Лабораторно-практична робота №4 Тема: Визначення кінематичних характеристик мта

Мета роботи – засвоїти методику та розрахувати кінематичні характеристики машинно-тракторного агрегату

Зміст роботи:

Для обґрунтованого в попередній роботі складу машинно-тракторного агрегату необхідно:

1. Підібрати раціональний спосіб руху і спосіб повороту при виконанні заданої технології операції.

2. Визначити кінематичні характеристики робочої ділянки, поля.

3. Визначити кінематичні характеристики машинно-тракторного агрегату.

4. Привести схему підготовки поля та роботи агрегату.

Послідовність виконання роботи:

1. Для заданої технологічної операції та умов роботи вибирають спосіб руху агрегату в загінці виходячи з агротехнічних вимог до операції.

В таблиці 4.1 приведені рекомедуємі способи руху для основних польових робіт.

Таблиця 4.1-Напрямок та способи руху агрегатів на основних польових роботах

Вид сільськогосподарської роботи	Напрямок руху агрегату	Спосіб руху агрегату
1	2	3
Оранка, лемішне лущення	Бажані напрямки: впоперек або під кутом до попередньої оранки; впоперек схилу.	З чергуванням обробітку загінок «всклад» і «врозгін»; «Комбінований» - при довжині гону менше 500м.
Лущення і дискування	Виконують при обробітку	Рух в основному
	стерні – вздовж довгої сторони. Дискування зораного поля – під кутом до напрямку оранки.	«човником», але можливий діагональним і діагонально – перехресним способом.
Суцільна культивація, обробіток комбінованими агрегатами	Перша культивація – впоперек оранки, друга – впоперек напрямку попередньої культивації. Поля з нахилом 5° обробляють впоперек схилу.	Основний спосіб руху човниковий. Можливий з перекриттям для широкозахватних агрегатів з причіпними зчіпками.
Прикочування ґрунту, посіву	Доцільно рухатися впоперек борозен або впадин на полі.	Основний спосіб руху - човниковий

Продовження таблиці 4.1

1	2	3
Боронування, вирівнювання ґрунту	Передпосівне боронування – впоперек або під кутом до напрямку сівби. Боронування зораного поля – впоперек або під кутом до напрямку оранки. Боронування посівів – впоперек рядків посіву.	Основний спосіб руху – човниковий. На полях квадратної форми – можливий діагонально – перехресний; на полях невеликих розмірів, при обмеженні виїзду за межі поля, можливий рух вкругову
Сівба зернових і бобових культур, трав і луб’яних культур	Напрям сівби повинен бути впоперек або під кутом до напрямку оранки. Бажано, щоб довжина гону була максимальною. На схилах сівбу проводять впоперек напряму схилу.	Основні способи руху – човниковий і з перекриттям. Можливий загінний (врозгін) на полях великої площі багатосівалковим агрегатом. Можливий діагонально-перехресний на полях квадратної форми
Сівба та посадка просапних культур	Напрям сівби вибирають впоперек або під кутом до оранки.	Спосіб руху - човниковий
Обробіток міжрядь просапних культур	Обробіток ведуть по сліду посівного або посадкового агрегату.	Основний спосіб руху – човниковий. Можливі способи руху «перекриттям» або загінним типу «врозгін»
Збирання зернових колосових і бобових культур	Напрям руху жаток повинен співпадати з напрямом оранки. для полеглих посівів напрямок впоперек напряму вилягання або під кутом до нього. Напрямок руху на підбиранні валків повинен співпадати з напрямом руху жаткового агрегату.	На скошуванні в валки хліба способи руху: загінний з правими поворотами в кінці гону; загінний з розширенням прокосу; круговий на невеликих полях складної конфігурації. Для жаток з фронтальним різальним апаратом – човниковий.
Збирання картоплі	Напрям руху агрегатів по напрямку рядків картоплі.	Картоплекопач при суцільному збиранні рухається човниковим способом. При збиранні через 2 рядки – загінним способом «врозгін». При збиранні комбайном основний спосіб руху – «врозгін». При збиранні комбайном основний спосіб руху – «врозгін».

Продовження таблиці 4.1
1	2	3
Збирання цукрових буряків	Збиральні агрегати повинні рухатися в напрямку рядків буряків. Межі зчіпок повинні співпадати з стиковими міжряддями.	Поле розбивають на загінки по 120 рядків. Спочатку збирають 2\3 рядків загінки рухаючись по годинниковій стрільці. Ті що залишилися рядки збирають одночасно з двох сусідніх загінок.
Внесення добрив	Рух в напрямку попередньої оранки	Основний спосіб руху – човниковий. На полях з довжиною гону до 250-350 м. – спосіб руху з перекриттям.

При любих способах руху мають місце повороти. Основними видами поворотів машинно-тракторних агрегатів є повороти на 180°, на 90° і на різні кути. При гонових способах руху агрегати повертають на 180°, при кругових на 90°, і на різні кути.

Повороти діляться також на безпетльові і питльові (з відкритою і закритою петльою). Найбільш раціональними по затратах часу являються безпетльові повороти (кругові і з прямолінійною ділянкою).

При любих способах руху мають місце повороти. Основними видами поворотів є повороти на 180º, на 90º і на різні кути.

Приголовних способах руху агрегати повертають на 180º, при кругових на 90º,

при діагональних способах руху – на різні кути.

Повороти діляться також на безпетльові і петльові (з відкрито і закритою петльою). Найбільш раціональний по затратах часу являються безпетльові повороти (кругові і з прямолінійною ділянкою). При малій ширині захвату і русі «човником» не обійтися без петльових грибовидних поворотів, а для широкозахватних агрегатів можна використовувати грибовидних або односторонні петльові повороти.

Петльовий поворот на 90° застосовують під час збирання сільськогосподарських культур, коли агрегат рухається вкругову без кутових прокосів чи обкосів кутів загінки (поля).

Враховуючи вид технологічної операції , склад агрегату прийнятий спосіб руху вибирають вид повороту.

2.Визначення кінематичних характеристик поля.

Кінематичними характеристиками поля (робочої ділянки) являються:

• довжина (L) і ширина (В) поля (робочої ділянки);

• ширина загінки (С);

• ширина поворотної смуги (Е);

• робоча довжина гону (L_p)

На рисунку 4.1 приведена схема поля

рис.4.1 Схема поля і руху агрегату

Розмір поля: довжина L і ширина В беруться з завдання.

Оптимальну ширину загінки для різних способів руху визначають за формулами: при способах руху всклад, врозгін і з чергуванням загінок всклад і врозгін:

(4.1)

при безпетльовому комбінованому

(4.2)

при безпетльовому з перекриттям

(4.3)

при русі по колу

(4.4)

де В_р – ширина захвату агрегату, м;

L_p – робоча довжина гону, м;

R_o – мінімальний радіус повороту, м;

L – довжина поля (ділянки),м.

Ширина поворотної смуги становитиме:

при петльових поворотах

(4.5)

при безпетльових поворотах

(4.6)

де R₀ – мінімальний радіус повороту агрегату, м.

l – довжина виїзду агрегату,м.

Остаточно вибрані ширина загінки С і ширина поворотної смуги Е повинні бути кратними ширині захвату агрегату В_р.

Для визначення ширини загінки та ширини поворотної смуги є необхідно розрахувати (визначити) кінематичні характеристики агрегату.

3. Визначення кінематичних характеристик МТА

Кінематичними характеристиками машинно-тракторного агрегату являються:

• мінімальний радіус повороту агрегату (R₀);

• довжина виїзду агрегату (е);

• кінематичний центр агрегату (Ц_к);

• кінематична довжина агрегату (l_к);

• кінематична ширина агрегату (d_k- ліва і d_k – права).

Кінематичний центр агрегату – це точка агрегату, відносно тракторії якої визначається кінематика всіх точок агрегату. Умовно прийнято:

а) для агрегатів з колісними енергозасобами формули 4×2 – це проекція на площину руху середини ведучої вісі;

б) для агрегатів з колісними енергозасобами формули 4×4 – це проекція на площину руху точки середини прямої, що з’єднує середини ведучих осей;

в) для агрегатів з колісники енергозасобами, що мають шарнірну раму – це проекція на площину руху центру шарніру.

г) для агрегатів з гусеничними енергозасобами – це проекція на площину руху точки перетину повздовжньої вісі енергозасобу з вертикальною площиною, проведеною через центр тиску енергозасобу.

Кінематична довжина агрегату – це проекція відстані між кінематичним центром агрегату та лінією розміщення найбільш віддалених робочих органів при прямолінійному русі.

Кінематичну довжину визначають за залежністю:

(4.7)

де l_тр, l_зч, l_м – кінематична довжина відповідно всіх складових агрегату (трактора, зчіпки і робочої машини), м.

В таблиці 4.2 приведені значення кінематичної довжини окремих тракторів і машин.

Таблиця 4.2- Кінематична довжина тракторів та сільськогосподарських машин

Назва та марка машини	Кінематична. довжина, м.	Назва та марка машини	Кінематична довжина, м.
1	2	3	4
Трактори: Т-40АМ	1,32	Зчіпки: СГ-21	8,0
Т-16М, Т-25-А	1,0	СП-16	6,4
МТЗ-80, МТЗ-82	1,2/1,3	СП-11	6,7
МТЗ-102	1,2/1,3	СП-15	7,2
Т-150К	2,9/2,4	С-18	8,0
Т-150	2,12/2,55	С-11У	6,7
К-701	3,35/2,9	Плуги: ПЛП-6-35	3,1
ДТ-75М	2,35/1,55	ПЛН-5-35	4,3
Т-4, Т-4А	2,45/1,65	ПЛН-4-35	13,5
Т-70С	1,85	ПЛН-3-35	10,7
Плуг: ПЛН-3-40	5,7	Лущильники: ЛД-20	7,5
ПОН-2-30	2,2	ЛДГ-15	4,5
ПН-4-40	3,7	ЛДГ-10	6,6
ПТК-9-35	10,3	ЛДГ-5	1,10-1,40
ПКУ-3-35	2,8	ППЛ-10-25	1,10-1,45
Зернова прич. сівалка	3,2-3,8	Кукурудзяна сівалка	2,3

Продовження таблиці 4.2
1	2	3	4
Зернова начіпна сівалка	1,0	Овочева сівалка	3,5
Дискова борона: БД-10	7,8	Коток	1,0/4,6
БДТ-7, БДТ-3	4,5	Культиватори: КП-4А	3,5
Борони: БІГ-3	3,75	КПС-4	3,9
БЗЕС-1,0	1,40	КПГ-4
БТЗС – 1,0	1,45	КПГ-2,2

Кінематична ширина МТА (d_k) – це проекція відстані між повздовжньою віссю агрегату, що проходить через центр і найбільш віддаленою від цієї вісі точкою агрегату. Розрізняють d_k- праву і d_k – ліву.

Довжина виїзду агрегату (е) – відстань, на яку необхідно вивести агрегат від контрольної лінії на поворотній смузі до початку повороту, щоб запобігти появі огріхів в роботі.

Для агрегатів з заднім розміщенням робочих органів відносно центра агрегату е дорівнює:

з начіпними машинами:

(4.8)

з причіпними машинами:

(4.9)

для начіпних з попередньою навіскою:

де: l_к – кінематична довжина агрегату, м.

Радіус повороту (R₀) – це відстань між центром агрегату та центром повороту. Радіус повороту залежить від ширини захвату агрегату та швидкості його руху.

Радіус повороту причіпного орного агрегату R₀(3.4…7.0). Більше значення приймають для гусеничних, а менше для колісних агрегатів; для посівних і культиваторних агрегатів з однією машиною R₀ = 1.78В_р з двома - R₀ = 1.2В_р з трьома R₀ = 0.9В_р при чотирьох і п’яти - R₀ = 0.8В_р для боронувальних і лущильних агрегатів R₀ =В_р.

Радіус повороту начіпного агрегату а однією машиною дорівнює радіусу повороту трактора, а в випадку зчіпки та кількох машин на 15% менше радіуса повороту однотипного причіпного агрегату.

Із зростанням швидкості радіус повороту збільшується.

Таблиця 4.3-Формули для визначення радіусу повороту МТА

Начіпний та напівначіпний агрегат	R0	Причіпний агрегат	R0
Орний 3-8 корпусний	3Вр	Орний 3-8 корпусний	4,5Вр
Культиваторний суц. обробки	0,9Вр	Культиватор одномашинний	1,5Вр
Посівний односекційний	1,1Вр	Культиватор двохмашинний	1,2Вр
Посівний 3±секційний	0,9Вр	Культиватор трьох-, чотирьохмашинний	Вр
Просапний односекційний	0,9Вр	Боронування	Вр
Просапний 3±секційний	0,8Вр	Посівний 1,2±сівалковий	1,6Вр
Жниварковий	0,9Вр	Посівний трьохсівалковий	1,3Вр
Косарка односекційна	2,0Вр	Жниварковий одномашинний	1,4Вр
Косарка 3±секційний	1,1Вр	Жниварковий двохмашинний	1,2Вр
		Косарковий 2±машинний	1,2Вр

Привести кінематичну схему агрегату з вказанням основних кінематичних параметрів

Для оцінки вибраного способу руху та повороту розраховують коефіцієнт робочих ходів:

(4.11)

де: L_p – робоча довжина гону, м;

L_х – середня довжина холостого ходу в загінці, який припадає на один робочий прохід агрегату, м.

Таблиця 4.4-Середня довжина холостого ходу на загінці, яка приходиться на один робочий хід

Спосіб руху	Середня питома довжина холостого ходу, м.
1	2
Всклад або врозгін	0.5С+2.5R+2e
3 чергуванням загінок всклад та врозгін	0.5С+З R+2е
Човниковий
а) з грушоподібними поворотами	6R+2е
б) з грибоподібними поворотами	3.5R+2е
Двохзагінний комбінований безпетльовий	0.5С+2R+2е
3 перекриттям безпетльовий	0.5С+1.5R+2е
В кругову для симетричних агрегатів	(1÷2)R
Однозагінний комбінований	0.5С+2.5R+2е
Діагональний човниковий	6R+2е
Діагональний перехресний	4R+2е
ї\Зміст звіту: 1.Теми та мета роботи. 2.Визначені кінематичні параметри ділянки (поля). 3.Визначені кінематичні параметри МТА. 4.Схема підготовки поля та роботи агрегату. 5. Кінематична схема агрегату.