Дипломная работа: Зменшення витрат палива та збільшення продуктивності агрегатів для вирощування та збирання озимої пшениці

(2.1а)

де Ko – питомий тяговий опір сільськогосподарської машини к-ої марки за швидкістю VН= 5 км/год, кн./м [4];

h – глибина оранки, м.

Для трактора Т-150К+ПЛН-5-35

на 1 п. Кv = 60×0,27×(1+0,006(7,752-52) = 19,6 кН/м;

на 2 п. Кv = 60×0,27×(1+0,006(9,32-52) = 22,18 кН/м;

3) Визначення граничної ширини захвату на можливих робочих передачах трактора (простий та комплексний МТА), м.

(2.2)

де  - припустимий ступінь завантаження трактора за тягою [7];

G – експлуатаційна вага трактора [7], кН;

І- ухил поверхні поля [7], %;

f зч – коефіцієнт опору перекочування зчіпки [7];

gмк, gзч – середня вага на один метр ширини захвату відповідно для сільськогосподарської машини к-ої марки і для зчіпки, кн./м;

;(2.3а)

 ;(2.3б)

де Gнк, Gзч – конструктивна вага відповідно сільськогосподарської машини к-ої марки і зчіпки (зчіпка приймається в разі, коли очікувана кількість прийнятої марки сільськогосподарської машини – знаряддя для заданого трактора більша за 1, див. [7] кH.;

Вмк, Взч – конструктивна ширина захвату відповідно сільськогосподарської машини – знаряддя к-ої марки і зчіпки [7], м;

Nмк - кількість видів технологічного матеріалу, що міститься в к-ій марці сільськогосподарської машини (насіння, добрива, та інші);

Vмк1 – місткість бункерів сільськогосподарської машини к-ої марки під технологічний матеріал 1-го виду [7], м3;

дм1 – об'ємна маса 1-го виду технологічного матеріалу [7], кг/м3;

Gпк- середня вага додаткового вантажу, що знаходиться на сільськогосподарській машині к-ої марки ( грунт, технологічний матеріал, обслуговуючий персонал), кН;

ПЛН-5-35gмк = 8,0/1,75 = 4,36 кН.

Для трактора Т-150К+ПЛН-5-35.

на 1 п. Вгр= 0,86×(41,6-76×0,02)/(19,6+4,36·0,02)=1,75 м.

на 2 п. Вгр= 0,86×(35,8-76×0,02)/(22,18+4,36·0,02)=1,32 м.

4) Для орного МТА визначаємо необхідну кількість корпусів плуга

(2.4)

(2.5)

де Rкорпj – тяговий опір корпуса плуга, кН.

Вкорпj, Nплj, Gплj, - відповідно ширина захвату одного корпуса(м), кількість корпусів і вага (кН) плуга;

Сп – коефіцієнт, що враховує вагу ґрунту, яка знаходиться на корпусі плуга, Сп =1,2.

Для трактора Т-150К + ПЛН-5-35.

Приймаємо n1=5 корпусів.

Приймаємо n2=4 корпусу.

5) Вибір робочої передачі і визначення робочої швидкості трактора.

Орієнтовний вибір робочої передачі проводиться за умов найкращого завантаження трактора за тягою:

< , j=N…M;(2.6)

;(2.7)

де L- номер вибраної передачі трактора;

Raj- тяговий опір МТА на j-й передачі трактора, кН;

(2.8)

Для трактора Т-150К+ПЛН-5-35.

на 1 п. Rа = 6,89·5 = 34,45 кН;

на 2 п. Rа = 7,8·3 = 23,4 кН; 

Для трактора Т-150К+ПЛН-5-35.

на 1п = 34,45/(41,6-76×0,02)=0,86;

на 2п = 23,4/(35,8-76×0,02)=0,0,68;

Далі проводимо розрахунок за 1- ою передачу.

Остаточний вибір основної робочої передачі проводиться за умови максимуму „чистої” годинної продуктивності МТА.

WгчL= max ( Wгчj ), j = N…M, (2.9)

Wгчj = 0.1×Вpj× Vpj  (2.10)

де Вpj – робоча ширина захвату МТА на j-й передачі трактора, м;

Vpj – робоча швидкість МТА на j-й передачі трактора, визначається за тяговою характеристикою трактора або за формулою, км/год.

Vpj = Vpнj + ( Vххj - Vpнj )× ( 1- рj), (2.11)

де Vххj – швидкість холостого ходу трактора на j-й передачі (таблиця 2.1), км/год.

Робоча ширина захвату визначається:

Вpj = Вкорпj× пкорпj  (2.12)

де - коефіцієнт використання конструктивної ширини захвату відповідної машини – знаряддя, = 1,05 [7].

Для трактора Т-150К+ПЛН-5-35.

Вpj = 0,35×5 ×1,05=1,84 м.

Vpj = 7,75 + (9,7 –7,75 )× ( 1- 0,86)=8,02 км/год.

Wгчj = 0.1×1,84×8,02=1,48 га/год

2.2.4. Розрахунок показників ефективності роботи агрегатів

1)  Питома витрата палива на обраній передачі, кг/год

(2.13)

де GтххL, – годинна витрата палива на холостому ході трактора на обраній передачі, кг/год.;

2) Визначаємо швидкість руху МТА на холостому ході

(2.14)

де f – коефіцієнт опору перекочування коліс трактора.

.

3) Визначаємо передачу трактора за умовою

(2.15)

Приймаємо 4 передачу.

4) Визначення коефіцієнтів використання часу зміни для альтернативних варіантів.

(2.16)

де tр – середня тривалість одного робочого проходу агрегату по полю, хв.;

пц, ппрц – відповідно загальна кількість циклів за зміну та кількість проходів агрегату за 1 цикл;

tц, Тнц – тривалість одного циклу та усіх не циклових операцій за зміну, хв.

tр =0,06×Lрср/Vp  (2.17)

де Lрср – середня довжина одного робочого проходу агрегату по полю, м.

Lрср =Lр =L-Еп (2.18)

де L – довжина поля, м;

С – ширина поля, м;

Еп – ширина поворотної смуги, м.

Еп =nпр×Вр£Епmin (2.19)

де nпр – кількість проходів агрегату на поворотній смузі;

nпр³Епmin/Вр(2.20)

де Епmin– мінімальна ширина поворотної смуги, м.

Епmin=Ке×R0+е+dк(1.21)

де Ке– коефіцієнт, що залежить від способу повороту. Для однобокої петлі Ке=2,6;

R0- радіус повороту агрегату, м;

е-довжина виїзду агрегату, е=0,1la, м;

dк – кінематична ширина агрегату з зовнішнього боку повороту dк =0,5Вр.м;

 (2.22)

де  – кінематична довжина відповідно енергетичного засобу, машин - знаряддя і зчіпки, м.

е=0,1×7,2=0,72 м.

Епmin=2,6×70+0,72+0,875=19,8 м.

nпр³19,8/1,75=11,3=12 м

Еп =12×1,75=21 м £ Епmin=19,8 м

Lрср =Lр =800-2×21=758 м

tр =0,06×758/8,02=5,67 хв

5) Кількість циклів агрегату за зміну.

пц = ціле [(Тсм-Тнц)/tц+0,5](2.23)

де Тсм – тривалість зміни, Тсм =420 хв.

Nyw = td1 + td2 + t[ + tNJ + ta (2/24)

де tв1, tв2 – тривалість переїзду на поле й з поля, хв.;

,(2.25)

tц = (tp+ tх + tоч)× ппрц + tз,(2.26)

де tх- середня тривалість одного повороту, хв.;

tоч – середня тривалість очищення робочих органів в розрахунку на один робочий прохід, tоч =0...5 хв.

tз- тривалість зупинки для заправки технологічних ємкостей, для оранки tз=0 хв.

Кількість проходів агрегату в цикл приймаємо ппрц=2.

, (2.27)

Lхст - середня довжина одного повороту;

, (2.28)

де Кх – коефіцієнт, що залежить від способу повороту, для однобокої петлі Кх =6,0...7,5;

Хср – середня довжина прямолінійної ділянки повороту, м.

, (2.29)

де Сз – ширина зчіпки, що визначається;

, (2.30)

де Сзопт – оптимальна ширина загінки, м;

, (2.31)

tц = (5,67+0,53 +2)×2 +0=16,4 хв.

пц=(420-90)/16,4+0,5=20,6

Приймаємо 20 циклів.

Фактична тривалість зміни:

,(2.33)

6)  Технічна продуктивність:

годинна

(2.33)

змінна

,(2.34)

7) Питома витрати палива

,(2.35)

де Gтр, Gтх, Gто – годинна витрата палива агрегатом відповідно при роботі, холостому ході, на зупинках, кг/год;

Ттр, Ттх, Тто – загальна тривалість за зміну відповідно при роботі, холостому ході, на зупинках, кг/год;

,(2.36)

,(2.37)

,(2.38)

,

8) Витрати праці:

,(2.39)

де m – кількість обслуговуючого персоналу, люд.

9)  Прямі експлуатаційні витрати, грн./га.

(2.40)

де Ст, Смк, Сзч – вартість однієї години експлуатації відповідно енергетичного засобу, сільськогосподарської машини – знаряддя к-го виду та зчіпки, грн./год;

Sпмм, Sзп – питомі витрати відповідно на паливно - мастильні матеріали (ПММ) і зарплатню обслуговуючого персоналу, грн./га

Ст = 0,01×Бт (арт +акг +артохт)/Тнт, (2.41а)

Смк = 0,01×Бмк (армк +акнк +артомк)/Тнмк, (2.41б)

Сзч = 0,01×Бзч (арзч+ артохзч)/Тнзч, (2.41в)

де Бт, Бмк, Бзч – балансова вартість відповідно енергетичного засобу, сільськогосподарської машини – знаряддя к-го виду й зчіпки, грн.;

арт, армк, арзч – відсоток відрахувань від балансової вартості на реновацію (обновлення початкової вартості) відповідно для енергетичного засобу сільськогосподарської машини – знаряддя к-го виду й зчіпки [7];

акг, акнк - відсоток відрахувань від балансової вартості на капітальний ремонт відповідно для енергетичного засобу і для сільської машини – знаряддя к-го виду [7], %;

артохт, артомк, артохзч – відсоток відрахувань від балансової вартості на поточний ремонт, ТО й зберігання відповідно для енергетичного засобу, сільськогосподарської машини – знаряддя к-го виду й зчіпки [7], %;

Тнт,Тнмк,Тнзч – річне нормативного завантаження відповідно енергетичного засобу, сільськогосподарської машини – знаряддя к-го виду й зчіпки [7], год;

Ст = 0,01×25000 (1,25 +7 +22)/1350=7,7 грн/год.

Смк = 0,01×5000(12,5 +27 +0)/480=4,1 грн/год

Sпмм = gw ×Цпмм,(2.42)

де Цпмм – комплексна ціна ПММ, що враховує вартість як основного палива, Цпмм = 5,7 грн/кг.

Sпмм = 22,1× 5,7=66,3 грн/га,

Sзп = Кз( Кнк × mm× Ym+ mg×Yg) / Wнзм,(2.43)

де Кз – коефіцієнт, що враховує нарахування на зарплату (соцстрах, пенсії й ін.), Кз = 1.52;

Кнк – коефіцієнт, що враховує надбавку до зарплати за класність: 1-й клас - Кнк = 1.2 і 2-й клас - Кнк = 1.1;

mm, mg – кількість на агрегаті відповідно механізаторів й допоміжних робочих, люд;

Ym, Yg – змінна тарифна ставка відповідно для механізатора і для допоміжного робочого за тарифним розрядом [9, 10], грн./зміну.

Sзп = 1,52(1,2 ×1×7,5 + 1×0) /5,3=2,58 грн/га.,

2.2.5 Порівняльна оцінка варіантів агрегатів.

Порівняльна оцінка варіантів агрегатів виконується за результатами попередніх розрахунків, що подаються в додатках В, Г, Д, Е, по кожній із заданих операцій.

2.5.6 Вибір решти агрегатів

Для операцій, що виконуються у технологічному потоці (наприклад, для передпосівного обробітку, транспортування насіння й добрив і посіву) доцільно застосовувати трактори різних марок, щоб уникнути пікової потреби в якій-небудь марці трактора.

Кількість машин – знарядь в агрегаті і типові норми виробітку і витрачання палива приймаються з довідкової літератури [9, 10] з урахуванням глибини обробітку, норми внесення матеріалу (врожайності), довжини гону, типу ґрунту і ухилу поверхні полів та інших факторів. Марка зчіпки вибирається за умови можливості приєднання необхідної кількості машин –знарядь.

2.3 Розробка технологічної карти на вирощування та збирання озимої пшениці

2.3.1 Заготовка таблиці технологічної карти

Таблиця технологічної карти має 24 графи, із яких 1...15 заповнюється вихідними даними, що вже прийняти вище. Тривалість роботи за добу спочатку приймається рівним 14 годин в одну зміну. Технологічна карта наведено у вигляді таблиці додаток А.

2.3.2 Розрахунок параметрів виконання сільськогосподарських операцій.

1) Обсяг роботи у фізичних одиницях, виконуваний агрегатом і-го виду на j-й технологічній операції (графа 4), од.

Uфji = Fji ·Pj,(2.44)

де Fji – загальна площа полів, з яким зв’язане виконання j-ї операції і- им видом агрегатів, га;

Pj – агротехнічний показник обсягу j-ї операції: для польових робіт Pj= 1; для стаціонарних робіт Pj = Нj і для транспортних робіт Pj=Нj ·lj ;

Нj – норма внесення (збору) технологічного матеріалу на j-й операції, т/га;

lj - відстань транспортування технологічного матеріалу на j-й операції, км;

Так, для операції № 4 “Оранка”:

Uф14 = 350·1= 350 га

2) Кількість нормозмін (графа 11):

nнмзji = Uфj/Wтзмji(2.45)

де Wтзмji – змінна норма виробітку агрегату і- го виду на j-й операції, од;

Так, для операції № 4 “Оранка”:

nнмзji = 350/ 5,5 = 63,63 нормозміни.

3) Кількість агрегатів (графа 9).

Необхідна кількість агрегатів визначається по формулі:

,(2.46)

де Даj – тривалість агрострока на j-й операції в днях;

Тдj – тривалість робочого дня на j-й операції; приймається рівною 7 (в одну зміну), 10 (в повітрі зміни) годин в залежності від ступню напруженості в роботі, часу року і виду операції;

krji, kнj – коефіцієнти, що враховують технічну готовність і-го виду сільськогосподарського агрегату на j-й операції і метеорологічні умови під час проведення j-ї операції (якщо тривалість агрострока на j-ій операції не перевищує 10 днів і агрегат простий за складом, то приймається krji=1; якщо ж Даj>10 днів і якщо агрегат складний, то krji варто зменшити до 0,9; kнj= 0,8...1,0).

У випадку, коли розрахункова кількість агрегатів пaji приводить до “пікової” потреби в якій – не будь марці машини, проводиться частковий чи повний перехід на інший агрегат, у якого експлуатаційні показники трохи гірші.

Так, для операції № 4 “Оранка”:

 шт.

(2.47)

У формулі (2.46) значення Тдji вибирається з наступних розумінь; якщо операція є потоковою, тобто виконується в зв'язку з іншими операціями (наприклад, транспортування насіння і посів), то для всього потоку Тдji повинно бути однаковим, причому рівним найбільшому його значенню в потоці; якщо операція може бути виконана в одну зміну, тобто по 14 годин на день і це не вимагає додаткових агрегатів, то роботу варто планувати в одну зміну.

Так, для операції № 5 “Культивація передпосівна”:

Дрji= (20·63,63) /(7·14·1·1) = 15,99 ≤ 20 = Даj.

4) Потреба в робочій силі ( графи 11, 12 і 13)

(2.48)

де Naj – кількість видів агрегатів, що виконують j- ту технологічну операцію; maji – кількість робітників на j-ої технологічної операції ( окремо для механізаторів і для допоміжних робітників, див. гр. 10, 11 і 12);

nззмji – кількість разів змін за добу персоналу на і-му виді агрегатів j-ї операції;

nзнji= {1, якщо Тдji≤ 10 год

2, якщо Тдji≤ 10 год. (2.49)

Так, для операції № 4 “Оранка”:

nззмji = 1;

mв = 1·1·1 = 1.

2.3.3 Витрати палива, кг

, (2.50)

Так, для операції № 4 “Оранка”:

2.3.4. Витрати праці , люд.-год.

(2.51)

Так, для операції № 4 “Оранка”:

Зпв = 14·63,63×(1+0) = 890,91 люд.-год

2.3.5 Розрахунок підсумкових значень

За графами: кількість нормозмін, витрата палива, заробітна платня, витрати парці підбиваються підсумки.

2.3.6 Побудова графіка виконання механізованих робіт

Технологічні карти на виробництво с.-г. культури разом із графіком виконання операцій дозволяють:

1) чітко регламентувати й узгоджувати обсяги робіт за усіма операціями;

2) визначати потребу в технічних, матеріальних та трудових ресурсах під час виробництва с.-г. культури;

3) визначати оплату праці персоналу, а також обсяг і вартість транспортних та інших послуг;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7