Повышение эффективности работы пахотного агрегата с плугом ПЛН-4-35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 5 Силы, действующие на плуг

 

Устойчивое движение плуга на установленной  глубине а обеспечивается его равновесием в работе, т.е. когда центр тяжести плуга и полюс О_в находятся на одной прямой.

В каждый момент времени навесное устройство трактора О_вОО_п можно рассматривать как радиальное с радиусом r₁ и с точкой навески плуга О_п в центре мгновенного вращения- полюсе О_в. В этой точке приложена и сила тяги трактора Р. При работе на плуг действуют два вида сил- активные и реактивные. К активным силам относятся сила тяги Р и сила тяжести плуга G_п. К реактивным силам относятся: горизонтальная составляющая R_x сил сопротивления R_р, вертикальная составляющая R_y, реакция опоры N_δ, сила трения опорной поверхности корпуса плуга ƒN_δ.

Составляя уравнение  моментов сил относительно полюса вращения О_в и преобразуя его для соблюдения условий, при котором обеспечивается работа плуга, получим

  

(G_п + R_y) (L_п+r₁cosα)≤( R_x+ ƒN_δ)h₁+N_δ(L_п+r₁cosα),

 

где r₁ – расстояние от полюса вращения О_в до оси подвеса О_п ;

L_п – расстояние от оси подвеса О_п  до центра тяжести плуга;

 h₁ – расстояние от точки приложения силы тяги Р до дна борозды;

α – угол наклона нижних тяг навесного устройства трактора при работе плуга на установленной глубине а.

Составляющие силы сопротивления R:

R_пл=M_плgf_n+K_п(1-∆)abn+ЕabnV²+μ∆abn=30487,5Н=30,4кН.

               R =1/3∙R =8000 H; R = 0,2∙R =4800 H.

G= G ∙g∙a∙b∙n=0,675∙9,81∙30∙20∙4=15892 H;

M =15892 H  : 70 мм=227 Н/мм;

R =108∙227=24516 H;

R =140∙227=31780 H;

F =f ∙R =0,3∙8000=2400 H;

R =148∙227=33596 H;

Q =115∙227=26105 H;

P =139∙227=31553 H;

R =112∙227=25424 H;

F=40∙227=9080 H;

P =151∙227=34277 H.

Ширина колеи трактора:

B=b∙(n+1)-(2∙a+c)=0,2∙(4+1)-(2∙0,25+0,4)=0,1 м

 

 

 

 

6 Определение сопротивления пахотного агрегата и

определение марки  трактора, скорость движения агрегата

 

Усилие, необходимое для  перемещения плуга при вспашке, называют тяговым сопротивлением. Оно  зависит от формы, размеров и технического состояния рабочих органов, ширины захвата и глубина вспашки, состояния и типа почвы, скорости движения агрегата, а также от массы плуга и конструкции опорных колес. Тяговое или рабочее, сопротивление является важным эксплуатационным показателем лесохозяйственной машины или орудия.

Общее тяговое сопротивление  машины состоит из сил сопротивления  перемещению машины в рабочем состоянии по полю и сил взаимодействия рабочих органов с обрабатываемой средой. Это сопротивление для почвообрабатывающих машин (орудий) складывается из следующих составляющих:

1. сопротивление перекатыванию, возникающего в результате трения, качения и скольжения ходовой части машины о почву, трения на осях вращения колес и деформации почвы ходовой части, а также затрат на колебательные движения по неровной поверхности;
2. сопротивления деформации обрабатываемой среды;
3. сопротивления трению скольжения, возникающему в результате перемещения, обрабатываемого материала и соприкасания с поверхностью рабочей части машины;
4. сопротивления в результате сообщения кинетической энергии частицами обрабатываемого материала;
5. сопротивления, возникающего в механизмах передачи (трансмиссии) сеялок, лесопосадочных и других машин, приводимых в движение отколе этих машин при движении;
6. сопротивление преодолению подъема, или инерции перемещению обрабатываемого материала и другие.

Во время работы тяговое  сопротивление данных орудий зависит  от типа и механического состава  почвы, насыщенности корнями пахотного  горизонта, типа рабочих органов, скорости движения и других факторов.

Тяговое сопротивление плуга определяется по формуле:

 

R_пл=M_плgf_n+K_п(1-∆)abn+ЕabnV²+μ∆abn

 

M_пл- масса плуга, кг

G- ускорение силы тяжести, м/с²=9,8

f_n- коэффициент трения почвы о металл

K_п - удельное сопротивление почвы, Н/см²

a- глубина вспашки, см

b- ширина захвата корпуса плуга, см

n- количество корпусов

Е- коэффициент динамической пропорциональности, Нс²/м⁴

V- рабочая скорость движения, м/с

μ – удельное усилие для разрыва корней, Н/см²

∆-площадь поперечного сечения корней, находящихся в пахотном горизонте.

Удельное сопротивление почвы для вырубок составляет K_п=8-1,2, его можно принять μ=200-300 Н/см² . Площадь поперечного сечения корней в среднем составляет ∆=2-5%.

 

R_пл=675∙9,8∙0,5+1,0∙(1-0,04) ∙30∙20∙4+0,05∙30∙20∙4∙7,3+

 

+250∙0,04∙30∙20∙4=3307,5+2304+876+24000=30487,5Н=

 

=30,4кН.

 

Далее определяется, на какой  передаче трактора, и с какой скоростью  возможна работа агрегата. Для рабочего процесса крюковое сопротивление трактора должно быть больше, чем тяговое сопротивление орудия 30,4кН‹30,6кН, что относится ко II передаче. Марка гусеничного трактора ДТ-75М. скорость движения на II передаче равна 5,9км/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Регулировка орудия

 

Плуг подготавливают к работе сначала на ровной площадке с твердым покрытием, а затем  в поле. В процессе осмотра определяют техническое состояние рабочих органов, механизмов, колес и навески плуга, устраняют обнаруженные неисправности.

Регулировку положения  рабочих органов проводят с целью  предохранения плуга от забивания  и улучшения качества образуемого  микроповышения. Рабочие органы плуга  должны быть расположены на расстоянии 700мм друг от друга и закреплены болтами  в первом и третьем отверстиях бруса рамы.

На песчаных и супесчаных почвах расстояние между рабочими органами уменьшают до 600мм: левый орган  передвигают и закрепляют, во втором и четвертом отверстиях рамы.

Расстановку рабочих  органов в полевых условиях проводят в следующем порядке: в начале гона заглубляют рабочие органы в почву, останавливают агрегат и глушат трактор, ослабляют затяжку четырех болтов, крепящих рабочий орган к брусьям рамы (если нужно уменьшить расстояние между корпусами); на минимальной скорости подают его вперед (или назад) на 100мм, до совмещения соответствующих отверстий на брусьях рамы с отверстиями в рабочем органе, вставляют все болты и затягивают гайки. Угол поворота подкрылков регулируют от 0° до 60°, вращая стяжную гайку, предварительно ослабив главную гайку. При замене запасных частей плуг устанавливают на домкраты и подставку, чтобы облегчить свободный доступ к болтам крепления.

 Основные регулировки  плуга- установка на требуемую  глубину вспашки и ширину захвата.

Глубину вспашки регулируют опорными колесами, а у плугов для каменистых почв- задними. При этом используют положения гидрораспределителя трактора «подъемные» и «плавающие». Для снижения буксования трактора используют догружатели ведущих колес, если  они предусмотрены конструкцией. Действие гидравлического догружателя регулируют, изменяя давление масла в полости силового гидроцилиндра со стороны штока и ориентируясь на колею опорных колес плуга. Давление  масла подбирают таким, чтобы опорные колеса оставляли неглубокий след.

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Факторы, влияющие на сопротивление машины, агрегата и пути их снижения. Определение максимального угла подъема агрегата

 

8.1 Факторы, влияющие на сопротивление машин

 

К ним относятся: природно-климатические, конструктивно и эксплуатационные. Влияние первой группы факторов следует учитывать при определении различных нормативов или анализе показателей работы в данных условиях, при выборе технологии работы; влияние второй группы факторов – при выборе той или иной конструкции машин или при определении эксплуатационных требований к усовершенствованию машин; влияние третьей группы факторов – при выборе режимов работы, разработке норм.

Природно-климатические  факторы в первую очередь тип  и состояние почвы, содержание в  ней хрящеватых и каменистых включений, метеорологические условия, свойства обрабатываемых материалов.

Конструктивные факторы. На удельное сопротивление машин  влияют тип, формы и число рабочих  органов, их материал и технология изготовления, масса машины, наличие вспомогательных  устройств, тип и устройства ходового (опорного) аппарата и др. Из всех этих факторов главными являются форма рабочих органов (цилиндрическая или винтовая поверхность отвалов, специальные рабочие органы для «скоростной» обработки и др.).

Эксплуатационные факторы. Из них на удельное сопротивление больше всего влияют техническое состояние машины и эксплуатационные режимы работы.

Техническое состояние  машины в значительной мере зависит  от своевременности и тщательности проведения всех видов технического обслуживания, а также от фактического срока службы машины. В эксплуатационных и нормативных расчетах учитывают, как правило, только срок службы.

 

 

2.  Пути улучшения эксплуатационно-технологических свойств рабочих машин

 

Мероприятия по улучшению  агротехнических свойств и снижению удельных сопротивлений рабочих машин можно разбить на следующие группы:

1. конструктивные мероприятия – необходимо увеличить пропускную способность и универсальность машин, возможность применения в различных условиях, повышать технологическую надежность и устойчивость протекания технологического процесса, автоматизировать отдельные технологические операции и ликвидировать ручной труд, особенно на вспомогательных операциях применять навесные машины, использовать машины, оборудованные пневматическими шинами  низкого давления с эластичной подвеской, улучшать рабочие органы за счет специальных покрытий поверхностей, соответствующей обработки, изменения формы и т.п., заменять трение скольжения трением качения; уменьшать массу машин;
2. технологические мероприятия – предполагают совершенствовать рабочие органы в соответствии с требованиями рационализации технологического процесса, применять комбинированные и комбайновые агрегаты; совмещать процессы и т.д.;
3. эксплуатационные мероприятия – следует тщательно и своевременно проводить техническое обслуживание машин, точно собирать и регулировать механизмы, правильно прицеплять и навешивать машины, выбирать наиболее рациональные направления движения, подбирать машины в соответствии с условиями работы, работать при оптимальном состоянии почвы и других деформированные сред.

 

Тяговое сопротивление агрегата на преодоление подъема определяется по формуле:

R_под=(M_т+K_о∙M_ор)∙sinα, даН

 

M_т –эксплуатационная масса трактора, кг;

M_ор - эксплуатационная масса плуга, кг;

K_о – поправочный коэффициент, равный 1,1-1,4 для плугов общего назначения;

α- колеблющийся подъем по длине гона

 

М_т=6110кг

М_ор=675кг

К_о=1,3

R_под=(6110+1,3∙675) sin 3=(6110+1,3∙675) 0,0523= 6987,5∙0,0523=365,4даН=3654Н=3,6кН

 

Максимальный угол подъема  агрегата определяется по формуле:

 

sinα= R_под/ M_т+K_о∙M_ор,

 

где R_под- тяговое сопротивление агрегата на преодоление подъема

M_т –эксплуатационная масса трактора, кг;

M_ор - эксплуатационная масса плуга, кг;

K_о – поправочный коэффициент, равный 1,1-1,4 для плугов общего назначения. Тяговое усилие на II передаче равна 30,6 кН, из этого находим угол подъема:

 

 sinα= 3060/6987,5=0,43

По таблице Брадиса  находим максимальный угол подъема  агрегата.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Охрана труда и техника безопасности

 

Охрана труда предусматривает систему мероприятий, направленных на создание безопасных и нормальных условий работы. Она включает все правовые, технические и санитарно-гигиенические нормы,  обязательные для соблюдения руководителями и работниками лесного предприятия.

За организацию охраны труда в лесхозах отвечают соответствующие руководители. Они обязаны:

- следить за выполнением  норм, правил, инструкций и приказов  по технике безопасности; - не  допускать к работе тракторы  и лесохозяйственные машины, если  не соблюдены правила технической безопасности;

- принимать меры к  обеспечению рабочих специальной  одеждой и защитными приспособлениями;

- своевременно принимать  меры, предупреждающие несчастные случаи.

Инженеры – механики, лесничие, лесомелиораторы и бригадиры  тракторных бригад обязаны инструктировать по технике безопасности всех рабочих, обслуживают агрегаты, следить за исправностью предохранительных устройств, обеспечивающие безопасные условия труда. В связи с этим в лесхозах должно быть организовано обучение по технике безопасности. Важное значение имеют при этом практические занятия, проводимые непосредственно у машин.