ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АГРЕГАТОВ 1 Эксплуатационные свойства рабочих машин

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АГРЕГАТОВ. 1. Эксплуатационные свойства рабочих машин. 2. Сцепки и их эксплуатационные свойства.

1. Агротехнологические. 2. Энергетические. 3. Маневровые. 4. Технические. 5. Технико-экономические. 6. Эргономические. 7. Экологические.

Агротехнологические свойства характеризуют качество выполнения машиной технологического процесса в соответствии с научно обоснованными агротребованиями. К ним относятся предусмотренные конструкцией машин предельные технологические параметры, предельно допустимые по условиям качества работы скорости движения, допустимые потери, объём технологических ёмкостей, запас хода по технологической ёмкости, агротехнический и дорожный просвет, размер колеи. Эти свойства играют решающую роль при выборе необходимых для данной операции и в данных условиях рабочих машин и для комплектования агрегатов.

Энергетические свойства машин заключаются в их способности потреблять при работе определённую механическую энергию (сопротивление рабочих машин). Так как экономия топлива является одним из важнейших направлений ресурсосбережения, поэтому в процессе комплектования агрегатов энергетические свойства имеют решающее значение при определении количественного состава машин в агрегате, при выборе эксплуатационных (в частности, скоростных) режимов работы.

Маневровые свойства (или кинематические) – это их поворотливость, проходимость, устойчивость движения, приспособленность к транспортированию. Маневровые свойства следует учитывать при выборе машин для данных конкретных условий (при малых участках и коротких гонах, при необходимости строгой прямолинейности ходов).

Технические свойства – это долговечность, ремонтопригодность, безотказность сохраняемость, масса, форма и др. Они характеризуют в упрощённом изложении способность машины надёжно работать в заданных условиях в течение требуемого промежутка времени. Уровень надёжности машин закладывается в основном в процессе её проектирования и производства. Однако на показатели надёжности машины существенно влияют также её подготовка к работе и режимы эксплуатации.

Технико-экономические свойства машин – это их производительность и необходимые затраты труда, денежных средств, топлива и др. К этим же свойствам часто относят метало- и энергоёмкость, не выделяя их в отдельную группу. Выбираемые режимы работы машин должны обеспечивать высокую производительность при возможно меньших затратах соответствующих ресурсов.

Эргономические свойства характеризуют приспособленность машин к биологическим, физиологическим и другим особенностям человека. Режимы работы машин должны выбираться таким образом, чтобы создавались оптимальные условия длительной высокопроизводительной работы механизаторов и др. специалистов в системе «человекмашина» . Сюда относятся санитарно-физиологические условия труда, удобство обслуживания, безопасность работы, эстетические показатели и др.

Экологические свойства характеризуют воздействие рабочих машин на окружающую среду (почву, воздух, воду, окружающий растительный и животный мир).

Ширина захвата агрегата или машины – это ширина полосы, обрабатываемой за один рабочий проход по полю. Различают конструктивную и рабочую ширину захвата. Рабочая может быть равна, больше или меньше конструктивной в зависимости от того, соединяются ли соседние проходы агрегата без перекрытия или с перекрытием, ведётся ли сплошная обработка поверхности рабочего участка или отдельными, отстоящими друг от друга полосами. Отношение рабочей ширины захвата к конструктивной называется коэффициентом использования конструктивной ширины захвата, т. е. β = Вр/Вк.

Объём технологической ёмкости (V, м 3) наряду с урожайностью или нормой расхода материала (Н, т/га), рабочей шириной захвата агрегата (В, м), коэффициентом использования объёма технологической ёмкости (λ) и плотностью материала (ρ, т/м 3) определяет запас рабочего хода агрегата в рабочем положении между двумя последовательными заправками или разгрузками технологической ёмкости Lтехн. =(104 Vρλ) / (Вр. Н)

Агротехнически допустимая рабочая скорость - это такое значение скорости движения агрегата на рабочем гоне, при котором отклонение действительных значений технологических параметров от номинальных не превышает допустимых пределов. Обычно задаётся интервал значений технологически допустимых рабочих скоростей агрегатов для различных с. х. работ.

Пропускная способность агрегата (q) – это количество с. х. материала (зелёной или хлебной массы, вороха, зерносмеси и др. ), которое агрегат способен переработать за единицу времени при соблюдении агротребований к качеству работ. Различают нормативную и действительную пропускные способности. Допутстимая - обусловлена технологическими свойствами перерабатываемого материала и конструкцией машины. Действительная – определяется по зависимости q=Вр. Vр. Н, кг/с.

К основным энергетическим характеристикам рабочих машин относятся: • тяговое сопротивление машины, к. Н; • удельное тяговое сопротивление машины k (к. Н/м; к. Н/м 2); • мощность, необходимая для привода рабочих органов и механизмов машин через ВОМ трактора, Nвом, к. Вт.

Тяговое сопротивление с. х. машин возникает при их работе или холостом движении в результате взаимодействия внешних факторов (сила тяги, крутящий момент, масса машины и др. ) с обрабатываемым материалом, т. е. общее сопротивление агрегата складывается из сил сопротивления перемещению машины по полю в составе МТА и сил взаимодействия рабочих органов с обрабатываемой средой.

Рабочим тяговым сопротивлением называется сила, необходимая для передвижения машины при работе. Холостым тяговым сопротивлением называется сила, необходимая для перемещения машины при холостом ходе (при перемещении в транспортном положении или с выключенными рабочими органами при повороте).

Rпл = R 1+ R 2+ R 3, где R 1 = f. Gпл – суммарное сопротивление при передвижении плуга в борозде (трение корпусов плуга о почву, дно и стенку борозды, трение во втулках колёс и др. ); f – коэффициент сопротивления перекатыванию плуга, зависящий от сил сопротивления качению колёс и трения корпусов о дно и стенку борозды; R 2 = kплab – сопротивление почвы деформации при пахоте, зависящее от поперечного сечения пласта (a*b) и уд. сопротивления деформации почвы (kпл); R 3 = εab. V 2 – сопротивление, возникающее в результате сообщения кинетической энергии частицам массы пласта при отбрасывании их в сторону; ε – коэффициент пропорциональности, учитывающий сопротивление при отбрасывании пласта в сторону.

В общем виде тяговое сопротивление с. х. машин можно представить уравнением: Rм = Rf + Rφ + Rd + Rε + Rт + Rw , где Rf – сопротивление перекатыванию, возникающее в результате трения во втулках колёс, трения качения колёс о почву, сопротивление почвы прессованию ходовой частью; Rφ – сопротивление, возникающее в результате скольжения рабочих поверхностей СХМ об обрабатываемую среду (почвы о лемех, отвал, зубья, диски; стеблей о режущий аппарат; семян и удобрений о детали высевающего аппарата); Rd – сопротивление деформации обрабатываемой среды (крошение пласта, рыхление при бороновании и культивации и др. ); Rε – сопротивление, возникающее в результате сообщения кинетической энергии частицам обрабатываемого материала (отбрасывание пласта при пахоте или частиц почвы при бороновании, культивации, лущении; колебание стеблей при уборке); Rт – сопротивлении, вызываемое трением в передаточных механизмах машин; Rw – сопротивление воздушной среды.

Удельным тяговым сопротивлением называется рабочее сопротивление, приходящееся на единицу ширины захвата машины k = Rм/В; kпл = Rпл/(b·n·a). Для машин, сопротивление которых пропорционально главным образом их весу Gм (например для транспортных или для рабочих при их холостом передвижении) k = Rм/Gм

k = kо[1+(Vр-Vо)ΔС/100] kпл = kо пл[1+(Vр2 -Vо 2)ΔС/100] Rм = k·В; Rпл = kпл·b·n·a

Rм = k·В ±Gм·Sin α; Rпл = kпл·b·n·a ±c·Gпл· Sinα Rт. пр. = Rм + Rпр,

Nвом = Nуд∙ q + Nвом х + Nвом д. q = Вр∙Vр∙Н, кг/с где Н – норма расхода или урожайность материала, кг/м 2, то Nвом = f (Vр), и тогда Nвом = Nуд∙ Вр∙Vр∙Н + (Nвом х + Nвом д)

Rат = nпр. Gпргр(fпр±Sinα), где nпр – количество прицепов; Gпргр = Gпр + Gгр – вес прицепа с грузом; fпр – коэффициент сопротивления качению прицепа. Rком = Ка∙Ва±Gа∙Sinα где Ка∙Ва = ∑ki∙Вi∙ nмi; Gа = ∑ Gмi∙ nмi

Rм х = Gм (fм ± Sinα), к. Н Rмн х = Gм (fт ± Sinα), к. Н Rмпн х = Gм [λfт + (1 -λ) fм ± Sinα], к. Н

УДЕЛЬНОЕ СОПРТИВЛЕНИЕ, % уменьшение твёрдости 120 115 залипание рабочих органов 110 105 100 12 14 16 18 20 ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ, % 22 24 26 28

3σ математическое ожидание кривая плотности распределения R=f(t) Rmax 3σ Rср Rmin φ(R) t, с 0

Rср = (Rmax+Rmin)/2 Д R= σ R 2

Таким образом, удельное сопротивление машины можно представить не только как усилие (Rм/В), но по-своему физическому смыслу и как расход мощности (Rм. V, к. Вт) на единицу производительности (ВV, м 2/с). Если числитель и знаменатель умножить на время t, то получим расход механической энергии (Rм. V t, Дж) на единицу площади (ВV t, м 2).

1. Конструктивные: - создание рабочих органов с оптимальными геометрическими формами, отвечающими требованиям высококачественной работы и минимального расхода ресурсов; - создание рабочих машин с переменными параметрами (ПНИ-5 -35) и устройствами автоматического действия, позволяющими. максимально приспосабливать машину к изменяющимся условиям работы (позиционно-силовой регулятор); - уменьшать массу машин.

2. Производственные (природно-климатические): выравнивание полей; уборка камней; улучшение структуры почвы; обработка почвы в состоянии физической спелости. 3. Эксплуатационные: своевременное и качественное ТО машин; правильная настройка рабочих органов; выбор оптимальных рабочих скоростей применительно к конкретным условиям работы.

Классификация сцепок: -по относительно расположению машин в агрегате: фронтальные, косые (для косилок) и комбинированные; -по степени универсальности: универсальные и специальные; -по конструкции рамы: с жёсткой рамой и шарнирной; . -по способу присоединения к трактору: прицепные, навесные и полунавесные.

Эксплуатационные показатели сцепок: - радиус поворота (R 0); - фронт сцепки (В' или Всц); - тяговое сопротивление сцепки (Rсц); . - устойчивость хода; - удобство комплектования агрегата; - кинематическая длина.

Радиус поворота сцепки определяется в основном составом агрегата R 0=(0, 7… 1, 3)В. Фронт сцепки – это наибольшее возможное расстояние между точками крепления крайних машин. Он определяется количеством машин, которое можно присоединить к сцепке nм=Всц/В + 1, где В – ширина захвата i-той машины, м. Тогда Всц. =В(nм-1). Тяговое сопротивление сцепки зависит от её типа и веса: - прицепная R сц=Gсц(fсц+Sin ά) - полунавесная - навесная Rсц=Gсц[λfт+(1 -λ)+Sin ά] Rсц=Gсц(fт+Sin ά)

Кинематическая длина сцепки равна расстоянию между точками присоединения сцепки к трактору и последнего ряда машин к самой сцепке по ходу агрегата. lсц=lсн+lу Устойчивость хода сцепки обусловливается рядом факторов: -массой агрегата; -скоростью движения агрегата; -количеством машин в агрегате; - расположением машин.

lсн О Всц lу lсц R' Rлм . Rпм В Ва

Rпм=Rлм Мо= Rмп Всц / 2 – Rмл Всц / 2=( Rмп - Rмл)Всц / 2=ΔRВсц/2 ΔRВсц / 2 = R' lсн = ΔRВсц / 2 R'

.

.

.