Курсовая работа (т): Обоснование комплекса машин для возделывания кукурузы на силос с разработкой МТА для прикатывания почвы после посева

Обоснование комплекса машин для возделывания кукурузы на силос с разработкой МТА для прикатывания почвы после посева

Министерство образования Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный

университет

Кафедра: «Механизация технологических процессов в АПК»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По Сельскохозяйственным машинам

Тема: «Обоснование комплекса машин для возделывания кукурузы на силос с разработкой МТА для прикатывания почвы после посева»

Выполнил: студент 21А группы

института агротехнологий и

лесного дела направление «Агрономия» Карпов И.А.

Проверил: Урюпин С.Г.

Оренбург-2014

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Прикатывание после посева

Кукуруза на силос

Т-150, Т-4

Удельное сопротивление: 0,9 кН/м= 0,02

Балансовую стоимость * 53

Тарифную ставку * 56

Длина гона 900 м (450 га)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Технология возделывания кукурузы на силос

Общая характеристика и рабочий процесс кольчато-шпорового катка 3ККШ-6А

Расчет состава МТА

Расчет производительности и расход топлива МТА

Определение основных экономических показателей МТА

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Комплексная механизация растениеводства - это система организации и ведения производственных процессов, при которых все операции при возделывании сельскохозяйственных культур, уборке урожая , после уборной обработке и закладке его на хранение выполняют машинами.

Система машин представляет собой совокупность машин, взаимоувязанных по технологическому процессу, технико-экономическим параметрам и производительности, с помощью которых обеспечивается механизация всех производственных процессов.

Сельскохозяйственные машины относятся к технологическим. Каждая из них выполняет одну или несколько операций, при которых происходят качественные изменения обрабатываемого материала - его размеров, состояния, формы, физических и биологических свойств.

Сельскохозяйственные машины бывают мобильные, стационарные, и передвижные. Мобильные - это полевые машины, рабочий процесс которых протекает во время их движения. Различают прицепные, полунавесные, навесные, монтируемые, и самоходные мобильные машины. Первые четыре соединяют с тракторами, образуя полевые агрегаты.

Для этих машин разработаны агротехнические требования к качеству выполняемых ими работ.

Целью курсового проекта является составление лучших МТА с тракторами Т-4и Т-150для прикатывания почвы после посева кукурузы с целью выявления наиболее экономических и целесообразных МТА для прикатывания почвы после посева.

1.ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА СИЛОС

ТАБЛИЦА 1-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА СИЛОС.

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС КОЛЬЧАТО-ШПОРОВОГО КАТКА 3ККШ-6А

.1 Назначение

Катки предназначены для дробления глыб и комков, разрушения почвенной и ледяной корки на посевах, уплотнения почвы до и после посева с целью улучшения контакта семян с почвой и увеличения притока влаги к семенам.Кроме того, катки обеспечивают выравнивание почвы. [2],стр 101.

Рисунок 1-Схема кольчато-шпорового катка 3ККШ-6А.

и 3 - задние секции; 2 - передняя секция; 4 - ящик для балласта; 5- боковая планка; 6 - рама; 7 - ось; 8 - диск со шпорами; 9 - прицепной узел

Кольчато-шпоровый каток состоит из трех секций 1,2 и 3. Каждая секция имеет сварную раму, и включает в себя 13 дисков, насаженных свободно на ось 7. Рабочими органами катка являются отлитые чугунные диски 8, по кругу обода которых с обоих боков равномерно размещены клиновидные шпоры, которые при вращении дисков ударяют по почве своей прямой частью, рыхлят и уплотняют ее. Диски задней батареи смещены на половину шага относительно дисков передней батареи, что облегчает самоочищение катка. Диаметр одного диска составляет 520мм.[2], стр103.

Сверху на раме каждой секции установлено по два ящика 4 с выдвижными донышками для балласта. К раме присоединяют прицеп 9. По бокам рамы передней секции прикреплены боковые планки 5, к которым присоединяют прицепы задних секций. Прицеп передней секции присоединяют к трактору.

2.2 Технические характеристики

Агрегатируется с тракторами тягового класса: 1,4 кН;

Производительность за час основного времени, га/ч: 7,23;

Рабочая ширина захвата, м:

катка: 5,7;

звена: 2,09;

Рабочая скорость, км/ч: до 9;

Удельное давление на 1см ширины захвата почвы, кгс/см: 3;

Габаритные размеры в рабочем положении, мм:

длина: 4300;

ширина: 6680;

высота: 884;

Количество дисков в звене, шт.: 13;

Количество звеньев в катке, шт.: 3;

Масса, кг: 1700.

.3 Принцип работы

При движении по полю катки разрушают камки, выравнивают поверхность поля, прижимают частицы почвы к семени, в результате влага из комочков переходит в семя и оно быстрее набухает и прорастает. Глубина обработки - изменением количества воды в катке - при добавлении воды глубина обработки увеличится и наоборот.

2.4 Регулировки

Степень воздействия катка на почву зависит то давления, приходящегося на 1м ширины захвата и изменением массы балласта. Изменяя массу балласта, можно менять удельное давление катка в приделах 2,5 - 4,3 кН/м

3. РАСЧЕТ СОСТАВА МТА

3.1 Т-150

1.По техническим характеристикам сельскохозяйственной машины для прикатывания определяем диапазон рабочих скоростей vр катка 3ККШ-6А: от 2,5 до 4,2 м/с. [1], стр.17, прил. 3

. По тяговым характеристикам в соответствии с vр машины устанавливаем рабочую передачу выбранного трактора и его номинальное тяговое усилие Ркр на этой передаче:

Ркр=Ркр.н- Gт sind, кН,

∠sind=0,02Ркр.н=23,8кН,vр= 10,1 км/чРкр.н=19,8кН,vр= 11, км/чРкр.н=13,2кН,vр= 13,8 км/чт=70,8кН., [1],стр 22, прил. 5Ркр=23,8-70,8*0,02=22,3 кН,Ркр=19,8 -70,8*0,02=18,4 кН,Ркр=13,2 -70,8*0,02=11,8 кН,

3.По найденному значению Ркр определяем возможную ширину захвата В агрегата:

В = Ркр/(k + gмsind), мм= Gм /bм, кН/м gм=(1400*9.8)/5,7= 2407 Н/м=2,4 кН/мВ= 22,3/(0,9+ 2,4*0,02)= 23,5 м,В= 18,4 /(0,9+ 2,4*0,02)= 19,4 м,В= 11,8 /(0,9+ 2,4*0,02)=12,44 м.

Рассчитаем рабочую ширину захвата простого агрегата с несколькими однотипными машинами:

В= Pкр-Rсц/к+gмsind),м

В= V23,5-3,7/0,9+2,4*0,02= 20,8 м= VI 18,4-3,7/0,9+2,4*0,02= 15,5 м= VIII 11,8-3,7/0,9+2,4*0,02= 8,5 м

4.Определяем возможное количество nм звеньев, входящих в агрегат:

nм= В/bмк =20,8/5,7=3,6=>3машины;Іnк =15,5/5,7=2,7=>2машины;ІІInк=8,5/5,7=1,4=>1машина.

Ваг= nмbм, мВаг=3*5,7=17,1 м,Ваг=2*5,7=11,4 м,Ваг=1*5,7=5,7 м,

5.Так как количество машин nм >1, то рассчитываем фронт сцепки Асц по формуле:

Асц= bм(nм -1), мАсц=5,7*3 =17,1м,Асц=2*5,7=11,4 м,.Асц=1*5,7=5,7 м

Выбираем сцепку:

СП-16R =3,0…4,5кН, (средняя: 3,7 кН).

После определения величин nм, Rсц вычисляем тяговое сопротивление агрегата Rаг:

аг = nм*(k*bм + Gмsind)+Rсц, Кн.аг = 9*(0,9*2,09+2,4*0,02)+3,7=21кН,аг= 7*(0,9*2,09+2,4*0,02)+3,7 =17,2кН,аг = 4*(0,9*2,09+2,4*0,02)+3,7=11,4кН.

Проверим рациональность составленного агрегата:

=R/ Ркр

где -коэффициент использования тягового усилия тракторатяговое сопротивление машины или агрегата, кН

Ркр-тяговое усилие трактора на скорости, соответствующей оптимальной рабочей скорости машины (агрегата), кН.

V=21 / 22,3=0,94,=17,2/ 19,8 =0,86,=11,4/ 13,2 =0,86.

Т-4

.По техническим характеристикам сельскохозяйственной машины для посева определяем диапазон рабочих скоростей vр катка 3ККШ-6А: от 2,5 до 4,2 м/с. [1],стр.17, прил. 3.

. По тяговым характеристикам в соответствии с vр машины устанавливаем рабочую передачу выбранного трактора и его номинальное тяговое усилие Ркр на этой передаче:

Ркр=Ркр.н- Gт sind, кН,

∠sind=0,02Ркр.н=33,5Кн,vр= 7,2 км/чРкр.н=28,7Кн,vр= 8,2 км/чРкр.н=24,8Кн,vр= 9,4 км/чт=82,4кН., [1],стр 22, прил.5Ркр=33,5-82,4*0,02=31,9 кН,Ркр=28,7 -82,4*0,02=27 кН,Ркр=24,8 -82,4*0,02=23,1 кН,

.По найденному значению Ркр определяем возможную ширину захвата В агрегата:

В = Ркр/(k + gмsind), мм= Gм /bм, кН/м gм=(1400*9.8)/5,7= 2407 Н/м=2,4 кН/мВ= 31,9/(0,9+ 2,4*0,02)= 33,6 м,В= 27 /(0,9+ 2,4*0,02)= 28,4 м,В= 23,1 /(0,9+ 2,4*0,02)=24,3 м.

Рассчитаем рабочую ширину захвата простого агрегата с несколькими однотипными машинами:

В= Pкр-Rсц/к+gмsind),м

В= VI 31,9-3,8/0,9+2,4*0,02= 29,7 м= VII 27-3,8/0,9+2,4*0,02= 24,5 м= VIII 23,1-3,8/0,9+2,4*0,02= 20,4 м

4.Определяем возможное количество nм звеньев, входящих в агрегат:

nм= В/bмк =29,7/5,7=5,2=>5машин;ІInк =24,5/5,7=4,2=>4машины;ІІInк=20,4/5,7=3,5=>3 машины.

Ваг= nмbм, мВаг=5*5,7=28,5 м,Ваг=4*5,7=22,8 м,Ваг=3*5,7=17,1 м,

5.Так как количество машин nм >1, то рассчитываем фронт сцепки Асц по формуле:

Асц= bм(nм -1), мАсц=5,7*5 =28,5 м,Асц=5,7*4 =22,8 м.Асц=5,7*3=17,1 м

Выбираем сцепку:

СГ-21 R =3,5…4,2 кН, (средняя: 3,8кН.)

[1],стр 25, прил. 8.

После определения величин nм, Rсц вычисляем тяговое сопротивление агрегата Rаг:

Rаг = nм*(k*bм + Gмsind)+Rсц, Кнаг = 14*(0,9*2,09+2,4*0,02)+3,7=30,7 кН,аг = 11*(0,9*2,09+2,4*0,02)+3,7 =24,9 кНаг = 9*(0,9*2,09+2,4*0,02)+3,7=21кН.

Проверим рациональность составленного агрегата:

=R/ Ркр

где -коэффициент использования тягового усилия тракторатяговое сопротивление машины или агрегата, кН

Ркр-тяговое усилие трактора на скорости, соответствующей оптимальной рабочей скорости машины (агрегата), кН

IV=30,7 / 31,9=0,96 ,=24,9/ 27 =0,92,=21/ 23,1 =0,90

ТАБЛИЦА 2- РАСЧЕТНЫЕПОКАЗАТЕЛИАГРЕГАТОВ.

№            Марка трактора и номер передачи            Ркр, кН  Состав агрегата                Rагр, кН               Оценка рациона-

льности

Из приведения результатов следует, что агрегат, в состав которого входит трактор Т-150 наV передаче является лучшим для прикатывания почвы после посева и агрегат, в состав которого входит трактор Т-4 на VII передаче являются лучшим для прикатывания, согласно рекомендуемым значениям коэффициентов тяговых усилий тракторов.

4. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И РАСХОД ТОПЛИВА МТА

.1 Т-150

силос каток машина производительность

1.Определяем производительность за час сменного времени:

W = 0,1BрvрT, га/чр = 18,8 м;р= vт(1- g/100),р= 10,1*(1-5/100) = 9,5км/ч;=Тр/ Тсм:= 0,90[1],стр 34, прил. 16= 0,1*18,8*9,5*0,90=16га/ч.

2.Определяем сменную выработку агрегата:

Wсм = 0,1BрvрTТсм, гар = 18,8м;р= vт(1- g/100), м/с:р= 10,1*(1-5/100) = 9,5км/ч;=Тр/ Тсм:=0,90[1],стр 34,прил. 16

Тсм = 8 ч.см = 0,1*18,8*9,5*0,90*8=128,5 га.

3.Определяем погектарный расход топлива по формуле:

= (GтрTр + GтхTх + GтоTо)/Wсм, кг/га

То= (tтехн+ tотд)Тр+Тето,чтехн = 0 ч,отд = 0,1 ч;

Тр = Тсм*T = 0,90*8 = 7,2ч;

Тето = 0,4 ч;

То= (0 + 0,1)*7,2 + 0,4 = 1,12 ч;х = Тр - (Тсм - Tо ), чх = 7,2-(8 -1,12)= 0,32 ч;= (24,2*7,2+ 12,6*0,32+ 2,5*1,12)/128,5 =1,40 кг/га.

.2 Т-4

1.Определяем производительность за час сменного времени:

W = 0,1BрvрT, га/чр = 22,9 м;р= vт(1- g/100),р= 8,2*(1-5/100) = 7,7 км/ч;=Тр/ Тсм:= 0,90 [1], стр 34, прил. 16= 0,1*22,9*7,7*0,90=15,8 га/ч.

.Определяем сменную выработку агрегата:

Wсм = 0,1BрvрTТсм, гар = 22,9 м;р= vт(1- g/100), м/с:р= 8,2*(1-5/100) = 7,7 км/ч;=Тр/ Тсм:= 0,90 [1], стр 34, прил. 16

Тсм = 8 ч.см = 0,1*22,9*7,7*0,90*8= 126,9 га.

.Определяем погектарный расход топлива по формуле:

Q = (GтрTр + GтхTх + GтоTо)/Wсм, кг/га

Тр = Тсм*T = 0,90*8 = 7,2ч;

Тето = 0,4 ч;

То= (0 + 0,1)*7,2 + 0,4 = 1,12 ч;х = Тр - (Тсм - Tо ), чх = 7,2-(8 -1,12)= 0,32 ч;= (20*7,2+ 11,5*0,32+ 2,5*1,12)/126,9 =1,18 кг/га.

ТАБЛИЦА 3- ПОКАЗАТЕЛИПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ и РАСХОДТОПЛИВА МТА.

Вывод: анализируя полученные данные, было определено, что трактор Т-150 при большем расходе топлива, имеет сменную выработку 128,5 га, агрегат, в состав которого входит трактор Т-4 имеет сменную выработку 126,9 га при меньшем расходе топлива. Из этого можно сделать вывод о том, что трактор Т-4расходует меньше топлива и является более экономически выгодным, чем трактор Т-150.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МТА

5.1 Т-150

1.Определяем затраты труда на 1 га площади, обрабатываемой каждым из агрегатов:

Зт = m/W, чел.-ч/га= 1; W = 16 га/ч;

Зт =1/16= 0,06 чел.-ч/га.

2.Для каждого из заданных вариантов агрегатов рассчитываем заработную плату трактористов-машинистов Cз, отнесенную к 1 га обрабатываемой площади:

Cз = (Cз см тр + nрCз см п)/Wcм, руб/га

Так как для выполнения заданной технологической операции требуется только один тракторист-машинист, используем формулу: