8 Разработка операционной технологии сельскохозяйственной работы

Задачи эффективной механизации производственных процессов состоят в том, чтобы в наибольшей степени приближаться к установленным требованиям по качеству работ, применять рациональную технологию и организацию работ.

Поэтому разработка операционной технологии на основе конкретных природно-хозяйственных условий является неотъемлемой частью эффективного использования техники и качественного выполнения технологической операции и как следствие – одним из главных условий повышения производительности труда, снижения эксплуатационных затрат, увеличения урожайности культур и снижения себестоимости сельскохозяйственной продукции.

Разработка операционной технологии сельскохозяйственной работы.

8.1 Условия работы:

8.1.1 Площадь полей, П_п=600 га;

8.1.2 Длина гона, L_r=1000 м;

8.1.3 Уклон полей, i=0, 03;

8.1.4 Форма участков поля – прямоугольная;

8.1.5 Тип почвы – лёгкого механического состава;

8.1.6 Удельное тяговое сопротивление машин при скорости 5км/ч:

• минимальное, k_o^min=1,6 кН/м;

• максимальное k_o^max=2,0 кН/м;

8.1.7 Допустимая, по требованию агротехники, скорость движения агрегата:

• минимальная, v_min=6 км/ч;

• максимальная v_max=12 км/ч;

8.1.8 Засоренность поля сорняками – 0%

8.1.9 Засоренность поля камнями – 2%

8.2 Агротехнические требования

8.2.1 Отклонение от заданных параметров 1%

8.2.2 Комковатость почвы 2-3 см

8.2.3 Обработку производят при влажности 16-22%

8.2.4 Плотность почвы до 1-1.3г/см

8.3 Состав и параметры агрегата, подготовка его к работе:

8.3.1 Марка трактора Беларусь- 1221;

8.3.2 Марка сельскохозяйственной машины АКШ-3,6;

8.3.3 Количество сельскохозяйственных машин в агрегате, n_м=1;

8.3.4 Конструктивная ширина захвата агрегата, В_к=3,6 м;

8.3.5 Рабочую ширину захвата агрегата В_р, м, определяем по формуле

B_р=В_к∙β, ( 19 )

где  - коэффициент использования конструктивной ширины захвата агрегата, =0,96;

В_р=3,6∙0,96=3,5 м;

8.3.6 Кинематическая длина агрегата L_k, м, определяется по формуле

L_k=L_t+L_m, ( 20 )

где L_t – кинематическая длина трактора, L_t=1,6 м;

L_m – кинематическая длина машины, L_m=3,4 м.

L_к=16+3,4=5 м;

8.3.7 Длина выезда агрегата L, м, определяется по формуле

L=0,1∙ L_к ( 21 )

L=0,1∙5 =0,5 м;

8.3.8 Обслуживающий персонал:

- механизаторов, m_м=1;

8.3.10 Подготовка агрегата к работе и его основные регулировки:

Машина должна быть чистой и укомплектованной исправными рабочими органами и узлами в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.

Проверяют все наружные крепления. Ослабленные соединения подтягивают. Гидросистему АКШ-3,6 соединяют с гидросистемой трактора через разрывную муфту.

8.4 Скорость движения:

8.4.1 Минимальное тяговое удельное сопротивление агрегата k_p^min, кН/м, при максимальной скорости движения агрегата по агротехнике определяем по формуле

k_p^min= k_о^min∙1+(v_max-v_o)∙_c, ( 22 )

где _c – темп нарастания удельного сопротивления на единицу скорости, _c=0,03;

k_p^min=1,6∙1+(12 - 6)∙0,02=1,72 кН/м;

8.4.2 Максимальное тяговое удельное сопротивление агрегата k_p^max, кН/м, при максимальной скорости движения агрегата по агротехнике определяем по формуле

k_p^max= k_о^max∙1+(v_max-v_o)∙_c ( 23 )

k_p^max=2,1∙1+(12 - 6)∙0,02=2,35 кН/м;

8.4.3 Минимальное тяговое рабочее сопротивление агрегата R_a^min, кН, определяется по формуле

R_a^min= k_p^min∙В_к+ G_м∙i, ( 24 )

где G_м – вес сельскохозяйственной машины, G_м=19,9 кН.

R_a^min=1,72∙3,6+19,9∙0,03=6,8 кН;

8.4.4 Максимальное тяговое рабочее сопротивление агрегата R_a^max, кН, определяется по формуле

R_a^max= k_p^max∙В_к+ n_м∙G_м∙i ( 25 )

R_a^max=2,35∙3,6+19,9∙0,03=9,1 кН;

8.4.5 Среднее тяговое рабочее сопротивление агрегата R_a, кН, определяется по формуле

R_a=( R_a^max+ R_a^min):2 ( 26 )

R_a=(9,1+6,8):2=7,9 кН;

8.4.6 Степень неравномерности тягового сопротивления машины _Rм определяется по формуле

_Rм=( R_a^max- R_a^min): R_a ( 27 )

_Rм=(9,1- 6,8): 7,9 =0,3;

8.4.7 Коэффициент оптимальной загрузки двигателя ^опт_ml определяется по формуле

^опт_ml=1,05:(1+_Rм:2) ( 28 )

^опт_ml=1,05:(1+0,3:2)=0,92;

8.4.8 Коэффициент полезного действия буксования _ при рабочем ходе агрегата определяется по формуле

_=1-:100, ( 29 )

где  - коэффициент буксования, =3,3.

_=1-6:100=0,94;

8.4.9 Максимально возможная скорость движения агрегата по загрузке двигателя v^max_дв, м/с, определяется по формуле

V^max_дв= , ( 30 )

где N_lh – номинальная мощность двигателя трактора, N_lh= 95,6 кВт;

G – вес трактора, G=51,5 кН;

_мг – коэффициент полезного действия трансмиссии трактора, _мг=0,82;

f_т – коэффициент сопротивления качению трактора, f_т=0,19.

V^max_дв= км/ч;

8.4.10 Используя требования агротехники по скорости движения агрегата, максимально возможную скорость движения агрегата по загрузке двигателя и пропускной способности рабочих органов сельскохозяйственных машин, определяется максимальное и минимальное ограничение скорости движения агрегата

V_р^max= 7,6 км/ч;

V_р^min= 6 км/ч;

8.4.11 Оптимальную рабочую скорость V_р, м/с, определяют, основываясь на требовании, что V_р V^p_max. Поэтому сначала для выбора оптимальной рабочей передачи и рабочей скорости движения агрегата определяют максимально возможную теоретическую скорость движения агрегата V_т^max, м/с, по формуле

V_т^max= V_р^max: _ ( 31 )

V_т^max=8,1:0,94=7,6 км/ч;

После чего, используя техническую характеристику коробки перемены передач трактора, определяют передачу, теоретическая скорость на которой равна или несколько меньше максимально возможной теоретической скорости, то есть соблюдается условие, что V_т^maxVⁱ_тн. Определяя передачу, следует учитывать, что V_т^maxVⁱ_тн. Принятая с соблюдением указанных условий передача является оптимальной рабочей передачей. Теоретическая скорость Vⁱ_тн=7,6 км/ч, на 4 передаче. После определения оптимальной рабочей скорости и теоретической скорости движения трактора на этой передаче вычисляется рабочая скорость движения агрегата V_p, м/с, определяется по формуле

V_p= Vⁱ_тн∙_ ( 32 )

V_p=8,1∙0,94=7,6 км/ч;

Сельскохозяйственную работу рационально выполнять на 4 передаче, теоретическая скорость на которой 8,1 км/ч, а рабочая составит 7,6 км/ч.

8.4.12 Коэффициент загрузки двигателя трактора при рабочем ходе агрегата ^р_исп определяется по формуле

^р_исп= ( 33 )

^р_исп= ;

8.4.13 Холостое сопротивление агрегата R_x, кН, определяется по формуле

R_x= G_м∙(f_м+i), ( 34 )

где f_M – коэффициент сопротивления качению ходовых колес сельскохозяйственных машин, f_M=0,17.

R_x=19,9∙(0,17+0,03)=4 кН;

8.4.14 Коэффициент загрузки двигателя трактора при холостом ходе агрегата ^X_исп, определяется по формуле

^X_исп= , ( 35 )

где v_x – скорость движения агрегата при холостом ходе, V_x=10,02 км/ч;

_X – коэффициент полезного действия буксования при холостом движении агрегата, _X=0,97.

^X_исп=

8.4.15 Допустимый радиус поворота агрегата R_o, м, определяется по формуле:

R_o= ( 36 )

где K_V – коэффициент, учитывающий влияние скорости движения агрегата на радиус поворота, K_V=1,55

R_o=1,2∙3,6∙1,55=6,7 м;

8.5 Способ движения:

Используя учебную литературу, принимаю челночный способ движения.

Здесь почти не требуется разбивка поля и минимум вспомогательных операций.

8.6 Подготовка поля к работе:

8.6.1 Оптимальная ширина поворотной полосы Е_опт, м, определяется по формуле, которая принимается в зависимости от принятого способа движения агрегата

Е_опт=2,8 R_o +0,5d_k+L, ( 37 )

где d_k – кинематическая ширина агрегата, .

Е_опт=2,8∙6,7+0,5∙5+3,6=22,3 м;

8.6.2 Количество проходов агрегата n^Е_пр при обработке поворотной полосы определяется по формуле

n^Е_пр= Е_опт:В_р ( 38 )

n^Е_пр=22,3:3,6=6,2;

Полученное значение количества проходов агрегата округляется до целого числа в большую сторону, то есть n^Е_пр=7;

8.6.3 Рабочая ширина поворотной полосы Е_р, м, определяется по формуле

Е_р= В_р∙n^Е_пр ( 39 )

Е_р=6,2∙3,6=22,3 м

8.6.4 Рабочая длина загона L_р, м, определяется по формуле

L_р= L_r-2Е_р ( 40 )

L_р=1000-2∙22,3=955 м;

8.6.5 Коэффициент рабочих ходов  определяется по формуле, которая принимается в зависимости от принятого способа движения агрегата

( 41 )

8.6.6 Осмотреть поле, отбить поворотные полосы для разворота агрегата в конце гона, разбить поле на загоны, обозначить вешками контуры препятствия для движения агрегата.

8.7 Показатели организации технологического процесса

8.7.1 Часовая теоретическая производительность агрегата W_т, га/ч, определяется по формуле

W_T=0,1∙В_к∙v_т ( 42 )

W_T=0,1∙3,6∙8,1=2,9 га/ч

8.7.2 Часовой коэффициент, учитывающий затраты времени смены на техническое обслуживание, ₂ определяется по формуле

₂=(Т-t₂):T, ( 43 )

где t₂ – время технического обслуживания агрегата в течение смены, t₂=0,17 ч;

₂=(7-0,25):7=0,96;

8.7.3 Часовой коэффициент, учитывающий затраты времени смены на личные надобности, ₅ определяется по формуле

₅=(Т-t₅):T, ( 44 )

где t₅ – время регламентированных перерывов на отдых и личные надобности, t₅=0,5 ч;

₅=(7-0,5):7=0,92;

8.7.4 Подготовительно заключительное время, t₆, ч, определяется по формуле

t₆= t_е.т.о+ t_п.п+ t_п.н+ t_п.н.к , ( 45 )

где t_е.т.о – время на проведение ежедневного технического обслуживания агрегата, t_ето=0,55 ч;

t_п.п – время на подготовку агрегата к переезду к месту работы и обратно, t_пп=0,08 ч;

t_п.н – время на получение наряда и сдачу работы, t_пн=0,1 ч;

t_п.н.к – время на переезды агрегата к месту работы в начале смены и обратно в конце смены, t_пнк=0,3 ч.

t₆= 0,55+ 0,08+ 0,1+ 0,30=1,03 ч;

8.7.5 Частный коэффициент, учитывающий затраты времени смены на подготовительно-заключительные операции, ₆ определяется по формуле

₆=(Т-t₆):T ( 46 )

₆=(7-0,51):7=0,92;

8.7.6 Время технологического обслуживания агрегата t_lk, ч, определяется по формуле

t_lk= t_рд+ t_оо+ t_кк , ( 47 )

где t_рд – время проведения дополнительных регулировок агрегата в течение смены, t_рд=0,15 ч;

t_оо – время на очистку рабочих органов машин, t_оо=0,2 ч;

t_кк – время, затрачиваемое на контроль качества выполняемой сельскохозяйственной работы в течение смены, t_кк=0,15 ч.

t_lk= 0,15+ 0,2+ 0,15=0,5 ч;

8.7.7 Время технологических остановок и технологического обслуживания агрегата в течение смены, t_l, ч, определяется по формуле

t_l=t_lk ( 48 )

t_l=1 ч;

8.7.8 Частный коэффициент, учитывающий затраты времени смены на технологические остановки и технологическое обслуживание, ₁ определяется по формуле

₁=(Т-t₁):T ( 49 )

₁=(7-1):7=0,85;

8.7.9 Коэффициент использования времени смены определяется по формуле

=(₁+₂+₅+₆-3)∙ ( 50 )

=(0,96+0,92+0,85+0,86-3)∙0,99=0,58;

8.7.10 Часовая техническая производительность агрегата W_ч, га/ч, определяется по формуле

W_ч=0,1∙В_р∙v_р∙τ ( 51 )

W_ч=0,1∙3,6∙7,6∙0,58=1,6 га/ч;

8.7.11 Коэффициент использования работоспособности агрегата  определяется по формуле

=W_ч: W_т ( 52 )

=2,9:1,6 =1,82;

8.7.12 Сменная техническая производительность агрегата W_см, га/см, определяется по формуле

W_см=W_ч^.Т ( 53 )

W_см=1,6∙7=11,2 га/см;

8.7.13 Часовой расход топлива при рабочем ходе агрегата G_тр, кг/ч, определяется по формуле

G_тр=G_хд+(G_тн-G_хд)∙^р_исп , ( 54 )

где G_хд – максимальный часовой расход топлива при холостом ходе работы двигателя, G_хд=5,8 кг/ч;

G_тн – номинальный часовой расход топлива, G_тн=22,2 кг/ч.

G_тр=5,8+(22,2-1)∙0,3=12,2 кг/ч;

8.7.14 Часовой расход топлива при холостом ходе агрегата G_тх, кг/ч, определяется по формуле

G_тх=G_хд+(G_тн-G_хд)∙^х_исп ( 55 )

G_тх=5,8+(22,2-1)∙0,21=10,2 кг/ч;

8.7.15 Часовой расход топлива при остановке агрегата с работающем двигателем G_то, кг/ч, определяется по формуле

G_то=0,125∙G_тн ( 56 )

G_то=0,125∙22,2= 2,77кг/ч;

8.7.16 Время чистой работы агрегата Т_Р, ч, определяется по формуле

Т_Р=Т^. ( 57 )

Т_Р=7∙0,88=6,16 ч;

8.7.17 Время холостого движения агрегата t_x, ч, определяется по формуле

t_x= ( 58 )

t_x= ч;

8.7.18 Время остановок агрегата с работающим двигателем t_о, ч, определяется по формуле

t_о= t_1т+0,5∙(t_1к+ t_е.т.о) ( 59 )

t_о=0,5∙(0,7+ 0,55)=0,62 ч;

8.7.19 Сменный расход топлива Q_см, кг/см, определяется по формуле

Q_см=G_тр∙T_р+G_тх∙t_х+G_то∙t_о ( 60 )

Q_см=12,2∙4,1+10,2∙0,34+2,77∙0,62=55,2 кг/см;

8.7.20 Расход топлива на единицу работы , кг/га, определяется по формуле

=Q_см:W_см ( 61 )

=55,2:11,2=4,9 кг/га;

8.7.21 Общие затраты труда на единицу выработки З_о, чел.ч/га, определяется по формуле

З_о=m_М:W_ч ( 62 )

З_о=10:1,6 =6,25 чел.ч/га;

8.7.22 Полезная удельная энергоемкость сельскохозяйственной работы А, Дж/га, определяется по формуле

А=10⁷ ( 63 )

А=10⁷ Дж/га;

8.7.23 Полная удельная энергоемкость сельскохозяйственной работы А_п, Дж/га, определяется по формуле

А_П=Н_н∙Θ, ( 64 )

где Н_Н – теплотворная способность дизельного топлива, Н_Н=4,166∙10⁷ Дж/кг.

А_П=4,166∙10⁷∙4,9=20,4∙10⁷ Дж/га;

8.7.24 Энергетический коэффициент полезного действия агрегата _аэ определяется по формуле

_аэ=А:А_П ( 65 )

_аэ=2,14∙10⁷:20,4∙10⁷=0,01;

8.8 Контроль качества

Осуществляется при первом, втором и третьем проходах, а в дальнейшем не реже 2…3 раза за смену.

Качество работы оценивают по: наличию кормов, необработанным участкам, величине кормов, глубине обработки, равномерности обработки.

Величину комков определяют визуально. Их размеры не должны быть больше 2-3 см.

Не допускаются необработанные полосы и огрехи, а также неравномерность обработки. Отклонение от глубины обработки 5 см.