6. Опис установки і методики експерименту

Вивчення конструкцій плугів, борін, лущильників, фрез, котків, обертових мотик, культиваторів і комбінованих агрегатів проводиться на їх натурних зразках безпосередньо на робочому місці. Призначення та будову робочих органів грунтообробних машин і знарядь вивчають біля стенду з робочими органами.

Регулювання глибини оранки та вирівнювання рами плуга в горизонтальній площині проводиться на лабораторній установці (рис. 1.1.), елементами якої є гідравлічний пристрій, начіпний механізм та плуг ПН-3-35. За допомогою гідравлічного пристрою плуг опускають на дошку з розміткою, що знаходиться на вирівняній площадці. Щоб усі корпуси плуга торкалися носками і п’ятками лемешів поверхні дошки, центральною тягою і правим розкосом начіпного механізму вирівнюють раму плуга в горизонтальній площині. Для регулювання глибини оранки плуга піднімають опорне колесо, підставляють під нього дерев’яний брусок, висота якого відповідає заданій глибині, і опускають колесо до моменту торкання його обода поверхні бруска.

Встановлення культиватора на задану схему роботи проводиться на аналогічній лабораторній установці (див. рис 1.1.), елементами якої є гідравлічний пристрій, начіпний механізм та культиватор КОН-2,8ПМ, начеплений замість плуга. За допомогою гідравлічного пристрою раму культиватора встановлюють горизонтально і підставляють під опорно-приводні колеса підставки, товщина яких відповідає заданій глибині обробітку, зменшеній на величину утопання коліс (2 – 3 см). Аналогічні підставки встановлюють під копіювальні колеса кожної секції. Гряділі секцій розміщують горизонтально. У тримачах гряділів робочі органи культиватора-підгортальника розставляють так, щоб забезпечити перекриття (4 – 8 см) і захисні зони. Для цього користуються дошкою, на якій нанесені осьові лінії рядків і захисні зони відповідно до схеми культивації.

Оцінку ефективності використання машинно-тракторного агрегату (МТА) проводимо аналітичним методом шляхом визначення коефіцієнта використання потужності енергетичного засобу за однакових умов роботи, але різних технологічних параметрів с.-г. машини.

Аналітичний метод реалізовують розрахунками на обчислювальних машинах або за спеціальними програмами на ЕОМ (комп’ютерах), а для лабораторної роботи (за варіантом) послідовно виконати наступне:

- вибрати трактор відповідно до виробничих умов;

- встановити допустиму технологічну швидкість руху агрегату для даного виду робіт;

- в межах допустимої технологічної швидкості вибрати передачу трактора (V_m, км/год) і ґакове зусилля (Р_г, кН) з технічної характеристики трактора;

- визначити питомий опір К, кН/м (К₀ , кН/м²) залежно від параметрів операції та типу ґрунту;

- розрахувати максимально можливу ширину захвату агрегату В_max, м:

; (1.1)

для орних агрегатів К=К₀ а ; для широкозахватних агрегатів з однотипних машин і зчіпки К=К_м +К_зч , де К_м – питомий опір машини; К_зч – питомий опір зчіпки (К_зч =0,1 кН/м);

- вибрати сільськогосподарську машину за відомою шириною захвату В_м, м (корпуса плуга В_к , м);

- розрахувати кількість машин в агрегаті n_м:

, , (1.2)

де n_м, n_к – кількість машин, корпусів плуга відповідно.

Одержаний за (1.2) результат заокруглюють до цілого числа у менший бік.

- уточнити ширину захвату укомплектованого багатомашинного агрегату (В_агр, м) або ширину захвату плуга (В_пл, м).

В_агр = n_м В_м,, В_пл = n_к В_к; (1.3)

- розрахувати загальний тяговий опір укомплектованого агрегату за залежністю, кН:

+ R_зч, (1.4)

де n_м – кількість машин у агрегаті;

В_м – ширина захвату машини, м;

К – питомий опір машини (знаряддя), кН/м, який залежить від типу ґрунту, параметрів процесу.

Для орних агрегатів:

, (1.5)

де К_о.– питомий опір грунту, кН/м²;

а– глибина оранки, м.

Опір зчіпки:

, (1.6)

де f – коефіцієнт опору кочення коліс зчіпки ( f = 0,18…0,22 для зораного поля; f =0,20…0,25 для поля після культивації; f = 0,10…0,15 для стерні);

G_зч – вага зчіпки, кН;

- розрахувати коефіцієнт (η) використання тягового (гакового Р_г, кН) зусилля трактора на вибраній передачі:

. (1.7)

- розрахувати гакову потужність (кВт), затрачену на виконання операції:

N_г = V_р R_агр (1.8)

де V_р – робоча швидкість агрегату, м/с.

, (1.9)

V_m – теоретична швидкість руху агрегату на вибраній передачі трактора, м/с;

δ – буксування ходової частини рушія (залежно від умов і завантаження рушія на гаку для гусеничних тракторів δ_гус=0,001…0,22, для колісних δ_к =0,01…0,45).

- визначити коефіцієнт (η_п) використання потужності трактора на вибраній передачі:

η_п = N_г / N_е (1.10)

де N_е – ефективна потужність двигуна, кВт.