Механизация уборки трав

Содержание 

Задание  1. Описать назначение,  устройство,  рабочий процесс и основные  технологические регулировки. Машины  для уборки  трав  и силосных  культур. 

      Сено - ценный витаминный корм. Сеноуборочные  машины должны обеспечивать высокопроизводительную, быструю уборку сена без потерь с минимальными затратами труда. Скашивание начинают в период колошения злаковых трав или в период бутонизации бобовых и заканчивают к началу цветения, то есть за 5-7 дней. Машины должны обеспечивать низкий срез, не выше 6 см для естественных и 8 см для сеяных трав, укладывать траву в прямолинейные рядки или валки, правильное оборачивание валков на пол-оборота и полный сбор сена кондиционной влажности.

        Агротехнические  требования. Чтобы обеспечить максимальный сбор урожая трав, сохранив их питательные и вкусовые качества, необходимо скашивать траву в лучшие агротехнические сроки, правильно выбирать высоту среза и своевременно проводить все уборочные операции. Решающее значение для успешного выполнения этой задачи имеют правильный выбор способа уборки трав и подбор машин для механизации всех уборочных процессов. Сеноуборочные машины  должны обеспечивать получение сена высокого качества, без потерь и с минимальными затратами труда. Они не должны излишне ворошить, перетряхивать и засорять его. Первое скашивание необходимо проводить в период колошения злаковых трав или в период бутонизации бобовых и заканчивать его не позднее начала цветения растений, преобладающих в травостое, так как трава к концу цветения грубеет и количество усвояемых питательных веществ в ней уменьшается. Скашивание необходимо выполнить за 5…7 дней.

      Машины  должны обеспечивать  низкий, одинаковый по высоте срез (не выше 6 см для естественных и 8 см для сеяных трав), укладку травы  в прямолинейные рядки или  валки, правильное оборачивание валков на пол-оборота для ускорения сушки нижних слоев, а также полный сбор сена кондиционной влажности.

      Копны сена должны иметь правильную форму  и массу 300.500 кг в степной зоне  и 50…150 кг в лесолуговой. Сено скирдуют при влажности 16…18%.  По возможности подают на скирду отельные копны. Это уменьшает потери сена. Правильная форма скирд и стогов  и достаточно плотная укладка сена в них создают условия для хранения сена без потерь.

      Машины  для уборки  трав. Для скашивания трав существуют следующие машины:

      Косилка-плющилка КС – Ф – 2,1Б самоходная, предназначена для скашивания бобовых трав с одновременным плющением стеблей скошенных растений и укладка их на стере в валок;

      Косилка КС-Ф-2,1Б скоростная предназначена для скашивания естественных сеяных трав и бобовых культур со скоростью до 12 км/ч однобрусная навесная, с режущим аппаратом нормального резания, с шириной захвата 2,1 м, приводится от ВОМ трактора, обслуживается трактористом;

      Самоходная  косилка пятибрусная СКП-10 предназначена для скашивания трав  и  силосных  культур. Состоит из самоходного шасси с двигателем, рамы, пяти-режущих аппаратов с механизмом подъема, кабины и механизма привода, производительность 9,7 га/ч , ширина захвата 10 м, рабочая скорость 9,69 км/ч

      Косилка двухбрусная полунавесная КДП-4 состоит из рамы с опорным колесом  и домкратом, двух режущих аппаратов, механизма подъема, тяговой штанги, шатуна привода. Производительность 3,4 га/ч, ширина захвата 4 м, рабочая скорость до 9 км/ч, агрегатируется с тракторами МТЗ и другими.

      Косилка ротационная однобрусная КПН-2,1А  предназначена для скашивания высокоурожайных  полеглых трав, улучшение лугов и  пастбищ. Состоит из рамы навески, подрамника с цапфами, режущего аппарата состоящего из четырех дисковых роторов, полевых  делителей, механизма блокировки, тягового предохранителя  и привода. Ширина захвата 2,1 м, производительность 3 га/ч, агрегатируется с тракторами МТЗ-80, МТЗ-82, ЮМЗ-6АЛ/АМ.

      Существуют  и другие косилки как КПРН-3,0 КТП-6, КПБ-3,0.

      В процессе уборки трав на сено последовательно выполняют такие основные операции: скашивание, ворошение, сгребание сена в валки, оборачивание валков, копнение, подбор копен и транспортировку к местам скирдования, укладку копен в стога и скирды. Сено также прессуют при подборе из валков или на стационаре. Собирают и прессуют сено при влажности не более 25%. В зависимости от условий тюки досушивают в поле или активной вентиляцией в штабелях. Сено также подвергают искусственной сушке и размалывают в сенную муку.

      Для выполнения перечисленных операций применяют следующие машины: косилки, грабли (боковые, колесно-пальцевые и поперечные), копнители, волокуши, копновозы, стогометатели, стоговозы, прессы-подборщики, подборщики-укладчики тюков, машины для сушки травы и приготовления сенной муки. Для ускорения сушки скошенных трав стебли плющат специальными плющилками. Это ускоряет процесс досушивания и способствует приготовлению сена  с более высоким содержанием  питательных веществ по сравнению с обычным способом уборки. Если используют пресс-подборщики, то ряд машин для копнения сена не применяют. 
 
 
 
 
 
 
 

     Задание  2. Методом  расчета  установить  рациональный  состав  машинно  -  тракторного  агрегата  для  выполнения  технологической  операции  машиной,  описанной  в  задании  1.  Определить  производительность,  сменную  выработку,  расход  топлива  и  затраты  труда  при  работе  этого  агрегата. 

     По  заданию уборка   трав  и силосных  культур производится  косилками,  описанными  в задании 1,  которые агрегатируются с трактором МТЗ-80 и МТЗ-82.

     При агрегатировании  с тракторами МТЗ-80 их оснащают:верикальными тягами длиной 570мм; скобой прицепного устройства. Присоединяют к сергьге прицепного устройства трактора,  закрепляют шкворнем  и зашплинтовывают.

     Составив  агрегат определяем экономическую целесообразность агротехники данных агрегатов при уборке трав с учётом эксплуатационных показателей тракторов, условий работы на полях. При этом основным энергетическим признаком рациональности составленных агрегатов является формула:

     где h - коэффициент тягового усилия трактора;

     R – тяговое сопротивление машин;

     Р кр. – тяговое усилие трактора на скорости машин;

     Ширина  междурядий – 70 см

     Агротехнический просвет – 400 мм

     Минимальная зона 100/150 окучиваний

     Расчёт  выполняется следующим образом:

1. По технической характеристики сельскохозяйственных машин определяем диапазон рабочих скоростей взятой марки машины. Скорость дискования 3-5 км/ч.
2. Учитывая диапазон рабочих скоростей определяем скорость агрегатов и тяговое усилие на передачах

Определяем тяговое  усилие с учётом местности:

Р кр. = Р  крн. – G_msina

где G_m – вес трактора;

a - угол наклона участка поля;

Принимаем угол наклона участка поля до 0⁰, формула будет следующей:

Р кр. = Р  крн.

По известному значению Ркр. определяем воможную раблчую  ширину захвата В агрегата по формуле:

где К – удельное сопротивление машины = 1,6 кН/м

   q_m – масса машины, приходящейся на единицу ширины захвата и равный отношению веса G_m машины к её конструктивной ширине захвата в м, так как угол наклона a = 0, то формула будет выглядеть следующим образом:

МТЗ-80 6 л 

Т-150 К

4. Далее определяем  количество машин в агрегате  по формуле:

где в_м – конструктивная ширина одной машины (6 м и 10 м)

БДТ-3

БД-3

Окончательно  установим конструктивную ширину агрегата:

МТЗ –80 Л     В агр. = n_м * в_м

   В₆ = 2 * 3 м = 6 метров

   В₇ = 2 * 3 м = 6 метров

Т-150 К          В3 = 2  * 10 = 20 метров

5. Затем определяем  тяговое сопротивление агрегата  по формуле:

R агр. = n_м (к * в_м + G_м * sina), при a = 0⁰

R агр = n_м * к в_м = 2*16*3=9,6  кН (МТЗ-80)

R агр = 2*1,6*10=32  кН (Т-150К)

6. Проверим рациональность составленного агрегата коэффициентом использования тягового усилия тракторов, пользуясь формулой:

МТЗ-80 Л

Т-150 К

Значит, исходя из полученных данных можно  сделать  вывод, что рационально выполнить  операцию на тракторе Т-150 К на треьеё передаче

Расчёт производительности и расхода топлива МТА.

1. Определяем производительность за час сменного времени по формуле:

W=0,1 *Вр * Vр * i

Вр –  рабочая ширина захвата агрегата (3м и 10м)

Vр – рабочая скорость агрегата

• - коэффициент испотльзования смены = 0,85

МТЗ – 80 Л

W₆ = 0.1*6*4*0,85=2,04 га/час

W₇ = 0.1*6*3,5*0,85=1,7 га/час

Т-150 К

W₃ = 0.1*20*6*0,85=10,2 га/час

2. Определяем производительность за смену по формуле

W=0,1 * Вр * Vр * i * Тсм

Тсм – время  смены 8 часов

МТЗ-80 Л

Wсм₆ = 0.1*6*4*0,85*8=16,32 га/см

Wсм₇ = 0.1*6*3,5*0,85*8=13,6 га/см

Т-150 К

Wсм₃ = 0.1*20*6*0,85*8=81,6 га/см

Затем определяем чистое рабочее время через формулу : 

Тр = Тсм*i= 8*0,85=6,8 час

Определяем рабочую  скорость агрегата:

Vр = Vт * (1 - d/100) d - буксование (до 5%)

МТЗ-80 Л

Vр₆ = 4 * (1 – 5/100) = 4 *0,995 = 3,98 км/ч

Vр₇ = 3,5*(1-5/100) = 3,5*0.995=3,5 км/ч

Т-150 К

Vр₃ = 6*(1-5/100) = 6*0,995=5,97 км/ч

Определяем реальную часовую производительность.

МТЗ-80 Л

Wч₆ = 0,1*Вр*Vр* i = 0,1*3*4*0,85=1,02 га/ч

 Wч₇ = 0,1*3*3,5*0,85=0,89 га/ч

Т-150 К

Wч₃ = 0,1*10*6*0,85=5,1 га/ч

3. Определяем расход топлива на 1 га

где –  Gтр, Gт_о, Gтх – часовые расходы топлива соответственного агрегата под нагрузкой при холостых поворотах и заездах и при остановках агрегата с работающими двигателем.

Тх –  время при холостых поворотах  и заездах в течение смены

То –  время остановок при работе двигателя

Прежде всего определяем Тх и То по формуле:

То = (t_техн +t_отд)*Тр+Тето.

Где t_техн +t_отд – время простоев из расчёта на 1 час чистой работы агрегата, при технологическим обслуживании машин и при отдыхе механизаторов.

 t_отд = 0,1/0,25=0,10

t_техн = 0,02/0,03=0,02

Тето – простои  на техническом обслуживании машины в течение смены

Тето = 0,2/0,5=0,3 час

То=(0,10+0,02)*6,8+0,3=1,12 час

Время движения агрегата при холостых оборотах  и заездах рассчитывается исходя из баланса времени смены

Тх = Ссм-Тр-То=8-6,8-1,12=0,08 ч

МТЗ-80 Л

Gстр мтз = 14,8 кг/ч

Gтх = 8,5 кг/ч

Gто = 3,8 кг/ч

Т-150 К

Gтр = 30,5 кг/ч

Gтх = 14,8 кг/ч

Gто = 7,5 кг/ч

Наиболее  рациональным при  уборке  трав  является  использование  трактора Т-150К как видно из всех показателей при расчётах.  Но  исходя  из  местных условий используем  трактор МТЗ – 80.

Определяем  затраты труда на 1 га площади  обрабатываемой агрегатами по формуле:

Где m – число рабочих занятых непосредсвенно на агрегате (1че)

      Задание  3. Описать  общее  устройство  и  назначение  основных  частей  трактора,  марка  которого  установлена  решением  задания  2. 

     Трактором  называется  колесная  или  гусеничная  машина,  используемая  в  качестве  энергетического  средства  для  передвижения  и  работы  сельскохозяйственных,  дорожных  и  других  машин,  снабженных  специальными  рабочими  органами,  а также для буксирования  прицепов.

     Тракторы  состоят из различных частей, находящихся  в определенном взаимодействии. К основным из них относятся двигатель, трансмиссия, ходовая часть, механизмы управления, рабочее и вспомогательное оборудование.

     Двигатель предназначен для преобразования химической энергии сгорающего в нем топлива в механическую работу.

     Трансмиссия трансформирует и передает момент силы от вращающегося коленчатого вала двигателя к ведущим колесам или звездочкам гусеничных цепей.

     Ходовая часть служит для преобразования вращательного движения ведущих колес в поступательное движение трактора по опорной поверхности.

     Механизмы управления (поворота и тормоза), воздействуя на ходовую часть, изменяют направление движения трактора, останавливают и удерживают его неподвижно.

     Рабочее оборудование состоит из навесной гидросистемы, прицепного устройства, механизма отбора мощности (MOM) и приводного шкива.

     Вспомогательное оборудование включает в себя кабину с подрессоренным сидением, компрессор, приборы освещения и сигнализации, системы отопления и вентиляции кабины, термос для питьевой воды и огнетушитель.

     Основные  двигатели всех тракторов — четырехтактные дизели с комбинированной смазочной системой, водяным или воздушным охлаждением. Дизель установлен в передней части трактора на эластичной подвеске. За ним последовательно расположены сборочные единицы других составных частей. У многих моделей дизелей для их пуска применяют карбюраторные двух-и четырехтактные двигатели.

     Дизели  состоят из корпусных деталей, механизмов кривошипно-шатунного и газораспределения, регулятора частоты вращения, систем питания, смазочной, охлаждения и пуска. Карбюраторные двигатели имеют дополнительно систему зажигания.

     Корпусные детали образуют остов двигателя. К ним относятся: блок, в котором размещены цилиндры; головка цилиндров; картер с поддоном; передняя и задняя крышки. Внутри и на наружной поверхности остова расположены сборочные единицы и детали механизмов и систем дизеля.

     Кривошипно-шатунный механизм преобразовывает прямолинейное поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

     Механизм  газораспределения  предназначен для впуска в цилиндр воздуха (дизеля) или горючей смеси (у карбюраторного двигателя) и выпуска из цилиндра отработавших газов в определенные промежутки времени.

     Регулятор частоты вращения — это устройство, автоматически изменяющее подачу топлива (у дизеля) или горючей смеси (у карбюраторного двигателя) в зависимости от режима их работы.

     Система питания служит для подачи топлива в цилиндр и наполнения его воздухом (у дизеля) или приготовления горючей смеси и подвода ее в цилиндр (у карбюраторного двигателя). Смазочная система предназначена для подвода смазочного материала к поверхностям трения деталей.

     Система охлаждения нужна для отвода теплоты от нагретых деталей в атмосферу.

     Система пуска служит для пуска двигателя. Система зажигания предназначена для принудительного воспламенения горючей смеси от электрической искры.

     Рабочий цикл двигателя  — это комплекс последовательных процессов (впуск, сжатие, сгорание, расширение и выпуск), периодически повторяющихся в каждом цилиндре и обусловливающих работу двигателя.

     Такт  — часть рабочего цикла, происходящая за время движения поршня от одной мертвой точки до другой.

     Двигатели, в которых рабочий цикл совершается  за четыре такта, т. е. за два оборота коленчатого вала, называют четырехтактными, а двигатели, в которых рабочий цикл включает два такта (один оборот коленчатого вала), — двухтактными.

     Основные  технические данные трактора МТЗ-80:

1. Тяговый класс – 1,4
2. Тип движителя – колеса с пневматическими шинами
3. Дизель – Д-240
4. Габариты трактора, мм:
1. ширина – 1970
2. длина с навесным устройством (в транспортном положении) – 3815
5. Регулируемая колея колес, мм:
1. передних – 1250…1800
2. задних – 1400…2100
6. Дорожные просвет, мм – 465
7. Конструктивная масса трактора, кг – 3160