Разработка операционно-технологической карты на внесение органических удобрений

Внесение органических удобрений. Технология внесе­ния различных видов удобрений включает операции по погрузке, транспортировке, выгрузке (или перегрузке) и распределению удобрений по площади поля.

Наибольшее распространение получили следующие технологические схемы внесения удобрений: - а) прямоточная— удобрения, накопленные в храни­лищах или на площадках возле фермы, транспортируют и разномерно распределяют по поверхности поля (по­грузка — транспортировка — внесение);

б) перегрузочная — удобрения на поле вносятся раз­брасывателями, которые загружаются из транспортных средств непосредственно в поле (погрузка — транспорти­ровка — перегрузка — внесение);

в) перевалочная— удобрения вывозятся в поле са­мосвальным транспортом и укладываются в штабеля, а в предпосевной период их грузят погрузчиками в разбра­сыватели и вносят в почсу (погрузка—транспортиров­ка — выгрузка; погрузка — внесение);

г) двухфазная— органические удобрения самосвала­ми вывозят в поле и уклады- вают определенным образом в кучи, а затем разбрасывают роторными машинами типа РУН-15Б (погрузка — транспортировка — выгруз­ка — внесение).

Исходные данные.

– длина гона 900 м;

– площадь 36га;

– уклон 1%;

- норма внесения органических удобрений 20т/га.

Подготовка агрегата

Необходимо произвести настройку энергетического средства (трактор МТЗ-1221) и настройку сельскохозяйственной машины (МТТ-10).

При подготовке трактора проверяется давление воздуха в шинах (в передних колесах оно должно быть 0,17 мПа, в задних – 0,15 мПа). Затем проверяется исправность прицепного устройства.

При подготовке МТТ-10 необходимо проверить целостность узлов и исправность привода рабочих узлов.

Скомплектованный агрегат настраивают на необходимую дозу внесения органических удобрений, путём замены звёздочек привода рабочих органов разбрасывателя.

Определяем скоростной режим работы агрегата. Рабочая скорость агрегата должна находиться в интервале агротехнически допустимых скоростей

V_{агр min} < V_p < V_{агр max}

По табл. 2.5[18] находим скорость движения МТА при внесении органических удобрений

V_агр= 6…12 км/ч = 1,7…3,3 м/с

Максимально-возможная рабочая скорость движения тягового агрегата по загрузке двигателя:

V^NE_p.max= N_ен·η_Ne·η_мг·η_δ/ (R_mα + G_тр (ƒ_тр ± i /100)); м/с, (9.1)

где: Nен –номинальная мощность двигателя, Nен =96 кВт;

η_Ne –допустимый коэффициент загрузки двигателя по мощности (ηNe=0,9…0,95);

η мг –КПД трансмиссии. η_мг≈0,78…0,82;

ηδ –КПД буксования;

Rм α–сопротивление машины, Кн;

G_агр=47Кн –эксплуатационный вес трактора;

ƒ_тр –коэффициент сопротивления качению ƒ_тр=0,09;

i=1 град –уклон местности.

где δ – коэффициент буксования δ=15%

Тяговое сопротивление навозоразбрасывателя:

Rм =(G_пр+G_гр)×(f_пр±i/100), кН (9.2)

где: G_пр – конструктивный вес разбрасывателя, кН;

f_пр – коэффициент сопротивления качению разбрасывателя(табл.3,1) G_гр – вес груза в кузове разбрасывателя движения, кН;

G_гр= 10×V×g×l

G_гр = 10×8.5×0.8×0.85=57.8 кН

где: g - плотность груза, табл.6,1 [18]

V – объём кузова, м³;

l- коэффициент использования объёма кузова;

R_м = (37+57.8)×(15+0.01) = 15.2 кН;

Максимально возможная скорость агрегата по загрузке двигателя:

V^NE_p.max= [(96·0,95-30/0.95)×0.82×0.85]/[15.2+471,4 +47 (0,09±1/100)]=2,02м/с;

Агротехнически допустимая скорость для навозоразбрасывателя состовляет,1.7…3.3 м/с. Поэтому за рабочую скорость принимаем скорость по загрузке двигателя - диапазон II, 3-я передача V=7км/ч.

В этом случае эффективная мощность на рабочем режиме:

N_ер=[R_м+G_тр(fтр+i/100)] ·Vр/(η_мг · ηδ); (9.4)

N_ep=[15.2+58(0,09+1/100)] ·2,02/(0,82·0,85)=71 кВт;

Фактическое значение коэффициента использования эффективной мощности на рабочем режиме:

η_Nep= Nер/ Nен, (9.5)

η_Nep=71/96=0,74

Способ движения агрегата при внесении органических удобрений выбираем челночный. При этом способе движения коэффициент рабочих ходов определяется по выражению:

,

где: Lр- рабочая длина гона, м;

Rо- радиус поворота агрегата, м;

е - длинна выезда, м.

Длина выезда агрегата находится по формуле:

e=0.5 ·l_k,(9.10)

где: lk - кинематическая длинна агрегата, м

l_к=l_т+l_м (9.11)

где: l_т- кинематическая длинна трактора, м

l_м- кинематическая длинна машины, м

l_к=1,5+7,1=8,6 м

e =0.5·8,6 =4,3 м

Рабочая длина гона:

Lр= L-2Е, (9.12)

где: L - длина участка, м;

Е - ширина поворотной полосы, м.

Для челночного способа движения ширина поворотной полосы:

Е= 2,8Rо+0,5dк +e, (9.13)

где: dк - кинематическая ширина агрегата, м;

Rо= 9-радиус поворота прицепного агрегата определим по табл. 3,7[18]

Е=2,8·9,0+2,5·0,5+4,3=31 м

Lр=900 - 2·31=838 м

Тогда коэффициент рабочих ходов определится по выражению

Средняя длина холостого хода на повороте:

L_x= (9.14)

L_x=

Время кинематического цикла (одного круга):

где: t_о1 - время одной остановки на технологическое обслуживание агрегата, t_о1= 0,25 ч.

Количество циклов работы агрегата за смену:

n_ц=(Т_см-Т_пз-Т_отл-Т_то)/t_ц (9.16)

где: Т_см- время смены, (Т_см=7 ч)

Т_отл-время регламентируемых перерывов на отдых и личные надобности обслуживающего персонала, (Т_отл=0,25….0,43 ч)

Т_то- время на ТО агрегата в период смены (Т_то=0,17….0,5 ч)

Подготовительно-заключительное время:

Т_пз=t_ето+t_пп+t_пн+t_{пнк ,} (9.17)

где: t_ето- время на проведение ежесменного технического обслуживания трактора и машины (табл. 7.5 и табл.7.6 /1/)

t_пп=0,06….0,8 ч - время на подготовку агрегата к переезду;

t_пн=0,07….0,11 - время на получение наряда и сдачу работы;

t_пнк=0,2….0,5 ч - время на переезды в начале и конце смены;

Т_пз=0,2+0,6+0,07+0,2=0,53 ч

n_ц=(7-0,08-0,25-0,53)/0,3=20,5 циклов

Принимаем количество циклов n_ц=21.

Действительное время смены:

Т^д_см=t_цn_ц+Т_пз+Т_отл+Т_то, ч (9.18)

Т^д_см=0,3·21+0,53+0,25+0,08=7,16 ч

Чистое время технологического цикла:

Т_р= , (9.19)

Время холостых поворотов за смену:

Т_х= (9.20)

Коэффициент использования времени смены:

, (9.21)

Производительность агрегата за технологический цикл:

, (9.22)

га/цикл

Часовая производительность:

Wч=0,36 Bр Vр τ, га/ч (9.23)

W_ч=0,36·8·2,02·0,8=4.7 га/ч

Производительность за действительное время смены:

W^д_см=W_цn_ц, га (9.24)

W^д_см=0,3·21=6,3 га

W^д_см = 0,36В_рV_рТ_р , га (9.25)

W^д_см=0,36·8·2,02·5,56=32 га

За смену:

W_см=W_чТ_см,га (9.26)

W_см=4.7·7=32.9 га

Гектарный расход топлива определяется по формуле:

Q=(Gтр ·Tр+Gтх ·Тх+Gто ·То)/ Wсм, кг/га (9.27)

где: Gтр,Gтх,Gто – значения среднего часового расхода топлива соответственно на рабочем ходу, на холостых поворотах и переездах, во время остановок с работающим двигателем, кг/ч;

Tр, Тх, То – соответственно рабочее время, общее время на повороты и время на остановки агрегата, ч.

Продолжительность остановок в часах определяется по формуле:

То= Tобс +Tотл +0,5 Tпз, ч (9.28)

То=0.3+0,55+0,5·0,75=1,225, ч

Часовой расход топлива на различных режимах работы двигателя:

Gтр =Gех +(Gтн – Gех) ηNeр кг/ч (9.29)

Gтх= Gех +(Gтн – Gех) ηNeх кг/ч (9.30)

Gто = 0,46 Gех кг/ч (9.31)

где: Gтн – часовой расход топлива при номинальной эффективной мощности, для МТЗ-1221 Gен =22,1 кг/ч;

Gех - часовой расход топлива на холостом ходу (Gех =7,2 кг/ч);

Gтр =7,2 +(22,1 -7,2) ·0,82=19,4 кг/ч

Gтх =7,2 +(22,1 -7,2)· 0,19=9,7 кг/ч

Gто = 0,46·7,2 =3,31 кг/ч.

Тогда гектарный расход топлива будет:

Q=(19,4·5,19+9,7·0,216+3,31·1,225)/7,05=15,16 кг/га

Затраты труда:

З=(m+n)/W_ч, час/га (3.68)

где: m, n- количество механизаторов и вспомогательных рабочих, обслуживающих агрегат, чел.

З=1/4.7=0.21 час/га