Курсовая работа по дисциплине: Эксплуатация машинно-тракторного парка на тему: «Проектирование машиноиспользования при возделывании сельскохозяйственных культур»
Цель курсовой работы – освоение методов расчетов и принятие
самостоятельных решений при:
1) проектировании механизированных технологических процессов в
растениеводстве;
2) определение качественного и количественного состава
машинно-тракторного парка и методов рационального использования имеющегося
парка в напряженные периоды работ;
3) разработке операционно-технологических карт.
Задание на курсовую работу:
№
Варианта |
Задание на планирование работ (культуры и площади, га.) |
Задание на разработку операционной карты. |
|||||
Яровая пшеница |
Картофель |
Пар чёрный |
Состав МТА |
Характеристика рабочего участка |
|||
A×B |
Кo |
i |
|||||
21 |
2370 |
280 |
1700 |
ДТ-75М+СП-7+2СЗП-3,6 |
1000×500 |
1,5 |
1 |
Раздел 1. Расчет
программы выполнения механизированных работ
Рабочая программа механизированных работ при возделывании
сельскохозяйственных культур составляется в виде технологических карт.
В первую графу записывается шифр работ, во 2-ой графе указывается перечень
всех работ, включенных в рассматриваемую технологию возделывания и уборки с/х
культуры. В графу 3 заносятся основные исходные требования (глубина обработки,
норма высева семян или требуемая доза удобрений, расстояние перевозки грузов и
т.п.). Объем работы в гектарах (тоннах, тоннокилометрах, часах) по каждой
работе заносится в графу 4.
Календарные сроки (графы 5,6) и количество рабочих дней (графа 7)
выполнение операции применяются на основании опыта передовых хозяйств за ряд
предыдущих лет с учетом метеорологических прогнозов для зоны данного хозяйства.
Дневной объем работы (графа 8) определяется по формуле:
Где
В графы 9,10,11 заполняются состав машинно-тракторного агрегата для
выполнения каждой операции выбирается исходя из необходимости обеспечения
высокого качества работы при минимальных затратах средств и труда на единицу работы.
Необходимо стремиться к выбору минимального числа марок, максимально используя
универсальные машины. При этом оптимальным является наличие в хозяйстве двух-
трех марок тракторов. При выборе агрегатов необходимо учитывать наличие
тракторов и сельскохозяйственных машин в хозяйстве, а также эксплуатационные
затраты на 1 га при выполнении рассматриваемой операции.
Сменная норма выработки (графа 12) принимается из типовых норм
выработки и расхода топлива на механизированные сельскохозяйственные работы [7].
Если для агрегата на данной операции норма выработки не установлена,
то она определяется аналогичным путем по формулам:
Для мобильных агрегатов:
Где
τ- коэффициент использования времени смены.
Для транспортных агрегатов:
Где
g- грузоподъемность агрегата, т;
Коэффициент сменности в проекте принимаем: 1;1,43или 2.
Дневная выработка (графа 14) определяется по установленной сменной
выработке и продолжительности рабочего дня в течении суток по формуле:
Норма расхода топлива на единицу работы q (графа 15) устанавливаются
из типовых норм выработки и расхода топлива на механизированные
сельскохозяйственные работы [7].
Количество тракторов (графа 16) для выполнения операций определяется
по формуле:
В случае получения дробных чисел тракторов необходимо их
скорректировать путем изменения числа рабочих дней или коэффициента сменности
таким образом, чтобы получить целое число.
Аналогичным путем определяется количество транспортных средств.
Количество сельскохозяйственных машин (графа 17) определяется по
формуле:
Где m-
количество сельскохозяйственных машин в агрегате.
Количество персонала, обслуживающего рассматриваемый агрегат (графы
18,19) определяется с учетом количества агрегатов, коэффициента сменности и
вида выполняемой операции.
Расход топлива на операцию (графа 20) подсчитывается по формуле:
Где
q- нормативный расход топлива на один гектар.
Количество нормосмен для выполнения заданной технологической операции
(графа 21) определяется как:
Где
Объем работ в условных эталонных гектарах (графа 22) определяется
путем умножения количества фактически отработанных тракторным агрегатом
нормосмен на его 7 часовую выработку в эталонных условиях.
Где U-
объем работ, у.э.га;
В соответствии с предыдущим алгоритмом мы провели расчет по каждой
технологической операции, результат расчетов свели в таблицы приложения А.
Для определения минимально необходимого количества тракторов и четкого
планирования их работы при выполнении операций по возделыванию и уборке
различных культур необходимо строить графики загрузки тракторов. Графики
потребного количества тракторов строим на прямоугольных осях координат на
основании рассчитанных технологических карт отдельно по каждой марки тракторов.
Для каждой операции на оси абсцисс откладывается количество
календарных дней, в течении которых она выполняется, а по оси ординат –
количество необходимых тракторов. Для наглядности и удобства пользования
графиком в прямоугольниках ставится номер операции.
Вследствие сезонности сельскохозяйственных работ потребность в
тракторах в отдельные периоды будет неравномерной, на графике будут наблюдаться
пики и провалы. Для обеспечения более равномерной загрузки тракторов в течении
всего периода полевых работ необходимо произвести корректировку графика.
Выравнивание, или корректировка, графика может быть произведено
следующими способами:
1)
Путем
перераспределения работ между различными марками тракторов за счет перенесения
части работ с более загруженных тракторов на менее загруженные.
2)
Путем
перенесения части работ и полностью всех работ на самоходные машины.
3)
Путем
увеличения дневной загрузки тракторов.
4)
Путем
увеличения рабочих дней выполнения операций, однако, в пределах допустимых
агротехнических сроках.
Корректировка графика производится с одновременным уточнением
расчетных таблиц технологических карт.
Интегральные кривые расхода топлива. На основании технологических карт
на графике загрузки тракторов при выполнении каждого производственного процесса
наносятся интегральные кривые расхода топлива, показывающие нарастающим итогом
расхода топлива на каждую марки трактора в течение календарного года.
На оси абсцисс из точки, соответствующей окончанию первой операции, по
вертикальной стороне прямоугольника откладывается отрезок в масштабе, который
принят для шкалы годового расхода топлива данной марки тракторов. Затем верхнюю
точку отрезка соединяют с точкой начала работ по первой операции на оси
абсцисс. Если вслед за первой операцией выполняется вторая операция без разрыва
во времени, тогда на вертикальной стороне второго прямоугольника
(соответствующей окончанию работы по второй операции) в том же масштабе
откладывается отрезок, соответствующий суммарному расходу топлива на выполнение
первой и второй операций. Конец второго отрезка соединяется с концом первого
отрезка прямой линией, и т.д.
Если в дальнейшем имеется разрыв во времени между операциями, то
интегральная кривая проводится параллельно оси абсцисс. Графики потребного
количества тракторов показаны на 1 листе.
Раздел 2.
Обоснование потребности ТСМ для выполнения заданной программы
Согласно технологической карте, составляем таблицу годового расхода топлива на
выполнения механизированных работ. Месячный расход топлива конкретной марки
трактора определяются путем суммирования расхода топлива по графе 20
(технологическая карта) за указанный месяц.
Таблица 2.1
Годовой расход топлива по месяцам, кг
Марка
трактора |
Всего
за год |
Месяца
года |
|||||||||||
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
10 |
11 |
12 |
||
К-701 |
61228,1 |
- |
- |
- |
912 |
5387,1 |
2535 |
- |
27962 |
13707 |
10725 |
- |
- |
Т-150К |
8480 |
- |
- |
- |
2080 |
3965 |
2435 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
МТЗ-80 |
1521 |
- |
- |
- |
- |
- |
1521 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Т-4А |
10418 |
- |
3997,5 |
- |
- |
2423 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3997,5 |
ДТ-75М |
4405 |
- |
- |
- |
- |
552 |
3853 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
ДОН-1500 |
663 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
663 |
- |
- |
- |
- |
Енисей-1200 |
4485,1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4485,1 |
- |
- |
- |
- |
К-700 |
1104 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1104 |
ЮМЗ-6Л |
648 |
- |
- |
- |
- |
648 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
ЗИЛ-130 |
210,2 |
- |
- |
- |
- |
210,2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
КСК-100А |
2328 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2328 |
- |
- |
- |
- |
СК-5 |
4420 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4420 |
- |
- |
- |
Камаз-55111 |
2047,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
9750 |
2047,5 |
- |
- |
- |
ГАЗ-3307 |
780 |
- |
- |
- |
- |
780 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
СК-6П |
6298,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6298,5 |
- |
- |
- |
- |
Итого: |
110050,4 |
- |
3997,5 |
- |
2992 |
13965,3 |
10344 |
- |
49158,6 |
20174,5 |
10725 |
- |
5101,5 |
График годового расхода топлива строится в прямоугольных осях
координат. По оси абсцисс откладываются месяцы года, а по оси ординат –
суммарный месячный расход топлива согласно выше указанной таблицы.
Число механизированных заправщиков определяется по максимальному
месячному расходу топлива.
Где
Принимаем 2 заправщика марки МЗ-3905Т на базе автомобиля.
Потребность в смазочных материалах определяется по утвержденным нормам
расхода соответствующих материалов в процентах к основному топливу. Потребность
в смазочных материалах представлена в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Плановая потребность в смазочных материалах, кг
Вид
смазочного материала |
Всего
за год |
Месяца года |
|||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
||
Моторное
масло |
4655,78 |
- |
203,87 |
- |
145,04 |
592,39 |
508,38 |
- |
1632,1 |
837,82 |
482,63 |
- |
253,55 |
Трансмиссионное
масло |
346,4 |
- |
39,98 |
- |
7,15 |
47,03 |
63,59 |
- |
87,77 |
49,07 |
10,73 |
- |
41,08 |
Гидравлическое
масло |
99,05 |
- |
3,99 |
- |
2.99 |
12,332 |
10,35 |
- |
35,44 |
18,13 |
10,73 |
- |
5,094 |
Консистентная
смазки |
191,13 |
- |
11,99 |
- |
7,15 |
25,65 |
21,36 |
- |
65,35 |
35,81 |
10,73 |
- |
13,09 |
Итого |
5292,29 |
- |
259,83 |
- |
162,33 |
677,4 |
603,68 |
- |
1820,66 |
940,83 |
514,82 |
- |
312,8 |
2.2.Определяем средства для хранения ТСМ
Ёмкость резервуаров для хранения дизельного топлива и смазочных
материалов определяется исходя из запаса, обеспечивающего работу тракторов и
комбайнов с полной нагрузкой в течение 10 дней. Эти условия благоприятны для
организации отстоя дизельного топлива при систематическом его завозе.
При значительной удаленности пунктов, откуда завозятся нефтепродукты,
или плохих дорогах расчетную емкость соответственно увеличивают.
Необходимая емкость для хранения смазочных материалов подсчитываются
по процентным нормам из расхода к запасу основного топлива.
Для дизельного топлива необходимо иметь, как минимум, два резервуара:
в одном топливо отстаивается, из другого его расходуют.
Емкость каждого резервуара подсчитывают по формуле:
Где
Д - число дней, на которое берется запас топлива (5-10 дней), но оно
должно быть не менее количества дней, необходимых для отстоя дизельного
топлива. Принимаем Д = 10 дней;
ξ - коэффициент использования объема емкости при хранении топлива, принимаем
ξ = 0,90.
Принимаем 2 емкости по 12 м³ для дизельного топлива.
Раздел 3. Расчет
операционно-технологической карты на выполнение механизированной работы
Расчетное задание:
Состав МТА: ДТ-75М+СП-7+2СЗП-3,6
Размер поля
Удельное сопротивление широкозахватной машины:
Рельеф поля: ί= 1%
1. Диапазон оптимальных скоростей движения посевного агрегата,
обеспечивающих качественное выполнение технологической операции, при посеве
зерновых и зернобобовых скоростными тракторами составляет – 7,0-11,0 км/ч.
2. Выбираем три рабочие передачи трактора:
Таблица 3.1
Характеристики энергетического средства
Передача |
Скорость движения |
Тяговое усилие |
Коэффициент буксования |
IV |
7,31 |
26,00 |
4,00 |
V |
8,16 |
22,50 |
3,00 |
VI |
9,05 |
19,50 |
2,40 |
Вес трактора |
3. Определяем по
всем выбранным передачам рабочие скорости движения с учетом буксования
трактора.
Где
Передача 2:
Передача 3:
Передача 4:
4. Определяем удельное сопротивление машин при выполнении заданной
технологической операции с учетом скорости движения на каждой выбранной
передаче
Где
Передача 2:
Передача 3:
Передача 4:
5. Определить тяговое сопротивление машин на каждой выбранной
передаче.
Где b-
конструктивная ширина захвата одной машины, м. b3,6м;
ί- рельеф поля, %.
Передача 2:
Передача 3:
Передача 4:
Где
Эксплуатационный вес машины
Где
6. Определяем коэффициент использования тягового трактора на заданных
передачах
По проведенным расчетам выбираем передачу, где ŋ< 1 и ŋ принимает
максимальное значение
Передача
2:
Передача 3:
Передача 4:
Необходимое
условие работоспособности МТА должно быть
На основе расчетов принимаем следующие рекомендации:
- состава МТА: Т-150К+3СЗС-2,1 ;
- рабочая передача: 3;
- рабочая скорость:
- ширина захвата: b= 2,05 м;
- тяговая загрузка:
7 Оценка кинематических параметров МТА.
Определение радиуса поворота агрегата
где
При скорости движения более 5 км/ч
где
Определение ширины поворотной полосы
Минимальная ширина поворотной
полосы:
где l- длина выезда, м
Для прицепных
где
Кинематическая
длина:
где
8. Определение
коэффициента рабочих ходов широкозахватного агрегата.
Коэффициент
использования рабочих ходов
где
Общая длина рабочих
ходов
где F- площадь заданного поля, м²;
Длина холостых
поваров
где
Количество петлевых
поворотов
где
9. Определение производительность агрегата за час чистого рабочего
времени
где
10. Определение коэффициента использования рабочего времени смены
Принимаем ТСМ=8
Где
Однако его можно определить и без вычисления затрат времени на
повороты
11. Определение сменной производительности агрегата
12. Определение расхода топлива на один гектар
обработанной площади:
где
13. Экономическая оценка агрегата
где
где
где
где
где 1,0455 и 1,046 – коэффициент, учитывающие начисления на зарплату;
14. Затраты труда на 1 га:
где
15. Определение металлоемкости агрегата по отношению к средней сменной
выработке дает характеристику конструкции к скомплектованному МТА.
где
16. Подготовка агрегата к работе
Описать настройку сеялки на заданную норму высева и глубину заделки
семян;
Определить вылет маркеров.
При движении агрегата по краю правой гусеницы определяют вылет правого
(
где
m- ширина междурядий, м (для СЗС-2,1 m=0,15м);
a- колея трактора, м
17. Организация
работ
Высокопроизводительная
работа посевных агрегатов даже при их хорошем техническом состоянии возможна
только при бесперебойном подвозе семенного материала и правильной организации
заправки сеялок семенами. Лучшим способом подвоза семян и заправки сеялочных
агрегатов семенами является применение механизированных загрузчиков.
Чтобы не допустить
простоев посевных агрегатов по организационным причинам, следует определить
потребность заправочных средств. Место и время подхода их к агрегатам.
Длина пути агрегата
между заправками
где
Н- норма высева
семян, кг/га;
Число кругов,
пройденных агрегатом между заправками
где
Принимаем
Расстояние между
точками заправки на одной стороне участка, м.
Количество семян,
необходимое для заправки
Время между
заправками (мин)
где
где
Время, затраченное
на повороты (