Методические рекомендации по курсовому проектированию
методическая разработка

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

ГАГИНСКИЙ ФИЛИАЛ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение  

«ЛУКОЯНОВСКИЙ ГУБЕРНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

                                 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

                              на программу профессионального модуля

ПМ 04.Управление работами машинно-тракторного парка сельскохозяйственной организации 

для специальности среднего профессионального образования

(базовой подготовки)

35.02.07. Механизация сельского хозяйства

Составил: преподаватель

Г.И. Кабанов

Гагино

2016 г

Методические указания  по выполнению курсового проекта по  МДК.04.01. «Управление структурным подразделением организации» составлены на основе Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) по специальности среднего профессионального образования  35.02.07 «Механизация сельского хозяйства» квалификация – техник-механик.

При разработке настоящих методических указаний в качестве основы принимались рабочие программы ПМ.01 «Подготовка машин, механизмов, установок, приспособлений к работе, комплектование сборочных единиц» и ПМ.02 «Эксплуатация сельскохозяйственной техники».

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.

Методические указания по выполнению курсового проекта разработаны на основании требований ФГОС по специальности 35.02.07 «Механизация сельского хозяйства».

        Задачей методических указаний является ознакомление обучающихся специальности «Механизация сельского хозяйства» с методикой выполнения курсового проекта, требованиями, предъявляемыми при разработке и оформлении его пояснительной записки и графической части.

Курсовое проектирование имеет цель – закрепление и систематизация знаний и умений обучающихся, полученных при изучении ПМ.01  «Подготовка машин, механизмов, установок, приспособлений к работе, комплектование сборочных единиц», ПМ.02 «Эксплуатация сельскохозяйственной техники», ПМ.04 «Управление работами машинно-тракторного парка сельскохозяйственного предприятия». Развитие навыков самостоятельной работы, практическое применение теоретических знаний при организации эксплуатации  сельскохозяйственной техники и тракторов.

При разработке настоящих Методических указаний к выполнению курсового проекта за основу принимались рабочие программы профессиональных модулей специальности 35.02.07 «Механизация сельского хозяйства»:

•  ПМ.01 «Подготовка машин, механизмов, установок, приспособлений к работе, комплектование сборочных единиц»;
•  ПМ.02 «Эксплуатация сельскохозяйственной техники».

В состав Методических указаний включена необходимая справочная информация, размещенная в конце документа в виде приложений.

Методические указания рассмотрены и согласованны методической комиссией и утвержденные для использования заведующим филиалом.

1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.

1.1. Основные задачи и цели курсового проекта

Междисциплинарный курс МДК.04.01.«Управление структурным подразделением организации» предусматривает изучение методов управления работой МТП, рационального комплектования и эффективного использования машинно-тракторных агрегатов, технологий основных механизированных работ, направленных на эффективное использование сельскохозяйственной техники в целях повышения рентабельности производства и производительности труда в растениеводстве.

Курсовой проект по МДК.04.01«Управление структурным подразделением организации»  выполняется по темам: «Планирование производственных процессов и определение состава МТП для подразделения хозяйства (наименование хозяйства) с разработкой операционной технологии (наименование процесса)»; «Комплектование машинно-тракторного парка для возделывания(наименование сельскохозяйственной культуры) на площади (Nга), с применением трактора( наименование марки трактора). Он является завершающей стадией изучения ПМ и непосредственно подготавливает обучающихся к выполнению дипломных проектов по этой тематике.

Кроме того, выполнение курсового проекта имеет своей целью закрепить и углубить теоретические знания обучающихся по профессиональному модулю. Задача курсового проектирования - вооружить обучающегося методической литературой  и привить ему навыки самостоятельного и творческого решения инженерных вопросов, связанных с выбором системы машин для комплексной механизации возделывания сельскохозяйственных культур по прогрессивным технологиям. Научить определять рациональный состав МТП подразделения хозяйства, планировать его работу и определять основные показатели машинноиспользования, разрабатывать операционные технологии процесса (вспашка, посев, уборка сельскохозяйственной культуры и т. п.), рассчитывать экономическую эффективность возделывания сельскохозяйственной культуры по перспективной технологии или себестоимости 1 га выполненной сельскохозяйственной операции.

Основные вопросы, касающиеся курсового проектирования по технологии механизированных работ в растениеводстве, должны быть проработаны в процессе изучения профессиональных модулей: ПМ.01, ПМ.02, ПМ.04  и  при выполнении практических работ. В процессе проектирования обучающийся должен закрепить свое умение пользоваться справочной литературой, стандартами, нормативной, периодической и другой литературой.

Выполнение курсового проекта по МДК.04.01«Управление структурным подразделением организации» способствует закреплению и углублению знаний: по технологии возделывания и уборки сельскохозяйственных культур; техническому нормированию труда; методами расчета и проектирования сельскохозяйственных механизированных процессов, с организацией технического обслуживания и управления работой машинных агрегатов.

Курсовой проект выполняется в 8 семестре и представляется на рецензию. Здесь же делается доработка (если это необходимо) и проводится защита курсового проекта.

1.2. Общие указания по оформлению курсового проекта.

Пояснительная записка (ПЗ) выполняется объемом 55 - 60 страниц на листах бумаги для печати машинописным или рукописным способом.

Текст пояснительной записки должен быть выполнен шрифтом New Times Roman № 12 через 1,5 интервала  в текстовом процессоре MS Word для операционных систем Windows 95/98/2000/XP и выше, и распечатан с помощью устройства для машинописи на одной стороне стандартного листа белой бумаги для печати.

Формат бумаги А4 (210×297), параметры страниц: верхнее поле – не менее 15 мм, нижнее поле – не менее 20 мм, левое поле – не менее 30 мм, правое поле – не менее 10 мм; межстрочный интервал – 1,5; шрифт- New Times Roman.

Рекомендуется производить выравнивание текста по ширине страницы.

Сокращения не допускаются, за исключением общепринятых обозначений по ГОСТ 2.316-79.  Все формулы, табличные значения и нормативные материалы, используемые в пояснительной записке, должны иметь ссылку на источник информации, т.е. учебник, справочники и т.д.

Все листы записки, начиная с «Содержания», должны иметь номер, шифр документа и другие записи в штампе (ГОСТ 2.104-68) по форме:

Графическая часть проекта выполняется на чертежной бумаге форма А1 (594×841) в соответствии с требованиями стандартов ЕСТД и ЕСКД. Чертежи выполняются карандашом с применением чертежного инструмента либо при помощи программ машинной графики.

2. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

2.1. Общие положения.

Курсовой проект состоит из задания, пояснительной записки и графической части.

В пояснительную записку входят:

Содержание.  

Введение.

Раздел 1. Характеристика сельскохозяйственной организации.

            1.1.Производственно-техническая характеристика подразделения с/х организации.

Раздел 2.  Планирование производственных процессов

      2.1.Годовой план тракторных работ.

            2.2. Графики загрузки тракторов.

            2.3. Выбор и обоснование типов тракторов и сельскохозяйственных машин.

            2.4. Расчет потребного количества ГСМ.

            2.5.  Расчет транспортных средств.

            2.6. Расчет показателей машиноиспользования.

Раздел 3. Разработка технологического процесса

            3.1. Агротехнические требования

            3.2.  Комплектование МТА для выполнения с/х операций.  

            3.3.Определение производительности МТА и расхода топлива.

            3.4. Расчет организации работ.      

                3.4.1. Подготовка  агрегата к работе.

                 3.4.2. Подготовка поля.

           3.5. Выбор и расчет способа движения.

               3.5.1. Расчет показателей способа движения МТА.  

               3.5.2. Расчет показателей цикла движения МТА

          3.6. Контроль качества работ.

          3.7. Техника безопасности при выполнении технологической операции.

          3.8. Мероприятия по охране окружающей среды.

Раздел 4.   Экономическая часть

          4.1. Расчет себестоимости выполненной технологической операции.

                  Список используемой литературы.

Раздел 5.   Графическая часть

          5.1. Операционно - технологическая карта.

          5.2. Графики загрузки тракторов.

2.2. Исходные данные для проектирования

Для выполнения курсового проекта необходимо собрать в хозяйстве и его  подразделении следующие исходные материалы:

1.   Технологическую карту возделывания сельскохозяйственной культуры в подразделении хозяйства.
2.   Данные по краткой характеристике хозяйства и производственно-технической характеристике подразделения: адресные сведения, природно-климатические условия, землепользование, структура посевных площадей, наличие МТП (по маркам тракторов, комбайнов, сельскохозяйственных машин), показатели использования тракторов, наличие механизаторских кадров.
3.   Нормативные данные затрат на техническое обслуживание, текущий ремонт и амортизацию сельскохозяйственной техники.
4.   Цены на тракторы, комбайны, сельскохозяйственные машины, топливо-смазочные материалы.
5.   Нормы выработки и расхода топлива на механизированные работы для условий зоны деятельности хозяйства.
6.  Мероприятия по охране труда, противопожарной безопасности и экологии при выполнении конкретных операций по возделыванию сельскохозяйственных культур в хозяйстве.
7.   Основные мероприятия, направленные на повышение эффективности использования МТП хозяйства.  

Методические  рекомендации по выполнению курсового проекта.

Введение.

В этой части курсового проекта необходимо отразить задачи, стоящие перед сельхозпроизводителями на современном этапе, проблемы в области производства сельскохозяйственной продукции, перспективы развития сельскохозяйственной отрасли.

Раздел 1. Характеристика сельскохозяйственной организации.

1.1. Производственно-техническая характеристика подразделения с/х организации.

В данном пункте нужно указать:

- Полное наименование хозяйства с указанием района и области, расстояния до районных и областных центров, пункты сдачи сельскохозяйственной продукции и расстояния до них, состояние дорог, расстояния до ближайших железнодорожных станций.

- Направление хозяйственной деятельности и структуру производства.

 - Структура земельных угодий и посевных площадей (по состоянию на 01.01. текущего года).

- Состав машинно-тракторного парка (инвентаризационная ведомость по состоянию на 01.01. текущего года).

Таблица 1. Структура земельных угодий

Таблица 2. Структура посевных площадей

Таблица 3. Состав машинно-тракторного парка

Таблица 4. Состав автомобильного парка                       

 Раздел 2.  Планирование производственных процессов.

2.1. Годовой план тракторных работ.

При составлении плана тракторных работ целесообразно воспользоваться технологическими картами, которые имеются в хозяйстве. На основании технологических карт нужно выбрать 2-3 марки тракторов и современные сельскохозяйственные машины. Годовой план тракторных работ составляется на основе научно-обоснованной системы земледелия, с учетом внедрения в производство индустриальных и интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Графа 2(наименование работ) составляется на основе технологических карт возделывания сельскохозяйственных культур.

В графе 3 указываются 1-2 основных агротехнических требования технологической операции.

Графа 4 содержит сведения об объеме работ в га, т и т.д.

Графа 5(календарные сроки проведения работ) учитывает сроки проведения работ строго по агротехническим требованиям.

В графе 6 указывается количество рабочих дней.

В графе 7 указывается продолжительность рабочего дня.

Графы 8;9;10;11 (состав МТА) должны учитывать поступление новой техники в хозяйство.

Графа 12 показывает число механизаторов и вспомогательных рабочих на агрегате.

Графы 13;14 содержат сведения о сменной и часовой производительности агрегата.

Графа 15(требуемое число агрегатов) показывает расчетное число МТА для выполнения технологической операции.

В графе 16 указывается чистое время работы агрегата.

Графа 17 показывает объем работы в УЭГа. За условный эталонный трактор принят гусеничный трактор ДТ-75. За условный эталонный гектар принята работа этого трактора при эталонных условиях: глубина вспашки 20-22см, тип почвы – средний суглинок, удельное тяговое сопротивление почвы – 50 кН/м, влажность почвы 22%, агрофон почвы – стерня зерновых, скорость движения – 5 км/ч, длина гона – 800 м, конфигурация поля – прямоугольная. При этих условиях  трактор ДТ-75 за 1 час вспашет 1 га, это и есть УЭГа.

( Выработка тракторов в УЭГа по маркам в приложении)

2.2. Графики загрузки тракторов.

График загрузки тракторов – это диаграмма, показывающая потребность в тракторах данной марки в тот или иной период времени.

Площадь прямоугольников, полученных при построении отображает машино-дни, необходимые для выполнения той или иной технологической операции. Графики загрузки тракторов строятся следующим образом: по горизонтальной оси, оси абсцисс, откладываем календарные сроки проведения работ,  по вертикальной оси, оси ординат, откладываем потребное количество тракторов, при этом на графике получается прямоугольник, отображающий машино-дни, в который вписывается порядковый номер технологической операции по годовому плану. Над каждым прямоугольником надписываются две цифры: 1 – графа 14 «Объем работ в у.э.га.», 2 – графа 17 из ОТК «Требуемое количество топлива в кг.». Парк тракторов в хозяйстве должен быть по количеству тракторов наименьшим, но достаточным для выполнения работ в строго агротехнические сроки.

Существует два способа корректирования графиков загрузки тракторов:

Первый способ: если по агротехническим требованиям нельзя увеличить продолжительность работы, то потребное количество тракторов уменьшают путем перераспределения работ на другую марку тракторов в эти же агротехнические сроки.

Второй способ: если по агротехническим требованиям можно увеличить продолжительность работ, то ее увеличивают, уменьшая тем самым потребное количество  тракторов.

Необходимо в годовом плане тракторных работ запланировать объемы работ в те периоды времени, когда тракторы не работают по 1-3 месяца.

Построение интегральной кривой загрузки тракторов.

Интегральная кривая загрузки тракторов показывает годовую наработку в у.э.га. на один физический трактор. Параллельно оси ординат проводится вертикальная линия, на которой масштабируется наработка в УЭГа.  Интегральная кривая строится от точки оси абсцисс  начала первого прямоугольника, отображающего машино-дни.    Интегральная кривая строится следующим образом: объем работ в УЭГа (графа 14) делится на большее число тракторов данной марки, которые выполняют данную работу, и полученное число от деления в масштабе откладывается на графике с нарастающим итогом. В интервале между прямоугольниками, отображающими машино-дни, проводится прямая линия. Прямоугольники, отображающие машино-дни ремонта и ТО, в нарастающий итог не суммируются.  

2.3. Выбор и обоснование типов тракторов и сельскохозяйственных машин.

В курсовом проекте,  для устранения  разномарочности  машин,  с целью облегчения технического обслуживания и ремонта, комплектования  МТА, рационально предложить  однотипные марки тракторов. Исходя из парка тракторов, сформированных в операционно-технологической карте на возделывание сельскохозяйственной культуры, необходимо определить инвентарное количество  тракторов по формуле:

 (шт.)

где:  – Эксплуатационное количество тракторов находящихся в работе;

 – коэффициент технической готовности, учитывающий, что часть тракторов находится на ТО, а часть на ремонте (  принимается 0,85-0,96). После подсчета инвентарного количества  тракторов данные заносятся в таблицу «Парк тракторов»

Таблица 5

Далее указываем, что для комплектования  МТА, в курсовом проекте предлагаются следующие марки сельскохозяйственных машин.  

Данные  из графы 9 операционно-технологической карты заносятся в таблицу «Парк сельскохозяйственных машин »

Таблица 6

Исходя из сформированного парка тракторов и сельскохозяйственных машин, делается вывод, что данный парк обеспечит выполнение всех работ строго в агротехнические сроки и с высоким качеством.

2.4. Расчет потребного количества ГСМ.

Расчёт потребного количества  топлива смазочных материалов ведётся по маркам тракторов и самоходных машин. Потребное количество определяем по формуле:

Q  = Qг+ Qг*7,7/100                                                                                              

где, Qг – годовое количество топлива, которое суммируется из графы 17 операционно-технологической карты, по маркам тракторов отдельно.

Потребное количество  топлива с учетом 7,7 % от общего объема:

1. На ежедневные переезды в начале и в конце смены -3 %;
2. Длительные разовые переезды – 1 %;
3. Комплектование агрегатов – 0,2 %;
4. Подготовка полей к работе – 1 %;
5. Дополнительный расход, связанный с изменением эксплуатационных свойств тракторов  и сельскохозяйственных машин- 2,5 %.

Смазочные материалы рассчитываются в процентном отношении к основному объему топлива по маркам тракторов и комбайнов.

(Данные в приложении)

Данные расчетов заносятся в таблицу.

Таблица 7

2.5. Расчёт транспортных средств.

Необходимо определить количество транспортных средств для перевозки сельскохозяйственного груза. Из гр.2 операционно-технологической карты выбирается одна транспортная операция, выполняемая колесным или гусеничным трактором.

В расчете необходимо принять следующие показатели работы:

1. Расстояние перевозки – S км;
2. Сроки перевозки – n дней;
3. Марку транспортного агрегата;
4. Коэффициент использования времени смены – 0,75;
5. Коэффициент использования пробега – 0,9;
6. Коэффициент использования грузоподъемности  - – 0,86;
7. Коэффициент технической готовности - (0,86-0,95);
8. Затраты времени на погрузку и разгрузку - tпр. 

Последовательность расчета.

1. Определяем затраты времени на рейс.

       tр = tп.р.+  +  , где

где: tпр – время на погрузку и разгрузку (мин).

S – расстояние переезда (км).

Vр – рабочая скорость (км/ч).

Vх – скорость холостого хода движения.

2. Определяем количество рейсов транспортного агрегата за рабочий день.

        nр =

где: Тнд – продолжительность рабочего дня (ч)

  – коэффициент технической готовности

3. Определяем дневную производительность агрегата.

        Wдн = Qн * αгст * nр (тонн)

где: Qн – грузоподъёмность тракторного средства (т);

– коэффициент использования грузоподъёмности.

4.  Определяем объем транспортных работ на 1 рабочий день.

Vдн = Vобщ/nдн    (т/день),

где: Vобщ – общий объём работ (т);

nдн – дни.

5.Определяем количество транспортных средств, необходимых для перевозки данного груза.

           т = Vдн /Wдн   (шт.)                                                                                                      

6. Определяем количество инвентарных транспортных средств.

                              тинв = т/ 

Если по результатам расчета количество инвентарных транспортных средств получается не целое число, то оно округляется в сторону большего.

 После  проведения расчета  делается вывод, в котором указывается, что для перевозки данного груза  в определенный период времени требуется  n – ное количество  транспортных средств данной марки.

2.6. Расчёт показателей машиноиспользования.

Основными результатами эффективного использования МТП являются:

1. Сроки проведения работ;
2. Урожайность сельскохозяйственных культур;
3. Себестоимость сельскохозяйственных культур;
4. Средний расход топлива (кг/у.э.га.) 
5. Коэффициент использования парка тракторов. 
6. Коэффициент технической готовности.
7. Плотность механизированных работ.
8. Энергонасыщенность полеводства.

2.6.1. Средний расход топлива.

q = Qтоп/Vу.э.га. (кг/у.э.га.)                                                                                          

где: Qтоп – годовое потребное количество топлива (кг) для данной марки трактора.

Vу.э.га. – годовой объём работ в УЭГа, выполненный данной маркой трактора.  

Расчет проводится  для каждой марки трактора.

2.6.2. Плотность механизированных работ.

 = Vу.э.га /F   (у.э.га/га)                                                                                                

где:  Vу.э.га – объем работ выполненный всеми тракторами за год;

              F – площадь возделывания культур  га.

           2.6.3. Коэффициент использования парка тракторов.

Кип = Др/Дк                                                                                                            

Где:Др – сумма дней рабочих в году.

Дк – сумма дней календарных в году.

2.6.4. Коэффициент технической готовности.

Др /(Др +Дто +Дрем)                                                                      

Где:Дто – сумма дней на техническое обслуживание в году.

Дрем – сумма дней на ремонт в году.

2.6.5. Уровень механизированных работ.

у = Vмех.у.э.га / Vобщ.у.э.га *100%                                                          

Где: Vмех.у.э.га – объем работ механизированный выполненный парком тракторов в у.э.га

Vобщ.у.э.га – объем работ общий выполненный парком тракторов за год в УЭГа.

2.6.6. Годовая наработка в УЭГа на 1 физический трактор.

W = Vмех.у.э.га /nэксп                                                                        

Где: nэксп – количество тракторов, эксплуатируемых данной марки

Расчет проводится  для каждой марки трактора.

2.6.7. Показатель энерговооруженности труда.

N=Nе/nр   (кВт/чел)                                                                                    

Где: Nе – суммарная эффективная мощность энергетического средства в кВт.

nр – число рабочих занятых на сельскохозяйственных работах, включая и дополнительных рабочих.

2.6.8. Энергонасыщенность полеводства.

N=Nе/F      (кВт/га),

  где F – площадь возделывания культур, га.                                                                          

2.6.9. Энергоёмкость процесса.

Эn = Nе *Тр/Wсм    (кВт ч/га)                                                                                    

Где: Nе – эффективная мощность энергетического средства, выполняющего данную технологическую операцию.

Тр – время рабочее в часах.

Wсм – производительность агрегата за смену.

Расчет проводится  на примере одной технологической операции.

2.6.10. Металлоемкость парка.

М = М/Nе   (т/кВт)                                                                                        

Где: М– суммарная масса машин (т)

Nе – суммарная эффективная мощность в кВт парка машин.

Раздел 3. Разработка технологического процесса.

Разработка данного раздела начинается с краткой характеристики сельскохозяйственной культуры, с определения агротехнических требований на выполнение  технологических операций.

3.1. Агротехнические требования.

В агротехнических требованиях указываются:

а) агротехнические сроки проведения технологических операций;

б) глубина обработки с отклонением от глубины обработки в % и в натуральной величине;

в) норма высева семян, удобрений в % и в натуральной величине;

д)  допустимые потери при уборке культур и т.д.

После описания основных агротехнических требований по выполнению технологических операций производят расчет на комплектование МТА.

3.2. Комплектование агрегатов для выполнения с/х операций.

Комплектование прицепных агрегатов.

1. В соответствии с агротехническими требованиями  комплектуем МТА, необходимый для выполнения данной технологической операции и определяем  диапазон возможного скоростного режима.
2. В соответствии с выбранным скоростным режимом уточняем рабочие передачи и тяговые усилия трактора в кН на данных передачах.
3. Не всегда в расчетах рельеф поля бывает ровным, поэтому необходимо учитывать движение трактора на подъем.

 Значение тягового усилия с учетом движения трактора на подъем, кН, находим по формуле:

            Р кр = Р кр(передача) – G  тр * i (кН), где  

            G тр – масса трактора  в кН;

i- уклон в долях единиц.

G  тр = mэкспл* g/1000 (кН),

где g- ускорение свободного падения( 9,81м/сек)

4. Определяем максимальную ширину  захвата агрегата в метрах

      Вmax =  (м) ,

          где:

Km – удельное тяговое сопротивление машины кН/м;

R под – дополнительное тяговое сопротивление на 1 м. захвата сельскохозяйственной машины кН при подъеме;

R сц - дополнительное тяговое сопротивление сцепки.

R под = G с/х * I / в с/х    (кН/м), где

G с/х – сила тяжести сельскохозяйственной машины;

в с/х – ширина захвата сельскохозяйственной машины в м

G схм = mэкспл* 9,81/1000 (кН), где

Rсц – дополнительное тяговое сопротивление сцепки на 1 м ширины захвата с учетом движения сцепки на подъем (кВ/м):

 R сц = Gсц (f+i) / в сц , где

G сц – масса сцепки, кН;

G сц = mэкспл* 9,81/1000 (кН)

в сц – ширина захвата сцепки, м.

f – коэффициент сопротивления качению сцепки f = 0, 10 – 0, 24.

5. Определяем количество машин в агрегате:

n м = Вmax / в c/х (шт);

6. Определяем общее тяговое сопротивление агрегата, Кн:

Rагр = kм*пм*bс/х+ΔRпод*пм*bс/х+ΔRсц*bсц  кН;

7. Определяем коэффициент использования тягового усилия:

   ηРкр = Rагр/Ркр ;

Расчеты производятся  для всех передач скоростного режима выполнения технологической операции.   Остальные операции рассчитываются аналогично.                                                                                                            

Вывод: Необходимо выбрать такое значение ηРкр , которое обеспечило бы запас тягового усилия на перезагрузки на данном режиме и руководствуясь значениями Р кр,  уточнить рабочую скорость движения МТА или состав  машинно- тракторного агрегата.

Пример: рассчитаем операцию боронование.

В соответствии с агротехническими требованиями комплектуем МТА для боронования состоящий из: трактора ДТ–75М, сцепки СГ– 21 и 21 бороны БЗСС–1,0. Диапазон скоростей при бороновании Vр = 5–12 км/ч.

1. Для работы выбираем следующие передачи трактора:

V5 = 8,16 км/ч                                       Ркр5 = 20,7 кН

V6 = 8,67 км/ч                                       Ркр6 = 18,2 кН

2. Определяем значение тягового усилия с учетом тягового усилия трактора на подъем:

Ркрi = Ркр – Gтр*i  (кН) ;

  где: Ркр – тяговое усилие трактора на  выбранной передаче;

Gтр – масса трактора в кН;

 i – уклон в долях единицах.

 GтрДТ-75М  = mэкс * g/1000 = 7205*9,81/1000 =70,6 кН;

Ркр5 = 20,7 –70,6 *0,02 = 19,2 кН

 Ркр6 = 18,2 –70,6 *0,02 = 16,7 кН

3.  Определяем максимальную ширину захвата агрегата в метрах.

Втах = Ркр /(kм+ΔRпод+ΔRсц)  (м)                                                                          

         где: kм – удельное тяговое сопротивление машин кН/м;

       ΔRпод – дополнительное тяговое сопротивление кН/м захвата при   подъеме;

      ΔRсц – дополнительное тяговое сопротивление сцепки на 1 метр ширины захвата при подъёме;

    ΔRпод = Gс/х*i /bс/х    (кН/м),

     где: Gс/х – масса сельскохозяйственной машины в кН;

    bс/х – ширина захвата сельскохозяйственной машины

   ΔRсц = Gсц*(r+i)/bсц  (кН/м),

    где: Gсц – масса сцепки в кН;

    r – сопротивление коэффициент качения сцепки  r = 0,2;

    bсц – ширина захвата сцепки (21м).

   ΔRсц =17,6*(0,2+0,02)/21 = 0,18 кН/м

   ΔRпод = 0,35*0,02/1,0 = 0,007 кН/м

  Втах5 = 20,7/(0,6+0,007+0,18) = 26,5 м

  Втах6 = 16,7/(0,6+0,007+ 0,18) = 21,4 м

4. Определяем количество машин в агрегате.

пм = Втах/bс/х    (шт.)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

пм5 = 26,5/1,0 = 26,5≈26 шт. 

пм6 = 21,4 /1,0 = 21,4  ≈21 шт.

5. Определяем  обще-тяговое сопротивление агрегата.

Rагр = kм*пм*bс/х+ΔRпод*пм*bс/х+ΔRсц*bсц   (кН)                                        

Rагр5 = 0,6*26*1,0 +0,007*26* 1,0 + 0,18*21 = 19,56  кН

 Rагр6 = 0,6*21*1,0 + 0,007*21* 1,0 + 0,18*21 = 16,52 кН

6.Определяем коэффициент использования тягового усилия.

ηРкр = Rагр/Ркр                                                                                                               

ηРкр5 = 19,5/20,7 = 0,94 

ηРкр6 = 16,5/16,7 = 0,98

Вывод: С учетом оптимального коэффициента использования тягового усилия (0,94), выбираем агрегат для боронования состоящий из трактора ДТ–75М, сцепки СГ-21 и 21 бороны БЗСС (согласно технической характеристики сцепки), работающего на 5-ой передаче.

Комплектование навесных агрегатов.

1.В соответствии с агротехническими требованиями комплектуем МТА, необходимый для выполнения данной технологической операции и определяем диапазон возможного скоростного режима.

2.        В соответствии с выбранным скоростным режимом уточняем рабочие передачи и тяговые усилия трактора в кН на данных передачах.

3.        Не всегда в расчетах рельеф поля бывает ровным, поэтому необходимо учитывать движение трактора на подъем.

 Значение тягового усилия с учетом движения трактора на подъем, кН, находим по формуле:

           Р кр = Р кр (передача) – G  тр * i (кН), где  

           G тр – масса трактора  в кН;

i- уклон в долях единиц.

G  тр = mэкспл* g/1000 (кН),

где g- ускорение свободного падения (9,81м/сек)

4.        Определяем максимальную ширину  захвата агрегата в метрах

Вmах = Р кр / k m+ R под  (м) ,  где

Km – удельное тяговое сопротивление машины кН/м;

R под – дополнительное тяговое сопротивление на 1 м. захвата сельскохозяйственной машины кН при подъеме;

 Rсц -  дополнительное тяговое сопротивление сцепки отсутствует.

R под = G с/х * I / в с/х    (кН/м), где

G с/х – сила тяжести сельскохозяйственной машины;

в с/х – ширина захвата сельскохозяйственной машины в м;

G схм = mэкспл* 9,81/1000 (кН);

5.Определяем количество машин в агрегате:

n м = Вmax / в c/х (шт);

6.Определяем общее тяговое сопротивление агрегата, Кн:

Rагр = kм*пм*bс/х+ΔRпод*пм*bс/  кН;

7.Определяем коэффициент использования тягового усилия:

   ηРкр = Rагр/Ркр ;

Расчеты производятся для всех передач скоростного режима выполнения технологической операции.   Остальные операции рассчитываются аналогично.                                                                                                            

Вывод: Необходимо выбрать такое значение ηРкр , которое обеспечило бы запас тягового усилия на перезагрузки на данном режиме и руководствуясь значениями Р кр,  уточнить рабочую скорость движения МТА или состав  машинно- тракторного агрегата.

 Пример: Скомплектовать агрегат для междурядной обработки кукурузы с трактором МТЗ-82, почва – средний суглинок, уклон – 0,02.

        Решение:

1. В соответствии с агротехническими требованиями выбираем агрегат: МТЗ-82 и культиватор КРН-5,6, который будет иметь следующий диапазон скоростного режима на междурядной обработке Vр = 6-12 км/ч.
2. Этому требованию соответствуют следующие передачи трактора:

VТ4 = 8,9 км/ч                                                    Pkp 4 = 14   кН

VТ5= 10,5 км/ч                                        Pkp 5= 11,5 кН

VТ6= 12,3 км/ч                                        Pkp 6 = 9,5  кН

3. Определяем значение тягового усилия с учетом движения трактора на подъем:

Ркр = Ркр-Gтр* I

Gтр = 34 кН кН

Ркр 4 = Ркр-Gтр* I = 14 - 34*0,02 = 13,32 кН;

Ркр 5 = Ркр-Gтр* I = 11,5 – 34*0,02 = 10,82 кН

Ркр 6 = Ркр-Gтр* I = 9,5 – 34*0,02 = 8,82 кН

4. Определяем максимальную ширину захвата агрегата в м.

                  Вmax = Ркр / kм+ΔRпод   (м)

kм – удельное тяговое сопротивление сеялок КРН-5,6.

kм – 1,4 кН/м.

ΔRпод = Gс/х * I / вс/х   (кН/м)

Gс/х  - сила тяжести культиватора КРН-5,6 ; Gс/х = 13 кН,

Ширина захвата вс/х   =5,6 м (прил. №3)

ΔRпод = 13*0,02 / 5,6 =0,005 кН/м

Вmax 4 = Ркр / kм+ΔRпод+ΔRсц   =13,32 / (1,4+0,005) = 9,5 м

Вmax 5 = Ркр / kм+ΔRпод+ΔRсц  = 10,82 / (1,4+0,005) = 7,72 м

Вmax 6 = Ркр / kм+ΔRпод+ΔRсц  = 8,82 / (1,4+0,005) = 6,3 м

5. Определяем количество машин в агрегате.

nм4 = Вmax / всц = 9,5 /5,6 = 1,6   принимаем 2  

nм5 = Вmax / всц = 7,72 /5,6 = 1,4   принимаем 1 

nм6 = Вmax / всц = 6,3 /5,6 = 1,1   принимаем 1

6. Определяем общее тяговое сопротивление агрегата, кН

Rагр = kм * nм * вс/х   + ΔRпод * nм * вс/х    (кН)

Rагр4 = 1,4*2*5,6+0,005*2*5,6= 15,56 кН

Rагр5 = 1,4*1*5,6+0,005*1*5,6= 7,87 кН

Rагр6 = 1,4*1*5,6+0,005*1*5,6= 7,87кН

7. Определяем коэффициент использования тягового усилия:

ηРкр = Rагр / Ркр 

ηРкр4 = Rагр / Ркр = 15,56 / 13,32 = 1 - перегрузка

ηРкр5 = Rагр / Ркр = 7,87 / 10,82 = 0,72

ηРкр6 = Rагр / Ркр = 7,87 / 8,82 = 0,90

Вывод: С учетом оптимального коэффициента использования тягового усилия (0,9), комплектуем агрегат, состоящий из трактора МТЗ-82 и культиватора КРН-5,6, работающий на VI передаче.

Расчет самоходного уборочного агрегата

Расчет самоходного уборочного агрегата сводится к определению скорости движения агрегата при данной урожайности, ширине захвата агрегата:

Vр мах =36*qк/Вр*U  (км/ч),

qк –допустимая пропускная способность уборочного агрегата,

Вр –рабочая ширина захвата агрегата, м.

U – урожайность убираемой культуры в т/га.

 Пример: Рассчитать агрегат на комплектование для уборки кукурузы на силос. Урожайность силосной массы U=20 т/га. Остальные данные взять из справочной литературы.

Решение: Для уборки кукурузы на силос выбираем самоходный кукурузоуборочный комбайн КСК-100А с жаткой, ширина захвата которой 3,4 м.

1. Определяем ширину захвата рабочую:

Вр = Вк * β = 3,4*0,94 = 3,22 м

        Вк – конструктивная ширина захвата, м

        β – коэффициент использования ширины захвата, β = 0,94.

        Расчет на комплектование сводится к определению максимальной скорости движения агрегата КСК-100А:

Vр мах = 36*qн / Вр*U (км/ч) 

        qн – допустимая пропускная способность уборочного агрегата.

        qн = 9 кг/сек.

Vр мах = 36 * 9 / 3,2 * 20 = 5 км/ч

        Vр мах = 5 км/ч, что допустимо по агротехническим требованиям.

            Принимаем     Vр = 4,5 км/ч , чтобы обеспечить запас мощности на перегрузки.

Расчет агрегата с приводом от вала отбора мощности

1. Расчет на комплектование приводных агрегатов от вала отбора мощности основывается на определении потребной мощности приводного агрегата:

N м = N вом/η вом+R пр* Vр/3,6* η Т  (кВт),

N м – мощность, снимаемая с вала отбора мощности, (кВт);

η вом – КПД  вала отбора мощности, учитывающий потери на трение в передачах к валу отбора мощности;

η вом = 0,93-0,95;

R пр – общее сопротивление тягово-приводной машины, кН;

Vр – рабочая скорость движения агрегата по агротехническим требованиям, которую выбирают из таблицы;

η Т  - КПД трансмиссии трактора, учитывающий потери  мощности на трение в силовой передаче трактора;

η Т  =0,90-0,92 – для колесных тракторов,

η Т  =0,86-0,88 – для гусеничных тракторов.

2. Определяем общее тягово-приводное сопротивление агрегата

R пр = hм* В р+ (3,6* N вом * η ТР)/ Vр* η вом (кН),где

hм – удельное тяговое сопротивление приводного агрегата от с вала отбора мощности в

кН;

Вр – рабочая ширина захвата агрегата, м

Вр = Вк*β (м);

Вк – конструктивная  ширина захвата агрегата, м

Β – коэффициент использования конструктивной  ширины захвата агрегата.

3. Если известно, что в приводном агрегате будет одна машина, то количество машин не рассчитывается. А если в агрегате больше одной машины, то количество машин рассчитывается по формуле:

n м = N ен *ʄопт / N м (шт), где

N ен – эффективная мощность трактора,  кВт;

ʄопт - коэффициент использования эффективной мощности;

ʄ N опт = N м / N ен, где

N м  -  потребная мощность приводной машины, кВт.

4. Расчет приводного агрегата на комплектование сводится к тому, чтобы определить скорость движения агрегата при данном общем тягово-приводном агрегате, которая должна быть меньше скорости движения агрегата по агротехническим требованиям с тем расчетом, чтобы обеспечить устойчивую работу агрегата при перегрузках:

Vр = 3,6* (N ен  - N вом)* ʄ N опт/ R пр,   (км/ч)

В конце расчета делается вывод о скомплектованности агрегата и режиме его работы.

Пример: Рассчитать агрегат на комплектование для внесения минеральных удобрений: трактор МТЗ-82 и разбрасыватель 1-РМГ-4, уклон i = 0,04. Остальные данные взять из справочной литературы.

1. Уточняем агрегат и выбираем скоростной режим Vр = 10-13 км/ч
2. Определяем потребную мощность приводной машины.

    Nм= (Nвом / ηвом) + (R,пр * Vр / 3,6 * ηт)

    Nвом – мощность, снимаемая с вала отбора мощности, кВт

Nвом = 6 кВт (приложения)

        ηвом – КПД вала отбора мощности, учитывающий потери на трение в передачах к валу отбора мощности

        ηвом = 0,93 – 0,95

        ηт – КПД трансмиссии трактора, учитывающий потери мощности на трение в силовой передаче трактора.

        ηт = 0,90 – 0,92 – для колесных тракторов.

        ηт = 0,86 – 0,88 – для гусеничных тракторов.

Nм = (6 / 0,95) + (8,7 *10 /3,6 *0,90) = 33,4 кВт

3. Определяем общее тягово-приводное сопротивление агрегата:

R,пр = kм * Вр + (3,6 * Nвом * ηтр / Vр * ηвом) = 1 *6 + (3,6 *8 *0,90 / 10 * 0,96)

 =8,7 кН

        kм – удельное тяговое сопротивление приводного агрегата от вала отбора мощности, кН/м.

kм = 1-1,2 кН/м

        Вр – рабочая ширина захвата агрегата, м

Вр = Вк * β

        Вк – конструктивная ширина захвата, м

        β – коэффициент использования ширины захвата.

Вр = 6 *1 =6 м

Известно, что в агрегате будет одна машина 1-РМГ – 4, поэтому количество машин в агрегате не рассчитывается.

4. Расчет приводного агрегата сводится к определению скорости движения агрегата при данном общем тягово-приводном сопротивлении.

Vр = 3,6 * (Nен - Nвом) * ζ N опт / R,пр  (км/ч)

        Nен – эффективная мощность двигателя трактора МТЗ-82

        Nен = 58,9 кВт

        ζ Nе  опт = Nm / Nен

        ζ Nе  опт - коэффициент использования эффективной мощности.

        ζ Nе  опт = 33,4 / 58,9 = 0,56

           Vр = 3,6 * (58,9 - 8) * 0,56 / 8,7 = 11,67 км/ч

        Вывод: Агрегат, состоящий из трактора МТЗ-82 и разбрасывателя 1-РМГ-4 будет работать на шестой передаче, скорость движения рабочая Vр = 10 км/ч, что соответствует агротехническим требованиям и обеспечит запас мощности трактора на перегрузки, т.к. Vр мах = 11,67 км/ч.

Расчет пахотных агрегатов

1. Выбираем агрегат и определяем диапазон возможного скоростного режима.
2. Определяем значение тягового усилия на выбранных передачах с учетом движения трактора на подъем:

Р кр = Р кр – G тр*i   (кН);  где

Р кр – тяговое усилие на крюке, кН;

G тр – вес трактора, кН;

i – уклон в долях единиц.

3. Определяем сопротивление одного плужного корпуса:

R кор =  h* b кор * k пл + q*c*i   (кН/м)

h  - глубина вспашки, м;

b кор  - ширина захвата корпуса, м;

k пл  - удельное тяговое сопротивление почвы, кН/м;

q – сила тяжести плуга, приходящаяся на один  плужный корпус;

c – поправочный коэффициент, учитывающий вес почвы на корпусах плуга

(с = 0,22-0,25;   с= 1,0 – 1,2);

i – рельеф местности.

4. Определяем количество корпусов плуга на выбранных передачах:

n кор = R кор* Ер/ R кор

Ер – коэффициент использования номинальной силы тяги трактора (Ер =0,88).

5. Определяем тяговое сопротивление плуга на выбранных передачах:

R пл = h* b корп * nкорп * k пл  + qкорп *с* i кН;

6. Определяем коэффициент использования тягового усилия агрегата:

                 η = Rпл /Ркр;

      7.По значению коэффициента использования тягового усилия определяем рабочую    передачу.

Пример: 1. Для вспашки комплектуем агрегат, состоящий из трактора К-700А и плуга ПТК-9-35 и уточняем диапазон возможного скоростного режима:

V = 4,5-12 км/ч

Этому требованию соответствуют следующие передачи трактора:

VТ2 = 6,64 км/ч                                        Pkp 2 = 36,6   кН

VТ3= 8,01 км/ч                                        Pkp 3 = 29,3 кН

VТ4= 9,52 км/ч                                        Pkp 4 = 22,4  кН

2. Определяем значение тягового усилия с учетом движения трактора на подъем:

Ркр = Ркр-Gтр* I

        Gтр – масса трактора     Gтр = 118 кН

        I – уклон в долях единиц.

Ркр – тяговое усилие на крюке, кН

Ркр2 = 36,6 – 118 * ,004 = 31,9 кН

Ркр3 = 29,3 – 118 * 0,04 = 24,6 кН

Ркр4 = 22,4 – 118 * 0,04 = 17,7 кН

     3. Определяем сопротивление одного плужного корпуса:

Rкор = h * bкор * rпл + q* c* i  (кН/м)

        h – глубина вспашки, м        h = 0,25 – по условию задачи

        bкор – ширина захвата корпуса, м         bкор = 0,35 м

        rпл – удельное тяговое  сопротивление почвы, кН/м    rпл = 50 кН/м

        q – сила тяжести плуга, приходящаяся на один плужный корпус

        для плуга ПТК-9-35 q = Gпл / nк = 28 / 9 = 3,1 кН

с – поправочный коэффициент, учитывающий вес почвы на корпусах плуга (с=0,22-0,25         с= 1,0-1,2)          с = 1,2

        i – рельеф местности

     4.  Определяем количество корпусов плуга на выбранных передачах

nкор = (Ркр * Ер) / Rкор

        Ер – коэффициент использования номинальной силы тяги трактора (прил. №17)             Ер =  0,90

        nкор2 = 31,9 *0,90 / 4,1 = 7 кор

        nкор3 = 24,6 * 0,90 / 4,15 = 5 кор

        nкор4 = 17,7 * 0,90 / 4,15 = 4 кор

5. Определяем тяговое сопротивление плуга на выбранных передачах:

            Rпл = h * bкор * Кпл + Gпл *c *i (кН)

        Rпл2 = 0,25 * ,035 * 7 * 50 + 3,1 *1,2 * 0,04 = 28,15 кН

        Rпл3 = 0,25 * ,035 * 5 * 50 + 3,1 *1,2 * 0,04 = 20,15 кН

        Rпл4 = 0,25 * ,035 * 4 * 50 + 3,1 *1,2 * 0,04 = 16,15 кН

     6. Определяем коэффициент использования тягового усилия агрегата:

ηРкр = Rпл / Ркр

        ηРкр2 = 28,15 / 31,9 = 0,88

        ηРкр3 = 20,15 / 24,6 = 0,81

        ηРкр4 = 18,15 / 17,77 = 0,81

        Вывод: С учетом оптимального коэффициента использования тягового усилия (0,88),  выбираем агрегат, состоящий из трактора К-700А и плуга ПТК-9-35, работающий на второй передаче.

 Комплектование зерноуборочных агрегатов.

1. Комплектуем зерноуборочные агрегаты таким образом, чтобы плотность валка кг/м длины, соответствовала пропускной способности молотилки комбайна при оптимальной скорости движения агрегата:

Q в = 3,6* ԛф / Vр км/ч,

 где: Q в = хлебная масса валка кг/м;

              ԛф -  фактическая пропускная способность молотилки кг/сек;

При пропускной способности:

5 кг/сек- оптимальная плотность валка 5кг/м;

10 кг/сек- оптимальная плотность валка 10кг/м;

14 кг/сек- оптимальная плотность валка 14кг/м;

2.  Фактическая пропускная способность молотилки зависит от технической характеристики, убираемой культуры и соотношения массы зерна и массы соломы:

ԛф = ԛр *( 1/ơ +0,2 ơс ) кг/сек, где:

ԛр - расчетная пропускная способность молотилки, кг/сек;

ơс – соломистость ( 1:1,5);

3. Для формирования  валка необходимой плотности ширина захвата жатки определяется так:

В р=10*Q в /U* β*(1+ ơс)   (м),

U – урожайность зерна, т/га;

β  - коэффициент ширины захвата, β = 0,94.

4. Оптимальную поступательную скорость движения комбайна определяем с учетом пропускной способности молотилки, рабочей ширины захвата жатки:

V р мах = 36*q м / В р* U*(1+ ơс)   (км/ч)

Рабочая скорость должна быть несколько меньшей, чем по агрономическим требованиям, для преодоления перегрузок.

Пример: Рассчитать агрегат на комплектование для уборки пшеницы. Соломистость δс = 1:1,5; урожайность пшеницы U = 3,5 т/га. Остальные данные взять из справочной литературы.

        Комплектуют жатвенные агрегаты так, чтобы плотность валка кг/м соответствовала пропускной способности молотилки комбайна при оптимальной скорости движения агрегата:

        Qв = 3,6 * qф / Vр

        Qв – хлебная масса валка, кг/м

        qф – фактическая пропускная способность комбайна СК-5 «Нива», кг/с

        qф – 5 кг/с

        Vр – рабочая скорость движения по агротехническим требованиям

        Vр = 6-8 км/ч

        Qв = 3,6 * 5 / 7 = 2,57 кг/м

2. Фактическая пропускная способность молотилки комбайна зависит от убираемой культуры и соотношения массы зерна к массе соломы:

qф = qр / (1 / δс  + 0,2 * δс)     (кг/с)

        qр – расчетная пропускная способность молотилки комбайна кг/с, qр=5кг/с

        δс – соломистость (отношение массы соломы к массе зерна) 1:1,5

        qф = 5 * (1:1,5 + (0,2 *1,5)) = 4,8 кг/с

     3. Для формирования валка необходимой плотности ширина захвата жатки определяется так:

Вр = 10 * Qв / U * β * (1+ δс)  (м)

        U – урожайность зерна, т/га

        β – коэффициент использования ширины захвата β = 0,94

        Вр = 10 * 2,57 / 3,5 *0,94 *(1+1,5) = 3,1 м

        Принимаем зерноуборочный комбайн СК-5, который будет агрегатироваться с жаткой с шириной захвата 4 м.

     4. Оптимальную поступательную скорость движения комбайна определяют с учетом пропускной способности молотилки комбайна, рабочей ширины захвата жатки:

 Vр мах = 36 * q * m / Bр *U *(1 + δс) = 36 * 5 / 3,1 *3,5 * (1+1,5) = 6,64 (км/ч)

        Vр мах = максимальная скорость движения комбайна;

        Vр мах = 6,64км/ч. Принимаем рабочую скорость движения Vр = 6 км/ч, что обеспечит надежную работу агрегата.

3. Определение производительности агрегата и расхода топлива

1. Часовая производительность агрегата определяется:

Wч = 0,1*Вр*Vр*τ   (га/ч)                                                                                          

2. Сменная производительность агрегата определяется:

Wсм = 0,1*Вр*Vр*Тр    (га/см), где                                                                                    

Вр - рабочая ширина захвата, м;

Vр - рабочая скорость движения агрегата км/ч;

Тр – рабочее время за смену (ч);

Вр = Вк*β (м);

Вк – конструктивная ширина захвата агрегата, м;

β – коэффициент использования конструктивной ширины захвата агрегата.

Vр = Vт*(1- δ/100) (км/ч),

Vт – теоретическая скорость движения агрегата;

δ – буксование в процентах.

Тр = Тсм* τ  (ч),

Тсм – время смены в часах;

τ – коэффициент использования времени смены (0,94-0,96 из справочной литературы).

3. Определяем расход топлива на гектар:

q = (Gр*Тр+Gх*Тх+Gост*Тост)/Wсм  (кг/га), где:

Gр, Gх, Gост – часовой расход топлива на рабочем, холостом и остановочных режимах агрегата соответственно, кг/ч; (из справочной литературы).

Тр,Тх,Тост – время на режимах работы: рабочем, холостом и остановочных, ч. (из справочной литературы).

 Пример:

Определяем производительность и расход топлива агрегата для боронования, состоящего из трактора ДТ–75М, сцепки С–11У и 12 борон БЗСС–1,0 работающего на 4-ой передаче.

1 Определяем производительность агрегата за час.

Wч = 0,1*Вр*Vр*τ   (га/ч)                                                                                          

Где: Вр – ширина захвата рабочая (м)

Вр = Вк *β   (м)                                                                                              

Вк – конструктивная ширина захвата (м)

β – коэффициент использования ширины захвата агрегата. β = 0,94.

Vр – рабочая скорость движения агрегата (км/ч)

Vр = Vт *(1 – δ/100)     (км/ч)                                                                                  

Vт – теоретическая скорость движения.

δ/100 – буксование в % (для гусеничных тракторов до5%)

τ – коэффициент использования времени смены

Вр = 12*0,94 = 11,28 м.

Vр = 7,31*(1–2/100) = 7,16 км/ч

Wч = 0,1*11,28*7,16*0,73 = 5,9га/ч

2 Определяем производительность агрегата за смену.

Wсм = 0,1*Вр*Vр*Тр    (га/см)                                                                                    

Где: Тр – рабочее время за смену (ч)

Тр = Тсм *τ = 7*0,73 = 5,1 ч

Wсм = 0,1*11,28*7,16*5,1 = 41,2  га/см

3 Определяем расход топлива на гектар.

q = (Gр*Тр+Gх*Тх+Gост*Тост)/Wсм  (кг/га)                                                          

Где: Gр, Gх, Gост – часовой расход топлива на рабочем, холостом и остановочных режимах агрегата соответственно.

Тр,Тх,Тост – время на режимах работы: рабочем, холостом и остановочных.

Тх =Тсм*τ = 7*0,2 = 1,4 ч

Тост =Тсм*τ = 7*0,07 = 0,49 ч

q = (14,5*5,1+6,8*1,4+2*0,49)/41,2 = 2,2 кг/га

3.4. Расчет организации работ

3.4.1. Подготовка поля.

Организация работ включает в себя подготовку агрегата и поля, выбор рационального способа движения агрегата, обеспечение своевременной заправки агрегата семенами, удобрениями и своевременной выгрузки бункеров при уборочных работах.

3.5. Выбор и расчет способа движения агрегатов.

Способ движения: гоново-челночный.

         L –длина гона, м;

         L1 –длина рабочего хода агрегата, м;

         Епф – ширина поворотной полосы, м;

         е– длина выезда агрегата, м;

        Rп – радиус поворота агрегата, м;

        С – ширина загона, м;

       Вр - рабочая ширина захвата,м

1. Ширина поворотной полосы рассчитывается по формуле:

     Е=2,8*R+0,5*Вр+е  (м) – для петлевого грушевидного поворота МТА;                                                                                                                

     Е= 1,1*R+0,5*Вр+е  (м) – для беспетлевого  поворота МТА;

2. Длина рабочего хода агрегата определяется:

        Lр = L-2*Епф ;

3. Длина холостого хода агрегата рассчитывается по формуле:

     (3,2-4,0) R+2е – для беспетлевого поворота;

    (6,6-8,0) R+2е – для грушевидного поворота;

4. Ширина загона равна:

 С = Wсм*104/Lр ;

5. Количество заездов агрегатов в загоне определяется по формуле:

пз = С/Вр–1   (раз)                                                                                                                            

      Суммарную длину рабочего хода определяют по формуле:

            Sр=L1*пз   (м)      

6. Суммарная длина холостого хода равна:

           Sх=Lх*пз  (м)    

7.  Коэффициент рабочих ходов определяется по формуле:

                φ=Sр/(Sр+Sх) ;

 Далее делается вывод о рациональности выбранного способа движения агрегата, с указанием значения φ. Коэффициент рабочих ходов φ, должен быть как можно большего значения.                                                                                                                            

Пример: Рассчитать способ движения для посева зерновых, агрегаты трактор Т-4А, сцепка С-11У и три сеялки СЗП-3,6. Длина гона 1000 м.

1. Определяем ширину поворотной полосы прицепного агрегата при грушевидном повороте

Е = 2,8R + 0,5Вр + е(м)

R – радиус поворота, R =аRo *аRv *Вр; (из справочника аRo =1,3; аRv =1,32)

 R = 1,3*1,32*10,8 = 18,5 м

Длина выезда агрегата – е = ае*Вр;

ае для посевных агрегатов =0,7

 е = 0,7 *10,8=7,56 м    

Е = 2,8 *18,5 + 0,5 * 10,8 +7,56 = 92,6 м

Ширина поворотной полосы составляет 92,6м при скорости движения МТА при повороте до 7 км/ч.

2. Длина рабочего хода

 Lр = Lг – 2 Е = 1000 – 2 * 92,6 = 814,8 м

3. Длина холостого хода

 Lх = 6R + 2е  = 6 * 18,5 + 2 *7,56 = 126,1 м

4. Определяем ширину загона, если производительность за смену     Wсм=46,8 га/см.

 С = Wсм *104 / Lр = 46,8 *10000 / 814,8 = 574,3  (м)

5. Количество заездов агрегата на загоне

 nз = (C / Bр) – 1 = 574,3 / 10,8 – 1 = 52     (раз)

6. Суммарная длина рабочего хода

 Sр =Lр * nз = 814,8 * 52 = 42369,6 м

7. Суммарная длина холостого хода

Sх = Lх * nз =126,1 * 52 = 6557,2 м

8. Коэффициент рабочих ходов

φ = Sр / Sр + Sх = 42369,6/ 42369,6+ 6557,2 = 0,86

Вывод: Данный способ обеспечит высокопроизводительную работу, так как φ =0,86 и потери на холостой ход составляют 14%, что в пределах нормы.

РАСЧЕТ СПОСОБА ДВИЖЕНИЯ ГОНОВЫЙ С ЧЕРЕДОВАНИЕМ ЗАГОНОВ ВСВАЛ И ВРАЗВАЛ

   Ширина загона С = , (м)

R – радиус поворота, м

Кс – коэффициент производительности для беспетлевых поворотов

Lр – длина рабочая, м

l – длина выезда агрегата, м

Вр – рабочая ширина захвата агрегата, м

2. Ширина поворотной полосы

Для навесных агрегатов:

    Е = 1,14R + 0,5Вр + l   (м)

3. Длина рабочего хода

 Lр = Lг – 2 Е   (м)

4. Коэффициент рабочих ходов

φ =

1. Расчет показателей цикла движения МТА.

Выполняя технологическую операцию, агрегат совершает рабочий и холостой ход, делает круг перемещения агрегата или цикл.

Цикл движения – это законченный круг периодически повторяемых перемещений агрегата.

1. Время цикла агрегата определяется:

 Тц = (Lp *пр /(103*Vр))+(Lхх *пхх /(103*Vхх))   (ч), где:    

Lp – длина рабочего хода агрегата в (м);

Lхх – длина холостого хода агрегата в (м);

пр, пхх – количество проходов агрегата рабочих и холостых за цикл соответственно;                                 (агрегат за цикл совершает два рабочих прохода и два холостых туда и обратно, пр = 2, пхх = 2);

Vр –скорость рабочего агрегата, км/ч;

Vхх – скорость холостого хода агрегат, км/ч,   эта скорость на поворотах не превышает 2-3 км/ч.

2. Производительность агрегата за цикл:        

Wц = (Lp *пр *Вр )/104   (га/ц)                                                                                        

Вр – рабочая ширина захвата,  в м.

3. Расход топлива в кг за цикл:

q ц = q *Wц    (кг)                                                                                                            

 q - расход топлива  кг/га на данной технологической операции.

5. Контроль качества выполняемой технологической операции

Необходимо описать, как производится контроль качества, сколько раз за смену необходимо проводить замеры и по каким основным параметрам, с указанием отклонения в численном значении.

6. Техника безопасности при выполнении технологической операции

В данном разделе описываются основные требования по безопасной работе на тракторах, самоходных комбайнах. Допуск лиц, имеющих право работы на данных агрегатах, с учетом специфики технологических операций и мероприятий  по безопасному  обслуживанию агрегатов в процессе работы.

7. Мероприятия по охране окружающей среды

Кратко описать требования к скомплектованным агрегатам с учетом:

а) давления агрегата на почву; распыления почвы;

б) выхлопа газов в окружающую среду;

в)  загрязнения водоемов и т.д.

 Раздел 4. Экономическая часть

4.1. Расчёт себестоимости одного гектара выполненных работ.

Себестоимость 1 га выполненной  технологической операции состоит из следующих прямых затрат:

1. Заработная плата с начислениями;
2. Стоимость ГСМ;
3. Амортизация;
4. Стоимость ТО и ремонта;

4.1.1.Определяем затраты на заработную плату:

Основная заработная плата определяется исходя из нормосмен,  необходимых для выполнения данной технологической операции и соответствующей тарифной ставки.

Сменная тарифная ставка по разрядам работ за 8 часовой рабочий день по ценам на январь 2017 года.

Таблица 4.1

Определяя себестоимость технологической операции, указываем площадь, на которой производится работа, наименование МТА, сменную норму выработки, норма расхода топлива кг/га.

1.  Определяем количество нормосмен:

n = F/ Wсм;

2.  Определяем объем заработной платы:

Данная технологическая операция относится к (указывается разряд работ) разряду работ, стоимость заработной платы составит:

Сз = п* Тс (руб.), где: 

 п - количество нормосмен;  

Тс- тарифная  ставка за разряд.                                                                                                    

3. Определяем начисление на заработную плату за стаж:

Сст = Сз * 12,5%/100,   (руб.)                                                                                        

4. Определяем начисление на заработную плату за классность:

Скл = (Сз+Сст )*15%/100,  (руб.)                                                                                

    5. Определяем начисление на заработную плату за дополнительную оплату:

          Сд = (Сз+Сст+Скл) *10%/100,  (руб.)                                                                      

    6.  Определяем начисление на заработную плату на отпуск:

         Сот = (Сз+Сст+Скл+Сд) *7,9/100, (руб.)                                                                

    7. Определяем начисление на заработную плату на социальное страхование

Сс.ст = (Сз+Сст+Скл+Сд+Сот)*29/100,  (руб.)                                                      

     8. Общие затраты по зарплате составляют:

         Собщ = Сз+Сст+Скл+Сд+Сот+Сс.ст ,    (руб.)

       4.1.2. Определяем затраты на ГСМ.

     1. Определяем потребное количество топлива:

        Qт = q*F  (кг),                                                                                                              

где: q – расход топлива в кг/га на данной технологической операции;

F – Площадь, (га).

   2. Определяем потребное количество масла:

Qм = Qт * х,   (кг)                                                                                                       

где:  х – норма расхода смазочных материалов и бензина в процентах к основному топливу. Данные представлены в  приложении №  

3. Определяем стоимость основного топлива и смазочных материалов:

Сх = Qх*Ц, (руб.) где

 Ц- цена топлива;  

   4. Общие затраты на ГСМ составляют:

Собщ = Ст+Сдм+Скс+Стм+ Сб,  (руб.)

            4.1.3. Определяем затраты на амортизацию.

1. Амортизационные отчисления на трактор:

Са.тр = Бтр*Атр/(100*Тф) ,     (руб.)                                                                      

где: Бтр – балансовая стоимость трактора, (руб.)

Атр – норма амортизационных отчислений: Атр = 15%

Тф – фактическая годовая загрузка трактора, (ч)

2. Амортизационные отчисления на сельхозмашину:

Са.с/х = Бс/х*Ас/х/(100*Тф),   (руб.)                                                                          

где: Бс/х – балансовая стоимость сельхозмашины, (руб.)

Ас/х – норма амортизационных отчислений: Ас/х = 12,5%

Тф – фактическая годовая загрузка сельхозмашины, (ч)

3. Общие затраты на амортизационные отчисления составляют:

Са.общ = Са.тр + Са.с/х, (руб.)

4.1.3.  Определяем стоимость ТО и ремонта:

1. Определяем стоимость ТО и ремонта трактора:

СТО.р.тр = Бтр*Атр/(100*Тф),  (руб.)                                                                      

где: Бтр – балансовая стоимость трактора, (руб.)

Атр – норма ежегодных отчислений на ТО и ремонт: Атр = 22%

Тф – норма времени проведения ТО и ремонта (ч)

2.  Определяем стоимость ТО и ремонта сельхозмашины:

СТО.р.с/х = Бс/х*Ас/х/(100*Тф),  (руб.)                                                                      

где: Бс/х – балансовая стоимость сельхозмашины, (руб.)

Ас/х – норма ежегодных отчислений на ТО и ремонт: Ас/х = 23%

Тф – норма времени проведения ТО и ремонта (ч)

3.  Общие затраты на ТО и ремонт составляют:

Собщ.тр = Ст.р.тр + Стр.с/х, (руб)

Расходы на  технологическую операцию заносятся в таблицу.

                                                                                                       Таблица 4.3.

Себестоимость 1 га выполненной работы составит:

С  = ∑С/F  (руб./га)                                                                                                                                      

Где: ∑С – сумма всех затрат,  (руб.)

F – площадь проведения технологической операции.    

В 4 разделе необходимо рассчитать 2 технологические операции на выбор.

 Пример: Операция боронование.

Определяем себестоимость боронования 2261 гектара. Агрегат состоит из трактора ДТ–75М, сцепки СГ -21 и 21 бороны БЗСС–1,0. Сменная норма выработки 117 га. Норма расхода топлива 1,7 кг/га.

1. Определяем количество нормосмен:

n = 2261/117 = 19,3

2. Определяем стоимость заработной платы:

Боронование относится к  4 разряду работ, стоимость заработной платы составит:

Сз = п*разряд   (руб.)                                                                                                  

Сз = 19,3*850 = 16405 руб.

3. Определяем начисление на заработную плату за стаж:

Сст = Сз * 12,5%/100,   (руб.)                                                                                      

Сст = 16405*12,5%/100 = 2050,6 руб.

4. Определяем начисление на заработную плату за классность:

Скл = (Сз+Сст )*15%/100,  (руб.)                                                                              

Скл = (16405+ 2050,6)*15%/100 = 2768,3 руб.

5. Определяем начисление на заработную плату за дополнительную оплату:

Сд = (Сз+Сст+Скл) *10%/100,  (руб.)                                                              

Сд = (16405+ 2050,6+2768,3)*10%/100 = 2122,4 руб.

6.  Определяем начисление на заработную плату на отпуск:

Сот = (Сз+Сст+Скл+Сд) *7,9/100, (руб.)                                                                

Сот = (16405+ 2050,6+2768,3 +2122,4)*7,9%/100 = 1676,6 руб.

7.Определяем начисление на заработную плату на социальное страхование:

     Сс.ст = (Сз+Сст+Скл+Сд+Сот)*29/100,  (руб.)                                                    

Сс.ст = (16405+ 2050,6+2768,3 +2122,4+1676,6)*29%/100 = 7256,6 руб.

8. Общие затраты по зарплате составляют:

 Собщ = Сз+Сст+Скл+Сд+Сот+Сс.ст     (руб.)

 Собщ =  16405+ 2050,6+2768,3 +2122,4+1676,6+7256,6=32279,50 руб

                4.1.2. Определяем затраты на ГСМ.

1. Определяем потребное количество топлива:

Qт = q*F  (кг)                                                                                                            

где: q – расход топлива в кг на данной технологической операции.

F – Площадь (га)

Qт = 1,7*2261 = 3843,7 кг

2. Определяем потребное количество масла:

Qм = Qт * х   (кг)                                                                                                    

Где:  х – Норма расхода смазочных материалов и бензина в процентах к основному топливу. Данные по нормам по смазочным материалам представлены в таблице 4.1.

Нормы расхода смазочных материалов.                                          Таблица 4.1.

Qдм = 3843,7*0,051 = 196 кг  

Qкс = 3843,7*0,002 = 7,7 кг

Qтм = 3843,7*0,01 = 38,4 кг

Qб = 3843,7*0,01 = 38,4 кг

3. Определяем стоимость основного топлива и смазочных материалов:

Сх = Qх*цена  (руб.)

Ст = 3843,7*36 = 134529,5 руб.

Сдм = 196*70 = 13720 руб.

Скс = 7,7*50 = 385 руб.

Стм = 38,4*60 = 2304 руб.

Сб = 38,4*35 = 1344 руб.

4. Общие затраты на ГСМ составляют:

Собщ = Ст+Сдм+Сам+Скс+Стм+ Сб  (руб.)

Собщ =134529,5 +13720+385 + 2304+1344 =152282,5 руб.

         4.1.3. Определяем затраты на амортизацию.

1. Амортизационные отчисления на трактор:

Са.тр = Бтр*Атр/(100*Тф)      (руб.)                                                                          

Где:Бтр – балансовая стоимость трактора (руб.)

Атр – норма смазочных амортизационных отчислений: Атр = 15%

Тф – фактическая годовая загрузка трактора (ч)

Са.тр = 830000*15/(100*830) = 150 руб.

2. Амортизационные отчисления сельхозмашины:

Са.с/х = Бс/х*Ас/х/(100*Тф)   (руб.)                                                                            

где: Бс/х – балансовая стоимость сельхозмашины (руб.)

Ас/х – норма смазочных амортизационных отчислений: Ас/х = 12,5%

Тф – фактическая годовая загрузка сельхозмашины (ч)

Са.с/х = 4000*12,5/(100*95) = 5,26 руб.

3. Общие затраты на амортизационные отчисления составляют:

Са.общ = Са.тр + Са.с/х , руб;

Са.общ = 150+5,26 = 155,3 руб.

          4.1.4.  Определяем стоимость ТО и ремонта.

1. Определяем стоимость ТО и ремонта трактора:

СТО.р.тр = Бтр*Атр/(100*Тф),  (руб.)                                                                      

где:Бтр – балансовая стоимость трактора (руб.)

Атр – норма ежегодных отчислений на ТО и ремонт: АТОр = 22%

Тф – норма для проведения ТО и ремонта (ч)

СТОр = 830000*22/(100*12) = 15216,7 (руб.)  

2. Определяем стоимость ТО и ремонта сельхозмашины:

СТО.р.с/х = Бс/х*Ас/х/(100*Тф),  (руб.)                                                                      

где: Бс/х – балансовая стоимость сельхозмашины (руб.)

Ас/х – норма ежегодных отчислений на ТО и ремонт: Ас/х = 23%

Тф – норма для проведения ТО и ремонта (ч)

СТО.р.с/х = 4000*23/(100*70) = 13,14 руб.

3. Общие затраты на ТО и ремонта составляют:

Собщ. ТОр = СТО.р.тр+СТО.р.с/х ,  (руб)

Собщ.ТОр= 15216,7+ 13,14 = 15229,8 руб.

Таблица 4.10

Расходы на боронование.

Себестоимость 1 га выполненной работы составит:

С  = ∑С/F  (руб./га)                                                                                                                                        

Где: ∑С – сумма всех затрат,  (руб.)

F – Площадь возделывания;

С  = 199947,1/2261 = 88,43 руб./га  

Приложения.

Приложение № 1

Рекомендуемые технически допустимые рабочие скорости движения МТА на различных сельскохозяйственных операциях.

Приложение № 2

Техническая характеристика колесных тракторов и самоходных шасси.

 Приложение № 2а

                Техническая характеристика гусеничных тракторов

Приложение № 3

Техническая характеристика сельскохозяйственных машин