Контрольная работа по «Основы механизации сельскохозяйственного производства»

 

    Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

Высшего образования

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет заочного обучения

Кафедра эксплуатации машинно-тракторного парка

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Основы механизации сельскохозяйственного  производства»

 

 

 

Выполнила:        

Проверил:                                                            

 

 

 

г. Краснодар, 2012г.

Содержание:

 

1. Задание №1                                                                                                                      стр. 4
2. Задание №2                                                                                                                     стр. 13
3. Список литературы                                                                                                         стр. 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание № 1.

Определить  технико-экономические показатели работы агрегата для выполнения культивации  междурядий

1. Исходные данные

В таблицу 1.1 внесем данные к определению показателей  работы агрегата для выполнения культивации  междурядий (трактор МТЗ-82, сельскохозяйственная машина КРК-5,6).                                         Таблица 1.1

Показатель	Значения показателя
Рабочая скорость движения vр, км/ч	7,5
Ресурсосберегающий  способ движения	Челночный с петлевым поворотом
Длина участка  L, м	80,380,680
Конструктивная  ширина захвата Вк, м	5,6

 При этом способе движения рабочий ход с петлевым поворотом многократно повторяется, и длина холостого заезда увеличена. Односторонний челночный способ движения целесообразен там, где одна из поворотных полос по ширине уже, и на ней нельзя развернуть агрегат на установленном радиусе поворота, не повредив растений и механизмов машины. В этом случае агрегат совершает рабочий ход в междурядье в одну сторону, беспетлевой поворот (на зауженой поворотной полосе) с холостым проходом мимо одного междурядья, затем рабочий ход в обратную сторону, петлевой поворот на широкой поворотной полосе на рабочий ход с другой стороны того же ряда (рис. 1.1).

Определим влияние параметров МТА  на производительность.                                                                                                               Рабочую ширину захвата агрегата вычислим, используя формулу:     

В_р=В_к+β,

Где В_р – рабочая ширина захвата агрегата, м;

       β  - коэффициент использования конструктивной ширины захвата (для сельскохозяйственной машины марки КРК-5,6 β=1,0).

Подставим числовые значения и получим:

В_р=5,6+1,0=6,6 (м).

Определим минимальную ширину поворотной полосы, используя формулу:

Е_min=3R+e,

 

Рис. 1.1 Схема движения агрегата

 

Где R – радиус поворота, м (используя данные таблицы по зависимости радиуса поворота от конструктивной ширины захвата, имеем R=1,6В_к=1,6*5,6=8,96)

       e – длина выезда агрегата, м, которая равна кинематической длине агрегата l_к= l_т+l_м (l_к=1,2+2,1=3,3м).

Подставив числовые значения, вычислим минимальную ширину поворотной полосы:

Е_min=3*8,96+3,3=30,18 (м).

Определим ширину поворотной полосы Е:

Е=В_р*n_n,

где n_n – минимальное число проходов агрегата, необходимое для обработки поворотной полосы (n_n=E_min/B_к=30,18/5,6=5,4≈6).

 Подставим числовые значения:

Е=5,6*6=33,6

Определим рабочую длину гона L_P для гонового способа движения трактора по формуле:

L_P=L-2E,

где L_P – рабочая длина гона,

       L – длина участка, м.

Подставим числовые значения:

L_p=80-33,6*2=12,8 (м);

L_р=380-33,6*2=312,8 (м);

L_p=680-33,6*2=612,8 (м).

При выполнении работы агрегат циклично повторяет рабочие и холостые ходы. За цикл агрегат совершает два рабочих хода (туда и обратно), два поворота, а также производит технологические остановки, для очистки и регулировки рабочих органов машины.

Время на совершение агрегатом рабочего хода за цикл определим по формуле:

t_p=2L_p*10^-3/V_р ,

где t_p - время на совершение рабочего хода за цикл, ч.

Подставим числовые значения:

t_p=2*12,8*10^-3/7,5=0,00341 (ч);

t_p=2*312,8*10^-3/7,5=0,08341 (ч);

t_р=2*612,8*10^-3/7,5=0,16341 (ч).

Время на холостой ход агрегата за цикл определим по формуле:

t_x=2l_x*10^-3/V_x ,

где t_x – время на холостой разворот за цикл, ч;

       l_x – длина холостого хода при развороте, м (используя формулу для расчета средней длины холостого хода l_x=6R+2e, имеем l_x=6*8,96+2*3,3=60,36);

     V_x – скорость движения агрегата во время разворота, км/ч (при работе с навесной машиной V_x=6,0 км/ч).

Подставим числовые значения:

t_x=2*60,36*10^-3/6,0=0,02012 (ч).

Время цикла составит:

t_ц=t_p+t_x,

получаем

t_ц=0,00341+0,02012=0,02353 (ч);

t_ц=0,08341+0,02012=0,10353 (ч);

t_ц=0,16341+0,02012=0,18353 (ч).

Определим число циклов за смену, используя  формулу:

n_ц=(Т_см - Т_ЕТО - Т_физ - Т_Тех)/t_ц,

где Т_см – нормативная продолжительность времени смены, ч Т_см=7 ч;

       Т_ЕТО – время на ежемесячное техническое обслуживание трактора и рабочей машины, ч (для трактора МТЗ-82 Т_ЕТО=0,30, для культиватора КРК-5,6 Т_ЕТО=0,23);

       Т_физ – время на физиологические потребности механизатора за смену, ч Т_физ=0,3 ч;

        Т_Тех – время на технологическое обслуживание агрегата за смену, ч, примем Т_Тех=0,35 ч.

Подставим числовые значения:

n_ц=(7-0,53-0,3-0,35)/0,02353=247,34381≈247;

n_ц=(7-0,53-0,3-0,35)/0,10353=56,21558≈56;

n_ц=(7-0,53-0,3-0,35)/0,18353=31,71143≈32.

Определим время чистой работы Т_р агрегата за смену, используя формулу:

Т_р=t_p*n_ц ,

получаем

Т_р=0,00341*247=0,84227 (ч);

Т_р=0,08341 *56=4,67096 (ч);

Т_р=0,16341*32=5,22912 (ч).

Определим затраты времени на совершение агрегатом разворотов на поворотной полосе (холостой ход) за смену, используя  формулу:

Т_х=t_x*n_ц.

Произведем вычисления:

Т_х=0,02012*247=4,96964 (ч);

Т_х=0,02012*56=1,12672 (ч);

Т_х=0,020 ч12*32=0,64384 (ч).

Результаты расчетов составляющих времени смены предоставим в  табличной форме (табл.1.2).

Таблица 1.2 Составляющие времени цикла агрегата, состоящего из трактора МТЗ-82 и культиватора КРК-5,6, способ действия челночный с петлевым поворотом

L, м	Lp, м	tp, ч	tx, ч	tц, ч	nц	Тр, ч	Тх, ч
80	12,8	0,00341	0,02012	0,02353	247	0,84227	4,96964
380	312,8	0,08341	0,02012	0,10353	56	4,67096	1,12672
680	612,8	0,16341	0,02012	0,18353	32	5,22912	0,64384

Действительное время смены  составляет:

Т_см.д = Т_р + Т_х + Т_ЕТО + Т_физ + Т_Тех,

получаем

Т_см.д = 0,84227+4,96964+0,53+0,3+0,35=6,99191 (ч);

Т_см.д= 4,67096+1,12672+0,53+0,3+0,35=6,97768 (ч);

Т_см.д=5,22912+0,64384+0,53+0,3+0,35=7,05296 (ч).

Определим коэффициент использования  времени смены по формуле:

τ= Т_р/Т_см.д.

Подставим числовые значения:

τ =0,84227/6,99191=0,12;

τ =4,67096/6,97768=0,67;

τ =5,22912/7,05296=0,74.

Определим производительность за час  сменного времени по формуле:

W=0,1В_р*V_p*τ.

Получим

W=0,1*6,6*7,5*0,12=0,59 (га/ч);

W=0,1*6,6*7,5*0,67=3,32 (га/ч);

W=0,1*6,6*7,5*0,74=3,66 (га/ч).

Определим производительность агрегата за смену:

W_см=W*Т_см.

Подставим числовые значения:

W_см=0,59*7=4,13 (га/см);

W_см=3,32*7=23,24 (га/см);

W_см=3,66*7=25,62 (га/см).

 Определим затраты рабочего  времени на единицу выполненной  работы по формуле:

Н_о=(m_м+m_в)/W,

где m_м, m_в – соответственно число механизаторов (m_м=1) и число вспомогательных рабочих для обслуживания агрегата, чел.

Выполним вычисления:

Н_о=1/0,59=1,69 (чел-ч/га);

Н_о=1/3,32=0,3 (чел-ч/га);

Н_о=1/3,66=0,27 (чел-ч/га).

Результаты расчета технико-экономических показателей работы агрегата предоставим в табличной форме (табл. 1.2).

 

 

Таблица 1.2 Технико-экономические  показатели работы агрегата для культивации  междурядий (трактор МТЗ-82, культиватор  КРК-5,6, способ движения челночный с  петлевым поворотом)

L, м	τ	W, га/ч	Wсм, га/см	Но, чел-ч/га
80	0,12	0,59	4,13	1,69
380	0,67	3,32	23,24	0,3
680	0,74	3,66	25,62	0,27

Составим график зависимости производительности и затрат труда, используя вычисленные  данные (рис. 1.2, рис. 1.3).

Из рисунка 1.1 следует, что при  увеличении длины участка от 80 до 680м часовая производительность увеличивается от 0,59га/ч до 3,66га/ч. Дальнейшее увеличение длины участка  сопровождается незначительным увеличением производительности. Рост часовой производительности обусловлен тем, что с уменьшением времени на холостые развороты пропорционально возрастает время чистой работы агрегата за смену с увеличением длины участка. Ресурсосберегающая длина участка составляет более 680м. Для этих длин гона агрегат имеет наибольшую производительность и минимальные затраты труда.

Вывод: Ресурсосберегающая длина участка составляет 680м и более. Для этих длин участка заданный агрегат имеет наибольшую производительность 3,66 га/ч и наименьшие затраты труда на выполнение работы.

1.3 Влияние внешних факторов  рабочего участка на производительность

Влияние внешних факторов участка  на производительность агрегата оценивает  обобщенный коэффициент на местные  условия. Величину коэффициента найдем как произведение средневзвешенных поправочных коэффициентов, характеризующих  отдельные природно-производительные условия рабочего участка.

 

К_об=К_р*К_к*К_в*К_ск*К_п,

где К_р – поправочный коэффициент на рельеф;

       К_к - поправочный коэффициент на каменистость;

       К_в - поправочный коэффициент на высоты над уровнем моря;

      К_ск - поправочный коэффициент на сложность конфигурации поля;

      К_п - поправочный коэффициент на наличие препятствий.

Значения поправочных коэффициентов  на внешние факторы рабочего участка  севооборота предоставим в табличной  форме (табл. 1.3)

Таблица 1.3 Значения поправочных коэффициентов  на внешние факторы рабочего участка  севооборота

Наименование  коэффициентов, характеризующих природно-производственные факторы рабочего участка	Значения коэффициентов
Поправочный коэффициент на рельеф, Кр	0,96
Поправочный коэффициент на каменистость, Кк	0,99
Поправочный коэффициент на высоты над уровнем моря, Кв	0,98;  0,97;   0,96
Поправочный коэффициент на сложность конфигурации поля, Кс	0,96;  0,97;   0,98
Поправочный коэффициент  на наличие препятствий, Кп	1,0
Обобщенный  коэффициент на местные условия, Коб	0,89;   0,89;   0,89

 

Процент препятствий от общей площади  определим по формуле:

С_пр=(F_пр*10^-4/F)*100%,

Где С_пр – степень изрезанности поля препятствиями, процент;

       F_пр – суммарная площадь препятствий, м²;

       F – площадь поля севооборота.

С_пр=(0*10^-4/80)*100%=0;

С_пр=(0*10^-4/380)*100%=0;

С_пр=(0*10^-4/680)*100%=0.

К_об=0,96*0,99*0,98*0,96*1,0=0,89;

К_об=0,96*0,99*0,97*0,97*1,0=0,89;

К_об=0,96*0,99*0,96*0,98*1,0= 0,89.

Сменную выработку агрегата определим  по формуле:

W=W_T*К_об.

W=1*0,89=0,89 (га/см).

Вывод: для заданных природно-производственных факторов участка фактическая производительность агрегата за смену составляет   0,89 га/см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                Задание №2

Определение размеров открытой площадки для хранения машин землепользователя

Поверхность открытой площадки для  хранения машин должна быть ровной с уклоном 2-3^о для стока дождевых и талых вод. Территория площадки огорожена, а по периметру иметь ветрозащитные насаждения.

Ориентировочный размер открытой площадки определяется, исходя из габаритов  машин и их количества.

2.1 Исходные данные 

Исходные данные к расчету размеров открытой площадки для хранения машин  землепользователя занесем в  таблицу 2.1.

Таблица 2.1 Исходные данные к расчету  размеров открытой площадки для хранения машин землепользователя

Шифр	Наименование  машин	Марка машин	Габариты, м		Кол.	Площадь машин, м2
			длина	ширина
1	Плуг	ПТК-9-35	10,2	3,15	4	128,52
31	Плоскорез	ПГ-3-100	1,5	3,2	4	19,2
45	Лущильник	ЛДГ-5А	4,3	5,0	3	64,5
55	Борона дисковая	БДСТ-2,5	2,9	2,5	4	29,0
66	Выравниватель почвы	ВПН-5,6А	2,8	5,6	3	47,04
77	Культиватор	КСО-4	2,7	4,0	4	43,2
99	Культиватор	КВО-4	2,6	4,1	4	42,64
112	Сеялка	СЗП-12	9,5	11,7	5	555,75
122	Косилка-измельчитель	КИР-1,5	4,6	1,5	3	20,7
ВСЕГО			41,1	-	34	950,55

2.2 Определение размеров площадки  для хранения машин

Определим длину L_пл , на которой устанавливают машины на хранение, используя формулу:                    

L_пл= ^{√ (1+Ϭ/100)(1+К_ср)F_{1 ,}}

                                                               ^ϒ

где L_пл – длина площадки хранения машин (длина ряда машин), м;

       Ϭ – процент  резервной площади, Ϭ=5%;

       К_ср – средний коэффициент использования площади полос, на которых установлены машины, К_ср=0,74;

       F_l – площадь для размещения всех машин на открытой площадке с учетом их габаритных размеров, м²;

      ϒ – соотношение  ширины и длины площадки, ϒ=0,67.

Подставим числовые значения:

L_пл= ^{√(1+5/100)*(1+0,74)*950,55} =62,2 (м).

                                                                            ^0,67

Ширину площадки В_пл, необходимую для размещения машин, определим по формуле:

В_пл= ^{(1+Ϭ/100)(1+К_ср)F_l ,}

                                                                                 ^L_пл

где В_пл – ширина площадки, необходимая для размещения машин, м.

Произведем вычисления:

_Впл= ^{(1+5/100)*(1+0,74)*950,55} _{= 27,92 (м).}

                                                                       ^62,2

Определим усредненную длину машин, находящихся на хранении:

_{lср= ∑li /n,}

_{где lср – усредненная длина машин, м;}

       ^{∑l_i – суммарная длина всех машин, находящихся на хранении, м;}

       ^{n – число наименований машин.}

^{Выполним вычисления:}

^{l_ср= 41,1/9=4,57 (м).}

^{Число рядов размещения машин определим  по формуле:}

^{n_ряд= В_пл /(l_ср+в_ср),}

^{где n_ряд – число рядов размещения машин;}

       ^{в_ср – ширина выездных полос между рядами, в_ср=8-10м.}

^{Получим:}

^{n_ряд=27,92/(4,57+9)=2,06≈2.}

^{Площадь проезда  между рядами машин  рассчитаем по формуле:}

^{F₂= L_пл В_пл(n_ряд+1)+λв_max В_пл ,}

^{где F₂ – площадь проезда между рядами машин, м2;}

       ^{λ – коэффициент,  учитывающий размеры  агрегатов и радиусы  их поворотов,   λ=2,0-2,5;}

    ^{в_max – наибольшая ширина машины, подлежащей хранению, м.}

^{F₂=62,2*27,92*(2+1)+2,0*11,7*27,92=5209,872+653,328=5863,2 (м2).}

^{Площадь, занимаемая ограждением и  зеленым насаждением, составит:}

^{F₃=2C(L_пл+λв_max+2С+В_пл),}

^{где F₃ – площадь, занимаемая озеленением и изгородью, м2;}

       ^{С – ширина  полосы для размещения  ограды и озеленения, м  С=2,0…2,5.}

^{Получаем:}

^{F₃=2*2,0*(62,2+2,0*11,7+2*2,0+27,9)=470,0 (м2).}

^{Общая длина площадки для хранения машин  определим по выражению:}

^{L_o=L_пл+λв_max+2С,}

^{где  L_o – общая длина площадки для хранения машин, м.}

^{Произведем вычисления:}

^{L_o=62,2+2,0*11,7+2*2,0=89,6 (м).}

^{Общая площадь  для хранения машин  землепользователя  составит:}

^{F=(1+Ϭ/100)(1+К_ср)*F₁+F₂+F₃.}

^{Выполним вычисления:}

^{F=(1+5/100)*(1+0,74)* 950,55+5863,2+470,0=8069,85 (м2).}

^{Общая ширина площадки для хранения машин  землепользователя  определим по формуле:}

^В_о=F/L_o,

^{Где В_о – общая ширина площадки для хранения машин, м.}

^{В_о=8069,85/89,6=90,07.}

^{По результатам  расчета составим схему генерального плана открытой площадки для хранения машин  землепользователя (рис. 2.1).}

^{Горизонтали  вычислим, используя  формулу:}

^{∆h = L*tgα,}

^Тогда

^{tgα = ∆h₁ / L,}

^{α = arctg ∆h / L}

^{α = arctg 80,5/89,6 = 43°56’15’’;}

^{∆h₂ = 89,6*tg (43°56’15’’+2°) = 86,34;}

^{∆h = 89,6*tg (45°56’15’’+2°) = 95,66.}

Рис.2.1 схема генерального плана открытой площадки для хранения машин землепользователя

 

 

 

 

^{Вывод: для хранения машин, представленных в таблице 2.1, землепользователю  выделить земельный  участок длиной  89,6  м, шириной 90,07 м. Общая  площадь земельного участка составляет 0,81 га, 80,7 соток, 8069,85  м2.}

 

 

 

 

 

 

                                                                     Список литературы:

1. Нормативно-справочные материалы по курсу «Эксплуатация МТП» для студентов факультета механизации сельского хозяйства/ Г.Г Маслов, Е.А. Кочкин .-Краснодар: КГАУ, 1994.
2. Зангиев А.А, Скороходов А.Н. Практикум по эксплуатации МТП.- М.: КолосС, 2006.