Повышение эффективности использования МТП и расчет оптимального состава агрегата для посева сахарной свеклы

Министерство  сельского хозяйства  Российской Федерации

ФГОУ  ВПО «Мичуринский государственный  аграрный университет» 

Кафедра: Тракторов и сельскохозяйственных машин 
 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

К  КУРСОВОЙ РАБОТЕ

ПО  ДИСЦИПЛИНЕ: С/Х МАШИНЫ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НТП

на  тему: ”Повышение эффективности использования МТП и расчет оптимального состава агрегата для посева сахарной свеклы”. 
 
 

                                               Выполнила:студентка агрономического

                                                                   факультета группы ____

                                                                   _____________________

                                               Руководитель: __________________ 

                                                 _____________________ 

Мичуринск-Наукоград РФ,2011

СОДЕРЖАНИЕ

     Задание 

     Введение 

     1. Проектирование организации технологии. 

1.1 Составление  структурной схемы технологии  производства по заданной культуре; 

        1.2 Агротехнические требования на  операцию; 

        1.3 Контроль качества работ; 

        1.4 Расчет состава МТА; 

        1.5 Технико-экономические показатели работы МТА.  

      2. Кинематика агрегата. 

        2.1 Схема МТА с размерными характеристиками;

        2.2 Технологическое обслуживание МТА;

        2.3 Разметка поля и выбор способа движения МТА;  

     Список  использованной литературы  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАДАНИЕ 

      Операция – посев сахарной свеклы.

          Площадь сахарной свеклы – 145 га.

      Длина гона –850 м.

      Угол  склона 2 градуса.  

          Расстояние перевозок – 5 км. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ВВЕДЕНИЕ 

     В целом эксплуатация НТП подразделяется на:

• производственно-технологическую
• техническую эксплуатацию

     Производственно-технологическая  эксплуатация рассматривает вопросы комплектования и организацию работы МТА, технологии механизированных с-х. работ, планирование состава МТП и рационального использования транспорта и погрузо-разгрузочных средств.

     Техническая эксплуатация изучает совокупность технических, технологических и организационных мероприятий направленных на поддержание МТП в работоспособном состоянии.

     Агроном является технологом, организатором  производства. Он непосредственно разрабатывает технологии механизированных работ направленных на высокопроизводительное использование техники, так как от этого зависят сроки выполнения работ, урожай, качество и себестоимость получаемой продукции. Следовательно, производственно-технологической эксплуатацией в хозяйстве в первую очередь занимается агроном, а технической - инженер и его подразделения.

     В сельском хозяйстве функционирует  большое количество комплексов машин как отечественного, так и зарубежного производства с высокими технико-экономическими показателями. Это позволяет полностью механизировать выполнение многих с-х. работ (обработка почвы, внесение удобрений, посев и уборку зерновых культур, заготовка кормов и т.п).

     Целью курсовой работы является овладение методикой и повышение навыков самостоятельного решения агрономических задач по рациональному использованию техники в сельском хозяйстве, а также приобретение навыков

в использовании  нормативной, плановой и отчетной документацией  сельскохозяйственных предприятий, производственных объединений, справочной литературой, стандартами, сметными нормами, периодической и другой литературой.

     Задачи  курсовой работы заключаются в следующем:

     -приобретение  практических навыков использования  знаний, полученных при изучении теоретического курса с/х машин и эксплуатация НТП;

     -освоение  методики разработки технологии  механизированных работ при возделывании сахарной свеклы,

     -определение  оптимального состава машинно-тракторного при посеве;

     -умение  пользоваться учебной, методической, справочной и периодической литературой и каталогами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ 

1.1 Составление структурной схемы технологии производства по заданной культуре 

     Структурная схема - это предварительное последовательное графическое изображение системы машин применяемых для выполнения основных (технологических) и вспомогательных операций: подготовку почвы, посев (посадку), уход и уборку.

     При выборе агрегатов руководствуемся следующими принципами: применение новых агротехнических приемов, использование современной высокопроизводительной техники. Машинно-тракторные агрегаты (МТА) выбираем с учетом требований агротехники, условий работы (ширины междурядий, высоты растений и т д), возможностью агрегатирования сельхозмашины с трактором, проходимости, использования максимальной ширины захвата, требований техники безопасности и охраны окружающей среды

Структурная схема  возделывания сахарной свеклы. 

     1.2 Агротехнические требования на операцию 

     Общими  при любых способах посева и посадки  сельскохозяйственных культур являются следующие требования: посев семян и посадка рассады в наилучшие для каждой культуры сроки в данном районе; равномерное распределение семян по площади поля; заделка их на одинаковую глубину; строгое соблюдение нормы высева. 
          Глубина заделки обусловлена особенностями высеваемой культуры и почвенно-климатическими условиями районов возделывания. Нормы высева устанавливаются агротехническими требованиями для разных культур в разных районах в соответствии со способом посева и задаются в килограммах на гектар. При равномерном распределении семян норма высева определяет среднюю площадь, приходящуюся на одно растение, называемую площадью питания. 
           К рядовому способу посева сельскохозяйственных культур предъявляются следующие дополнительные требования: прямолинейность рядков, отсутствие огрехов и пересевов, ровная поверхность засеянного поля. При заданной глубине 3—4, 4—5 и 6—8 см средняя глубина заделки может отклоняться от нее в обе стороны не более чем на 0,5; 0,7 и 1,0 см. Отклонение фактического высева от заданной нормы допускается не более 3%.  
           Для наиболее распространенных рядовых схем посадки рассады овощных культур (ширина междурядий 50—70 см, шаг посадки 15—70 см, глубина посадки без торфоперегнойных горшочков 5—15 см) допускаются отклонения основных междурядий от заданных на 2—4 см, стыковых — до 7 см, шага посадки — на 3—4 см. Посадка с наклоном до 30е от вертикали допускается не более чем для 10 % рассады.

          1.3 Контроль качества работ 

     Контроль  качества работ определяется их соответствием  агротехническим требованиям.

     1.4 Расчет состава МТА 

     Состав  МТА для посева сахарной свеклы: МТЗ-82+ССТ-12; Т-70С+ССТ-12.

       Диапазон скоростей, рекомендуемых  по требованиям агротехники: скорость при посеве 5-8 .

     Рассмотрим  работу агрегатов:

     МТЗ-82+ССТ-12

     Согласно  задания обычно рабочий участок  имеет неровный рельеф (подъем ), то значение с учетом величины склона.

     где - тяговое усилие трактора с учетом величины склона, кН;

           - масса трактора, кН  [1];

           - угол склона, град [1];

           Принимаем следующие скоростные режимы:

Первый  – 2-я передача- V=4,25 , =14кН.

Второй  – 3-я передача- V=7,24 , =14кН.

      кН.

     Далее комплектование МТА производится с  учетом назначения, конструктивного исполнения (прицепных, навесных, самоходных) и привода рабочих органов сельхозмашины.

     Определяем  максимальную ширину захвата МТА  для каждой выбранной передачи:

                             ,[м],

          где к - удельное сопротивление машин, [ ];

              - масса машины-орудия, приходящаяся на метр ширины захвата,[ ].

                                        ,[ ]    

                            ,

     тогда ширина захвата равна:

      м.

     Определяем  число машин в агрегате по передачам:

     Расчетное число машин округляется до целого числа в сторону уменьшения.

     Число машин:

      , принимаем  .

     Определяем  тяговое сопротивление агрегата:

                            , [кН]

     Сопротивление агрегата:

      кН. – для односеялочного агрегата.

     Находим коэффициент использования тягового усилия трактора на выбранных передачах:

     Коэффициент использования тягового усилия для  МТЗ-82:

     Т-70С+ССТ-12

     Принимаем следующие скоростные режимы:

Первый  – 5-я передача- V=6,67 , =23кН.

Второй  – 6-я передача- V=7,81 , =19кН.

      кН.

      кН.

     Определяем  максимальную ширину захвата МТА  для каждой выбранной передачи:

                            ,

     тогда ширина захвата равна:

      м.

      м.

     Определяем  число машин в агрегате по передачам. Расчетное число машин округляется до целого числа в сторону уменьшения.

     Число машин:

      , принимаем  .

      , принимаем  .

     Определяем  тяговое сопротивление агрегата:

     Для Т-70С выбираем сцепку СП-11У, с кН.

      кН.

      кН.

      кН. – для односеялочного агрегата.

     Находим коэффициент использования тягового усилия трактора на выбранных передачах:

     Когда нет возможности рационально  загрузить трактор, принимаются  варианты < 0,85, например, при работе трактора с пунктирными сеялками или культиваторами растениепитателями.

     Исходя  из полученных значений коэффициента тягового усилия, наиболее выгодным является машинно-транспортный агрегат в составе Т-70С+ССТ-12.

     . 
 
 
 

     1.5 Технико-экономические показатели МТА

     Основными технико-экономическими показателями МТА являются: производительность, расход топлива, затраты труда на единицу обрабатываемой площади.

     Часовая и сменная расчетная эксплуатационная производительность агрегата рассчитываются по формулам:

     – часовая  , га/ч

     – сменная  , га/ч

     где В_р – рабочая ширина захвата агрегата, м;

           V_р – рабочая скорость движения агрегата, км/ч;

           t - коэффициент использования времени смены;

           Т_р – время чистой работы агрегата в течение смены, ч.

     Расчет  производим для каждой выбранной  передачи.

     Часовая производительность:

     Сменная производительность:

     Рабочая ширина захвата агрегата равна:

где коэффициент использования конструктивной ширины захвата агрегата (приложение 11) [1];

       В_к – конструктивная ширина захвата агрегата, м.

Рабочая скорость движения агрегата равна:

                теоретическая скорость на выбранной передаче, км/ч,

                коэффициент буксования, %

     Чистое  рабочее время определяется по формуле:

     где Т_см – время смены, ч.

     Коэффициент показывает величину затрат времени смены на холостые заезды, повороты и простой агрегата при технологическом и техническом обслуживании и отдыхе механизаторов.

     Погектарный расход топлива определяется по формуле

где часовой расход топлива соответственно при работе агрегата под нагрузкой, при холостых поворотах и заездах и при остановках агрегата с работающим двигателем, кг/ч (приложение 13) [1];

        Т_х – время движения агрегата при холостых поворотах и заездах в течение смены, ч;

            Т_о – время работы двигателя при остановках агрегата, ч.

     Время на остановках агрегата в течение  смены рассчитывается по формуле:

где – доли времени простоев из расчета на один час чистой работы агрегата, соответственно при технологическом обслуживании машин (приложение 14) [1] и при отдыхе механизаторов

        Т_ЕТО – время простоев при техническом обслуживании машин в течение смены, ч .

     Время движения агрегата при холостых поворотах  и заездах, исходя из баланса времени  смены:

     Затраты труда на единицу выполняемой  работы Н определяются по формуле:

     где количество рабочих обслуживающих агрегат.

     Результаты  проведенных расчетов для выполнения заданной технологической операции сводим в таблицу 1.1 

     Таблица 1.1 – Результаты расчетов

     Исходя  из расчетов приведенных в таблице 1.1 приходим к выводу, что рациональней использовать машинотракторный агрегат в составе                  Т-70С+ССТ-12 на шестой передаче, т.к эффективно используется тяговое усилие, на седьмой передаче тяговое усилие больше 1, уменьшается расход топлива, увеличивается производительность, снижаются затраты труда. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. КИНЕМАТИКА АГРЕГАТА 

2.1 Схема МТА с размерными характеристиками 

      На  схеме МТА указаны кинематический центр, длина, ширина агрегата и способ соединения сельхозмашины с трактором.

      Кинематический  центр – это точка характеризует кинематику движения всех остальных точек МТА. За кинематический центр агрегата принимаем середину оси задних колес.

     Для обеспечения прямолинейности движения и предупреждения огрехов и перекрытий в стыковых междурядьях на посевных агрегатах устанавливают маркеры.

     Определяем  величину вылета маркеров:

                                             ,[м]

                                          , [м]

     где - вылет маркеров, расстояние от продольной оси трактора до следа маркера, [м];

     с - расстояние между серединами передних колес или наружными обрезами гусениц трактора, [м];

      - ширина захвата агрегата, [м].

     Для 2-х сеялочного агрегата:

      м, м;

       Кинематическая ширина агрегата – это расстояние между крайними точками машин-орудий. 
 
 

    2.2 Технологическое обслуживание МТА 

    Расчеты по технологическому обслуживанию агрегатов, работа которых связана с расходованием посевного (посадочного) материала, органических и минеральных удобрений, ядохимикатов и т.д. производятся в следующей последовательности:

    Определяется  длина пути, на протяжении которого расходуется материал, т.е. расстояние между двумя заправками l_з

     где V- емкость ящика машины, м³;

γ - объемная масса расходуемого материала, т/м³ (приложение 19);

          n - норма расхода материала,т/га; (приложение 20)

λ - коэффициент использования грузоподъемности емкости ящика.(приложение 19)

    Для обеспечения бесперебойного технологического обслуживания агрегатов выбирается транспортное средство, рассчитывается необходимое количество транспортных средств. Для этого определяется время расхода посевного материала с одной заправкой t_з или время наполнения бункера уборочного агрегата (кузова транспортного агрегата) t_б.

    где V_р - скорость движения агрегата, км/ч.

        Рассчитывается время одного рейса транспортного агрегата:

    где t_погр - время погрузки, ч (приложение 22);

        t_разгр - время разгрузки, ч (приложение 23);

S - расстояние перевозки, км;

V_р;V_х - скорость движения транспортных агрегатов с грузом и без груза, км/ч.

Количество транспортных средств для обслуживания МТА

2.3 Разметка поля и выбор способа движения МТА 

     Согласно  заданной площади  га и длины гона м  вычерчиваем схему поля (рисунок 2.1), на которой производим разметку его на загоны. На схеме вычерчиваем способ движения агрегата при обработке загона и поворотных полос с указанием видов поворотов. Подготовка поля

     Она включает устранение, обозначение или  ограждение препятствий, мешающих работе агрегатов, выбор способа и направления движения агрегатов  и отбивку поворотных полос, определения пунктов заправки семенами и удобрениями агрегатов, провешивание линии первого прохода.