Технологические расчеты

10. Технологические расчеты

10.1 Определение основных параметров катка посевной секции

Предлагаемая в проекте комбинированная машина включает серийную стерневую сеялку СЗС – 2,8 и соединённый с ней разработанный в проекте струнный каток. В соответствии с выполняемым технологическим процессом катка, основными его параметрами является длина и диметр. Длину катка принимаем в соответствии с конструктивной шириной захвата базовой машины СЗС – 2,8, следовательно:

Качество работы катка зависит от его диаметра и конструктивного исполнения рабочей поверхности. Качество работы катка зависит от его диаметра. Диаметр должен быть таким, чтобы при встрече с комком почвы каток легко перекатывался через него, при этом давление катка концентрируется на комок и он разрушается или же вдавливается в почву. Согласно агротехническим требованиям принимаем размер комков в обрабатываемом слое от 1 до 30 мм, и глубину вдавливания катка в слое почвы h = 30 мм. (рис. 31)

Рисунок 31 Схема к определению диаметра катка посевной машины

1 – Каток, 2 – Сминаемый слой, 3 – Комок почвы.

Необходимый диаметр катка, с учетом принятых условий согласно агротехнических и технологических требований, определяется по формуле:

r_k = m * ctg² [(φ₁+ φ₂) / 2]; (1) [3]

Где: m = a + h = 0,02 + 0,02 = 0,04 м. – высота сминаемого слоя почвы; φ₁ = 18°, φ₂ = 22° - углы трения катка соответственно о каток (стали) и о почвы [3].

Тогда

D_k = 0,04 * ctg²[(18°+ 22°) / 2] =0,06 * ctg²(20°) = 0,45 м.

Следовательно, при принятых агротехнических и технологических требованиях, каток диаметром D = 0,45 м. будет работать без сгруживания почвы, комков и образования перед ним валика.

10.2 Определение тягового сопротивления модернизированной сеялкой

Согласно конструктивно-технологической схемы модернизации сеялки СЗС – 2,8, полное тяговое сопротивление модернизированной сеялки складывается:

R = Rn + Rc + Rk; (3)

Где Rn – тяговое сопротивление сеялки на перекатывание;

Rc - тяговое сопротивление сошниковых секций;

Rk -тяговое сопротивление прикатывающего катка;

Тяговое сопротивление сеялки на перекатывание определяется по формуле:

Rn = G * f; (4)

Где G – сила тяжести сеялки; f = 0,12 – коэффициент сопротивления движения по почве подготовленной под посев;

Сила тяжести сеялки составит:

G = m * g; (5)

Где m = 1800 кг. – масса сеялки СЗС – 2,8;

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения; тогда

G = 1800 * 9,81 = 17,7 кН.

Следовательно: Rn = G * f = 17,7 * 0,12 = 2,1 кН.

Тяговое сопротивление сошниковой секции складывается:

Rc = R_л + R_д, (6)

где R_л - тяговое сопротивление лапы сошника;

R_д - тяговое сопротивление наральника.

Тяговое сопротивление лапы определяется по формуле:

Rл = Вк * К; (7)

где Вк – конструктивная ширина захвата лапы сошника;

К – удельное сопротивление лапового рабочего органа.

Согласно ленточного способа посева конструктивная ширина сошника составит Вк = 0,33 м.

Удельное сопротивление сеялки с лапового рабочего органа составляет К = 1,9 кН/м при рабочей скорости V = 5 – 6 км/ч.

Рабочую скорость агрегата при посеве, согласно допустимых значений, принимаем Vр = 12 км/ч.

Поправку на увеличение удельного сопротивления при скорости Vр = 12 км/ч определяем по следующей формуле:

К = Ко[1 + ∆К(Vр – Vо)] кН/м. (8) [8]

где Ко – удельное сопротивление при рабочей скорости

Vр = 5…6 км/ч;

∆К – увеличение удельного сопротивления при повышении рабочей скорости на 1 км/ч.

Для нашего примера ∆К = 0,02;

Тогда. К = 1,9[1 + 0,02(12 – 6)] = 2,1 кН/м.

тогда Rл = 0,33 * 2,1 = 0,7 кН;

Тяговое сопротивление наральника определяем по формуле Горячкина:

(9) [3]

где К – коэффициент удельного сопротивления почвы , для почв нашего хозяйства это среднесуглинистые почвы с удельным сопротивлением К = 35 кПа.

b – ширина захвата наральника; b = 0,05 м;

a – глубина обработки почвы. a = 0,10 м.

Тогда тяговое сопротивление наральника составит:

Полное сопротивление сошника лапового с наральником составит

С учетом, количество сошников на сеялке n = 8, их общее тяговое сопротивление составит

Тяговое сопротивление струнного катка от его перекатывания определится по формуле Грандвуане–Горячкина:

; (10) [3]

где:  - усилие давления катка на почву;

 - конструктивная ширина захвата каткового устройства;

-коэффициент объёмного смятия почвы.

Для паров, пахотных и обработанных стерневых фонов [3]

Принимаем .

- диаметр катка;

тогда:

Тяговое сопротивление катка с учётом роста сопротивления из – за неровности поверхности катка определим по формуле:

, кН; (11) [3]

где:  - коэффициент учитывающий неровности поверхности. [5]

Принимаем ;

тогда:  

Полное тяговое сопротивление модернизированной сеялки составит:

R = 2,1 + 6,96 + 0,79 = 9,85 кН.

Необходимое тяговое усилие трактора определяется из условия энергетической рациональности агрегата:

η_доп ≥ R / Ркр; (12) [8]

где η_доп – допустимый коэффициент использования тягового усилия трактора.

В соответствии с видом выполняемого технологического процесса, а так же тягу движителя трактора, принимаем значение

η_доп = 0,96,

тогда Ркр = R / η_доп = 9,85 / 0,96 = 10,2 кН.

Необходимое тяговое усилие трактора с учетом уклона поля определим по формуле:

Ркр^max = Pкр + Ркр * i; (13)

Где i = 0,02 – уклон поля; Принимаем i = 0,02;

Тогда

Ркр^max = 10,2 + 10,2 * 0,02 = 10,4 кН;

Максимально возможную скорость агрегата в зависимости от крюковой мощности трактора и необходимого крюкового усилия определим по формуле:

 (14) [8]

Где Nкр = 34,9 кВт – крюковая мощность трактора МТЗ-82 на 5 передаче;

G – сила тяжести трактора;

G = m * q = 3210 * 9,81 = 30,5 кН;

m = 3210 кг – масса трактора МТЗ-82;

С учетом буксования определим действительную рабочую скорость агрегата по формуле:

; км/ч

где: б=10 % - буксования колесного движителя по обработанной почве

тогда V_р=11,4 км/ч

На основании значений Vр и Вр определяем производительность агрегата за час сменного времени по формуле:

W = 0,1 Bp * Vp * זּ ,га/ч; (15) [8]

где Вр = Вк * β, β = 1 – коэффициент использования ширины захвата для сеялок, [13]

Вр = 2,8 * 1 = 2,8 м;

τ = 0,75 – коэффициент использования времени смены;

тогда W = 0,1 * 2,8 * 10,3 * 0,75 = 2,2 га/ч;

Похожие работы

Основы технологии сельскохозяйственного производства

Скачать

59751

4

1

... повышении плодородия почвы получение высоких урожаев, сокращение потерь, улучшение качества продукции при снижении энергетических и трудовых затрат и отвечающие требованиям специализации и концентрации сельскохозяйственного производства. Яровая пшеница – одна из основных продовольственных культур. Ее зерно характеризуется высоким содержанием белка (18...24 %) и клейковины (28...40 %), отличными ...

Обоснование средств механизации возделывания кормовой свеклы в СПК "Орловский" с разработкой зубового рыхлителя

Скачать

191075

16

22

... проект. 3. Технико-технологическое обоснование средств механизации возделывания кормовой свёклы в условиях СПК «Орловский» 3.1 Технологическое обоснование средств механизации возделывания кормовой свёклы 3.1.1 Основные особенности кормовой свёклы, определяющие технологию ее возделывания и уборки Кормовая свекла — растение двулетнее, в первый год жизни формирует сочный корнеплод за ...