Пример решения задач Файл

Практические задачи
Тема практического занятия:
Показатели качества СХМ. Надежность СХМ.
1. Определить коэффициент использования рабочего
времени культиватора, если при скорости агрегата VM =2 м/с
и
ширине
захвата
BM
=560см,
эксплутационная
производительность W , по данным испытания, составила
2,2 га/ч.
2. Для рациональной работы свеклоуборочной машины
необходимо, чтобы выгрузка бункера вместимостью V =4
м3 производилась не чаще, чем через зa 5 мин. Определить,
какое число рядков n должна убрать эта машина, двигаясь со
скоростью Vм=5,4 км/ч, на поле с урожайностью Q=350 ц/га
и шириной междурядий VM =45 см. Известно, что насыпная
плотность свеклы  H =0,62 м3 , а коэффициент заполнения
бункера φ=0,85.
3. Определить коэффициент рабочих ходов агрегата при
загонном петлевом движении при длине гона L= 1000м,
ширине захвата агрегата BM =3,5 м, перекрытии проходов
к=0,15 м и радиусе поворота по внутреннему колесу R=4,35 м
и ширине колеи 3,5 м , ширине загона С=100 м . Скорость
движения агрегата постоянна, длина выезда из загона L=2 м ,
перевод агрегата в транспортное и рабочее положение
осуществляется при въезде и выезде в загон.
4. Для достижения заданного техническим заданием
коэффициента использования рабочего времени необходимо,
чтобы среднесменное время переезда с поля на поле агрегата
не превышало t
n
≤ 1 час. Определить минимальную
транспортную скорость агрегата Vтр , обеспечивающую t n ,
при следующих исходных данных: производительность
сменного
времени агрегата W=2 га/ч , время смены t=10 час, время
перевода агрегата из рабочего положения а транспортное и
обратно Т=0,25+0,25час. Средняя площадь полей Fn=14 га ,
среднесменный радиус переезда с поля на поле S=4 км .
5.
Определить
потребную
тяговую
мощность
почвообрабатывающей комбинированной машины шириной
захвата BM =2,1 м и, работающей со скоростью 10км/ч.
Машина включает в себя плуг и шлейф-борону. Удельное
2
сопротивление плуга и бороны выбирается из таблиц. Глубина
вспашки 20 см. Коэффициент использования крюковой
мощности
выбирается
из
условий
рационального
использования тягового усилия трактора.
6. Культиватор агрегатируется с тракторами класса 14
кН, рабочая скорость до 10 км/ч. Определить ширину захвата
культиватора, если удельное сопротивление при культивации
на глубину 10…14 см равно 1600…2000 н/м, коэффициент
использования тягового усилия 0,92…0,95. тяговое усилие
трактора при указанной скорости 950 кг.
7. Дисковая борона агрегатируется с тракторами класса
25 кН, рабочая скорость до 7 км/ч. Определить ширину
захвата дисковой бороны, если удельное сопротивление её
4000-8000 н/м, коэффициент использования тягового усилия
0,95..0,97. Тяговое усилие трактора при указанной скорости
1450 кг.
3
Тема практического занятия
Обеспечение заданной производительности СХМ,
агрегатов. Расчет эксплуатационной производительности
СХМ на проектной стадии
8. Плуг агрегатируется с тракторами класса 30 кН,
рабочая скорость до 12 км/ч. Определить ширину захвата
плуга для пахоты на глубину 27 см легких и средних почв,
если коэффициент использования тягового усилия 0,88…0,92.
Тяговое усилие трактора при указанной скорости 2845 кг.
9. Зубовая борона агрегатируется с тракторами класса
1000 кН, рабочая скорость до 5 км/ч, удельное сопротивление
на бороновании зяби 50…60 кг/м, тяговое сопротивление
сцепки 60 кг, коэффициент использования тягового усилия
трактора при указанной скорости 7500 кг. Определить число
борон в агрегате при ее ширине захвата с учетом перекрытия
1 м.
10.Дисковый лущильник агрегатируется с тракторами
класса 50 кН, рабочая скорость до 8 км/ч, удельное
4
сопротивление 140…200 кг/м, коэффициент использования
тягового усилия 0,95…0,97. Тяговое усилие трактора при
указанной скорости 4520 кг. Определите ширину захвата
лущильника.
11. Определить максимальную длину гона l, на котором
работоспособна картофелекопалка при объеме бункера Vб
=0,9м 3 , если насыпная плотность посадочного картофеля
 Н =700 кг/м 3 , норма высева h=3000 кг/га. Ширина захвата
BM =420 см. Коэффициент использования φ=0,8. Какую
емкость бункера можно считать оптимальной при
вычислении в задаче длины гона.
12. Комбинированный фрезерный почвообрабатывающий
агрегат-глубокорыхлитель включает стрельчатые лапы и фрезы,
агрегатируется
с
трактором
Т-1500,
имеющим
тяговые
характеристики:
Передача
Скорость,
Тяговое
Тяговая
I
км/ч
7,2
усилие, кН
42
мощность,
1140
КВт
5
II
III
IV
V
VI
8,2
9,21
10,0
10,8
12,1
38
33
29,6
26,5
22
115,5
112,5
109,5
106
99,4
Определить максимальную ширину захвата В при удельном
сопротивлении фрезы х=400 ГПа ; удельное сопротивление
стрельчатых лап и коэффициент использования крюковой
мощности 0,9 . Глубина обработки фрезами t S =20 см.
13. Выбрать из 2-х предлагаемых структурных схем
(схемы №1 и №2) отделения очистки зерноочистительного агрегата
производительностью 20 т/ч схему, обеспечивающую высокий
уровень надежности (вероятность безотказной работы Р(t))
при функционировании и условие независимости отказов
отдельных элементов агрегата..
Исходные данные
Элементы агрегата,
Производительность, Вероятность
обозначение
т/ч
безотказной
6
работы, Р(t) i
Нории:
Н№1 (Q=20 т/ч)
20
Н№2 (Q=10 т/ч)
10
0,9
Зерноочистительные
машины
20
ЗОМ№1 (Q=20 т/ч)
10
0,8
ЗОМ№2 (Q=10 т/ч)
Триерные блоки
20
ТБ№1 (Q=20 т/ч)
10
0,85
ТБ№2 (Q=10 т/ч)
Рассматриваемые структурные схемы:
№1. Схема с последовательным соединением элементов
агрегата.
№2 Схема с параллельно-последовательным соединение»
элементов агрегата.
.
7
№3 Схема с последовательно-параллельным соединением
элементов агрегата.
№4
_
Схема с последовательно-параллельиым
соединением элементов агрегата
14. Определить: 1) время заполнения бункера зерном
объемом V  = 4м 3 , комбайна с пропускной способностью q=8
кг/с, при коэффициенте использования объема бункера
Q=0,94, плотность зерна γ=0,8 т/м3 и отношение масс зерна и
соломы, как 1:1,5;
8
2) путь, на котором заполняется бункер, при
урожайности g=40 ц/га и ширине захвата жатки BM =8 м .
Тема практического занятия
Обоснование функционирования схемы СХМ,
параметрическая и структурная оптимизация СХМ и
агрегатов
15. Определить расчетную ширину захвата жатки-хедера
В, навешенной на молотилку зерноуборочного комбайна с
пропускной способностью q=8 кг/с при влажности зерна 14%
и соотношении зерна к соломе 1:1,5. Комбайн убирает
пшеницу урожайностью h=50 ц/га прямым
комбайнированием на скорости VM =6 км/ч.
16. Определить, может ли трактор Т-150, работать с
почвообрабатывающей
комбинированной
машиной,
включающей плуг с удельным сопротивлением 600 Гпа и
рыхлитель с удельным сопротивлением 3·103 н/м. Если да, то
на какой передаче. Глубина вспашки 18 см .
агрегата В=2,1 м .
9
Ширина
17. Какую производительность будет иметь агрегат для
скашивания сеяных трав, если скорость его равна 7 км/ч,
шириной
захвата
2.3
м,
использования трактора и
коэффициенты
технического
косилки соответственно 0,98 и
0,97, длина гона 1200м, средняя площадь поля 12 га,
расстояние между полями в севообороте 6 км, транспортная
скорость 14 км/ч, время перевода машины из рабочего в
транспортное положение и из транспортного в рабочее 5
мин., движение в поле «вкруговую».
18.
Определить коэффициент использования рабочего
времени самоходного зерноуборочного комбайна пропускной
способностью 6 кг/с, при движении его в поле со скоростью 6
км/ч, объем бункера 5 м 3 , плотность зерна 600 кг/ м 3 ,
урожайность
30
ц/га,
время
подъема
жатки
0,5
с,
коэффициент технического использования 0,96, длина поля
1000 м, площадь поля 64 га, соотношение зерна к соломе 1:1,
радиус поворота 14 м, расстояние между полями 6 км,
транспортная скорость 12 км/ч, время перевода комбайна из
рабочего в транспортное и из транспортного в рабочее 20
10
мин. Движение комбайна в поле беспетлевое с чередованием
загонов.
19.
Определить производительность силосоуборочного
самоходного комбайна с погрузкой
убранного продукта в
рядом идущий транспорт, имеющий пропускную способность
100 т/ч, при урожайности кукурузы 300ц/га, площадь поля
500 га, длина гона более 1000м, коэффициент технического
использования не ниже0,96, радиус поворота 12 м, время
подъема адаптера 1,5 с, скорость движения в поле 8 км/ч,
расстояние между полями 10 км, транспортная скорость 20
км/ч, время перевода адаптера из рабочего в транспортное и
из транспортного в рабочее положение
30 мин, радиус
поворота 8 м. Вид движения в поле - беспетлевой с
чередованием загонов.
20.
Определить
расчетную
эксплуатационную
производительность Q, (кг/с) и выработку W
B
, (т) за
агросрок
самоходного
зерноуборочного
комбайна,
работающего с использованием перегрузочной организации
работ
и
условии
отсутствия
времени
ожидания
перегрузочного транспорта (см. п.6.3).
11
Исходные данные:
Ширина захвата жатки В P =5 м; рабочая скорость V P
=6 км/ч; объем бункера V б =8,0 м 3 ; производительность за
час чистого времени Q =9,0 кг/с; длина зернокомбайна L K =6
м; коэффициент заполнения бункера  =0,85; транспортная
скорость VTP =12 км/ч; время перевода зернокомбайна в
транспортное (рабочее) положение Т
j
= 30 с; ширина
зернокомбайна В K =3м; время выгрузки зерна из бункера Т 3
=0,1 ч. Длина рабочего гона на поле  гон =1000 м; среднее
расстояние между полями S T = 1,2 км; движение агрегата по
полю челночное; средняя площадь полей FCP =350 га; средняя
урожайность g= 45 ц/га; отношение зерна к соломе с=1/1;
плотность зернового материала
3
 =700 кг/м .
Коэффициент технического использования зернокомбайна К
ТИ = 0,95. Время агросрока t a = 150 ч. Доля времени, от
времени агросрока зернокомбайна, на отдых и естественные
надобности оператора К 4 = 0,05.
Коэффициент использования
прототипов,
определенный
прогнозирования Т 0 = 0,7.
12
рабочего
методом
времени машин
статистического
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
Расчетная
эксплуатационная
зернокомбайна
Q = W·
где
производительность
Q
g 1
 ,
36 d
d – коэффициент, определяющий содержание массы
зерна в хлебной массе, для заданной величины С
d=
зерно
1

 0,5 .
зерно  солома 1  1
Выработку W определим из выражения (8.1.), тогда
Q = 0,1·B P V P  T 
g 1

36 d
, кг/с.
Коэффициент Т использования рабочего времени агросрока:
определим величину коэффициента F рабочих ходов
F=
 гон
1000

 0,974 ;
 гон  6 R  2e
1000  6  3,9  2 1,5
R=1,3 B М = 1,3·3 = 3,9 м;
е  0,5L K  0,5  3  1,5 м.
13
Величину Т определим из выражения (8.17)
T 
1
 0,660 .
1  0,974 1  0,95 6  6  4500  0,08 0,1  6  6  1,2
0,08  0,05
1



6


0,974
0,95
10  6  700  0,85
300  15
6  0,7
3. Расчетная эксплуатационная производительность
зернокомбайна
Q =0,1·6·6·0,660·
45 1

 5,94 . кг/с.
36 0,5
4. Выработка W в зернокомбайна
W в = 3,6 · Q · t a = 3,6 · 5,94 · 150 = 3207,6 т.
ПРОГРАМНО-ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ОБУЧАЮЩИЕ
МАТЕРИАЛЫ
Электронная версия учебного материала дисциплины имеется
в компьютерах кафедры «СХМ и О».
- УМК дисциплины;
- учебное пособие «Основы
сельскохозяйственных машин»;
проектирования
«Курсовое
и
дипломное
проектирование
сельскохозяйственных машин и оборудования»;
14
- программа SH1_S для многомерного анализа и
параметрического
синтеза
пневмосепаратора
зерноочистительной машины;
-программа
Work3_N
для
многомерного анализа и
параметрического синтеза 2-х ярусных решетных модулей с
различными функциональными схемами.
15
Литература
1. Ю.И. Ермольев, А.Д. Чистяков, А.А. Андросов, А.А.
Баранов.
Основы
проктирования
сельскохозяйственных машин. Изд. Центр ДГТУ,
2004.
2. Ю.И. Ермольев, И.В. Игнатенко, В.И. Иванцов, Е.А.
Смехунов, А.Д. Чистяков. Курсовое и дипломное
проектирование
сельскохозяйственных
машин
и
оборудования. Учебное пособие. Ростов н/Д, ДГТУ,
2006.
3. Журналы «Техника в сельском хозяйстве»
4. Журналы «Тракторы и с/х машины»
5. Журналы «Тракторы и с/х орудия»
6. Журналы «Agrartechnik».
7. Журналы «Agricultural machinery Journal»
16