту. Орієнтовні значення питомого тягового опору комбайнів на швидкості руху близько 5 км/год коливаються в межах 2,5-3,5 кН/м. Дещо нижчий питомий тяговий опір гичкозбиральних машин. Для косарок-подрібнювачів на швидкості руху 5 км/год к₀ =0,8-1,6кН/м. Обрахувавши R_м за тяговою характеристикою трактора при Р_Т = R_м визначають буксування δ (%) рушіїв трактора й розраховують ККД, який враховує буксування ходового апарата.

Потужність, що передається на привод робочих органів через ВВП, залежить від пропускної спроможності машини, питомих витрат потужності на технологічний процес та витрат потужності на холосте прокручування механізмів машини. Витрата потужності на технологічний процес змінюється в основному пропорційно до подачі матеріалу в машину. Отже:

, (3.5)

де - потужність, яка передається через ВВП трактора на привод робочих органів машини, кВт; N_пит - питома витрата потужності на технологічний процес, кВт/(кг/с), що наводиться у довідниках; q_пм - секундна подача матеріалу в машину, кг/с; - витрата потужності на холостий хід механізмів машини, кВт; - ККД, що враховує механічні втрати в передачі від колінчастого вала двигуна до ВВП, = 0,94 - 0,97.

Секундна подача матеріалу в машину залежить від урожайності культури, ширини захвату та швидкості агрегату. її обчислюють за формулою:

, (3.6)

Витрата потужності на холосте прокручування механізмів силосо- і кормозбиральних комбайнів, а також косарок-подрібнювачів за експериментальними даними становить =5-15 кВт.

Одержане за формулою (2) значення потужності порівнюють із номінальною потужністю двигуна. Якщо < , то потужності двигуна достатньо для забезпечення роботи агрегату на швидкості руху, розрахованій за пропускною спроможністю машини, тобто можна приймати як можливу робочу швидкість руху, що дорівнює .

Якщо › , то слід визначити максимально допустиму швидкість руху за потужністю двигуна. її розраховують за формулою:

, (3.7)

При цьому робоча швидкість не повинна бути більшою за агротехнічно допустиму .

Якщо трактор, який входить до складу тягово-приводного агрегату, має гідро-об'ємну трансмісію, то наявність останньої дає змогу одержати робочу швидкість агрегату, що визначається із наведеного співвідношення. Якщо ж трактор має ступінчасту коробку передач, то, визначившись із можливою робочою швидкістю, за тяговою характеристикою трактора підбирають необхідну передачу, яка забезпечує . При цьому слід ураховувати, що тягово-приводні агрегати мають працювати на основному швидкісному режимі двигуна, тобто при повній подачі палива. Недотримування цієї вимоги призводить до погіршення якісних показників роботи агрегатів.

Вибирають найближчу передачу, на якій швидкість руху при значеннях тягової потужності дещо нижча від можливої робочої (розрахункової).

При виборі передачі слід зважити на те, що опір агрегату не повинен перевищувати тягових можливостей трактора виходячи з умови достатнього зчеплення рушіїв з ґрунтом, тобто:

, (3.8)

де загальний опір тягово-приводного агрегату становить:

, (3.9)

де - приведений додатковий опір, що дорівнює зменшенню дотичної сили тяги на рушіях трактора внаслідок передачі частини потужності двигуна на привод механізмів робочої машини від ВВП (кН), який визначають за формулою:

_, (3.10)

Складова загального тягового опору тягово-приводного агрегату не

створює додаткового буксування і в цьому перевага тягово-приводних машин.

Якщо одержана швидкість виявиться вищою за допустиму за агротехнічними вимогами або пропускною спроможністю, необхідно перейти на нижчу передачу й повторити розрахунки. Якщо і в цьому разі одержане значення швидкості не забезпечує відповідних вимог, розрахунки слід виконати за параметрами іншого трактора. У будь-якому разі швидкість руху має гарантувати екологічну безпечність, задовольняти вимогам охорони праці та вимогам щодо якості виконання технологічної операції.

Правильність розрахованого швидкісного режиму тягово-приводного агрегату визначають обчисленням коефіцієнта завантаження двигуна за потужністю на робочому ходу агрегату:

, (3.11)

Економічній роботі двигуна і трактора відповідають такі режими, за яких максимальна ефективна потужність використовується не менш як на 70-80%.

Зміст і послідовність виконання роботи

Одержуємо у викладача індивідуальне завдання для виконання роботи, в якому мають бути зазначені виконувана технологічна операція та склад тягово-приводного агрегату, а також наведені вихідні дані, що характеризують умови використання агрегату: нахил місцевості і, коефіцієнт опору коченню трактора f , питомий тяговий опір машини k , її пропускна спроможність , питома витрата потужності на технологічний процес N_пит і витрата потужності на холосте прокручування машини . N_ВВПх, урожайність сільськогосподарської культури U_к.

З урахуванням викладеного раніше для подальших розрахунків приймаємо значення: механічного ККД трансмісії ; ККД, що враховує механічні втрати в передачі від колінчастого вала двигуна до ВВП η_ввп ; інтервал агротехнологічно допустимих робочих швидкостей .

З технічної характеристики трактора виписуємо його експлуатаційну вагу G та номінальну ефективну потужність двигуна N_ен, а з технічної характеристики робочої машини - її конструктивну ширину захвату В_к і експлуатаційну вагу G_м .

За тяговою характеристикою трактора, знятою на відповідному агрофоні , виписуємо значення Р_т і відповідні їм буксування δ, за якими будуємо графік зміни буксування залежно від тягового зусилля.

За формулою (2) розраховуємо швидкість _р.пз, зумовлену пропускною спроможністю машини, а за формулою (4) - її робочий тяговий опір R_м . З побудованого графіка δ = f(Р_т) при Р_т = R_м визначаємо буксування, розраховуємо ККД, який ураховує буксування ходового апарата, а за формулою (3) - потужність N_eТП , яка витрачається на тягу робочої машини та пересування трактора.

Розраховуємо: за формулою (6) - секундну подачу матеріалу q_пм ; за формулою (5) - потужність, яка витрачається на привод робочих органів через ВВП , а за формулою (2) необхідну потужність N_е, яку повинен розвивати двигун.

Якщо > , за формулою (7) визначаємо максимально допустиму швидкість руху за потужністю двигуна . Порівнюємо розраховані швидкості _р.пз, та агротехнічно допустиму і найменшу з трьох порівнюваних приймаємо як можливу робочу . При русі на такій швидкості визначаємо R_м за формулою (10) та загальний опір тягово-приводного агрегату , Вибираємо найближчу передачу, яка забезпечує .

Правильність розрахованого швидкісного режиму тягово-приводного агрегату визначаюмо обчисленням коефіцієнта завантаження двигуна за потужністю на робочому ходу агрегату.

На підставі проведених розрахунків формулюємо висновок про можливість й умови рушання агрегату з місця.

Зміст звіту

Відповідно до індивідуального завдання для виконання роботи навести розрахунки щодо визначення швидкісного режиму тягово-приводного агрегату з оцінкою раціональності прийнятих рішень.

Запитання для перевірки знань

1. У чому полягає специфіка розрахунків по вибору швидкісного режиму тягово-приводних агрегатів?

2. Наведіть приклади тягово-приводних агрегатів для основного і поверхневого обробітку ґрунту, міжрядного обробітку, сівби та садіння сільськогосподарських культур.

3. Як визначити витрату потужності на технологічний процес у робочій машині?

4. Як визначити фактичну подачу матеріалу в машину?

5. Як визначити швидкість тягово-приводного агрегату, зумовлену пропускною спроможністю машини?

6. Як розрахувати швидкість руху агрегату за потужністю двигуна?

7. Що є визначальним при виборі передачі трактора?

8. Розкажіть, за яким показником визначають правильність вибору швидкісного режиму роботи тягово-приводних агрегатів.

Лабораторна робота №4

Тема : розрахунок продуктивності машинно-тракторного агрегату і витрати палива

Мета роботи:Оволодіти методикою розрахунку змінної продуктивності машинно-тракторних агрегатів, узагальнюючих показників раціональності комплектування, ефективності використання агрегатів та витрати палива на одиницю виконаної роботи.

Загальні відомості

Змінну продуктивність агрегату ( га обробленої площі) визначають за формулою:

_, (4.1)

або

, (4.2)

де, В_р - робоча ширина захвату агрегату, м ; - робоча швидкість руху агрегату, км/год; Т_р - чистий час роботи агрегату за зміну, год; N_eн - номінальна ефективна потужність двигуна, кВт; - коефіцієнт завантаження двигуна за потужністю; - тяговий ККД трактора; ^_ коефіцієнт використання конструктивної ширини захвату; к - питомий тяговий опір робочої машини агрегату, кН/м.

Робочу ширину захвату агрегату встановлюють за формулою :

_, (4.3)

де В_К - конструктивна ширина захвату агрегату, м.

Коефіцієнт використання конструктивної ширини захвату агрегату визначається конструктивними особливостями машин та виконуваними технологічними операціями.

Для плугів та лемішних лущильників він становить 1,0-1,1; на сівбі, садінні, міжрядному обробітку, підбиранні та обмолочуванні валків, для гичко-, коренезбиральних машин і комбайнів - 1,0; на коткуванні - 0,96-0,98; на суцільній культивації, скошуванні трав на сіно, збиранні силосних культур суцільної сівби -0,95-0,96; на боронуванні, скошуванні зернових у валки - 0,94-0,95; на збиранні силосних культур широкорядних посівів залежно від розміру міжрядь, ширини захисної смуги та кількості рядків, що їх збирає машина за один прохід, - 0,88-1,17;

Робоча швидкість агрегату зумовлена агротехнічними вимогами до вико­нання відповідних технологічних операцій з урахуванням раціонального тягового завантаження трактора. У загальному випадку її визначають за формулою:

, (4.4)

де - радіус кочення колеса (для гусеничних тракторів радіус початкового кола ведучої зірочки), м; п_д - дійсна частота обертання колінчастого вала двигуна, хвˉ¹ ; - передаточне число трансмісії на даній передачі; δ - буксування рушіїв тракто­ра, %.

Дійсна частота обертання колінчастого вала дорівнює:

, ( 4. .5)

де п_н,п_хх- частота обертання колінчастого вала двигуна відповідно номінальна і на режимі максимального холостого ходу двигуна, хвˉ¹; Р_нзч = Р_дн –Рзч - частина дотичної сили тяги, що не може бути використана при недостатньому зчепленні рушіїв трактора з ґрунтом, кН; Р_нзт = Р_тн - R_а - сила, що не використовується за умовами завантаження трактора, кН; R_а - опір агрегату, кН; Р_дн - номінальна до­тична сила тяги трактора, кН.

Чистий робочий час зміни, витрачений на корисну роботу агрегату, становить:

Т_р = τТ_зм,, (4.6)

де τ - коефіцієнт використання часу зміни (середні коефіцієнти використання часу зміни на різних операціях з урахуванням зональних особливостей наведені в табли­ці 1); Т_зм - загальна тривалість або повний час зміни, год.

Таблиця4.1.

Коефіцієнт використання часу зміни залежно від операції та зони

Операція	Степ	Лісостеп	Полісся
1	2	3	4
Оранка плугами: начіпними причіпними	0,85 0,80	0,81 0,76	0,77 0,72
Культивація суцільна культиваторами: Начіпними причіпними	0,85 0,80	0,81 0,76	0,77 0,72
Міжрядний обробіток з піджи­вленням рослин	0,70	0,67	0,63
Лущення стерні: лемішними лущильниками дисковими лущильниками і боронами	0,80 0,85	0,76 0,81	0,72 0,77
Боронування боронами: зубовими сітчастими голчастими	0,80 0,90 0,85	0,76 0,86 0,81	0,72 0,81 0,77
Сівба: зернових і зернобобових кукурудзи, соняшнику, рицини та овочів	0,75 0,75	0,71 0,71	0,58 0,68
Садіння: картоплі з одночасним внесенням добрив розсади овочевих культур	0,50 0,60	0,48 0,57	0,45 0,54
Розкидання органічних добрив	0,50	0,48	0,45
Внесення мінеральних добрив	0,55	0,53	0,50
Обприскування посівів	0,80	0,76	0,72
Скошування: зернових у валки трав причіпними косарками те ж, начіпними косарками	0,70 0,75 0,80	0,67 0,71 0,76	0,63 0,68 0,72
Згрібання сіна граблями: бічними поперечними	0,85 0,80	0,81 0,76	0,77 0,72
Збирання зернових культур комбайнами	0,65	0,62	0,59
Стягування соломи тросови­ми волокушами	0,45	0,43	0,41
Підбирання соломи підбирачами-копнувачами і штовха­ючими волокушами	0,70	0,67	0,63
Очищення зерна	0,80	0,80	0,80
Збирання цукрових буряків	0,60	0,57	0,54
Збирання кукурудзи на зерно і силос	0,60	0,58	0,55
Збирання картоплі: комбайнами картоплекопачами	- 0,80	0,57 0,75	0,54 0,70
Сортування картоплі	0,85	0,85	0,85
Збирання льону-довгунця ком­байнами	—	—	0,54

Чистий робочий час агрегату під час зміни визначають на підставі складових нормативного робочого часу зміни за формулою:

, (4.7)

де - тривалість підготовчо-заключних робіт, пов’язаних із проведенням щозмінного технічного обслуговування агрегату, підготовкою його до переїзду, переїздами на початку та в кінці зміни, одержанням наряду і здачею роботи; Т_обс - тривалість організаційно-технічного обслуговування агрегату в загінці, пов'язаного з очищенням робочих органів, перевіркою якості роботи, технологічними регулюваннями та технічним обслуговуванням; Т_воп - час для відпочинку та особистих потреб обслуговуючого персоналу; τ_пов - коефіцієнт поворотів; τ_то - коефіцієнт технологічного обслуговування агрегату, що враховує простої, пов'язані із завантажуванням (наприклад, сівалок насінням і добривами) та розвантажуванням (наприклад, бункера зернозбирального комбайна) технологічних місткостей, заміною транспортних засобів тощо; τ_пер - коефіцієнт переїздів з поля на поле (з ділянки на ділянку) протягом зміни.

Чисельні значення Т_нз, Т_обс і Т_воп, що належать до позациклових регла­ментованих нормованих простоїв, наведені в Типових нормах на механізовані сільськогосподарські роботи.

Коефіцієнт поворотів визначають за формулою:

, (4.8)

де t_пов - тривалість одного повороту агрегату, с (наведена в Типових нормах на механізовані сільськогосподарські роботи); L_р- довжина робочого гону, м.

Коефіцієнт технологічного обслуговування агрегату розраховують за формулою:

, (4.9)

де t_то - тривалість однієї технологічної зупинки агрегату, що пов'язана із завантажуванням (заповненням, розвантажуванням) технологічних місткостей, хв (наведена в Типових нормах на механізовані сільськогосподарські роботи); W_г = 0.1В_рυ_р - продуктивність агрегату за 1 год. основного часу, га/год.; U_в - норма витрати насіння, добрив або врожайність сільськогосподарської культури, кг/га; V - об'єм техноло­гічних місткостей агрегату, м³; р - об'ємна маса матеріалу, кг/м³; ψ - коефіцієнт використання (заповнення, спорожнення) технологічних місткостей (кузовів, бун­керів, ящиків, резервуарів, банок тощо): для зернозбиральних комбайнів ψ = 0,95, сівалок - 0,75-0,85.

Коефіцієнт переїздів визначають за формулою:

, (4.10)

де t_пп - тривалість часу підготовки агрегату до переїзду, год; l_пер - середня від­стань переїзду, км; - швидкість руху агрегату при переїздах, км/год (для МТА з трактором Т-150К = 8,5км/год, для решти агрегатів - 6,5 км/год); n_агр -кількість агрегатів, які одночасно працюють на полі (ділянці); F_ср - середня площа поля (ділянки), яку обробляють, га.

Залежно від складності агрегатів та кількості агрегатованих машин трива­лість часу на їх перебудову коливається в межах 6-20 хв. Для підготовки до переїз­ду агрегатів, які не потребують перебудови в транспортне положення, надається 4 хв.

Середню відстань одного переїзду визначають залежно від середньої площі робочої ділянки F_ср та класу довжини гону (табл. 4.2).

Таблиця 4.2.

Середня відстань переїзду залежно від середньої площі робочої ділянки і класу довжини гону

Клас довжини	Fср, га	lпер, км
До 150	До 1,5	0,60
150-200	3	0,70
200-300	6	0,81
300-400	12	0,93
400-600	24	1,05
600-1000	60	1,25
Понад 1000	Понад 140	1,50

Клас довжини гону визначають за таблицею 3 з урахуванням ширини С_діл і довжини L_діл ділянки.

При розрахунку продуктивності агрегату за потужністю двигуна (формула 2) номінальну ефективну потужність знаходять у технічній характеристиці тра­ктора. Коефіцієнт завантаження двигуна за потужністю визначають за формулою:

, (4.11)

де - фактично реалізована ефективна потужність при даному завантаженні, кВт. , (4.12)

де - ККД, який ураховує буксування ходового апарата, = 1 - δ /100, де δ - буксування ходового апарата, % (беруть із тягової характеристики трактора при ).

Оптимальне завантаження двигуна трактора в експлуатаційних умовах забезпечує найбільшу продуктивність і економічність агрегату за витратою палива. Воно залежить від ступеня нерівномірності тягового опору і запасу крутного моменту двигуна.

Якщо склад агрегату не забезпечує повного завантаження двигуна за потужністю, підвищення швидкості знижує якість роботи, а збільшити ширину захвату агрегату (начіпного, тягово-приводного) неможливо, то підвищити економічність роботи двигуна при значних недовантаженнях можна переведенням недовантаженого двигуна на знижену частоту обертання колінчастого вала. Для збереження необхідної швидкості агрегату при цьому включають вищу передачу. Швидкісний режим тракторних двигунів із всережимними регуляторами змінюють зміною подачі палива. При зниженій внаслідок зменшення подачі палива частоті обертання колінчастого вала двигун працює економічніше, оскільки при однакових потужностях і крутному моменті питома витрата палива зменшується.

Таблиця 4.3.

Визначення класу довжини гону

Довжина Ділянки	До 150	150-200	200-300	300-400	400-600	600-1000
До 150	До 150	-	-	-	-	-
150-200	150-200	150-200	-	-	-	-
200-300	150-200	200-300	200-300	-	-	-
300-400	200-300	200-300	300-400	300-400	-	-
400-600	200-300	300-400	300-400	400-600	400-600	-
600-1000	300-400	300-400	400-600	400-600	600-1000	600-1000
Понад 1000	400-600	400-600	400-600	400-600	600-1000	600-1000

Витрату палива на одиницю виконаної роботи (погектарну витрату палива) можна визначити, якщо відомі загальна витрата палива за зміну та змінна продуктивність агрегату, тобто:

, (4.13)

де - погектарна витрата палива, кг/га; С_{п зм} - загальна витрата палива за зміну, кг; ( , G_пх, G_пз - годинна витрата палива відповідно при робочому ходу агрегату під навантаженням, при холостому ходу (поворотах, заїздах і переїздах) та на зупинках агрегату з працюючим двигуном, кг/год. ; , Т_пов, Т_зуп - відповідно за зміну чистий робочий час, час холостих поворотів, заїздів і переїздів та час зупинок агрегату з працюючим двигуном, год; - змінна продуктивність агрегату, га. Час холостого руху агрегату на поворотах визначають за формулою:

, (4.14)

Тривалість зупинок агрегату з працюючим двигуном встановлюють за рівнянням:

, (4.15)

де - тривалість технологічного обслуговування агрегату протягом зміни,

- тривалість щозмінного технічного обслуговування агрегату. Тривалість технологічного обслуговування агрегату дорівнює:

Т_то= τ_тоТ_р , (4.16)

Таблиця 4.2.

Орієнтовна витрата палива при роботі машинно-тракторних агрегатів, кг/год

Марка трактора	На зупинках	На холостому ходу трактора	На холостому ходу агрегату		При роботі під навантаженням
			на переїздах	на поворотах
1	2	3	4	5	6
Гусеничний:
Т-130	3,0	8,0-12,0	9,5-15,0		21,0-24,5
Т-4А	2,5	8,2-10,5	9,5-13,4		17,0-23,4
Т-150	2,5	10,0-12,0	11,5-14,0	12,0-15,0	22,0-26,5
ДТ-175С	2,6		10,0-11,5	12,0-16,0	22,0-31,0
ДТ-75М	1,9	6,5-8,7	7,5-10,0		14,0-16,5
ДТ-75	1,.8	6,0-8,2	6,5-9,0		12,0-15,0
ДТ-75Б	1,8	6,8-9,0	7,5-11,5		13,5-15,2
Т-70С	1,2	5,2-7,2	6,0-8,0		11,5-13,5
Т-54В	1,2	4,0-5,0	4,5-6,5		8,5-9,6
Колісний:
К-701	3,5	16,0-27,0	19,0-30,0		32,0-51,0
К-700, К-700А	3,1	12,0-17,0	13,0-19,0	17,0-23,0	27,0-35,0
Т-150К	2,5	10,0-13,5	11,5-17,0		25,0-30,0
ЛТЗ-145	2,4		10,0-13,0	12,0-15,0	20,0-25,0
МТЗ-142	2,3		9,0-10,0	12,0-14,0	20,0-26,0
МТЗ-100/102	2,7		5,0-9,0	6,0-10,0	11,0-19,0
МТЗ-80/82	1,4	5,0-7,0	5,5-8,5		10,5-15,0
ЮМЗ-6Л/М	1,3	3,3-4,5	4,2-6,5	5,0-7,0	8,5-11,6
Т-40АМ	І,1	2,9-4,5	4,2-5,5		6,5-9,5
Т-40, Т-40А	1,0	3,2-4,2	3,8-5,2		5,0-7,6
Т-25А	0,8	1,5-2,0	2,0-3,0		3,6-4,8
Т-16М	0,7	1,8-2,5	2,3-3,0	-	3,1-3,9

У зазначених інтервалах витрата палива тим більша, чим вища швидкість руху і чим пухкіший ґрунт.

На поворотах витрата палива на 15-25% більша.

Залежить від завантаження двигуна (складу агрегату, швидкості руху, агрофону). Перші числа інтервалів відповідають найменшій витраті палива при завантаженні 80-85% від , другі - найбільшій витраті при .

Зміст і послідовність виконання роботи

Одержуємо у викладача індивідуальне завдання для виконання роботи. У ньому повинні бути наведені виконувана технологічна операція, склад агрегату та умови його використання: довжина гону; схил місцевості; коефіцієнт опору коченню трактора, зчіпки і робочої машини; питомий тяговий опір; норми висіву насіння та внесення добрив або врожайність культури; об'ємна маса насіння, добрив тощо.

Послідовність виконання роботи розглянемо на прикладі розрахунку змінної продуктивності агрегату у складі трактора ЮМЗ-6КМ та сівалки ССТ-12В на сівбі цукрових буряків.

Умови використання агрегату і вихідні дані: довжина гону L_р = 850 м; схил місцевості і = 0,02; коефіцієнт опору коченню трактора f = 0,16; питомий тяговий опір сівалки k = 1,0 кН/м ; норма висіву насіння N_в=12кг/га; норма внесення гранульованого суперфосфату И_д =90кг/га; об'ємна маса насіння ρ_н = 400 кг/м³ , об'ємна маса гранульованого суперфосфату ρ_д = 1020кг/м³ .

З технічної характеристики сівалки ССТ-12В встановлюємо, що вона начіпна, її конструктивна ширина захвату B_к=5,4м, конструктивна маса m_ки = 1225 кг, місткість насінних бункерів V_бн = 0,192 м³, місткість тукових бункерів V_бт= 0,280 м³, інтервал агротехнічно допустимих швидкостей руху V= 5,2 - 7,0 км/год; обслуговує сівалку тракторист-машиніст.

Із Типових норм виробітку на механізовані сільськогосподарські роботи та довідкової літератури знаходимо: тривалість одного повороту агрегату t_пов = 52 с ; тривалість одного завантажування сівалки насінням t_тон = 7 хв і добривами t_тод = 5 хв ; тривалість підготовчо-заключних робіт Т_пз = 63 хв = 1,05 год , із них тривалість щозмінного технічного обслуговування агрегату Т_щто = 30хв = 0,5год, витрати часу на підготовку агрегату до переїзду - 4 хв., переїзди на початку і в кін­ці зміни - 26 хв., на одержання наряду і здачу роботи - 3 хв; тривалість організа­ційно-технічного обслуговування агрегату в загінці Т_о6с = 23 хв = 0,38 год; час для відпочинку і особистих потреб Т_воп = 30 хв = 0,5 год.

Приймаємо: коефіцієнт використання конструктивної ширини захвату агре­гату ξв -1; тривалість зміни Т_зм = 7 год ; внутрішньозмінні переїзди відсутні τ_пер = 0; механічний ККД трансмісії η_мг = 0,92; коефіцієнт, що врахо­вує довантаження трактора сівалкою, λ_д = 1,0.

За формулою (4.3) визначаємо робочу ширину захвату агрегату.

Визначаємо експлуатаційну масу сівалки:

Розраховуємо робочий тяговий опір агрегату:

Для визначення робочої швидкості агрегату звертаємося до тягової характе­ристики трактора ЮМЗ-6КМ, знятої на полі, підготовленому для сів­би. Оскільки інтервал агротехнічно допустимих швидкостей для сівалки ССТ-12В перебуває в межах 5,2-7 км/год, то за тяговою характеристикою трактора такі швидкості можуть бути забезпечені на передачах 5р, 1 і 2.

Щоб визначити швидкість руху, яка відповідає тяговому завантаженню трактора R_ан , треба знати зміну швидкості залежно від тягового зусилля трактора Р_т. З таблиці тягової характеристики трактора виписуємо необхідні вихідні дані і за ними будуємо графіки зміни робочої швидкості на пере­дачах 5р, 1 і 2 та буксування рушіїв залежно від тягового зусилля Р_т (рис. 4.6).

Вибираємо робочу передачу та визначаємо робочу швидкість і буксування.

Рис. 4.6. Визначення робочої швидкості і буксування трактора ЮМЗ-6КМ в агрегаті із сівалкою ССТ-12В:

1, 2, 5р - передачі трактора; В - інтервал агротехнічно допустимих швидкостей (5,2 - 7,0 км/год)

Розраховуємо коефіцієнт поворотів за формулою (4.8) , коефіцієнти технологічного обслуговуван­ня агрегату за формулою (4.9), що пов'язані із завантаженням сівалок насінням τ_тон та добрив τ_тод:

Тоді чистий робочий час Т_р агрегату протягом зміни визначаємо за формулою (4.7). Тоді на підставі формули (4.6) коефіцієнт використання робочого часу зміни τ дорівнює

За формулою (4.1) визначаємо продуктивність агрегату за зміну W_зм

Реалізована ефективна потужність двигуна N_e за формулою (4.12), а його коефіцієнт заван­таження за формулою (1.1). Визначаємо тягову потужність трактора N_т та його тяговий ККД -

Тоді змінна продуктивність агрегату за формулою (4.2)

Порівняння значень продуктивності, розрахованої за шириною захвату агрегату (формула 1) та потужністю двигуна (формула 2), показало, що вони де­що різняться між собою, зокрема, в другому випадку розраховане значення проду­ктивності більше. Це пояснюється тим, що розрахунок продуктивності че­рез потужність двигуна розкриває технічні можливості досягнення максимальної продуктивності агрегату при використанні його на відповідній операції.

Із таблиці 4 вибираємо значення годинної витрати палива двигуном трактора ЮМЗ-6КМ при роботі його в загінці: при робочому ході агрегату С_пр, при холостому ході на поворотах С_пх і на зупинках з працюючим двигуном С_пз.

Час холостого руху агрегату на поворотах визначаємо за формулою (12), а тривалість технологічного обслуговування агрегату з урахуванням зупинок на завантажування сівалки насінням і добривами за формулою (16) . За формулою (15) визначаємо тривалість зупинок агрегату з працюючим двигуном та погектарну витрату палива за формулою (13).

Зміст звіту.

Послідовно навести розрахунки по визначенню продуктивності машинно-тракторного агрегату та погектарної витрати палива з поданням відповідних графіків.

Запитання для перевірки знань

1. Як визначити продуктивність агрегату за шириною захвату і швидкістю руху?

2. Як розрахувати продуктивність агрегату за номінальною потужністю двигуна?

3. У чому полягає особливість тягового розрахунку начіпних агрегатів?

4. Що таке коефіцієнт технологічного обслуговування агрегату і як його розра­хувати?

5. Які складові нормативного балансу часу зміни?

6. Як визначити середню відстань внутрішньозмінних переїздів агрегату?

7. Що розуміють під ступенем використання роботоздатності агрегату, трактора і двигуна?

8. Як визначити коефіцієнт експлуатації агрегату?

9. Як визначити час холостого руху агрегату на поворотах та тривалість його технологічного обслуговування?

10. Що необхідно знати, щоб визначити погектарну витрату палива?

11. Розкажіть про систему заходів, що сприяють підвищенню коефіцієнта експлуатації агрегату.

Лабораторна робота №5

Тема : розрахунок потреби в транспортних засобах для обслуговування зернозбиральних комбайнів

Мета роботи: Опанувати методику визначення кількості транспортних засобів для перевезення зерна від зернозбиральних комбайнів при їх груповій роботі. Навчитися будувати графік узгодження роботи комбайнів і транспортних засобів у складі збирально-транспортного загону.

Загальні відомості

При груповій роботі зернозбиральних комбайнів у складі збирально-транспортного загону кількість автомобілів для обслуговування комбайнів визначають за формулою:

, (5.1)

де п_к - кількість комбайнів в обслуговуваній групі; - тривалість рейсу автомобіля, хв; - продуктивність комбайна (по зерну), т/год; - номінальна вантажопідйом­ність автомобіля, т; γ_са - коефіцієнт використання вантажопідйомності, γ_са=0,85.

Необхідність в обслуговуванні комбайна зумовлена заповненням його бун­кера зерном. Тривалість (хв) його заповнення визначають за формулою:

, (5.2)

де , V_6к - місткість бункера для зерна комбайна, м³;

- об'ємна маса зерна, т/м³ ; ψ - коефіцієнт використання місткості бункера для зерна; - продуктивність комбайна за 1 год чистої роботи, га/год;

U₃ - урожайність зерна, т/га. Підставимо у формулу :

(5.2)

де В_р - робоча ширина захвату жниварки комбайна, м; - робоча швидкість ру­ху комбайна, км/год, одержимо:

, ( 5 . ..3 )

Про визначення робочої швидкості комбайна вже йшлося. Тривалість рейсу автомобіля визначають з виразу:

, (5.4)

де t_зв- тривалість поїздки транспортного засобу з вантажем, хв;

- тривалість повного завантажування автомобіля зерном у полі, хв;

- витрати часу на зважування автомобіля з розрахунку на один рейс, хв; - тривалість розвантажування автомобіля на току (зерноочисному пункті), хв.; t_бв- тривалість поїздки транспортного засобу без вантажу, хв

Тривалість руху автомобіля з вантажем і без вантажу становить:

, (5.5)

, (5.6)

де l_в- відстань перевезення зерна, км; - розрахункова швидкість автомобіля з вантажем та без вантажу, км/год, (див таблицю 5.1).

Таблиця 5.1

Розрахункова швидкість автомобіля з вантажем та без вантажу, км/год,

Марка транспортного засобу	qна, т	, м3	Швидкість ТЗ		Вантажна висота, м
			км/год	км/год
ГАЗ-САЗ-4509	4,5	5	28	35	1,93
ЗІЛ-ММЗ-554М	5,5	6	28	35	2,05
КамАЗ-55102	10,0	7,8	28	35	2,05
ЮМЗ-6+2ПТС-6	6,0	4,7	18	19	1,9
Т-150К+ПТС-12	9,0	10	19	25	2,015
Т-150К+ПТС-16	11,8	20	19	25	2,75

Тривалість повного завантаження автомобіля в полі залежить від організації перевезень зерна від комбайнів. При використанні нагромаджувача-перевантажувача:

, (5.7)

де q_на - номінальна вантажопідйомність автомобіля, яким перевозять зерно від ко­мбайнів, т; - продуктивність перевантажувального пристрою нагромаджувача-перевантажувача, т/год.

При прямих перевезеннях зерна від комбайнів:

, (5.8)

де - тривалість вивантажування зерна із бункера комбайна, хв; n_б – кількість бункерів зерна, що вміщуються в кузові автомобіля; t_пер - витрати часу на переїзд автомобіля від одного комбайна до іншого, коли у кузові нагромаджується зерно з двох і більше бункерів комбайнів збиральної ланки.

Тривалість механізованого вивантажування зерна із бункера зернозбирального комбайна визначають за формулами:

при вивантажуванні зерна на зупинках –

, (5.9)

при вивантажуванні на ходу –

, (5.10)

де - місткість бункера, м³; - об'ємна маса зерна, т/м³; ψ - коефіцієнт використання місткості бункера, ψ = 0,95; - продуктивність вивантажувального шнека, кг/с (для СК-5, СК-6 =15 кг/с ; для "Дону-1500" та КЗС-9-1»Славутич» = 40 кг/с; для "Вектор-410" = 42 кг/с; для "Акрос-530" = 90 кг/с;); В_р - робоча ширина захвату жниварки комбайна, м; V_р - робоча швидкість руху комбайна, км/год; - урожайність зерна, т/га.

Кількість бункерів, необхідну для завантажування автомобіля (із заокругленням до цілого меншого числа), визначають з урахуванням вантажопідйомності автомобіля та маси зерна в бункері:

, (5.11)

де - номінальна вантажопідйомність автомобіля, т; - маса зерна в бункері, т; - місткість бункера, м³; - об'ємна маса зерна, = 0,79 т/м³; ψ - коефіцієнт використання місткості бункера зерна, ψ = 0,95.

Тривалість переїзду автомобіля від одного комбайна до іншого, коли у кузові автомобіля нагромаджується зерно з двох і більше бункерів, приймають у межах t_пер = 1 - 3 хв. Але вона не повинна перевищувати часу, що визначається з відношення:

, (5.12)

де - тривалість циклу (заповнення бункера плюс вивантажування зерна з нього) комбайна, хв; п_к- кількість комбайнів в обслуговуваній ланці.

Затрати часу на зважування автомобіля на автомобільних вагах t_за = 4,5 хв, а тривалість механізованого розвантажування автомобіля t_роз - 3,6 хв.

Кількість автомобілів, необхідну для відвезення зерна від комбайнів, визначають за формулою: , (5.13)

Одержане значення заокруглюють до найближчого більшого цілого числа, щоб уникнути простою у комбайнів в очікуванні автомобілів. За заокругленим значенням n_ав уточнюють тривалість рейсу автомобіля:

, (5.14)

Щоб уникнути одночасного заповнення бункерів комбайнів зерном, початок роботи кожного з них зрушують у часі з інтервалом (хв), який визначають із співвідношення: . (5.15)

Для визначення черговості надходження відповідних автомобілів до відповідних комбайнів з метою вивантажування зерна будують графік узгодження їх роботи. Його будують так, щоб до закінчення заповнення зерном бункера кожного із комбайнів був вільний автомобіль для вивантажування в нього зерна. На графіку вивантажування зерна має починатися в кінці часу заповнення зерном бункера відповідного комбайна.

Для зменшення втрат урожаю при транспортуванні рівень зерна в кузові автомобіля повинен бути на 10-15 см нижчий від верхніх країв бортів, які нарощують для повнішого використання вантажопідйомності автомобілів. При цьому вантажна висота автомобілів з додатковими бортами не повинна перевищувати вантажну висоту комбайнів. Вантажна висота комбайна - це відстань від рівня землі до нижньої точки кожуха вивантажувального шнека, що віддалена від його вільного кінця на 1,2-1,3 м. Максимальну висоту додаткових бортів визначають як різницю між вантажною висотою комбайна та вантажною висотою автомобіля за основними бортами.

При обслуговуванні комбайнів автомобілі можуть завантажуватися як на зупинках, так і на ходу. У першому випадку завантажування автомобіля визначається місткістю кузова та місткістю бункера комбайна, у іншому - тільки місткістю кузова автомобіля.

Розрахункові залежності для визначення висоти додаткових бортів h₆(м) такі:

при вивантажуванні зерна на зупинках –

, (5.16)

при вивантажуванні на ходу –

, (5.17)

де V_6з, - місткість відповідно бункера для зерна комбайна і кузова автомобіля, м³; n_б - ціле число бункерів зерна, що перевозять автомобілем за рейс:

;

- номінальна вантажопідйомність автомобіля, т; - об'ємна маса зерна, т/м³; F_вп - площа вантажної платформи автомобіля, м²; h_вк - вантажна висота комбайна, м; h_ва - вантажна висота автомобіля за основними бортами, м.

Зміст і послідовність виконання роботи

В одержаному у викладача індивідуальному завданні для виконання роботи повинні бути вказані: марка зернозбиральних комбайнів, їх кількість у складі збиральної ланки, збирана сільськогос­подарська культура, урожайність зерна, ширина захвату жниварки комбайна, робоча швидкість руху комбайна, марка автомобіля, відстань перевезення зерна, його об'ємна маса.

Із технічної характеристики комбайна з'ясовуємо місткість бункера зерна, а з технічної характеристики автомобіля - його номінальну вантажопідйомність, вантажну висоту, місткість кузова.

На підставі викладеного раніше приймаємо для наступних розрахунків числові значення: коефіцієнта використання місткості бункера для зерна; розрахункову швидкість автомобіля; затрати часу на зважування автомобіля, його розвантажування та на переїзд автомобіля від одного комбайна до іншого, коли у кузові нагромаджується зерно з двох і більше бункерів; продуктивність вивантажувального шнека.

Тривалість заповнення бункера комбайна зерном розраховують за формулою (5.3); тривалість руху автомобіля з вантажем і без нього за формулою (5.5 та 5.6).

Кількість бункерів, необхідних для завантажування автомобіля, за формулою (5.11).

Тривалість вивантажування зерна із бункера комбайна знаходять за формулою (5.9), а тривалість завантажування автомобіля за формулою (5.8).

Тоді тривалість рейсу обчислюємо за формулою (5.4), а за формулою (5.13) необхідна кількість автомобілів для транспортування зерна від комбайнів.

Приймаємо кількість автомобілів і за формулою (5.14) уточнюємо тривалість рейсу автомобіля та визначаємо час простою автомобіля за рейс.

Для побудови графіка узгодження роботи комбайнів і автомобілів у складі збирально-транспортного загону за формулою (5.15) визначаємо інтервал руху між комбайнами.

У верхній частині у прийнятому масштабі відкладають час роботи комбайнів, який для окремого комбайна становить послідовність відрізків тривалості заповнення бункера зерном t_нав та тривалості вивантажування зерна . Початок роботи комбайнів зміщений один щодо іншого на розраховану величину інтервалу руху в часі .

Нижче ліній, що інтерпретують роботу комбайнів, проводять послідовно відрізки тривалості рейсу t_р автомобіля з виділенням часу на завантажування з-під комбайна t_зав. Початок роботи окремих автомобілів зміщений у часі, як і початок роботи комбайнів. Початок завантажування автомобіля відповідає закінченню заповнення бункера комбайна зерном.

Рис. 5.1 Графік узгодження роботи збирально-транспортного загону

На графік наносять шкалу часу зміни (хв), а також значення t_нав, t_вив, t_зав, уточнену тривалість рейсу t_р, інтервал руху комбайнів t_ір, їх номери та номери автомобілів. На рис. 5.1 під лінією роботи окремого автомобіля цифрами "1", "2" і "З" позначені номери обслуговуваних комбайнів.

Якщо транспортний засіб може прийняти в кузов два бункери зерна, то тривалість завантажування автомобіля впродовж рейсу включатиме час двох вивантажувань зерна з-під комбайнів і час на переїзд від одного комбайна до іншого.

Отже, графік узгодження спільної роботи комбайнів і автомобілів показує, як відбувається в часі чергування основних елементів робочого циклу технологічних і транспортних агрегатів, що входять до складу збирально-транспортного загону. Розрахункові (вихідні) дані для побудови графіка уточнюють за результатами контрольних обмолотів перед початком збирання зернових.

Визначаємо доцільність і можливість нарощування бортів для транспортних засобів , що відвозять зерно від комбайнів. Для цього скористаємося формулою (5.16).

Зміст звіту

Описати методику визначення необхідної кількості транспортних засобів для відвезення зерна від зернозбиральних комбайнів, навести результати розрахунків та графік узгодження роботи комбайнів і транспортних засобів у складі збирально-транспортного загону.

Запитання для перевірки знань

1. Як визначити продуктивність зернозбирального комбайна в тоннах зібраного врожаю?

2. Що розуміють під циклом роботи зернозбирального комбайна?

3. Які чинники впливають на тривалість заповнення бункера комбайна зерном?

4. Як розрахунковим способом визначити тривалість вивантажування зерна з бункера комбайна?

5. Що таке вантажна висота зернозбирального комбайна?

6. Що слід знати, щоб визначити потребу в автомобілях для обслуговування комбайнів?

7. Як уточнити тривалість рейсу транспортних засобів ?

8. Як визначається і чим обмежується висота нарощування бортів?

Індивідуальне завдання до виконання лабораторної роботи:

Таблиця 5.1.

Розрахунок потреби в транспортних засобах для обслуговування зернозбиральних комбайнів

№ варіанта	Марка комбайна	Кількість комбайн	Урожайність зерна, т/год	Ширина жатки, м	Об’єм бункера комб., м^3	Марка транспортних засобів	Відстань перевезення, км
1	СК-5	2	2,5	4,1	3,0	ЮМЗ-6+2ПТС-6	1,5
2	Дон-1500	3	3,5	6,0	6,0	ГАЗ-САЗ-4509	7,0
3	Вектор-410	3	4,0	6,0	6,0	ЗІЛ-ММЗ-554	1,5
4	Акрос-530	2	6,5	7,0	9,0	КамАЗ-5510	10,0
5	КЗС-9-1	3	5,0	6,0	6,7	ЗІЛ-ММЗ-554	1,0
6	СК-5	5	3,0	4,1	3,0	ГАЗ-САЗ-4509	3,0
7	Дон-1500	5	2,5	6,0	6,0	Т-150К+ПТС-16	2,5
8	Вектор-410	4	5,0	5,0	6,0	ЗІЛ-ММЗ-554	7,0
9	Акрос-530	2	5,5	7,0	9,0	Т-150К+ПТС-12	1,5
	КЗС-9-1	2	4,0	6,0	6,7	КамАЗ-5510	5,0
	СК-5	4	2,5	4,1	3,0	ЮМЗ-6+2ПТС-6	2,0
	Дон-1500	2	3,0	6,0	6,0	ЮМЗ-6+2ПТС-6	1,8
	СК-5	7	3,5	4,1	3,0	ГАЗ-САЗ-4509	5,0
	Вектор-410	3	5,5	5,0	6,0	Т-150К+ПТС-16	0,5
	КЗС-9-1	5	5,5	6,0	6,7	КамАЗ-5510	3,5
	СК-5	4	4,0	4,1	3,0	ЗІЛ-ММЗ-554	6,0
	Дон-1500	3	4,5	6,0	6,0	Т-150К+ПТС-12	2,0
	КЗС-9-1	4	3,5	6,0	6,7	Т-150К+ПТС-16	1,5
	Акрос-530	2	4,5	7,0	9,0	КамАЗ-5510	7,0
	Вектор-410	5	5,0	6,0	6,0	ЗІЛ-ММЗ-554	4,5
	СК-5	3	3,0	4,1	3,0	ГАЗ-САЗ-4509	10,0
	Дон-1500	4	4,0	6,0	6,0	КамАЗ-5510	9,0
	Вектор-410	2	5,0	5,0	6,0	ГАЗ-САЗ-4509	12,0
	КЗС-9-1	2	4,5	6,0	6,7	Т-150К+ПТС-12	3,5
	Акрос-530	1	5,0	7,0	9,0	Т-150К+ПТС-16	4,0

Лабораторна робота №6

Тема : проектування інженерного забезпечення технологій

Мета роботи: Опанувати методику визначення потреби в технічних засобах і ресурсах, обґрунтування раціональних комплексів машин, організацію механізованих процесів.

Загальні відомості

Прогресивні технології вирощування сільськогосподарських культур

Ефективність господарської діяльності суттєво залежить від рівня технології та технологічної дисципліни.

Технологія виробництва сільськогосподарської продукції — це впорядкована у часі та просторі сукупність операцій, засобів і ресурсів, що забезпечує досягнення поставленої виробничої мети.

Прогресивні технології спрямовані на досягнення запрограмованих кінцевих результатів з ефективним використанням природних та інших непоновлюваних ресурсів.

Інтенсивна технологія вирощування сільськогосподарських культур забезпечує досягнення запрограмованих результатів шляхом ефективного цілеспрямованого впливу на об'єкти виробництва відповідно до фаз розвитку рослин. При інтенсивній технології підвищення врожайності досягається за рахунок поєднання прогресивних агротехнічних прийомів зі своєчасним і якісним проведенням технологічних операцій, враховуючи потреби розвитку рослин на кожній фазі органогенезу. Зокрема, при інтенсивній технології вирощування зернових культур азотні добрива вносяться почастинно за 3-4 прийоми в різних фазах розвитку рослин, що забезпечує значно вищий коефіцієнт використання добрив.

Крім того відповідно до потреб вносяться необхідні мікроелементи, регулятори росту, здійснюються операції щодо захисту рослин від бур'янів, шкідників і хвороб.

Ресурсозберігаюча технологія має на меті досягнення запрограмованих результатів з мінімально необхідними витратами непоновлюваних ресурсів. Частковим варіантом ресурсозберігаючих, технологій енергозберігаючі технології, в яких основна увага приділяється економії енергетичних ресурсів. Ці технології передбачають зниження кількості операцій, мінімалізацію обробітку ґрунту, застосування комбінованих і комплексних агрегатів, локальне внесення добрив, стрічкове і смугове обприскування, зниження норм витрати технологічних матеріалів за рахунок підвищення якості та точності операцій.

Ґрунтозахисна технологія забезпечує підвищення або збереження родючості ґрунтів шляхом усунення причин машинної та природної деградації ґрунтів (ущільнення, ерозія, винесення гумусу та інших складових родючості).

Кожен із перелічених варіантів технології має свої характерні засоби і способи досягнення мети. Водночас сучасні технології мають ознаки й інтенсивних, і ресурсозберігаючих, і ґрунтозахисних технологій. Вибір варіанту технології, обґрунтування раціональних засобів і потреби в ресурсах є багатоваріантною задачею. її вирішення вимагає взаємодії спеціалістів агрономічного та інженерного профілю.

Вихідні дані до проектування технологічних систем-технологій

Основні фактори, що можуть вплинути на вибір технічних засобів і режимів їх роботи, організацію технологічного процесу, можна об'єднати в такі групи:

характеристика культури — назва культури, сорт, характеристики посадки (міжряддя, фаза розвитку, врожайність тощо);

агротехнічні вимоги до операції — оптимальні строки проведення робіт, норми внесення, параметри якості і допустиме відхилення від них;

природно-виробничі умови проведення операції — характеристики полів, ґрунту, відстані переїздів;

технологічні особливості — варіант технологічного циклу вирощування культури (основний і передпосівний обробіток, сівба, догляд, збирання і т. д.), місце в сівозміні, стан ґрунту і посівів, вплив відхилення строків виконання робіт на кінцеві результати;

наявні ресурси та їх характеристика — трудові ресурси, технічні засоби, паливо, технологічні матеріали, вартість ресурсів та їх якісні характеристики;

екологічні вимоги щодо рівня негативних наслідків операції — тиск на ґрунт, винесення гумусу та ерозія ґрунтів, забруднення навколишнього середовища;

вимоги охорони праці та техніки безпеки.

При формуванні вихідних даних важливо забезпечити умову необхідності та достатності інформації. Ознакою для включення певної інформації до вихідних даних є її корисність для прийняття проектних рішень. Наприклад, назву сорту культури доцільно вказувати лише тоді, коли сортова відмінність впливає на агротехніку вирощування культури стосовно до операції, що проектується. Так само попередник (місце в сівозміні) може мати значення для проектування операцій основного обробітку ґрунту і не впливати на прийняття рішень при проектуванні операцій сівби, догляду за посівами, збирання.

Отже, інженерне забезпечення технології включає визначення потреби в технічних засобах і ресурсах, обґрунтування раціональних комплексів машин, організацію механізованих процесів.

Структура технологічної карти. Розрахунок ресурсів і показників

Основним технологічним документом на вирощування і збирання сільськогосподарських культур у конкретному господарстві є технологічна карта, яка розробляється згідно рекомендацій типових технологічних карт, а також типових норм виробітку та витрати палива та включає наступні блоки інформації:

агротехнічний блок, що містить назву операції та основні вимоги до неї (глибина обробітку, норма внесення), обсяг робіт, початок і тривалість робіт, коефіцієнт втрат врожаю при порушенні оптимальних агростроків;

технічне забезпечення операцій і нормативи на використання техніки (змінна норма виробітку, норма витрати палива, еталонна продуктивність);

потреба в ресурсах: кількість технічних засобів, виробничого персоналу, робочих днів і нормо змін (ресурси часу), палива, технологічних матеріалів;

показники ефективності та екологічності операцій: затрати праці, прямі витрати коштів, сукупна енергоємність операцій, показник шкідливого впливу операцій на середовище, коефіцієнт енергетичної ефективності технології.

Приклад структури технологічної карти і умовні позначення фізич­них величин наведені в табл. 6.1.

Розробку технологічної карти розпочинають із визначення попередників, уточнення стійкості ґрунту проти вітрової і ґрунтової ерозії, ступеня забур'яненості та переважних видів бур'янів. Послідовність операцій єдина для всіх культур (табл.6.1, графа 1). Перелік операцій (графа 2) відповідає технології їх використання.

Агротехнічні вимоги та показники якості розставляють у графу 3, де визначають глибину обробітку ґрунту чи загортання насіння, норму внесення добрив та висіву насіння, врожайність та інші показники, що визначають якість виконання робіт.

У графі 4 вказують розмірність виконуваної технологічної операції (лущення, оранка, сівба, тощо) - га; транспортних робіт - т/км; навантаження та розвантаження - т. Погодинні механізовані роботи - в годинах, земельні роботи - м³.

Фізичний обсяг робіт (графа 5) має відповідати плановому обсягу з урахуванням кратності їх виконання (культивація в 2 сліди, якщо операція виконується за часом та в межах агротехнічного строку.)

Агротехнічні строки виконання робіт (графа 6) приймають з урахуванням оптимальних строків виконання робіт та досвіду передових господарств.

Слід враховувати, що технологічні операції вирощування с.-г. культур необхідно узгоджувати за часом. Так, вносити гній та загортати його в ґрунт треба без розриву за часом(щоб зменшити втрати поживних речовин) та інші. Для сумісних операцій календарні строки повинні бути однакові. Наприклад, підвезення насіння та сівба, збирання, транспортування врожаю.

Тривалість днів виконання операцій (графа 7) встановлюють на основі агровимог, наприклад, весняне боронування 2 дні.

Слід врахувати, що тривалість днів операцій не повинна перевищувати календарні агротехнічні строки. Тривалість робочого часу (графа 8) встановлюють на основі прийнятого в господарстві робочого дня на даний період та з урахуванням операцій, що виконуються. На добу приймається 1, 1.5, 2 та 3 зміни роботи з розрахунком 7 годин за зміну, допускається дробове число змін (1, 1; 1, 2; 1, 3). На роботах із шкідливими умовами праці (робота з отрутохімікатами та інші) тривалість зміни не перевищує 6 годин.

Таблиця 6.1.

Структура технологічної карти

Послідовність операцій	Операції	Агротехнічні вимоги та показники якості роботи	Одиниця вимірювання	Обсяг робіт (га, т)	Строки виконання робіт			Тривалість роботи за добу, год		Склад агрегату
					Календарні агротехнічні	Тривалість днів	Трактор або самохідні шасі			Зчіпка	С-г машина	Кількість с-г машин, од
11	2	3	4	5	6	7	8		9		10	11	12
4

Продовження таблиці 6.1

Виробіток (га, т)			Потрібно для використання всього обсягу робіт			Витрата пального		Затрата праці, люд.,/год.		Кількість нормо-змін	Обсяг робіт, ум. ет. га
За зміну	За годину	За добу	Агрегатів, од	Трактористів-машиністів, чол	Допоміжних працівників, чол	За нормою, кг/га, кг/т	На весь обсяг робіт, кг	На одиницю роботи	На весь обсяг робіт
13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24

Склад машинно-тракторного агрегату (графи 9, 10, 11, 12) підбирають із типових норм виробітку і витрати пального. При цьому необхідно враховувати взаємопов'язаність с.-г. машин у виробничому циклі за рядністю та продуктивністю. Наприклад, необхідна узгодженість рядності сівби, культиваторів та комбайнів для збирання культури.

Норму виробітку за зміну встановлюють також за типовими нормами (графа 13). Для навантажувачів та транспортних засобів, які обслуговують основні виробничі агрегати, норму виробітку встановлюють за продуктивністю основного агрегату. Діючі норми виробітку на механізовані роботи розраховані на тривалість зміни 7 годин, а на роботах з шкідливими умовами праці - 6 годин.

Виробіток агрегату (графа 14) за годину змінного часу дорівнює:

(6.1)

де W_год - виробіток агрегату за годину змінного часу, га/год; Т_зм - тривалість зміни, год.

Виробіток за добу (графа 15) _(6.2)

де, W_год - виробіток агрегата за добу, га/доб.

Т_доб - тривалість робочого дня за добу (графа 8), год.

Кількість агрегатів (графа 16), необхідних для виконання даної роботи (6.3)

де n - кількість агрегатів, од.;

Q - обсяг робіт (графа 5) га, т, м³;

D_р - агротехнічна тривалість виконання операцій, діб.

Чисельність трактористів - машиністів (графи 17, 18) та допоміжних працівників приймають згідно змінності (графа 8).

Витрату пального на одиницю роботи (графа 19) приймають згідно нормам виробітку та витрат пального, л/га. Для перерахунку витрат пального в кг/га необхідно перемножити л/га на 0,83, тобто

де g - витрата пального, кг/га;

g₁ - витрата пального л/га;

0,83 - питома вага, кг/л

Витрату палива на весь обсяг робіт (графа 20) визначають множенням витрати пального (графа 19) на обсяг роботи (графа 5).

_(6.4)

де G - витрата пального на весь обсяг роботи, кг

Затрати праці на одиницю роботи (графа 21) визначають

(6.5)

де m_тех, m_доп - відповідно чисельність трактористів-машиністів та допоміжних працівників, які обслуговують агрегат на роботі в одну зміну.

Затрати праці З_п на весь обсяг робіт (графа 22) знаходить множенням затрат на одиницю роботи (графа 21) на обсяг робіт (графа 5)

Кількість нормо-змін (графа 23) витрачають для кожного виду робіт.

(6.6)

де Н_зм - кількість нормо-змін;

Q - обсяг роботи (графа 5), га, т, м³.

Т_зм - тривалість зміни, год (7 або 6);

W_год - виробіток агрегата (графа 13), га/год, т/год, м³/год.

Загальну трудомісткість З_п (графа 22) робіт можна знайти також із кількості нормо-змін:

З_п = Н_зм•7(m_мех + m_доп ), люд.год. (6.7)

де 7 - тривалість зміни, год.

Обсяг тракторних робіт а умовних еталонних гектарах (ум.ет.га) визначають (графа 24) множенням кількості виконаних нормо-змін (графа 23) на змінний еталонний виробіток:

Q_{ум.ет.га} = Н_зм W_зм.ет (6.8)

де Q_{ум.ет.га} - обсяг роботи ум.ет.га;

Н_зм - кількість нормо-змін, од.;

W_зм.ет - змінний еталонний виробіток ум.ет.га/зм.

Еталонний змінний виробіток визначають множенням еталонного годинного виробітку (табл. 6. 2) на тривалість зміни.

W_зм.ет = W_год.ет·7, (6.9)

де W_год.ет - еталонного годинного виробіток, ум.ет.га/год;

7 - тривалість зміни, год.

Таблиця 6.2.

Еталонний виробіток тракторів

Трактори	Еталонний годинний виробіток, ум.ет.га/год, (W год.ет)	Еталонний змінний виробіток, ум.ет.га/зм. (зміна 7год)
Т-150, Т-150К	1,65	11,55
ДТ-75М	1,1	7,7
К-701	2,7	18,9
МТЗ-80	0,7	4,9
МТЗ-82	0,73	5,11
ЮМЗ-6АЛ	0,60	4,2
Т-70С	0,90	6,3
Т-25А	0,30	2,1
Т-16Л	0,22	1,54
Т-16	0,2	1,4
Т-40М3	0,53	3,71
Т-40АМ	0,54	3,78

При проектуванні технологій доцільно виділити окремі технологічні цикли, що об'єднують сукупність операцій зі спільними кінцевими завданнями (основний обробіток ґрунту, передпосівний обробіток, сівба, догляд за посівами, збирання врожаю, післязбиральний обробіток врожаю). Операції в технологічному циклі взаємозв'язані агротехнічними вимогами і часовими рамками. Часто технологічні цикли мають альтернативні варіанти (наприклад, напівпаровий обробіток ґрунту, покращений обробіток ґрунту). Це вимагає оцінки показників окремого циклу і вибору раціонального для конкретних умов варіанту.

Побудова графіків завантаження тракторів

Визначення необхідної кількості тракторів і узгодження їх роботи по вирощуванню різних культур здійснюється за допомогою зразків завантаження. Графік завантаження тракторів базується на основі плану механізованих робіт. Графіки укладаються у прямокутних вісях координат по кожній марці тракторів. По осі абсцис відкладаються дні календарного року. А по осі ординат - кількість тракторів (рис. 6.1). На графіку одержується прямокутник, площа якого відповідає кількості тракторо - днів, необхідних для виконання даної операції в розрахунковий агротермін. Після побудови графіків необхідно їх порівняти з технологічною картою, для того щоб добитися рівномірного завантаження тракторів кожної марки. Коректувати можна за допомогою:

- збільшення змінності робіт;

- збільшення терміну виконання робіт(в межах агротехнічних термінів);

- заміною однієї марки тракторів іншою.

Після коректування можна зробити висновки, що досягнутий раціональний склад тракторного парку для виконання с.-г. робіт

Визначення складу сільськогосподарських машин

Рис. 6.2. Графік завантаження тракторів Т – 150К

Склад сільськогосподарських машин визначають на підставі технологічної карти (табл. 6.1) для виробництва с.-г. культури.

Необхідну кількість сільськогосподарських машин визначають по максимальній їх потребі в період використання.

Кількість спеціалізованих машин визначають за вимогами розрахунків в технологічних картах. Сільськогосподарські машини загального призначення котрі використовують при виконанні робіт (плуги, культиватори, сівалки та ін.), працюють неодноразово протягом року і строки їх експлуатації іноді збігаються.

Коли строки збігаються то кількість машин на цей період знаходять додаванням. Для більш точних розрахунків будують графіки завантаження сільськогосподарських машин, як і для тракторів.

Узагальненими показниками ефективності технологічних систем є:

економічна ефективність

(6..10) ефективність праці

(6.11)

коефіцієнт енергетичної ефективності технології

(6.12)

де Е_ек — економічна ефективність виробництва сільськогосподарської продукції даною технологічною системою;

С_р — ціна продукції р-го виду (основної та додаткової), грн/т;

U_р і U_ор — відповідно фактична врожайність продукції р-го виду і потенційна врожайність для даної тех­нології та природно-виробничих умов, т/га; Е_пр — ефективність праці, грн/год;

S_i — прямі витрати на і-у технологічну операцію, грн/га;

α_р — енергетичний еквівалент продукції р-го виду, МДж/т;

U_вр — незворотні технологічні втрати продукції р-го виду, т/га;

Е_оі — витрати сукупної непоновлюваної енергії на і-у операцію, МДж/га.

Узагальненим показником екологічності технологічної системи є відношення корисних результатів технології до суми витрат непоновлюваних ресурсів і шкідливих наслідків функціонування системи в енергетичному виразі:

(6.13)

Інженерне забезпечення технологій полягає в сумісному з агрономічною службою виборі прогресивного варіанту технології з урахуванням конкретних природно-виробничих умов, обґрунтуванні раціонального комплексу машин, оптимального розподілу обсягу робіт при виконанні технологічних операцій агрегатами з різними параметрами, побудови, раціональних механізованих процесів у рамках технологічної системи, визначення потреби в ресурсах, а при необхідності також вирішення задач ефективного розподілу дефіцитних ресурсів (наприклад, палива).

Шляхи підвищення ефективності та екологічності технологічних систем

Технологічний прогрес є неодмінною умовою підвищення економічної ефективності і екологічності сільськогосподарського виробництва. Проте відсутність чітких критеріїв, які давали б змогу відрізнити істинний прогрес від уявного, нерідко є причиною вибору помилкових напрямків розвитку технологій і технічних засобів для їх реалізації.

На основі аналізу енергетичної ефективності та екологічності тех­нологічних систем можна оцінити рівень існуючих і нових технологій, а також обґрунтовано вибирати напрямки екологічно сприятливого розвитку технологічних систем. До таких напрямків відносять:

1. Зниження технологічних втрат врожаю за рахунок своєчасності та якості механізованих робіт, зменшення прямих втрат на всьому технологічному ланцюжку переміщення врожаю від поля до сховища або переробних пунктів.

2. Зниження ресурсомісткості технологій за рахунок підвищення коефіцієнта корисного використання технологічних матеріалів (насіння, добрив, пестицидів), мінімалізації обробітку ґрунту, економії енергетичних ресурсів.

3. Підвищення екологічності технологічної системи насамперед за рахунок зниження втрат хімічних засобів на всіх технологічних етапах від складу до поля, застосування прогресивних агротехнічних прийомів внесення препара­тів (локальне внесення добрив, ультрамалооб'ємне обприскування і контактне нанесення пестицидів, стрічкове і смугове обприскування, інтегрований захист рослин). Зниження ущільнення ґрунтів ходовими системами машин, застосування ґрунтозахисних агротехнічних прийомів.

4. Зниження втрат часу як непоновлюваного ресурсу сільськогоспо­дарського виробництва за рахунок високої організації робіт, розвитку інфраструктури технологічних систем, забезпечення високого рівня механізації всіх функцій технологічної системи.

Реалізація цих напрямків означає перехід на вищий рівень культури механізованого виробництва сільськогосподарської продукції, розвиток технологічної системи за інтенсивною, ресурсозберігаючою і екологічно сприятливою технологією.

Зміст і послідовність виконання роботи

В одержаному у викладача індивідуальному завданні для виконання роботи повинні бути вказані: назва культури, попередник, агротехнічні вимоги, природно-виробничі умови проведення операції та технологічні особливості операції.

Користуючись даними методичними вказівками необхідно розробити частину технологічної карти (основний обробіток ґрунту, посів) на вирощування с.-г. культури згідно індивідуального завдання.

Контрольні запитання для самоперевірки

1. Яка умова є спільною для всіх прогресивних технологій вирощування сільськогосподарських культур (інтенсивна, ресурсозберігаюча, ґрунтозахисна)?

2. Які основні блоки інформації включає технологічна карта на вирощування сільськогосподарської культури?

3. Який із перелічених показників оцінки технології є найбільш загальними?

А - затрати праці; Б - ефективність праці; В - екологічність технології;

Г - коефіцієнт енергетичної ефективності технології;

Д - економічна ефективність.

4. Які з перелічених факторів безпосередньо впливають на величину технологічних втрат врожаю?

А - кількість технічних засобів; Б - своєчасність технологічних операцій;

В- забезпечення агровимог; Г - рівень ущільнення ґрунту ходовими системами агрегатів; Д - продуктивність МТА.

5. Які основні шкідливі наслідки щодо оточуючого середовища можуть бути при механізованих технологіях вирощування сільськогосподарських культур?

6. Яким показником оцінюється тенденція розвитку технологій щодо їх екологічності?

Індивідуальне завдання до виконання лабораторної роботи:

Проектування інженерного забезпечення технологій.

№ п/п	Культура	Площа, га	Довжина гонів, м	Норма висіву на-сіння, ц/га	Норма внесення добр., т/га	Відстань перевезень, км	Питомий опір грунту, кПа
1	ячмінь	100	700	160	0,25	0,5	40
2	ц. буряк	150	800	15	0,8	1,0	45
3	кукурудза на зерно	200	900	15	0,3	1,5	50
4	соняшник	250	1000	30	0,15	2,0	55
5	оз. пшениця	300	1200	175	0,3	2,5	63
6	гречка	150	800	80	0,6	3,0	75
7	ц. буряк	200	900	15	1,0	3,5	80
8	кукурудза на зерно	250	1000	45	0,2	4,0	40
9	соняшник	300	1100	15	0,2	4,5	45
10	оз. пшениця	350	1200	235	0,25	5,0	50
11	ячмінь	200	1300	250	0,15	5,5	55
12	ц. буряк	250	1000	15	0,8	6,0	63
13	кукурудза на зерно	300	1100	30	0,15	5,5	75
14	соняшник	350	1200	15	0,25	5,0	80
15	оз. пшениця	400	1300	280	0,3	4,5	40
16	гречка	400	1400	110	0,5	4,0	45
17	ц. буряк	350	1100	15	0,75	3,5	50
18	кукурудза на зерно	230	1200	30	0,3	3,0	55
19	соняшник	300	1000	15	0,2	2,5	63
20	оз. пшениця	100	800	220	0,3	2,0	75
21	ячмінь	75	500	140	0,3	1,5	80
22	ц. буряк	125	900	15	1,0	1,0	40
23	кукурудза на зерно	175	1000	45	0,25	0,5	45
24	соняшник	225	1300	30	0,35	1,5	50
25	оз. пшениця	275	1400	300	0,35	2,0	55

Додатки Додаток 1.Питомий опір сільськогосподарських машин і знарядь (при швидкості руху 5 км/год)

Машини і знаряддя	Кн, кН/м	Машини і знаряддя	Кн, кН/м
1	2	3	4
Снігопахи	1,0…1,5	Сівалки
Лущильники при обробітку стерні:		дискові	1,0…1,8
дискові	1,2…2,6	вузькорядні	1,8…2,6
лемішні на глибину, см	2,5…6,00	кукурудзяні	1,0…1,4
10... 14	6,0…10,0	бурякові	0,6…1,0
14...18		Картоплесаджалки	2,5…3,5
Борони дискові на		Культури просапні з лапами:
стерні	1,6…2,2	стрілчастими та однобічними	1,2…1,8
оранці	3,0…6,0	розпушувальними	1,3…1,6
луках і пасовищах	4,0…6,0	підживлювальними ножами	1,4…1,8
зубові		лапами-полицями	1,5…2,5
важкі	0,4…0,7	Косарки	0,7…1,1
середні	0,3…0,6	Косарки-подрібнювачі	0,8…1,3
легкі або посівні	0,25…0,45	Граблі
сітчасті та шлейф-борони	0,45…0,65	поперечні	0,50…0,75
пружинні та лапчасті	1,0…1,8	колісно-пальцеві	0,70…0,90
голчасті (мотики)	0,45…0,80	Валкові жатки	1,2…1,5
Культиватори		Комбайни
парові при глибині		силосозбиральні	1,2…1,6
обробітку, см 6...8	1,2…2,6	кукурудзозбиральні	1,5…1,7
10... 12	1,6…3,0	бурякозбиральні	8,0…12,0
плоскорізи	4,0…6,0	картоплезбиральні	10,0…12,0
глибокорозпушувачі	8,0…13,0	льонозбиральні	4,0…6,0
		Гичкозбиральні машини	2,0…3,5
		Бурякокопачі	3,0…4,0
		Картоплекопачі	5,8…6,5

Додаток 2.Коефіцієнт використання ширини захвату і швидкості руху МТА

Види робіт		 = 1 - 
	Ширини захвату	Швидкості руху агрегатів
		колісних	гусеничних
Оранка	1,02-1,1	0,95	0,97
Посів, посадка	1,0	0,94	0,96
Культивація суцільна	0,96	0,94	0,96
Міжрядний обробіток	1,0	0,95	0,97
Лущення стерні	0,96	0,96	0,98
Боронування дисковими боронами	0,96	0,94	0,96
Боронування зубовими боронами	0,98	0,94	0,96
Коткування	0,96	0,95	0,97
Сіноскошування	0,95	0,97	-
Збирання валків жатками	0,95	0,97	-
Збирання зернозбиральними комбайнами	0.95	0,97	-
Збирання маши­нами для цукрових буряків	1,0	0,94	0,95
Збирання кукурудзозбиральними машинами	1,0	0,96	0,97

Додаток 3.Нормативні строки виконання польових робіт в рослинництві

(для півдня України)

Операція	Строки в днях
1	2
Закриття вологи	1
Оранка: на зяб	до 30
весною під ярові культури	5
Обробіток грушу передпосівний	3
Сівба: зернових і зернобобових ярих	3
озимих культур	7
кукурудзи	7
соняшнику	3
риса	4
люцерни, конюшини	3
еспарцету, суданки	3…3
буряків цукрових, столових	3
бахчових культур	6
томатів	3...7
льону-довгунця	3
Садіння: томатів	9
картоплі	7
Скошування зернових у валки	4
Підбирання валків	7...8
Збирання кукурудзи	7…14
Скошування у валки рису	4
Підбирання валків рису	6
Збирання соняшнику	5…12
Скошування люцерни, конюшини	5

*) - одне поле засівається не пізніше ніж за 1... 2 дні.

Додаток 4.Агротехнічно-допустимі робочі швидкості руху МТА

*Для машин з робочими органами, які працюють з підвищеними швидкостями руху.

Операції	Vlim ,км/год
Оранка	4…7; 8…12*
Снігозатримання	5…10
Обробіток ґрунту: плоскорізами-глибокорозпушувачами	7…10
культиваторами-плоскорізами	8…12
Лущення стерні лущильниками: дисковими	7…12
лемішними	5…7; 8…10*
Обробіток ґрунту боронами: дисковим	5…10
зубовими	6…8; 7…12*
сітчастими	3,5…6,5
шлейф-боронами	6…7
Коткування ґрунту котками: кільчасто-шпоровими	6…12
кільчасто-зубчастими	4…9
гладкими-водоналивними	4…8
Обробіток ґрунту культиваторами: паровими	5…8; 9…15*
з пружинними лапами	5…7
Внесення добрив: органічних	7…12
мінеральних	5…10
рідких	6…8; 9…12*
туковою сівалкою	6…10; 8…12*
Сівба сівалками: рядковими	7…9; 10…15*
стерньовими	5…10
кукурудзи, соняшнику, буряків	6…7,5
льону	5…7
овочевих культур	5…9
Садіння картоплі	4…7; 7…9*
Обробіток міжряддя просапних культур: перший	4…7
другий і наступний	7…10
Догляд за посівами цукрових буряків: розпушування міжряддя,	4…6
букетування	4…5
проріджування	4…5; 6…8*
обприскування та обпилювання	4,5…9,5
відгортання рядків посівів	4…7
Скошування: трав на сіно	5…7; 8…12*
з подрібненням	4…8
рядковими жатками	7…10;8…15*
Загрібання та ворушіння сіна граблями: поперечними	5…9
кільцево-пальцевими	8…10
Пресування сіна	6…8
Копнування і стогоутворення	5…9
Збирання врожаю: зернових	3…8
кукурудзи на силос	4…8; 8…12*
кукурудзи на зерно	3…7; 6…10*
гички цукрових буряків	3…6; 6…9*
коренеплодів	4,5…8
льону і картоплі	4..6
капусти	до 2,8
помідорів	0,7…3
огірків	1,6…3,4

Додаток 5. Технічні характеристики колісних тракторів

Показники	Марка трактора
	Т-16М	Т-25А	Т-40М	Т-40АМ	МТЗ-80		МТЗ-82		ЮМЗ-6АЛ		ЮМЗ-6КМ
1	2	3	4	5	6		7		8		9
Номінальна потужність двигуна, кВт/(к.с.)	14,7 (20,0)	18,04 (25,0)	36,8 (50,0)	36,8 (50,0)	58,9 (80,0)		58,9 (80,0)		44,5 (60,0)		44,5 (60,0)
Номінальна частота обертання колінчастого вала двигуна, с^-1/(хв.^-1)	26,7 (160)	30,0 (1800)	30,0 (1800)	30,0 (1800)	36,7 (2200)		36,7 (2200)		29,2 (1750)		29,2 (1750)
Маса і вага трактора (експлуатації), кг/(кН)	1940 (19.0)	1800 (17,6)	2680 (26,3)	2880 (28,2)	3300 (32,4)		3780 (37,0)		3400 (33,3)		3500 (34,3)
Маса води, що заливають у шини коліс, кг	-	2х45	2х105	2х105	2х175		2х175		2х175		2х175
Число і маса додаткових тягарів, шт.х. кг.	2х20	2х20	11х20	-	4х32		4х32		4х32		4х32
Повздовжня база, м	2,500	1,755	2,145	2,250	2,370		2,450		2,450		2,450
Відстань від центру ваги трактора до осі задніх коліс, м.	0,472	0,570	0,723	0,723	0,814		0,85		0,747		0,747
Колія, м.	1,2 ,8	1,21 47	1,2 1,8	1,2 1,8	1,2 1,8		1,251,8		1,26 1,86		1,26 1,86
Габаритні розміри, м:
Довжина	3,850	3,11	3,66	3,845	3,815		3,93		4,095		4,095
Ширина	2,035	1,37	2,10	2,10	1,97		1,97		1,884		1,844
Висота	2,500	1,35	2,37	2,37	2,485		2,485		2,600		2,45
Мінімальний радіус повороту, м.	3,5	3,5	2,7	3,8	4,1		4,1		5,0		4,6
Радіус сталевого обода ведучих коліс, м.	0,406	0,406	0,483	0,483	0,483		0,483		0,483		0,483
Висота профілю шини ведучих коліс, м.	0,216	0,216	0,262	0,262	0,305		0,305		0,305		0,305
Число циліндричних пар шестерень у щепленні	3	3…4	3…4	3…4	6(1п), 5(2п), 4(3-8п), 2(9п)				3…4			3…4
Число конічних пар шестерень у зчепленні	1	-	1	1	1		1		1		1
Передаточне число трансмісії на передачах:
1	97,0	63,6	260,0/714,0			241,9/330,0				62,0/225,0
2	78,0	50,3	68,7/189,0			142,0/187,5				52,3/188,8
3	64,0	43,4/158,5	57,6/158,5			83,5/110,2				42,7/153,5
4	54,0	34,2	49,0/134,5			68,0/90,0				25,2/90,3
5	27,0	27,3	41,8/115,0			57,4/75,8				19,0/68,8
6	19,0	18,2	22,6	-	49,0/54,8				-			-
7	-	-	15,8	-	39,9/52,7				-			-
8	-	-	-	-	33,7/44,5				-			-
Розрахункова швидкість руху на передачах, км/год:
1	2	3	4	5	6			7	8		9
1	4,89	6,4	6,9/2,5			2,5/1,89				7,6/2,1

3

4

61

5

60

6

59

7

58

8

57

9

56

10

55