close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1023

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Vf/f/
Министерство сельского хозяйства СССР
ХАРЬКОВСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
Инженер-механик А. Н. ФОНИН
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ
ЖАТВЕННЫХ АГРЕГАТОВ
НА ПОВЫШЕННЫХ СКОРОСТЯХ
(В УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ УССР)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Харьков — 190(3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
0^С{Х7(НЛЛДАА»Л-С_.
'' о х О и и х и - ^ - Ц
г
I
>
f
f
f
/~
'
•
•
"
I
'
'.
•. • '
•
.
•
•
•
•
•
1
-
j
. ~ i
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
V
Министерсгво • сельского хозяйства СССР . •
ХАРЬКОВСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
Инженер-механик А. Н. ФОНИН
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ
ЖАТВЕННЫХ АГРЕГАТОВ
НА ПОВЫШЕННЫХ СКОРОСТЯХ
(В УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ УССР)
i
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук '
Научный руководитель —
доктор технических наук,
профессор Ю. 1^. К и р т б а я
£•"• -стал v-я. Vjjf
/.;yvy*eB*
Харьков — 1966 '
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выполнена на кафедрах «Эксплуатация машинно-тракторного
парка» Украинской :ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяй­
ственной академии и /Мелитопольского' института механизации сельского
хозяйства (Л1ИМСХ).
Экспериментальные исследования проведены в колхозе «Украина» Ме­
литопольского района Запорожской области и в учебно-опытном хозяй­
стве МИМСХ в период 1960—1964 гг.
Работа проводилась на основе договора о научно-техническом содру­
жестве между Мелитопольским институтом механизации сельского хозяй­
ства и заводом «Первомайский» (г. Бердянск).
Диссертация изложена на 182 страницах машинописного текста, вклю­
чающего введение, четыре главы, выводы и предложения. Работа иллю-_
стрированз 20 таблицами и 59 рисунками (графики, схемы, фотографии).
Список использованной литературы включает 150 источников, из них 8
на иностранных языках.
х •
В диссертационной работе приведены результаты теоретических и экс­
периментальных исследований закономерностей изменения агротехнологииескнх, энергетических, эксплуатационных и экономических показателей
работы жатвенных агрегатов в зависимости от скорости движения, разра­
ботаны теоретические основания для определения оптимальных парамет­
ров жатвенных агрегатом' по экономическому критерию, разработаны реко­
мендации по рациональной организации процесса скашивания хлебов в
валки на повышенных скоростях; экспериментально определены наиболее
выгодные скоростные режимы рабочих органов жаток с учетом зональных
особенностей производства; рекомендованы способы и пути улучшения
качества укладки хлебной массы в валки и дальнейшего совершенствова­
ния отдельных элементов конструкции жаток.
• • *
/
№ . . . ' ; . ; . . . 1 9 6 6 JT,''
,
Направляя автореферат диссертационной работы инженера-механика
Фонина Александра Никитовича, представленной на соискание ученой сте­
пени кандидата технических наук, Харьковский институт механизации и
электрификации сельского хозяйства просит сообщить свой отзыв на авто­
реферат по адресу: г. Харьков, проспект Московский, 45, Ученый Совет.
Защита диссертации состоится . . . . . . . . . . . . . 1966 г.
на заседании Ученого Совета ХИМЭСХ (г. Харьков, проспект
Московский, 45).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВВЕДЕНИЕ
Основой сельскохозяйственного производства*' является
зерновое хозяйство, валовая продукция которого в ближай­
шие годы должна значительно увеличиться. Решающее влия­
ние на.валовой сбор зерна оказывает своевременное проведе­
ние в сжатые сроки уборки, что достигается прежде всего за
счет повышения производительности уборочных .агрегатов.'
Внедрение в сельское хозяйство скоростной техники позво­
ляет наиболее эффективно использовать тракторы с повышен­
ной энергонасыщенностыо путем правильного .выбора ширины
захвата и скорости движения .агрегата..Поэтому очень важно
установить целесообразные .скоростные режимы,работы жат­
венных агрегатов с учетом требований и особенностей уборки
в различных ч природнэ-климатических. зонах. Д л я правильно­
го, решения этого вопроса необходимо знать закономерности
изменения качественных, эксплуатационно-технических и эко­
номических показателей работы жатвенных агрегатов, при
увеличении скорости движения.
"
'
,'\
Настоящая диссертационная работа имеет целью обосно­
вать оптимальные параметры жатвенных агрегатов, а также
разработать некоторые вопросы технологии и организации
скашивания хлебов на повышенных скоростях для условий
Степи УССР.
.*.';.''
Состояние вопроса и задачи исследования • . ; " .
Обзор конструкций и_опыта использования жатвеннЫх
машин на повышенных скоростях движения в.нашей стране
и за рубежом позволили установить основные тенденции в
развитии их-эксплуатационных параметров.
.
В предвоенные годы преобладало стремление, повысить
производительность жатвенных агрегатов.в основном путем
увеличения ширины их захвата. Благодаря возросшему уров­
ню механизации сельского хозяйства в послевоенный период
стало возможным повышать производительность мобильных
3'
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
агрегатов, и в частности, жатвенных путем увеличения рабо­
чих скоростей.
'
. Результаты работ; выполненных научно-исследовательски­
ми организациями нашей страны (ВИМ, ВИСХОМ, НАТИ,
УНИИМЭСХ и др.) и за рубежом, а также достижения пе­
редовых механизаторов подтверждают перспективность' при­
менения повышенных рабочих скоростей в сельском хозяйстве.
Значительная работа по решению проблемы повышенных
скоростей и внедрению их в сельское хозяйство проделана
Координационным/ Советом при отделении механизации и
электрификации ВЛСХНИЛ, возглавляемым акад. В. Н. Бол­
тянским.
Скорость поступательного движения жатвенного агрегата
обусловливается целым рядом факторов, из которых важней­
шими являются: технические параметры агрегата, состояние
хлебостоя (урожайность, соломистость, стадия спелости, за­
соренность, высота и густота стояния культурных растений),
принятая "технология н организация всего комплекса убороч­
ных работ, а также квалификация и опыт механизатора.
^ Опубликованные рекомендации по установлению скорост­
ных режимов рабочих органов жаток в связи с повышением
их скорости при кошении хлебов большей частью противоре­
чивы н требуют уточнения применительно к конкретным про­
изводственным условиям работы.
До последнего времени не уделялось должного внимания
вопросам обоснования и выбора рациональных пределов уве­
личения ширины захвата и рабочих скоростей жатвенных
агрегатов. Разработанные методики определения оптималь­
ных параметров машинно-тракторных агрегатов не учитывают
специфику работы жатвенных агрегатов. /
Недостаточно материалов всестороннего исследования эф­
фективности повышения скорости движения жатвенных агре­
гатов, при котором оценивались бы все важнейшие показа­
тели работы агрегатов в конкретных зональных условиях, т. е.
агротехнологические, технико-эксплуатационные
и экономиче­
,(
ские.
*1
|
Основными задачами исследований в настоящей работе
являлись:
' ~•
'
' /
а) установление теоретических зависимостей между шири­
ной захвата и скоростью движения жатвенного агрегата,
производительностью и затратами энергии и средств на еди­
ницу выполненной работы;
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
• б) изучение влияния кинематических режимов работы ре­
жущего аппарата, мотовила и транспортеров жатки на агро­
технические показатели работы при. увеличенных скоростях
поступательного движения;
•.'.
в) определение энергетических, основных'эксплуатацион­
ных и технико-экономических показателей при работе жатвен­
ных агрегатов на повышенных скоростях движения в диапа­
зоне 7—18 км/час.
Некоторые вопросы теории оптимальных параметров
жатвенных агрегатов
Основными параметрами, определяющими эффективность
использования жатвенных агрегатов, являются ширина за­
хвата В, скорость поступательного движения v и необходимая
для работы агрегата мощность 7Ve - Эти параметры должны
устанавливаться с учетом всего комплекса вопросов исполь-.
зования уборочной техники в заданных условиях.
Целесообразные пределы повышения рабочих скоростей
прежде всего обусловливаются факторами, определяющими
изменения качества работы жатвенных агрегатов под влия­
нием скорости движения. Основными из таких факторов явля­
ются скоростные режимы рабочих органов жатвенных машин,
состояние хлебостоя и условия работы. *
Состав агрегата и его скоростной режим могут обеспечить
максимальную производительность при оптимальной нагруз­
ке двигателя трактора, соответствующей конкретным усло­
виям его работы. Анализ влияния скорости движения на ве­
личину отдельных составляющих рабочего баланса трактора
с учетом специфики работы жатвенных агрегатов позволили
выразить его в функции рабочей скорости в следующей
форме: • . . ; . - . .
miiVcH = §дв. опт^ен
+
1 — ТЦ 5 0 + d
,
'
)
+ (BNH +
0,\BvQxNt"
,
"**
От (fr+fyV)
270
V
.
Ж, V
~*~ 270 '
• ,
^ '
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
где 5дВ опт = 0,98&м — 0,5 [SR + kb (v — v0)\;
k&== ga/rM
s'Ox V2
+ kP 4- g- a /VMу + 9 8 1 !Q3.3 62 •" ;.':
. Принятые условные обозначения приведены ниже.
?дв. опт—коэффициент оптимальной нагрузки двигателя в
функции скорости-движения.
ka —- коэффициент приспособляемости по крутящему мо­
менту двигателя.
5R :—коэффициент неравномерности сопротивления атре" гата при v0. .
v0, v—скорость, движения на пониженной и повышенной
передачах в км/час. ,
£0 — коэффициент, характеризующий прирост степенц
неравномерности сопротивления в зависимости от
скорости движения агрегата в 1 час/км.
•»)м; /»1вом — коэффициент полезного действия: трансмиссии
трактора и вала бтбора мощности.
•.
Л/ен — номинальная мощность двигателя в э. л. с80—величина буксования при холостом ходе трактора,
. т.'е.-при /,кр = 0.
•
d—коэффициент, отражающий сочетание механических
.. свойств почвы и конструктивных параметров веду­
щего, аппарата трактора.
•..--.
. ' , .'.
kt, kf.— удельное сопротивление в кг/м: жатвенной части аг1• ,
регата; от трения хлебостоя о режущий аппарат..
"•' ^а —удельный вес жатве}шых машин, кг/м.
/г> /гм—коэффициент сопротивления перекатыванию', учи^
тывающий состояние и свойства поверхности почi
V вы, типа и конструкции ходового аппарата: ,трак, тора; машины.
"
'
fv, /vu —•' коэффициент' сопротивления перекатыванию, учиты• вающий влияние скорости движения, 1 час/км: трак­
тора; машины.
е'—экспериментально определяемый коэффициент.
Qx — урожайность скашиваемой хлебной массы, ц/га.
!
От —эксплуатационный вес трактора, кг.
6
.
,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
&G — коэффициент, характеризующий отношение сцепно^ го веса трактора к эксплуатационному весу.
ТУуд — удельная мощность, затрачиваемая на холостой ход
рабочих органов жатки, л. с:/м.
Мул* —удельная мощность, затрачиваемая на скашивание
1 ц хлебной массы в час рабочими органами.жат­
ки, в л. с., • •
Последовательные преобразования выражения (1) пока­
зали, что для конкретных (заданных) условий работы значе­
ние ширины ^захвата агрегата может быть определено из
квадратного уравнения
аВ2 — ЬВ + с = 0,
'
ГАе
а
(2)
= ^ ^ т е + °'1^^Х); ;
••c.— z
А ' \ (\
*\
•;'•;;
- От^гЧ-'/урУ-Ь'.
<- — *дв. опт •'»ен'1м ^ ! — ао)
отП
;
•.;','.
*
Значение коэффициента а, как показали расчеты, намного
меньше остальных (в частности, при v=5 км/час, ./Ve„=60 л. с.
HQ X =50 ц/га: а = 0,0014 6 = 0,000028с). Поэтому с достаток
ной для практики точностью можно опустить первый член
уравнения (2), После соответствующих преобразований ши­
рина захвата-агрегата в функции рабочей скорости может,
быть выражена такой формулой.....
;-, ..
'
_
"""
G
Р
\г
dka
,
k*v
,
'"•
•.'••
'
•-••Щ
•••••'•. +•• ^ ( 1 ~ У - M i + ' 9 M & w ? J ; . ; ; ; : ; ; : ; г ' ! ; ;
">.';
1!
4 ИГ
7.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а его производительность — следующей зависимостью
\'
'
' \V,=0,\v
€дв. оптМн^м (I— §,)— ~ -
—
'
....
+
р
" \r „
1,(1-8.)
(fr+fvV)
,. J7° .
dk
* л k*v ^
(д,„
.
0>1да Q x A r ., X )
V
-*«-.• (4)
час
*
•
•
Аналитическое исследование < установленной функцио­
нальной зависимости на максимум (производительности),
с целью определения наиболее выгодной (оптимальной) ско­
рости, приводит к неразрешимому в радикалах уравнению.
С .удовлетворительной точностью эта задача решается графи­
ческим методом, когда известны входящие в уравнения вели­
чины. Результаты решения уравнений (3) и (4) представле­
ны графиками, анализ которых позволяет сделать следующие
выводы.
' v .»
Повышение скорости движения при постоянной энергона­
сыщенности трактора приводит к уменьшению ширины захва­
та агрегата; производительность агрегата вначале резко воз­
растает, достигая максимума при определенных скоростях,
а затем плавно падает. Рост энергонасыщенности трактора
обеспечивает почти пропорциональное повышение максималь­
ной производительности, главным образом, за счет увеличе­
ния ширины захвата; оптимальная скорость движения при
этом возрастает незначительно. Максимальная производитель­
ность и оптимальная скорость при исследуемых уровнях
энергонасыщенности тракторов соответствуют чрезмерно
большим значениям ширины захвата и низкому диапазону
скоростей.
Производительность агрегата при постоянной ширине за­
хвата увеличивается с ростом энергонасыщенности трактора
за счет возможности работы на более высоких скоростях.
Однако интенсивность повышения скорости движения и, сле­
довательно, производительности отстает от интенсивности ро­
ста энергонасыщенности трактора. Это отставание заметнее
проявляется при меньшей ширине захвата.
Интенсивность повышения производительности различных
^по ширине захвата агрегатов при постоянной энергонасыщен3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
«ости трактора значительно меньше, чем интенсивность уве­
личения ширины захвата.
С увеличением количества скашиваемой хлебной массы на
1 га ширина захвата агрегата уменьшается из-за роста затрат
энергии на выполнение технологического процесса, произво­
дительность снижается, а ее максимум и оптимальная ско­
рость движения заметно смещаются в направлении меньших
скоростей.
.
•Наличие и широкие перспективы производства тракторов
высокой энергонасыщенности не могут; являться основанием
для беспредельного увеличения ширины захвата жатвенных
машин и агрегатов. Такое одностороннее решение вопроса об
оптимальной нагрузке двигателей мощных тракторов было бы
нецелесообразным. Основными ограничениями увеличения
ширины захвата являются: рост металлоёмкости машин и ве­
са агрегата, повышение тягового сопротивления агрегата и
буксования трактора, ухудшение приспособляемости-машин
к микрорельефу полей и маневренности агрегатов, размеры
и конфигурация участков, пропускная способность молотилок
комбайнов, урожайность зерновых культур и соломистость
хлебной массы, уровень затрат труда и материальных средств
на один убранный гектар.
Для определения наиболее выгодного сочетания основных
параметров агрегатов и соответствующей им часовой произ­
водительности с помоЩью полученных в работе математиче­
ских зависимостей целесообразно применять графический ме­
тод расчета (рис. 1). Исхрдные данные для расчета должны
быть характерными для участков (почвенно-климатических
зон), где предполагается использовать агрегаты.
В работе предложены номограммы для установления раз­
меров жатвенного агрегата (или его отдельной секции) в за­
висимости от урожайности, зерна и соломистости хлебной
массы при, разных скоростях движения,комбайна и пропуск­
ной способности молотилки.
Установленная зависимость производительности жатвен- ного агрегата (4) относится к одному часу чистой работы.
Однако в производственных условиях эффективность приме­
нения различных по ширине захвата агрегатов на разных
скоростях движения зависит от непроизводительных затрат
времени в течение смены..
V
\
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
so
*5
eo
во
щ
осГ
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Анализ влияния скорости движения на затраты времени
при холостом ходе позволил уточнить теоретические зависи­
мости между длиной холостого заезда, его продолжительно­
стью и скоростью движения при повороте (vx). Радиус пово­
рота агрегата в функции скорости движения (/?ov) может
быть представлен зависимостью, предложенной проф. Г. В.
Веденяпиным:
. ..
*
tfov = R0 + Mvt+Dv\
ж,,
(5)
где #о — условный радиус поворота; Л1 и 'D — эмпирические
коэффициенты. Величины /?0, М и D зависят от технического
состояния и конструктивных особенностей агрегата", свойств
пути, вида поворота и других причин.
С использованием зависимости (5) и данных работы проф.
С. А. Иофинова по вопросам кинематики агрегата получены
формулы для определения длины поворотов (беспетлевого с
прямолинейным участком и петлевого) при гоновом способе
движения жатвенного агрегата с колесным трактором. Анализ
формул показал, что с повышением скорости движения длина
поворотов увеличивается, а коэффициент рабочих ходов <р
уменшнается. Следовательно, в случаях маневрирования ско­
ростями движения при поворотах в пределах, допустимых
условиями безопасности работы, зависимость между коэффи­
циентом времени движения fAB и коэффициентом Ф » установ­
ленная проф.v Ю. К. Киртбая, будет представлена в таком ,
виде:
"
.
1
Ы _
-
1 Л
1-ъ
.
' '
•
'
•
(6)
где kv = —
(при г»х Ф v)\ « v —коэффициент рабочих хоv
лов, соответствующий скорости движения vx.
Если t ) x = i ) , то kv = 1 и выражение (6) принимает сле­
дующий вид:
Т'Дв.У
=
f V"'
Анализ характера изменения функции. тда. v=f (v") по­
казал, что с увеличением рабочей скорости агрегата законов»
мерность изменения величины тдв.у носит гиперболический
характер со слабо выраженной кривизной. Большое влияние
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
на величину тдв.у оказывает скорость холостого хода агре­
гата: при малых ее значениях повышение рабочей скорог
сти вызывает значительное; уменьшение коэффициента тдв.¥.
При условии vx—v намного улучшается использование вре­
мени движения.
' ' . . - '
В результате исследования кинематики жатвенных агре­
гатов установлена рациональность применения наиболее рас­
пространенных при жатве хлебов способов движения.
Из тоновых способов" движения рассмотрено три: 1 —
«вразвал»; 2 — с расширением прокоса между загонами; 3 —?
с расширением прокоса на загоне, расположенного на рас­
стоянии 'Д ширины загона от' его края. Для указанных схем
движения установлены зависимости, характеризующие длину.
холостого хода агрегата на участке с учетом влияния скоро­
сти холостых заездов. На основании этих выражений получе­
ны формулы, которые позволяют вычислять длину холостых
ходов, приходящуюся на 1 пог. м ширины участка (загона,
рабочего захвата агрегата). Эта величина названа кинемати­
ческим показателем, характеризующим параметры агрегата
и организацию его движения на загоне. Установлены также
зависимости для определения оптимальной ширины загона
(('опт)-
Структура полученных зависимостей одинакова для всех
рассмотренных схем движения, поэтому в общем vвиде
их
!
можно представить следующими выражениями:
•,
для случая основных холостых ходов
J
•
Охо =
•
•
Л/Со\
•
Ко
•
= =
•
ТГ~ ~Т~ ~7^
a. tip
,
Р Q\
'
о
с учетом дополнительных холостых ходов
Охд =
Акл',
«д =
г>
~Т
г=5
Сопт = V*Вр (0,75L — l,5Ey+p).
^
Г Я'
!
'
В этих^выражениях^хо и 5 ХД —длина холостого хода аг­
регата на участке; ka и кд—кинематический
показатель,
характеризующий параметры агрегата и - Организацию его
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
движения; А и L — ширина и длина участка; С и Вр — шири­
на загона и рабочего захвата агрегата; р и q% — переменные
величины, зависящие от принятой схемы движения, скорости
движения на повороте, рабочей ширины захвата агрегата и
ширины прокоса; Еч — ширина поворотной полосы; опреде­
ляемая с учетом скорости движения агрегата на повороте;^
а — постоянный коэффициент для данной схемы движения.
• Анализ этих зависимостей позволил установить, что ухуд­
шение кинематических показателей особенно заметно прояв­
ляется при более высоких скоростях и малых размерах ши­
рины загона. Функция kA = / (С) при всех исследуемых ско­
ростях имеет ясно выраженный минимум, который достигает­
ся при определенной (оптимальной) ширине загона для за­
данной длины гона: Большее значение Сопт получается при
способе движения с расширением, прокоса на ! загоне, мень­
шее — при способе движения «вразвал».
На основании анализа технологии поворота при круговом
способе движения с поворотами «открытая петля» и комбини­
рованном способе движения (сочетание кругового способа
движения и способа движения «вразвал») уточнены суще­
ствующие теоретические зависимости для определения длины
холостых ходов с учетом^влияния повышенных скоростей хо­
лостых передвижений.
Из рассмотренных^способов движения при С = = Сопт наибо­
лее выгодным (по производительности) является круговой
способ движения с поворотами «открытая петля», а из тоно­
вых—способ движения с расширением прокоса на загоне.
Более высокие значения оптимальной ширины загона при
этих способах движения позволяют уменьшить объем работ
по подготовке полей к уборке:
Значения С опт в зависимости от длины загонов L и соот­
ветствующие им значения, коэффициентов рабочих ходов <р
при различных способах движения жаток ^ Р С - 4 , 9 в агрегате
с трактором МТЗ-5ЛС приведены в работе. Они могут быть
использованы для практических целей.
^
В результате исследования баланса времени смены полу­
чены зависимости, позволяющие определять частные и общий
коэффициенты использования времени смены. Если принятькоэффициент времени, учитывающий простои по организаци­
онным причинам х о р = 1 , то общий коэффициент использо­
вания времени смены для конкретных производственных усло'
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вий и различных скоростных режимов может быть определен
по уравнению такого вида:
* CM ^ i - ' p ' t C M
"CM f Х С р /
'СМ
»
^0
/7\
1 -\- ( Л х д в " Г " T S "т" *ys ~Г Кптз " Г ^ H S ) "О
где
'
TV — общий коэффициент использования времени
смены в зависимости от скорости движения;
^м. УФ — коэффициент времени, учитывающий простои
по: метеорологическим причинам; физиологи­
ческим потребностям;
Тс», /ка. ^смо.,— продолжительность в час: смены; составление
агрегата (среднее); выполнение ежесменного
техухода для заданного состава агрегата при
работе на скоростях движения v0;
кем — коэффициент сменности работы агрегата;
Dp — продолжительность уборочного сезона в днях;
/о ср — среднее расстояние переезда к месту работы
", и:обратно, в "кле; •
"Ух ср —средняя скорость движения при холостом пг>
реезде в км/час;
* •
•
kv — коэффициент, учитывающий снижение произ­
водительности на каждый км/час повышения
скорости движения и зависящий от состава
'
агрегата,<его технического состояния, услэ!
вий работы и других'факторов, в час/км;
&хдв —- средние затраты "времени холостых передви­
жений агрегата, приходящиеся на 1 км его
" рабочего хода в час;
.
£TS, kys, — коэффициент,' характеризующий отнесенные
Aim, *HS
к 1 км пройденного пути , при скорости vo
~.
средние затра/ы времени на: технологическое
обслуживание; технические уходы внутри сме\ н ы ; устранение нарушений технологического
процесса; устранение неисправностей.
При этом были приняты следующие допущения:
а) тм и Тф— постоянные и не зависящие от скорости дви-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
б)
&,сдв, ^ T S . £ys> А п т8 И &„ s — ПОСТОЯННЫе
В ЦНфОКОМ
ДИЭ-
пазоне изменения скорости движения.
Величина кХАВ в случае гоновых способов движения может
быть определена по следующему выражению: .
vx(L-2Ev)
(l--%-)
Здесь Сп — ширина прокоса в м.
Очевидно, что постоянное значение, величины &Хдв возмож­
но при Vx = const и.прочих равных.условиях.
Анализ'представленных в работе графиков T v = / ( t » )
показал, что повышение скорости движения при выполнении
технологического процесса заметно снижает время чистой
работы агрегата. Из-за роста непроизводительных затрат вре­
мени выработка за час сменного времени повышается непро­
порционально увеличению рабочей скорости. Это иллюстри­
руется графиками W=f(v), представленными на рис. 2. Пре­
имущество широкозахватных Агрегатов проявляется лишь в
определенном диапазоне скоростей движения
(график
\^'=^ф (В)> При значительном повышении рабочей скоро­
сти производительность различных по ширине захвата агре­
гатов отличается незначительно. В качестве основного кри­
терия оценки эффективности использования жатвенного агре­
гата с определенными параметрами в заданных условиях
приняты прямые эксплуатационные затраты (издержки) на
один скошенный гектар (Сэ j га), определяемые по формуле
(-> э 1 га
С п + С А + С ртх -f- СТм КОП
W • tv
га ' .
—
Затраты на оплату обслуживающего персонала (С п ) опре­ N
деляются по общеизвестной методике.
.
Затраты на амортизационные отчисления (СА) и на ре­
монт,, технический уход и хранение (СрТх) с учетом зависи­
мости их от переменных величин NeH, В И г», а также от
других факторов, взаимосвязанных с этими параметрами,
могут быть определены по следующим формулам:
•
.
'
V
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и pap
с,&_
*
&«
1L т=—
М А
У
A
•W
/
*
__ _
fr..Hs
•
V 41
У
22J
^
4
1i
i
«
с,
S^sSS -5""ST
I3
F^-
ISO
V
K£5?
LSI аи=
\l
A
i ~П
i
-
ш
и*
- — д nw» IJ4I
да
!
130 !
aл
/v-
"
p.*. ..->»..—
t
o•
л
1 '
£
•
52^
^ ^
V
\
Y
\
л—
1
1
1
I
1
i
.#«
1M
Рис. 2. Изменение производительности за час сменного времени (W) и
. прямых эксплуатационных издержек (Сэ) в функции скорости движения
(v) и ширины захвата (Вр) жатвенного агрегата.
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Г ( Я ш +Pt-Ne«)
I
/ат
,
г
'
-
•—
<
Яат
ВрмНаы\
Там
J
•
-
Г (Ящ + pTNe„)
I
fi;TT
,
"
*ам .
t>xv-cJB0
.•
.
...«T;VI
,
I I'o to "Сдз v
+ (**+*«) -^-^ -^-.
'
,g.
"
Д^мЯр Т м 1
' ат'
•
^Х У Т Д В 0 КОП.
^o "о ^дв v ЧАС
(9)'
v
• час
'
Затраты на топливо и смазочные материалы (Стм) в функ­
ции скорости движения можно выразить зависимостью тако- Л
го вида:
С т „ = | gep Л^ен + (
1 ) [£ехв Л^ехв +
+ ^хх (gcxn Л^ехп — ^ехв Л^хв)] + (*TS + &ys +
+
K„TS +
*нк)
"» кх
GT0
|
Xv Я к ~ ^ Г -
.
(10)
Ниже приводятся условные обозначения, принятые в фор­
мулах (8), (9) и (10).
•
Яш — балансовая стоимость шасси трактора.в руб-,
ЛЯХ.
'
Рт.— удельная балансовая стоимость 1 л. с. (ба­
лансовая стоимость двигателя с мощностью
Neil, отнесенная к 1 л. с ) , в—
,
,
л. с.
Рч —удельная балансовая стоимость жатки, руб/м;
Я а т , Яам— годовая ставка амортизационных отчислений
в %: трактора, жатки.
7аТ, Там—годовая (сезонная) загрузка в час: трактора,
жатки.
Яртт, Яртм — ставка отчислении на ремонт и техническое
'
обслуживание в %: трактора, жатки.
Хт, Хи — затраты на хранение при работе ма низшей
передаче, т. е. при скорости v0 в коп./час:
трактора, жатки.
• •
2-646
f7v»*»...». •. ~
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
g"ep, gexn, gexB — удельный расход топлива в кг/э. л. с. ч: при
рабочей нагрузке; на холостом ходу агреггта
с включенным приводом механизмов; на холо. стом ходу агрегата при выключенном приводе
механизмов.
£хх — коэффициент, учитывающий продолжнтель, ность холостых передвижений агрегата с хо' лостым ходом приводных механизмов.
kx — коэффициент, учитывающий продолжитель­
ность остановок с работающим двигателем
(на холостом ходу с прикрытым дросселем).
Ото—расход тбплива при работе на холостом ходу
' с прикрытым дросселем во время остановок
агрегата, кг/час.
Цк — комплексная цена топлива и смазочных мате- .
риалов, коп/кг.
Установленные зависимости позволяют определять эконо­
мически оптимальные значения основных параметров агре­
гатов для заданного сочетания производственных условий
их применения. Для решения этой задачи использован графи­
ческий метод (рис. 2).
На основании анализа полученных зависимостей можно
сделать такие выводы.
.
Заданным производственным условиям соответствуют свои
наивыгоднейшие параметры жатвенных агрегатов, обеспечи­
вающие наибольшую их эффективность. Каждому данному
сочетанию производственных условий и параметров жатвен-'»
ного агрегата соответствует определенный оптимальный ско­
ростной режим его работы.
Повышение энергонасыщенности трактора практически не
вызывает роста затрат средств на единицу выполненной ра­
боты, но дает преимущество при повышении скоростных
режимов.
,
Программа и методика экспериментальных
исследований
Экспериментальная часть исследований включала сле­
дующие вопросы:
1. Установление влияния скоростных режимов рабочих
органов жатки и особенности ее конструктивного оформле, 1 8
•
'
"
.
\•
"
•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ния на характер и качество работы (с мотовилом и при сня­
том мотовиле).
• • • , - •
,
2. Энергетические исследования жатвенного агрегата при
различных скоростях поступательного движения.
3.' Изучение влияния повышенных скоростей движения на
поворотах на кинематическне^-показатели жатвенного агре­
гата.
4. Выявление значений и характера изменения основных
эксплуатационных показателей при работе жатвенных агре­
гатов на повышенных скоростях движения.
5. Обоснование экономической эффективности и перспек­
тивности использования жатвенных агрегатов на повышен­
ных скоростях движения.
Исследование агротехнологических и энергетических пока­
зателей работы^жатвенных агрегатов проводилось, как пра­
вило, на четырех передачах скоростных тракторов в диапа­
зоне от 1 до 18 км/час.
Определение этих показателей производилось в основном
по методике, предусмотренной ГОСТ 6652-53 и в работе «Про­
грамма и методика испытания жаток» Всесоюзного объедине­
ния «Сельхозтехника» СМ СССР и КубНИИТИМ, 1961 г.
Особенности применяемой методики, обусловленные спе­
цификой работы жатвенных агрегатов на повышенных скоро­
стях движения, сводились к нижеследующему.
' '
Опыты, как правило, проводились в двух повторностях
по направлению движения: первая — при движении, агрегата
в одну сторону («туда»), а вторая—в обратную («обрат4
но»). Для взятия проб по обеим сторонам участка выделя­
лось 3—5 зачетных делянок (с каждой стороны) длиной не
менее 50 м.
,
"~
Агротехнические показатели работы агрегата изучались
при работе жатки с мотовилом и без него. Исследования про­
водились: при средних скоростях ножа (в м/сек)—2,18;
1,80; 1,60; при окружных скоростях планок мотовила
(в м/сек.)—4,64; 4,24; 3,83. Валкообразующие способности
жатки изучались при семи вариантах сочетания линейных ско­
ростей транспортеров. Скорости транспортеров составляли:
левого —- 1,44; 1,86; 2,06 м/сек.; правого — 2,0; 2,42; 2.73;
3,0 м/сек.
При отборе проб'для определения качества среза рамки
размером 0,5 м X 0,5 м располагались' по ширине захвата
жатки следующим образом:
2*
>
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
I — с левой (по,ходу агрегата) стороны у внутреннего
делителя; II — против середины выбросного окна; III — по
середине между выбросным окном и полевым делителем;.
I V — с правой стороны (у полевого делителя). Срез класси­
фицировался визуально на чистый (прямой и косой) и нечи­
стый (рваный и двойной).
Определение высоты среза производилось методом про­
дольного и поперечного профилирования поверхности поля
и стерни с помощью профиломера в межвалковом простран­
стве. Замеры производились в одной и той же точке через
каждые 10±il см с точностью ± 0,5 см.
Распределение зерна и всей хлебной массы в целом по
поперечному сечению валка определялись'путем разрезания
отрезка валка длиной в 1 пог; м вдоль (по вертикальным
плоскостям) на четыре равные части и взвешивания взятых
1 проб и вымолоченного из них зерна.
Расчет средней величины удельного давления валка (ОуД)
производился по формуле:
п
'•' 1Q2 4°'
кг
где <7» —средний вес хлебной массы в 1 пог. м валка в кг;
6ц —средняя ширина валка по подошве в см.
.
Показатель Vyx, характеризующий вспушенность хлеб­
ной массы в валке, т. е. его компактность, определялся по
формуле:
>
. , , _ hBb„
• у д . , 10* <7в
м3
кг'
,
где Лв —средняя толщина валка в см.
Д л я оценки энергозатрат принимался тензометрический
метод с использованием передвижной тензометрической лабо­
ратории на базе автомобиля ГАЗ-63, созданной в Мелито­
польском институте механизации сельского хозяйства с уча­
стием ^автора. Д л я получения вариационных рядов осцилло­
граммы обрабатывались на приборе ПОБД-12.
Учитывая особенности конструкции прицепного устройства
жатки, для определения ее тягового сопротивления замеря­
лись составляющие усилий, действующих в точках присоеди2Q
-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нения сницы и упорной трубы к переходной скобе. С этой
целью на переходной скобе были закреплены два специаль­
но изготовленных тензопальца, к которым с помощью шаро,вых головок присоединялись сница и упорная труба.
Влияние скорости движения на кинематические показа­
тели жатвенного агрегата изучалось в основном в лабораторно-полевых условиях при поворотах на .90° и 180°. Для
определения наименьшего радиуса поворота в зависимости
от скоростного режима его выполнения применялся опыт­
ный способ. Опыты проводились на семи скоростных режи­
мах в диапазоне от 5 до 18 км/час. Для фиксирования траек­
тории центра агрегата использовался круг-лимб диаметром
в 1 л с делениями через каждые 15°. На основании данных
полевых замеров производилось построение в масштабе,тра­
екторий центра агрегата. По чертежам и расчетным форму­
лам устанавливались эксплуатационные показатели поворо­
та жатвенного агрегата.
Исследование основных эксплуатационных показателей и
экономической эффективности работы скоростных'жатвенных
агрегатов производилось обычно принятыми методами с уче­
том особенностей использования повышенных скоростей дви­
жения.
При обработке опытных данных применялись методы ма­
тематической статистики.
Результаты экспериментальных исследований
и их анализ
з
-
.
,
'
•
•
•
•
Объектами исследования были производственные и опыт­
ные рядковые жатки типа ЖРБ-4,9 в'агрегате с опытными
и серийными скоростными тракторами класса 1,4 т. Агротехнологические показатели работы жатвенных агрегатов на по­
вышенных скоростях движения устанавливались ifa скашива­
нии озимых и яровых колосовых культур с биологической
урожайностью 26—40 ц/га. Микрорельеф полей — ровный. >
Материалы агротехническойv оценки работы жатвенных
агрегатов при различных скоростных режимах свидетель­
ствуют о тенденции к некоторому ухудшению качества ска­
шивания хлебов в валки при повышении.рабочих скоростей:
потери зерна, высота среза и ее неравномерность возра­
стают, качество • среза ухудшается, увеличивается ширина и
толщина валков. Особенно заметно это проявляется в.диапа21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
зоне скоростей от 11 до 18 км/ч. Однако следует отметить,
что качество работы жатвенных агрегатов на повышенных
скоростях в большинстве опытов удовлетворяло агротехни­
ческим требованиям, предъявляемым к работе жаток на обыч­
ных скоростях.
Потери за жаткой состояли из потерь свободным зерном
и зерном в срезанных колосьях. Потери несрезанным коло­
сом при всех скоростных режимах практически не наблюда­
лись. Это подтверждает возможность успешной работы режу­
щего аппарата (двухпробежпого с недобегом ножа) при
низких значениях Р = . н ср- (до 0,31) и высоких подачах
«а один ход ножа (до 44,8 см).
Результаты исследований подтверждают, что срез всех
растений при повышенных скоростях на всех исследуемых
режимах работы режущего аппарата возможен только при
наличии предварительной подпоры со стороны вкладышей и
пальцев. Однако растения срезаются не только возле режу­
щих кромок вкладышей, но и вне их при некотором уплотне­
нии растений. Этим обусловлено сравнительно небольшое
увеличение высоты стерни при повышении скорости движе­
ния до 18 км/час.
' Потери зерна при испытаниях жатки без мотовила были
меньше, чем при работе жатки с мотовилом, и с увеличением
скорости движения почти не изменялись. Однако эффектив­
ность' использования жаток без мотовила отмечалась лишь
при скашивании на скоростях свыше 8 км/час, прямостоящих
или слегка пониклых хлебов. Для успешной работы мотовила
на более высоких скоростях (11—13 км/час) необходимо уве­
личить окружную скорость планок мотовила до 4,7 м/сек и
диапазон ее регулирования.
'
. Лабораторно-полевыми испытаниями жатки ЖРБ-4,9 были
выявлены недостатки в технологическом процессе образова­
ния валков на скоростях 8 км/час и выше, которые объясни­
лись-небольшой длиной малого транспортера и слабой его
эффективностью, а также недостаточной величиной линейной
скорости транспортеров. Изучением влияния скоростных режи­
мов транспортеров и конструктивного оформления выбросного
окна, выполненного с учетом предложений автора, установ­
лено', что наиболее выгодные скорости транспортеров состав­
ляют: для левого ~ 2 м/сек; для правого -^2,5 м/сек.
2 2
•
•
•
'
•
•
•
.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Испытания показали, что жатка ЖРС-4,9 вполне пригодна
для.работы на повышенных скоростях до 18 км/час. Смеще­
ние расположения выбросного окна и изменение его конструк­
тивного оформления улучшило технологический процесс фор­
мирования валка и конструктивное оформление жатки в целоМ. Исследования характера распределения веса зерна и
общей хлебной массы по ширине валка показали, что колосья
и срезанные стебли с колосьями сравнительно равномерно
располагались в валках, сформированных при скоростях дви­
жения 8—Ю км1час. Наиболее неравномерное распределение
веса зерна и всех срезанных растений отмечалось при скоро­
сти 17 км1час.
Значительное увеличение ширины валков, наблюдаемое
особенно при скашивании высокорослых хлебов (1,2 м и бо­
лее) является следствием недостаточной ширины платформы
жатки. При перемещении срезанных растений большой длины
правым (большим) транспортером к выбросному окну заметно
увеличивается торможение колосовой части стеблей о ветро­
вой щит с приближением их к окну. По'этой причине комлевая
часть срезанных, стеблей сбрасывается с транспортера рань­
ше, чем колосовая. При работе на скоростях 10—11 и осо­
бенно 17—18 км/час падающие с транспортера стебли раз­
ворачиваются на значительный (до 90°) угол к продольной
оси валка, принимая иногда почти вертикальное положение.
После прохода машины срезанные стебли разваливаются по \
сторонам. В результате получается широкий (до 2 м) раски­
дистый валок. Устранить этот недостаток можно путем повы­
шенного среза высокорослых хлебов или за,счет увеличения
ширины платформы жатки.
Энергетические затраты определялись при работе жатки
ЖРБ-4,9. в агрегате с трактором ГМЗ-5МС на скашивании
овса Лейтевицкий и жатки ЖРС-4.9М в агрегате с трактором
МТЗ-5ДС на скашивании озимой пшеницы Белоцерковская
198. Приведенные в табл. 1 показатели позволяют дать общую^
энергетическую характеристику жатвенному агрегату.
Из таблицы видно, что с повышением скорости движения
агрегата при рабочем режиме • эффективная мощность, раз­
виваемая двигателем, и часовой расход топлива возрастают.
Снижение удельных эффективных энергозатрат на 1 га ско- ~
шенной "площади объясняется более производительным ис­
пользованием агрегата на повышенных скоростях и, главным
образом, соотношением интенсивности изменения удельного
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сопротивления и интенсивности изменения
тягового к. п. д.
!
трактора.
'
Таблица 1
Показатели, характеризующие энергозатраты при работе жатвенных
агрегатов на повышенных скоростях
> • .
Состав агрегата
ГМЗ-5МС; . ЖРБ-4,9 | МТЗ-5ЛС; ЖРС-4.9М
Скорость движения в км\яас
Показатели
7.54 8,95 10,83 18,0 8,48 10,33
17,12
6.4 7,0 7,6 4,97 5,34
1,58 1,40 0,93 1,18 1,04
6,88
0,85
Расход топлива в кг\час . 6,1
Расход топлива в кг/га . 1,76
Средняя величина эффек­
тивной , мощности дви­
гателя за время рабо­
чего хода в э. л. с. . . 22.9
Удельные эффективные
затраты энергии
в э. л. с. ч/га ,
6,62
Коэффициент загрузки
двигателя
0,46
24,1 27.6 30,6 20,0 22.8
31,8
5,95 5.60 3,73 4,74 4.45
3,90
6,49 0,56 0,62 0,42 0,48
0,66
При повышении скорости движения от 8,48 до 17,12 км/час
тяговый и полный к. п. д. возрастают соответственно: от 0,318
до 0,621 и от 0,418 до 0,662; коэффициент использования эф­
фективной мощности двигателя на привод механизмов жатки .
снижается от 0,160 до 0,127. Интенсивность изменения тяго­
вого к. п. д. в интервале скоростей от 8,48 до 17,12 км/час
составляет 11,1% час/км, а средний прирост удельного сопро­
тивления равен 7,9% час/км.
.Мощность, расходуемая на холостби ход рабочих органов
жатки, не зависит от скорости движения. Удельные, ее затра­
ты для исправной и правильно отрегулированной жатки со­
ставляли: для жатки ЖРБ-4,9 (с мотовилом) —'0,377-л. с./м;
для жатки ЖРС-4.9М (без мотовила) — 0,392 л. с./м. Неко­
торая разница приведенных величин объясняется не только
особенностью в оформлении конструкции машин, но и повы­
шенными оборотами курбельного вала, расчетные значения
Которых равны: у жатки ЖРБ-4,9 — 329, у жатки ЖРС-4.9М
—370 обJмин.
24
'
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Мощность, потребляемая жаткой непосредственно для вы-;
полпенни технологического процесса, возрастает с повыше­
нием скорости движения. В частности, на скашивании озимой
пшеницы жаткой ЖРС-4.9М без мотовила при повышении
скорости от 8,48 до, 17,12 км/час мощность увеличивалась с
1,09 до 1,88 л. с. При этом удельные энергозатраты на ско­
ростях 8,48, 10,33 и 17,12 км/час соответственно составляли
0,0058, 0,0058, и 0,0052 л. с. ч/ц. Отсюда следует, что их вели­
чина по мере повышения скорости движения изменяется не­
значительно и остается практически постоянной.
Это объясняется тем, что при повышении скорости посту­
пательного движения направление режущей кромки сегмента
в значительной мере приближается к направлению движения
машины, скорость скользящего резания (абсолютная скорость
ножа) увеличивается и режущий аппарат срезает большую
часть стеблей в наклоненном по ходу агрегата состоянии. При
таком режиме работы жатвенной машины увеличивается тя­
говое усилие трактора на преодоление сил инерции стеблей,
а расход энергии, затрачиваемой на срез стеблей, несколько
снижается.
Таким ч образом, повышение рабочих скоростей в иссле­
дуемом диапазоне обеспечивает рост- производительности
жатвенных агрегатов при снижении удельных эффективных
энергозатрат.
Кинематические показатели жатвенного агрегата, состоя­
щего из трактора ГМЗ-5МС и жатки ЖРС-4,9, в зависимости
от скорости движения изучались при следующих видах по­
воротов: петлевом, беспетлевом и «открытая петля».
Выполненные экспериментальные исследования и матема­
тическая обработка их данных подтвердили теоретические
предположения о том, что с увеличением скорости движения
на повороте изменяются радиус поворота агрегата и другие
его эксплуатационные показатели. •
,
Увеличение радиуса кривизны действительной траектории
центра агрегата и длины пути криволинейного движения агре­
гата при повышении скорости на повороте ухудшает поворот­
ливость агрегата. Так, при повышении скорости движения от
5,38 до 18,52 км/час показатель поворотливости
при беспетле­
вом повороте возрастал от 12,7' м2 до 121,8 м2. В диапазоне
скоростей от 5,38 до 13,52 км/час интенсивность роста пока­
зателя поворотливости сравнительно мала и составляла
25'
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2,07 м2 час]км, а в интервале скоростей 13,52—18,52 км/час —
16,46 м2 час/км.,
•.}•
Значения опытных коэффициентов в формуле (5) в задан­
ном сочетании условий оказались равными: для беспеглевого поворота — Я0 = 5,7 м, М = —0,473 м час/км, D — 0,034
м час2/км2; для петлевого поворота — R0 — 0,545 м, Л1 = 0,453
м час/км, D = 0,Q175
мчас2/км2.
Установлено, что доля холостого пути агрегата при пово­
роте «открытая петля» колебалась в пределах 0,385—0,575.
В среднем,, для эксплуатационных расчетов коэффициент,
учитывающий холостой ход агрегата при этом виде поворота,
может быть принят, равным 0,5.
,
Результаты*, экспериментальных данных подтверждают
влияние скорости движения на длину холостого пути агре­
гата и, следовательно, на величину коэффициента рабочих
ходов. При петлевых поворотах уменьшение этого коэффи­
циента с повышением^ скорости движения от 5,25 до 17,7
км/час особенно заметно и составляет: при длине гона
1700 м — 4,4%,'т. е. в среднем. 0,35% час/км; при длине гона
500 м — 14,3%,.т. е. в среднем 1,15% час/км.
Д л я конкретных, производственных условий, параметров
агрегата и вида поворота имеются наиболее выгодные (опти­
мальные) значения скорости движения на повороте, при ко­
торых затраты времени на криволинейное движение агрегата
будут минимальными. В.нашем случае минимум затрат вре­
мени экспериментально получен в диапазоне скоростей 12 —
14 км/час для поворотов на 90° и 9—10 км/час при поворотах
на 180°. Расчеты, показывают, что выполнение криволиней­
ных передвижений на скоростях, близких по значению к опти­
мальным, снижает затраты времени на эти передвижения в
первом случае на 23—25%, а во втором — на 40%.
Эксплуатационные и технико-экономические показатели
работы жатвенных агрегатов определялись на основании ре­
зультатов их производственных испытаний.
Средневзвешенная скорость движения (по чистому вре­
мени работы) изменялась в пределах от 7,87 до 14,6 км/чап
На скоростях 9—11 км/час скошено 41,7% общей убранной
площади, а на скоростях 11 —15 км/час — 49,4%- Коэффи­
циент использования ширины захвата жатки колебался в пре­
делах 0,968—0,976.
'
;
:.-.-.
На основании результатов хронографических наблюдений
установлен характер" изменения коэффициентов использовав
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ния времени от скорости движения (табл. 2 и рис. 3). Полу­
ченные данные показали, что при повышении скорости дви­
жения использование времени ухудшается. .Однако анализ
влияния скорости движения на производительность и расход
топлива (рис. 3) в условиях рядовой эксплуатации.дает осно­
вание считать рациональным использование жатвенных агре­
гатов в исследуемом диапазоне скоростей.
Таблица 2
Изменение коэффициентов использования времени в зависимости .
от скорости движения жатвенных агрегатов
Значения показателей при ско­
рости движения в км [час
Показатели
7,87 9,47 10,70 11,67 12,54 13,45 14,60
Коэффициент:
подготовительно-заключитель- ного времени . .
. . » . ' .
времени движения . . . . ' .
времени технологического об, служивания
.
. . . .
времени технического ухода, .
надежности технологического
процесса .
. . . .
эксплуатационной i надежности..
времени, учитывающий. простои
по организационным причинам
времени, учитывающий простои
из-за метеорологических, ус­
ловий ; . . г .
. .^
времени,' учитывающий простои
по физиологическим потреб­
ностям
.
. . .
использования
времени смены
т
с
обш
• учетом всех затрат
времени , - . . . . . . . . . - .
использования
времени смены
т
см с учетом нормируемых
затрат времени и простоев
из-за нарушений технологи­
ческого процесса и неисправ­
ностей' . . . . . . . . . . -. .
использования времени смены
т н о р 'с учетом нормируемых
элементов времени . . . • V .''^
i
0,861 0,833 0,822 0,794 0.767 0,782
0,970 0,967 0,955 0,958 0,910 0,901
0,961 0,972 0.983
0,975 0.966 I
0,972 0,967 0,966 0,961 0,964 0,951
0,968
0,9300.874 0,862 0,815 0,918 0,956
0,887.0,846 0,843 0,854 0,850 0,788
0,774
0.871
0,991
0,922
0.984
0,839
0,898 0,868 0,861 0.855 0,875 0,888 0.870
jt
0.987 0,984 0,985 0,984 0,9S7 0,988 0,986
0,997 0,996 0,996 0,996 0,997 0,997 0,996
0,576 0,474 0,455 0,428 0,442 0,483 0,449
0,772 0,727 0,728 0,698 0,682 0,659 0,709
0,877 0,863 0.822 0.850 0,817 0,861 0.818
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в
{! ^~Ю
fi?
— — Теоретическая мвишмоать
14
IS
18
V ^
о Зхотрименталы&е давая
Рис. 3. Изменение, основных эксплуатационных и технико-эко­
номических показателей работы жатвенного агрегата в зависи­
мости от скорости движения:
N K p+N 0 — суммарная мощность на передвижение (NKp) и при­
вод механизмов (N 0 ) жатки; в —расход топлива; А м — удель­
ный расход энергии на передвижение и привод механизмов
жатки; Н — затраты труда.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выполненные расчеты технико-экономических показателен
использования скоростных агрегатов (рис. 3) также свиде­
тельствуют об их' преимуществе перед обычными агрегатами
и перспективности повышения рабочих скоростей. Следует
отметить,'что снижение прямых эксплуатационных затрат на
1 га установлено лишь в диапазоне скоростей до 12 км/час.
При дальнейшем повышении рабочей, скорости ухудшается
использование времени, прирост производительности на 1 км
повышения скорости* снижается, в результате чего отмечается
некоторое увеличение прямых эксплуатационных затрат. Пос­
леднее вызывается увеличением расходов на амортизацию,
ремонт и техническое обслуживание машин.
, - *
Важнейшими резервами улучшения экономичности работы
жатвенных агрегатов являются повышение эксплуатационной
надежности и улучшение тяговых скоростных характеристик
рабочих машин путем пересмотра их конструктивных пара­
метров,. а также применение более совершенных организа­
ционных форм использования уборочной техники.
.
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Повышение рабочей скорости при постоянной э.нергонасыщенности трактора приводит к уменьшению ширины
захвата жатвенного агрегата, поэтому производительность его
изменяется по параболическому закону.
В условиях степной 'зоны УССР экономически целесооб­
разная ширина захвата агрегата находится в пределах 5—
10 м. Увеличение ширины захвата агрегата до 15 м сопро­
вождается заметным ростом прямых эксплуатационных из­
держек на-1 гаскошенной площади.
2. Экспериментально установлена возможность и целесо­
образность (по критерию качества) кошения хлебов в валки
на скоростях движения до 18 км/час. Верхний предел скорости
определяется скоростными режимами рабочих органов жат-^
ки, ее конструктивным оформлением и конкретными условия­
ми работы жатвенных'агрегатов.
3. Двухпробежные режущие аппараты с. уменьшенным
ходом ножа (S=140 мм; t=t0=76,2 мм) обеспечивают на­
дежную и удовлетворительную по качеству работу на скоро­
стях движения до 18 км/час при средних значениях скорости
колебательного движения ножа 1,7—1,8 м/сек.
.
/
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
, •'•• 4. Работа жатки с мотовилом возможна на скоростях двиi
,
•
- .
.
U
•
•
•
'
•
•
жени я до 11 км/нас при снижении значения Х = — д о 1 1 — 1,2.
Эффективное использование жаток без мотовила отмечено
на скоростях свыше 8 км/час при скашивании прямостоящих
или слегка пониклых хлебов и движении агрегата
против на­
клона стеблей.
•• .' -Л ;
5. Увеличение линейных скоростей транспортеров•>(мало­
го— до 2 м/сек, а большого—до 2,5 м[сек), заметно улуч­
шает формирование валков. Однако и при этих режимах in;
обеспечивается качественное формирование валков на ско­
ростях движения более 10—11 км/час. Улучшения укладки
:
массы в валок можно ожидать, увеличив ширину захвата жат' ки до 6—7 м и расположив выбросное окно посередине захва­
та режущей части жатки.
•' ' / "
.
'
' • 6. При увеличении скорости движения агрегата отмечает­
ся рост потребляемой энергии, однако удельные эффективные
энергозатраты на 1 га скошенной площади снижаются.
Жатка ЖРС-4,9 обеспечивает загрузку двигателей трак­
торов типа МТЗ-5ЛС и МТЗ-50ПЛ при повышении скорости
движения до 15—18 км/час только на 60—70% Для нормаль' ной загрузки двигателей этих или более энергонасыщенных
"тракторов (например, МТЗ-80) на- оптимальных скоростях
•необходимо создавать жатки с большей шириной захвата или
сцепы из жаток. • '•'•'i
"
7. Для условий Степи УССР оптимальные (по экономи­
ческому критерию) скорости' движения жатвенных агрегатов
с шириной захвата 5 м находятся в пределах 15—17 км/час,
Юм— 9—10 км/час, 15 .и — 7,5—8,5 км/час.
8. Пятилетние данные использования прицепных жаток
типа ЖРС-4,9 в условиях Степи УССР показывают, что уве­
личение скорости движения.от 7,87 до 14,6 км/час повышает
• производительность агрегата в 1,4 раза.
"
.
9. Установлено, что из Частных" коэффициентов использо' вания времени смены наибольшее влияние на производитель­
ность скоростных агрегатов оказывают •коэффициенты, учи­
тывающие потери времени из-за технических неисправностей,
" нарушений технологического процесса, организационных не­
поладок, а также затраты подготовительно-заключительного
времени.
. . . . . . .
10. Практика использования жаток типа ЖРС-4,9 в агре­
гате с колесными тракторами («Беларусь» и.др.) показала
• 3 0
"
,
-
'
.
'
•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
-возможность и безопасность выполнения поворотов на ско' ростях 8—10 -.км/час. При прочих равных условиях это позво­
л и т эффективнее использовать скоростные агрегаты.
.
11» Наиболее выгодными по производительности являют, ся: круговой способ движения с поворотами «открытая петля»
и гоновый способ движения с расширением прокоса на за­
гоне!'' .."'.•,' ...'..;.
,;'•, .' •''.'' •'"..• -.
:"'.-..' ' > ;
12. Увеличение скорости движения от 7,87 до "14,6 км/час
дает возможность снизить общую потребность в тракторах,
жатках и квалифицированных кадрах механизаторов на 39%,
а возросший объем работ выполнять с меньшими затратами
труда.
'*. _
_.'... ,
:
j<:-
•'..••
':
' ' . * ' ' , ' , / '
:
-
, 13. Накопленные в процессе исследований и испытаний
• материалы были использованы конструкторским бюро завода
«Первомайский» при создании рядковой жатки ЖРС-4,9 для"
. работы на повышенных скоростях.-'движения до 18 KMJчас.
14. На основании результатов государственных испытаний
машиноиспытательные станции различных зон рекомендова­
ли, лотку ЖРС-4,9 к производству.
15. Улучшенные технология-и организация работы жат­
венных агрегатов на повышенных скоростях внедрены в кол­
хозе «Украина» Мелитопольского района Запорожской обла­
сти с общей уборочной площадью 8—10 тыс. га.
. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ АВТОРОМ
ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:
1. Використання жатки ЖРБ-4,9 на шдвищешй швидкостк Журнал
«Мехашзашя альського господарства», № 6, 1961 (соавтор В. К. Кри­
вошеее).
\
2. Исследование работы жатвенных агрегатов на повышенных ско­
ростях. Сборник «Тезисы докладов. Вторая межвузовская конференция
по проблемам повышения рабочих скоростей сельскохозяйственных машин
и тракторов». Ростовский-на-Дону институт сельхозмашиностроения, Ро­
стов-на-Дону, 19С2 (соавтор А. С. Зельман).
3. Исследование работы жатки ЖРБ-4,9 на скоростях 6,5—18 км/час.
Журнал «Механизация н электрификация социалистического сельского хо' зпйства», N° 4, 1962.
4. Исследование работы жатвенных агрегатов на повышенных ско­
ростях 8-*-20 км/час. Сборник «Повышение рабочих скоростей тракторов
и сельскохозяйственных машин», ЦИНТИАМ, М., 1963.
5. Работа жатки ЖРБ-4,9 на повышенных скоростях. Сборник «По­
вышение рабочих скоростей сельскохозяйственных машин и тракторов»,
Машгиз, М., 1963. .'.
.
/
" 6 . Повышение скорости жатвенных машин.. Журнал «Тракторы и сель­
хозмашины», № 9, 1963 ."..(соавтор В. К; Кривошеее).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. Исследование скоростного режима работы режущего аппарата жат­
ки ЖРБ-4,9. Журнал «Механизация и электрификация социалистического
сельского хозяйства», № б, 1963 (соавтор В. К. Кривошеев).
8. Совершенствование технологии и средств механизации уборки зер­
новых. Сборник «Комплексная механизация уборки и послеуборочной обра­
ботки колосовых, кукурузы и зернобобовых культур», Сельхозиздат, М.,
1963, а т а к ж е д о л о ж е н о :
а) на II межвузовской конференции по проблемам повышения рабо­
чих скоростей сельскохозяйственных машин и тракторов, РИСХМ, Ростовна-Дону, 1962;
б) на Всесоюзном координационном совещании по научным основам
повышения рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов в сельско­
хозяйственном производстве, ВИМ. Москва, 1962;
в) на Всесоюзном семинаре по теме «Повышение рабочих скоростей
машинно-тракторных агрегатов», ВДНХ СССР, Москва, 1963;
г) на Всесоюзном семинаре-совещании по проблеме «Научные основы
повышения рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов», ВИМ,
Москва, 1964;
д)'на объединенном заседании Научно-технических советов Министер­
ства сельского хозяйства СССР и Всесоюзного объединения «Сельхозтех­
ника», Москва, 1965. ,
Ответственный за выпуск •— доцент X. И. К л а ф а с
Подписано к печати 7.II 1966 г. БЦ 34476. Формат 60Х84"/16. Печ. л. 2.
Усл.-печ. л. 2. Заказ 646. Тираж 220.
Харьковская тип. № 13 областного управления по печати, ул. Артема,- 44.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
9
Размер файла
793 Кб
Теги
1023
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа