Шляхи підвищення продуктивності сільськогосподарських машин

Введення

У реалізації стратегічного завдання підйому економіки найважливіша роль відводиться сільському господарству. Головне завдання полягає в розвитку сільського господарства на базі інтенсифікації виробництва та його переозброєння, вдосконалення систем управління та господарського механізму. Для цього необхідно забезпечити надійний випуск нових і вдосконалення структури сільськогосподарських машин і знарядь відповідно до передбаченої комплексною системою. В даний час необхідно знизити витрату палива і мастил тракторами та комбайнами. Організувати надійні поставки запчастин для всіх моделей тракторів і сільськогосподарських машин використовуються в сільському господарстві. Поліпшити інженерну службу в сільськогосподарських підприємствах.

Одним із шляхів підвищення ефективності використання сільськогосподарських машин є підтримка робочої техніки в постійній готовності, що забезпечує своєчасне проведення технічних обслуговувань і ремонту техніки.

Енергоємність технологічних сільськогосподарських операцій в значній мірі визначається експлуатаційними властивостями машин і режимами роботи машинно-тракторних агрегатів (МТА). Як показує досвід експлуатації машинно-тракторних агрегатів (МТА) у різних регіонах Російської Федерації зростання енергонасиченості тракторів не дав пропорційного приросту продуктивності МТА і привів до збільшення витрати палива на одиницю виконаної роботи. Підвищення продуктивності МТА, при збільшенні потужності тракторного двигуна, вироблялося через збільшення тягового зусилля трактора і агрегатування широкозахватних сільськогосподарських машин, або через збільшення робочої швидкості МТА, що супроводжувалося зростанням питомої витрати палива. Авторами зроблено висновок про недоцільність підвищення продуктивності МТА шляхом збільшення тягового зусилля трактора і його робочої швидкості, які супроводжуються збільшенням маси трактора та недовикористанням потужності двигуна, встановленої заводом виробником.

Збільшення маси сільськогосподарських тракторів призвело до підвищення витрат енергії як на їх самоперемещеніе, так і на додаткове розпушування грунту у зв'язку з її ущільненням. У той же час, зростання робочих швидкостей МТА привів до різкого збільшення питомої опору сільськогосподарських машин, зменшення величини максимального значення тягового ККД і до збільшення ступеня нерівномірності моменту опору на вході в двигун, що в свою чергу викликало падіння потужності двигуна в експлуатації до 20% від встановленої заводом виробником.

На основі розроблених теоретичних положень професора Г.М. Кутькова та його активної підтримки, авторами роботи розглянуто альтернативний напрям розвитку тракторо-і сільськогосподарського машинобудування, що обгрунтовують необхідність заміни трактора-тягача, при підвищенні його енергоначищенності, на трактор тягово-енергетичної концепції та створення на його основі тягово-привідних машинно-тракторних агрегатів. У таких агрегатах протиріччя між необхідністю зниження ваги трактора і збереженням тягово-зчіпних властивостей усуваються за рахунок використання в якості зчіпного не тільки ваги трактора, а й ваги всього агрегату, включаючи його технологічну частину. "Надмірна" потужність двигуна, яка не може бути реалізована через ходову систему енергонасичених тракторів-тягача, в тягово-приводному МТА передається опорним колесам зчіпки, сільськогосподарської машини, або її робочих органів.

На основі проведеного авторами аналізу можливих варіантів формування МТА на базі тракторів тягово-енергетичної концепції виділені два напрямки використання "надлишкової" потужності тракторного двигуна.

Перше - зменшення тягового опору сільгоспмашин з пасивними робочими органами застосуванням активних робочих органів, а також заміною приводу робочих органів від ходових коліс сільгоспмашини на загальний привід від тракторного двигуна. Це дозволяє при тій же тягової потужності і робочої швидкості трактора збільшити ширину захвату одно-операційної сільськогосподарської машини, або сформувати комбінований агрегат, здатний виконувати одночасно не одну, а кілька технологічних операцій одночасно, що забезпечує зниження питомої енергоємності робіт.

Друге - використовувати "надлишкову" потужність для приводу рушіїв сільгоспмашин, проміжних тягово-причіпних модулів або опорних провідних коліс сільськогосподарської машини. У цьому випадку використовується вся маса агрегату для створення тягового зусилля і за рахунок цього відбувається збільшення продуктивності з одночасним розосередженням зчіпний маси по рушія, що дозволяє знизити питому енергоємність робіт з одночасним зниженням ущільнення грунту, особливо в підорному горизонті.

У даній роботі наведені результати досліджень з вишукування шляхів і методів формування енергозберігаючих тягово-привідних агрегатів на базі тракторів класу 1,4 ... 2 з номінальною силою тяги 14 ... 20 кН і обгрунтуванню оптимальних конструктивних параметрів і навантажувальних режимів МТА при виконанні основних технологічних операцій. Клас тракторів 1,4 з номінальним тяговим зусилля 14 кН переважає в даний час за кількістю використовуваних в сільськогосподарських колективних та особливо фермерських підприємствах Російської Федерації і країн СНД. Актуальність дослідження пов'язана також з нарощуванням в Росії парку тракторів класу 2 і передумовами використання з ними частково незатребуваним парку сільськогосподарських машин, призначених для тракторів класу 3. Формування та застосування тягово-привідних агрегатів на базі енергонасичених тракторів класів 1,4 ... 2, дозволить використовувати перспективні комбіновані і універсальні широкозахватні сільськогосподарські машини і агрегати, в тому числі призначених для тракторів класу 3.

1. Обгрунтування тягово-енергетичної концепції трактора

1.1 Дослідження шляхів підвищення продуктивності сільськогосподарських машинно-тракторних агрегатів

Проведені авторами дослідження шляхів підвищення продуктивності сільськогосподарських машинно-тракторних агрегатів дозволило вивчити причини відставання зростання продуктивності агрегатів від зростання потужності тракторних двигунів. Основну увагу приділено теоретичним вишукуванням для підходу до розробки фундаментальних засад удосконалення МТА. На основі аналізу потенційної тягової характеристики трактора (залежність тягової потужності трактора від його тягового зусилля) зроблено висновок про те, що режиму роботи трактора при максимальній тягової потужності відповідають певні значення тягового зусилля і дійсної швидкості руху , Які взаємопов'язані. Тому, за відомою практиці, зростаючу тягову потужність трактора тягача, при підвищенні його енергонасиченості, можна реалізувати збільшенням тягового зусилля трактора для агрегатування широкозахватних сільськогосподарських машин або для прискорення руху МТА.

У першому випадку вдається підвищити продуктивність МТА, але з умовою збереження оптимального коефіцієнта зчеплення , Що супроводжується збільшенням зчіпного ваги . Однак збільшення маси сільськогосподарського трактора підвищує витрата енергії на його переміщення, який вже сьогодні складає, за окремими джерелами, до 40% номінальної потужності двигуна. При цьому темп приросту продуктивності МТА за рахунок збільшення ширини захоплення агрегату відстає від темпу збільшення потужності

Наприклад, при збільшенні потужності двигуна трактора Т-150м в порівнянні з трактором Т-150 на 26,5%, продуктивність МТА (при постійної робочої швидкості) зросла тільки на 15 ... 18% (залежно від технологічної операції). При цьому маса трактора збільшилася на 12%.

Наслідком збільшення маси трактора є ущільнення грунту, в тому числі і в підорному шарі, на величину якого впливає не тільки питомий тиск рушіїв, але і загальна маса трактора. Це не тільки істотно порушує фізико-механічні якості грунту і призводить до зниження врожайності сільськогосподарських культур від 5 до 50%, але і збільшує енерговитрати на додаткове розпушування грунту.

Тому автори прийшли до думки, що збільшення тягового зусилля трактора, з точки зору формування енергозберігаючого МТА, є безперспективним, тому що вимагає збільшення ваги трактора і ущільнює грунт.

Іншим варіантом підвищення тягової потужності трактора при незмінній оптимальної силі тяги є збільшення робочої швидкості МТА. Для тракторів тягачів відношення потужності двигуна, що перетворюється в тягову потужність трактора, до твору маси трактора на оптимальну дійсну швидкість руху є величина постійна. Тому підвищення потужності двигуна пропорційно збільшенню робочої швидкості трактора тягача, а отже, і продуктивності МТА. Однак у міру зростання швидкості сільськогосподарських тракторів відбувається зменшення величини оптимального значення коефіцієнта використання зчіпний маси трактора і максимального значення тягового ККД, тобто порушується пряма пропорційність між оптимальною швидкістю трактора і максимальної тягової потужністю.

Зі збільшенням швидкості руху МТА знижується ККД ходової системи і в зв'язку з цим збільшуються енерговитрати на самопересування трактора і подолання буксування, тобто потужність двигуна, що перетворюються в тягову потужність трактора, збільшується швидше, ніж зростає його робоча швидкість.

Це означає, що в міру збільшення енергонасиченості трактора різниця між приростом потужності, підведеної до рушія, і приростом швидкості буде постійно зростати.

Авторами був зроблений висновок про те, що збільшення робочої швидкості МТА (при збільшенні енергонасиченості трактора) призводить до зниження максимального значення ККД ходової системи трактора з одночасним зниженням оптимального значення тягового зусилля. Так збільшення потужності двигуна з 27 кВт до 80 кВт для тракторів типу МТЗ в разі використання її тільки через тягову потужність максимальне значення ККД ходової системи зменшується до 20%, а оптимальне тягове зусилля - до 40% при роботі на грунтовому тлі-стерні. Для того щоб це не відбувалося, необхідно зменшити масу трактора, або забезпечити незалежність коефіцієнта самоперекативанія трактори від швидкості руху. Все це є однією з причин зниження темпу збільшення його робочої швидкості з одночасним збільшенням енерговитрат на одиницю обробленої площі.

Крім того, зростання робочих швидкостей МТА призводить до збільшення ступеня нерівномірності моменту опору на вході в двигун на тракторі з механічною ступінчастою трансмісією. Джерелом коливань моменту опору на вході в двигун є зміна опору робочих органів МТА, періодична зміна навантажень в зубчастих зацеплениях трансмісії трактора. При цьому істотний вплив у формуванні коливань моменту опору відіграє зміна газових і інерційних сил, що виникають в циліндрах двигуна.

Коливання моменту опору на вході в двигун, через нелінійності регуляторної характеристики, призводять в експлуатації до недовикористання потужності дизеля до 20%, а неузгодженість систем паливо-та повітроподача, особливо у двигунів з ГТН і призводять до збільшення витрати палива.

Існуюча тенденція до збільшення тягового зусилля і складання широкозахватних і швидкісних МТА у поєднанні зі збільшенням ваги трактора в умовах середніх розмірів полів Центральної частини Російської Федерації призводить до непропорційного зростання продуктивності і додатковому зростанню енерговитрат на одиницю виконаної роботи, через збільшення розворотних зон і роботи МТА в режимі розгін-гальмування на коротких відстанях.

На підставі проведеного аналізу, авторами був зроблений висновок, що формування енергозберігаючого МТА на базі енергонасичених тракторів тягача при збільшенні сили тяги або робочої швидкості призводить з одного боку до збільшення маси сільськогосподарського трактора, з іншого боку знижує його тяговий ККД. Все це є однією з причин зниження темпу збільшення ширини захоплення МТА і його робочої швидкості щодо збільшення потужності тракторного двигуна з одночасним збільшенням енерговитрат на одиницю обробленої площі, тому ці способи є неперспективними.

Підвищення енергонасиченості тракторів і розвиток машинних технологій вирощування сільськогосподарських культур призвело до випередження зростання маси технологічної частини МТА щодо зростання маси трактора. Із застосуванням комбінованих агрегатів маса технологічної частини агрегату зрівнялася з масою енергетичної частини, і можна прогнозувати, що в майбутньому маса технологічної частини агрегату буде перевершувати масу енергетичній.

Аналіз технологічних, агротехнічних та інших факторів, що визначають концепцію трактора, показав, що їх вимоги суперечливі, тому прагнення підвищити одні властивості призводить до зниження інших. Так основні вимоги - підвищення продуктивності МТА, енергоозброєності механізаторів і скорочення їх чисельності - можуть бути реалізовані тільки в результаті підвищення потужності двигуна та збільшення тягового зусилля, тобто ваги трактора. Хімізація і застосування перспективних широкозахватних і комбінованих агрегатів також ведуть до збільшення ваги агрегату і навантаження на колеса трактора. Виявляється тенденція до збільшення ваги технологічної частини агрегату підвищує тиск рушіїв тракторів тягової концепції на грунт, що погіршує агротехнічні властивості МТА з навісними і напівнавісними знаряддями, вимагає застосування широких і спарених коліс, що не вписуються в міжряддя просапних культур.

Протиріччя вимог агротехніки та розвитку функціональних властивостей трактора тягової концепції досягло критичного стану і створює об'єктивні труднощі у подальшому вдосконаленні їх параметрів, так як не можна поступитися одними вимогами на користь інших.

Подальше підвищення потужності трактора класу 5 колісної формули 4К4 в рамках тягової концепції неможливо, тому що вимагає збільшення його експлуатаційного ваги, у той час як вже зараз навантаження на грунт досягла граничного значення. Його осьова навантаження перевищує регламентовану стандартами навіть на дорогу з твердим покриттям.

Протиріччя між необхідністю зниження ваги трактора і збереженням тягово-зчіпних властивостей можна усунути, якщо як зчіпного використовувати вагу всього агрегату, включаючи технологічну частину, а не тільки вагу трактора.

Радикальний спосіб збільшення відносної частки зчіпного ваги в агрегаті, або активізації ваги МТА, - оснащення його технологічної частини провідними колесами, які приводилися від системи відбору потужності або гідравлічної системи трактора. У цьому випадку тільки частина потужності двигуна буде реалізуватися через ходову систему трактора і його питома матеріаломісткість може бути знижена. При використанні таких тракторів з сільськогосподарськими машинами невеликою питомою матеріаломісткості, доцільно доповнювати їх проміжними візками з провідними колесами, яку при необхідності можна балластіровать. У залежності від співвідношення зчіпних ваг трактори та візки активно приводні колеса останньої можуть забезпечити приріст тягового зусилля від 50 до 100%. Енергонасиченість тракторів в такому агрегаті можна підвищити в 1,5 ... 2 рази у порівнянні з сучасними тракторами тягової концепції. Настільки істотна зміна енергонасиченості призводить до переростання трактора-тягача в тягово-енергетичний засіб і до створення на його основі тягово-привідних машинно-тракторних агрегатів.

Колісний трактор тягово-енергетичної концепції - це трактор такий енергонасиченості, при якій потужність двигуна не може бути повністю реалізована через його ходову систему в тягове зусилля при роботі в діапазоні досягнутого інтервалу робочих (технологічних) швидкостей МТА навіть при повному балластірованіі трактора.

Аналіз тягово-привідних МТА показує, що "надмірна" частина потужності двигуна трактора тягово-енергетичної концепції може бути використана за наступними варіантами.

Першому - для зменшення питомої тягового опору сільгоспмашин шляхом приводу робочих органів не від ходових коліс сільгоспмашини, а від ВОМ або гідравлічної системи трактора. Тоді при тій же тягової потужності і робочої швидкості трактора можливе збільшення ширини захоплення одне-операційної сільгоспмашини, або формування комбінованого агрегату, здатного виконувати одночасно не одну, а кілька технологічних операцій одночасно при зниженні питомої енергоємності робіт. Застосування і подальша розробка комбінованих агрегатів є загальносвітовою тенденцією в сільськогосподарському машинобудуванні.

Другому - для приводу рушіїв сільгоспмашин (технологічних модулів) і робочих органів-рушіїв. У цьому випадку використовується вся маса агрегату для створення тягового зусилля і за рахунок цього відбувається збільшення продуктивності з одночасним розосередженням зчіпний маси по площі поля (за рушій), що знизить питому енергоємність робіт з одночасним зниженням ущільнення грунту, особливо в підорному горизонті.

Для тягово-приводного МТА на базі енергонасичених тракторів, тягову потужність передану до сільгоспмашин можна представити як суму тягових потужностей трактора , Рушіїв сільгоспмашин (технологічних модулів) та робочих органів - рушіїв . Ступінь підвищення тягової потужності, що передається до сільгоспмашин, буде змінюватися в залежності від компонування МТА і конструкції рушіїв і режиму експлуатації.

Зниження питомої тягового опір, за рахунок застосування провідних коліс на сільськогосподарській машині, робочих органів-двіжетелей і активних робочих органів дозволяє формувати перспективні комбіновані МТА на базі енергонасичених тракторів меншого тягового класу, які в максимальній кількості використовуються в сільськогосподарському виробництві Російської Федерації. Використання маси всього МТА для створення тягового зусилля, дозволить знизити витрати на самопересування трактора і ущільнення грунту з одночасним збільшенням продуктивності МТА і зниженням питомої енергоємності робіт. Даний напрямок дозволить значно поліпшити експлуатаційні характеристики основних класів тракторів 1,4 та 2 в умовах сільськогосподарського виробництва Російської Федерації.

З точки зору питомих енерговитрат, збільшення ширини захоплення тягово-приводного МТА за рахунок зменшення питомої опору шляхом приводу робочих органів не від ходових коліс сільгоспмашини, а від ВОМ трактора, доцільно, якщо , Де і - Максимальний тяговий ККД трактора і ККД приводу робочих органів сільгоспмашини, включаючи і трансмісію ВОМ. Якщо ж , То темп збільшення ширини захоплення агрегата менше темпу збільшення потужності двигуна, що приведе до збільшення енерговитрат.

Підвищення продуктивності МТА шляхом збільшення ширини захвату за рахунок використання технологічних модулів з приводом рушіїв сільгоспмашин або рушіїв технологічних модулів має обмеження. Як і у випадку збільшення робочої швидкості МТА, цей напрямок може бути прийнято тільки в певному діапазоні збільшення для тракторів класу 1,4 ... 2 у зв'язку з рельєфом і нарізкою польових сівозмін. Для збільшення діапазону продуктивності необхідно прагне до підвищення тягового ККД рушіїв технологічних модулів, особливо комбінованих сільськогосподарських машин, у тому числі і приводу робочих органів.

У процесі реалізації ідеї використання технологічної частини агрегату в якості активного зчіпного ваги з приводом на її колеса виникають питання щодо вибору параметрів, основними з яких являютсяэнергонасыщенность трактора і співвідношення між масами трактора і технологічної частини. Суть модульної системи агрегатування в тому, що трактор високої енергонасиченості комплектують з технологічним модулем, легко з'єднує і від'єднувати від нього.

Технологічний модуль - це пристосування у вигляді візка-зчіпки з приводом коліс від двигуна або комбінована сільськогосподарська машина з провідними опорними колесами або активними робочими органами, що дозволяє додатково використовувати в технологічному процесі потужність двигуна трактора тягово-енергетичної концепції.

За модульної побудови агрегату усувається вимога відповідності між вагою трактора тягово-енергетичної концепції і потужністю двигуна, властиве тягової концепції трактора. Технологічну та енергетичну частини МТА можна вдосконалювати відповідно до вимог, що висуваються до кожної з них, уникаючи суперечності між ними і покращуючи загальні показники трактора і МТА.

У міру розвитку та вдосконалення технологічних процесів у сільському господарстві маса технологічної частини зростає, тому що з нею в певній взаємозв'язку знаходиться продуктивність. Чим більше маса, тим вище продуктивність і кількість одночасно виконуваних операцій, тобто комбінованому сільськогосподарської машини.

За модульної побудови агрегату можна "переміщати" метал з непродуктивної частини агрегату, якою є трактор, в продуктивну технологічну частину при збереженні балансу маси, що забезпечує необхідні тягові властивості МТА. У той час як при тягової концепції трактора зростання маси технологічної частини незмінно викликає збільшення маси трактора, а отже, і маси всього МТА

При модульній системі побудови агрегату теоретично можна пропорційно підвищувати масу технологічної частини агрегату і знижувати масу енергетичної частини при одночасному підвищенні потужності двигуна. Практично вагу і енергонасиченість трактора тягово-енергетичної концепції, з одного боку, і вага технологічних модулів, з іншого боку, слід вибирати такими, щоб окремо взятий трактор і трактор у поєднанні з технологічним модулем відповідали за вагою тракторів суміжних тягових класів за чинним у нашій країні типажу.

Такий підхід до створення модульних енерготехнологічних засобів дозволяє використовувати трактор тягово-енергетичної концепції або в поєднанні з тягово-причіпним модулем в агрегаті з наявним шлейфом сільськогосподарських машин, призначених для роботи з серійно випускаються тракторами двох суміжних тягових класів. Такий трактор стає більш універсальним, а скомплектований на його базі МТА - високопродуктивним.

Активний привід коліс технологічної частини МТА істотно впливає на формування енергетичного балансу і тягового ККД агрегату. Характер цього впливу залежить від типу активного приводу коліс технологічного модуля і типу ходової системи трактора. Втрати на кочення тягово-приводного МТА знижуються внаслідок двох факторів: зменшення експлуатаційного ваги трактора і передачі приводу на опорні колеса технологічної частини агрегату від двигуна. Останнє пояснюється тим, що шини ведучих коліс мають більший діаметр і менший тиск повітря в порівнянні з шинами опорних коліс. Додаткове зниження буксування рушіїв МТА можливо при збігу колії колісного трактора і колії технологічного модуля.

Втрати в трансмісії МТА кілька зростуть у разі застосування механічного активного приводу коліс технологічної частини агрегату. При великій рассредоточенности ведучих коліс на широкозахватної агрегаті, а також для автоматичного безступінчатого регулювання кінематичного узгодження з рушіями трактора тягово-енергетичної концепції як активного приводу коліс доцільний безступінчатий привід гідрооб'ємного або електричного типу. Використання таких приводів з більш низьким, ніж у механічних трансмісій, ККД призводить до зниження ККД трансмісії МТА в цілому і до збільшення втрат енергії. Проте зручність гідрооб'ємних трансмісій розширює їх застосування в сільськогосподарському машинобудуванні. Значна кількість сільськогосподарських машин та їх робочі органи приводяться гідроприводом.

Одним з можливих елементів тягово-приводного агрегату може бути запропонований проміжний тягово-причіпний модуль, який складається з ведучого мосту і універсального гідрофікованої навісного обладнання для агрегатування напівнавісні сільськогосподарських машин, комбайнів і причепів.

Перспективним елементом тягово-приводного МТА є комбінований агрегат на базі технологічного модуля з активним приводом опорних коліс від двигуна. Комбіновані агрегати стали випускати наприкінці шістдесятих років минулого століття. За минулі роки вони отримали широке застосування в сільськогосподарському виробництві як у нас в країні, так і за кордоном.

Комбіновані агрегати є комплекс технологічно узгоджених робочих органів встановлених на базовий модуль або на одну машину. Тому комбіновані агрегати можуть одночасно виконувати відразу кілька технологічних операцій, чим вони в свою чергу відрізняються від інших простих сільськогосподарських машин. Комбіновані агрегати користуються перевагою ще й тому, що вони зменшують кількість проходів тракторів і сільськогосподарських машин по полю для виконання технологічних операцій, що, в кінцевому рахунку, зменшує ущільнення грунту та її питомий опір, при цьому зменшуються енергетичні витрати.

Недоліком наявних комбінованих грунтообробних агрегатів є значні вагу і тяговий опір, відсутність технологічної універсальності. Комбінований грунтообробний агрегат може застосовуватися переважно для основної або для передпосівної обробки грунту і в основному призначений для тракторів клас 3 з номінальним тяговим зусиллям 30 кН. Для тракторів класу 1,4 ... 2 з номінальним тяговим зусиллям 14 ... 20 кН практично не передбачені комбіновані агрегати в зв'язку з великим тяговим опором і малою шириною захвату. Часто відсутні робочі органи активного типу, підрізають кореневу систему бур'янів. Для створення мелкокомковой структури окремими агрегатами необхідно проходити кілька разів.

Комплектування комбінованого агрегату на базі технологічного модуля з активним приводом опорних коліс від двигуна шляхом установки змінних блоків робочих органів на базовому тяговому модулі дозволить зробити такий агрегат універсальним, більш продуктивним при використанні його збільшеної маси, як зчіпний. Такий агрегат може бути використаний як для основної, так і передпосівної обробки грунту, а також восени після збирання зернових культур для підрізання кореневої системи і закладення в грунт пожнивних залишків.

Комплектування машинно-тракторних агрегатів на базі енергонасичених тракторів як окремо, так і в поєднанні з тягово-причіпним модулем, або комбінованим агрегатом на базі технологічного модуля з активним приводом опорних коліс від двигуна, робить трактор тягово-енергетичної концепції універсальним. При цьому використовується шлейф сільськогосподарських машин, призначених для роботи з серійно випускаються тракторами двох суміжних тягових класів, а можливість зміни маси трактора у відповідності з необхідним тяговим зусиллям, за рахунок застосування тягово-причіпного модуля, виключає необхідність вимушеного переміщення по полю зайвої маси трактора, додаткових витрат енергії і палива.

Характерною особливістю трактора тягово-енергетичної концепції у порівнянні з тракторами тягової концепції є його універсальність, тобто його можна використовувати в різних тягових класах з різним шлейфом машин. Технологічні модулі можуть бути не тільки тягово-причіпними, а й іншого призначення, наприклад просапні. Їх розробка в перспективі ще більше розширить діапазон технологічної універсальності трактора нової технічної концепції, дозволить розширити технологічні можливості і підвищити продуктивність МТА на базі тракторів класу 1,4 ... 2.

Переваги тракторів тягово-енергетичної концепції і МТА на їх основі наступні:

-Продуктивність зростає практично пропорційно підвищенню одиничної потужності;

-Універсальність МТА на базі тракторів тягово-енергетичної концепції вище завдяки технологічному маневрування використанням технологічного модуля в складі багатофункціонального МТА;

-Зниження шкідливого впливу рушіїв на грунт пояснюється збільшенням числа провідних осей і коліс МТА на базі тракторів тягово-енергетичної концепції, що дозволяє працювати з більш низьким тиском повітря в шинах і меншою осьовим навантаженням;

-Матеріаломісткість МТА на базі тракторів тягово-енергетичної концепції нижче, оскільки в освіті тягового зусилля бере участь вага всього агрегату, а не тільки трактора;

-Зниження витрати палива обумовлено змінюваністю зчіпного ваги, підвищенням ступеня завантаження протягом року і поліпшенням тягово-зчіпних властивостей в порівнянні з тракторами тягової концепції;

-Більш висока пристосованість тракторів, особливо широковживаних класу 1,4 ... 2, до реалізації прогресивних технологій і складання комбінованих агрегатів завдяки збільшенню навантажувальної здатності ходової системи.

1.2 Вибір оптимальних режимів МТА на базі тракторів тягово-енергетичної концепції

В якості об'єкта моделювання прийнятий тягово-приводний агрегат, окремим випадком якого є тяговий МТА, у якого навантаження на валу відбору потужності трактора дорівнює нулю, а потужність двигуна витрачається тільки лише на тяговий процес.

Основою для розробки тягового та енергетичного балансу машинно-тракторного агрегату є тягова характеристика трактора. Тому питання достовірності показників теоретичної тягової характеристики та відповідності їх тим показникам, які трактор тягово-енергетичної концепції буде розвивати в полі при роботі з сільськогосподарською машиною, є важливим. Ще В.М. Болтінскій показав, що в реальних умовах експлуатації тракторний двигун розвиває більш низькі показники внаслідок змінної навантаження, що діє на нього, в порівнянні з показниками, які отримуються при дії постійним навантаженням. Авторами, при моделюванні, було отримано зниження потужності, через нелінійності регуляторної характеристики. Зниження потужності пояснюється зменшенням кількості робочих циклів, за рахунок зниження частоти обертання двигуна. Відбувається "розшарування" характеристики, яка полягає в тому, що тому самому значенню крутного моменту двигуна відповідають різні значення кутової швидкості колінчастого валу. Це зниження потужності не залежить від того, будуть чи ні фізичні втрати енергії, викликані зміною умов здійснення процесів у системі внаслідок її коливань (погіршення теплового процесу двигуна, неузгодженість в САР і т. д.). Наявність таких втрат необхідно враховувати додатково.

Для формовані тягово-динамічною характеристикою трактора, при обгрунтуванні оптимальних режимів тягово-привідних МТА, авторами використовувалася динамічна регуляторна характеристика (розщеплену регуляторна характеристика двигуна).

Розрахунок тягового ККД трактора при змінному навантаженні відрізнявся від розрахунку тягового ККД при статичному навантаженні відповідно до ГОСТу визначеним виразом , Де - Максимальна ефективна потужність двигуна; - Максимальна тягова потужність на гаку з тягового характеристиці.

Значення і , Використовувані для визначення ККД трактора, при розшаруванні тягової характеристики трактора відповідають різним режимам роботи двигуна. Така методика визначення ККД трактора некоректна, тому отриманий ККД називають умовним тяговим. Щоб уникнути зазначених недоліків при визначенні ККД тракторів при змінному навантаженні, використовувались значення ефективної потужності двигуна , Взятої не по регуляторній, а по динамічній регуляторної характеристиці для відповідного режиму роботи двигуна.

Основною складністю при розрахунку тягово-динамічною характеристикою двигуна є визначення середніх значень основних показників двигуна при змінному навантаженні.

При знаходженні ймовірно-статистичних оцінок основних показників двигуна змінне навантаження на вході в двигун автори представили у вигляді випадкової величини, підкоряється закону арксинуса або нормальному закону. У першому випадку характер розподілу крутного моменту на валу двигуна відповідає моделюванню гармонійної навантаження в стендових умовах або польових з використанням завантажувальних імітаційних пристроїв НАТІ або КубНІІТІМа, а в другому - роботі трактора при виконанні технологічної операції.

У загальному випадку щільність розподілу ймовірностей крутного моменту описується відомими виразами.

При законі арксинуса:

де ;

- Частота коливань крутного моменту;

- Амплітуда коливань крутного моменту;

- Початкова фаза гармонічних коливань навантаження;

- Середнє значення крутного моменту на валу двигуна .

При законі Гауса:

де , - Відповідно математичне сподівання крутного моменту і його середньоквадратичне відхилення.

При розгляді трактора тягово-енергетичної концепції імовірнісна навантаження на колінчастому валу двигуна , Формується за рахунок моментів опору: на провідних півосях трактора і на привід ведучих коліс технологічного модуля . Моменти , і розглядалися авторами як випадкові величини. Для опису щільності розподілу ймовірностей випадкових величин і було взято вираз:

де

-Відповідно середні значення моментів опору

і ;

і - Стандарти моментів і ;

- Коефіцієнт кореляції.

При аналізі та оцінці експлуатаційних властивостей машинно-тракторних агрегатів у процесі виконання технологічних операцій і процесів у моделі використовувалися фактичні та базові (або номінальні) значення енергетичних (частота обертання, годинна витрата палива, ефективна потужність, питома витрата палива) і техніко-економічних (продуктивність , питома витрата робочого часу, витрата палива на 1 га, прямі експлуатаційні витрати на одиницю виробітку) показників, які є "виходом" моделі.

Під впливом випадкових зовнішніх чинників енергетичні та техніко-економічні показники МТА також є випадковими величинами і визначаються своїми ймовірнісно-статистичними оцінками: законами розподілу, математичними очікуваннями, дисперсіями, среднеквадратическими відхиленнями і ін

Авторами було зроблено припущення, що вихідні показники пов'язані з вхідними впливами і функціями зв'язку , Що встановлюються в процесі кусково-лінійної апроксимації регуляторної характеристики двигуна Д-240.

Функції , Щільності вихідних показників на різних навантажувальних режимах машинно-тракторного агрегату визначаються за імовірнісним обчислювальним моделям c безперервним випадковим аргументом; математичні очікування , Дисперсії , Стандарти і коефіцієнти варіації визначаються за моделлю c дискретним аргументом. За моделлю c дискретним аргументом визначаються також математичні очікування вихідних показників.

Ефективність функціонування МТА на різних режимах роботи оцінюється приватними і узагальненими імовірнісними коефіцієнтами, запропонованими професором Л.Є. Агєєвим. Приватний коефіцієнт визначається як відношення математичного очікування показника до його номінального значення : .

При встановленні оптимальних навантажувальних режимів МТА в якості критеріїв оптимальності були прийняті екстремуми математичних сподівань: питомої витрати палива ; Прямих експлуатаційних витрат на 1 га і узагальнених коефіцієнтів .

Безперервні зміни навантаження трактора при виконанні машинно-тракторним агрегатом технологічних операцій приводить до такого ж зміни максимальних значень ефективної потужності двигуна і мінімальних значень питомих ефективного і погектарної витрат палива.

Найбільше відхилення спостерігається для ефективної потужності двигуна, що обумовлено більш крутим зламом її характеристики в порівнянні з іншими показниками. Таким чином, при більш пологою характеристиці і менш крутому зламі її в зоні розподілу випадкової навантаження, коливальний характер навантаження чинить менший вплив на вихідний показник двигуна.

Оптимальний навантажувальний режим вибираємо по мінімуму узагальненого критерію , Який можна розглядати як компромісний.

Малюнок - Залежність ефективної потужності і питомої ефективної витрати палива від ступеня завантаження і нерівномірності моменту опору на вході в двигун.

При коефіцієнті варіації моменту опору на вході в двигун екстремальний рівень навантаження двигунів змінюється в межах , А мінімальний рівень питомої ефективної витрати палива при максимальному рівні ефективної потужності . Забезпечення оптимального завантажувального режиму дозволить підвищити ефективну потужність на 3,1% і знизити питома витрата палива на3, 4%.

Таким чином, запропонована імовірнісна математична модель двигуна тягово-приводного агрегату дозволила теоретично на основі апріорної інформації оцінити ефективність функціонування МТА скомплектованого на базі трактора з тягово-причіпним модулем.

Безперервні зміни навантаження трактора при виконанні машинно-тракторним агрегатом технологічних операцій вимагає безперервного автоматичного контролю за забезпеченням оптимальності режимів роботи тракторного двигуна, що в даний час з розвитком мікропроцесорної техніки стало можливим.

При обгрунтуванні оптимальних конструктивних параметрів комбінованого грунтообробного агрегату на базі технологічного модуля авторами були враховані характеристики тракторів, режимів роботи створених на їх базі мобільних енергетичних систем і грунтові умови експлуатації.

В основу оптимізації авторами було взято положення, що змінна продуктивність залежить від робочих ширини захоплення і швидкості агрегату, і коефіцієнта використання часу зміни. Враховувалося неоднозначний вплив на зростання продуктивності збільшення робочих швидкості та ширини агрегату.

Підвищення робочої швидкості агрегату приводить до збільшення продуктивності МТА, але одночасно, збільшує питомий тяговий опір агрегату, яке залежить від грунтових умов, і призводить до підвищення енергоємності операції. Підвищення продуктивності МТА за рахунок збільшення робочої ширини захоплення агрегату призводить до збільшення тягового опору і зниження швидкості руху, а відповідно і продуктивності.

Таким чином, оптимізація параметрів і режимів роботи (робочої ширина захвату і робочої швидкості різних МТА по максимуму можлива з урахуванням грунтових умов і впливу швидкості на зміну питомого опору агрегату.

Авторами була проведена оптимізація параметрів і режимів роботи приводних машинно-тракторних агрегатів з комбінованими грунтообробними агрегатами по максимуму теоретичної продуктивності для МТА з тракторами класу 1,4, 2 і 3 для різних за механічним складом грунтів: піщаних, супіщаних; суглинних: легких, середніх, важких.

Аналіз отриманих результатів дозволив зробити висновок, що досягається максимальна теоретична продуктивність на різних грунтах змінюється в широкому діапазоні (у 2,6 ... 2,7 рази). Найбільшу теоретичну продуктивність на кожному типі грунтів мають МТА з більш потужними тракторами. Оптимальна робоча ширина захвату кожного з розглянутих МТА змінюється більш ніж у три рази залежно від механічного складу грунтів. Для ефективного використання МТА з трактором МТЗ-82 необхідно комплектувати комбінований грунтообробний агрегат шириною захвату від 2,06 до 5,50 м. Діапазон оптимальних робочих швидкостей МТА є вузьким (від 6,0 до 7,6 км / год) і залежить більше від класу трактора, ніж від типу грунтів.

За результатами розрахунків авторами був зроблений вибір оптимальних робочих швидкості та ширини комбінованого грунтообробного агрегату для різних грунтових умов. Враховуючи те, що для різних умов роботи МТА необхідно мати комбінований грунтообробний агрегат зі змінною в широких межах робочої шириною захвату, за основу була прийнята конструкція у вигляді технологічного модуля - рами з ведучими колесами і набором різної кількості робочих модулів. Робочі модулі повинні легко з'єднуватися один з одним в будь-якому поєднанні в єдиний агрегат.

2. Конструкторська частина

2 .1 Опис конструкторської розробки

Розроблений зразок модульної системи агрегатування комплектується з трактора тягово-енергетичної концепції та тягово-причіпного модуля з навішеній на нього сільськогосподарської машини, або комплектується з трактора тягово-енергетичної концепції та технологічного модуля.

Тягово-прицінився модуль макетний зразок тягово-приводного МТА виконаний з використанням корпусу заднього моста трактора МТЗ-80 і заднього ведучого моста автомобіля ГАЗ-52. Тягово-причіпний модуль навішується на трикутник заднього навісного механізму трактора МТЗ-80/82 або МТЗ-1221 і має привід від його валу відбору потужності (ВВП). Всі елементи з'єднання (навісний пристрій, ВОМ, гідро-, пневмо-і електрокомунікації) звичайні. Для стикування трактора і тягово-причіпного модуля, останній оснащений передньою висувною опорою. Тягово-причіпний модуль являє собою візок з активними колесами оснащену універсальним гідравлічним навісним обладнанням, необхідним для виконання польових технологічних операцій. Привід провідних коліс тягово-технологічного модуля здійснюється через вал відбору потужності трактора. Таким чином, МТА сформований на базі колісного трактора має додатковий провідний міст, що дозволяє використовувати зчіпний вага не тільки трактора, але і тягово-причіпного модуля з навісили на нього сільськогосподарським знаряддям.

Існуючий енергетичний модуль оснащений приводним редуктором, гідронавеской трактора МТЗ-80 і провідними колесами. Обертання від валу відбору потужності трактора до енергетичного модулю передається через карданний вал і приводний редуктор. Для того, щоб приєднати енергетичний модуль до трактора виготовляються тяга і розкосів. До тязі приєднується причіпний вушко, для того, щоб приєднати до навішування трактора. Тяга кріпитися на міст модуля за допомогою хомутів, які приварюються до тяги. Розкіс приварюється наверх тяги. Між розкосів ітягой встановлюються втулки для міцності. На Розкіс зверху встановлюється плита, яка служить для закріплення гідроциліндра і поворотного валу гідросистеми. Тяги гідросистеми модуля кріпляться на ведучий міст за допомогою крепленій.В плиті, розкосі і тязі сверлиться отвори, для скріплення цих деталей шпильками.

Тягово-причіпний модуль оснащений тим же робочим обладнанням, що і трактор МТЗ-82. Застосування виносної гідравлічної системи трактора дозволяє застосувати при виконання технологічної операції позиційно силовий регулятор, що забезпечує використання частини ваги знаряддя для збільшення зчіпного ваги пропонованого модуля. Отримання додаткових тягових зусиль дозволяє використовувати перспективні в тому числі напівнавісні широкозахватні або комбіновані знаряддя з тракторами меншого тягового класу. Розроблений тягово-причіпний модуль оснащений согласующим редуктором, від якого здійснюється привід його ведучих коліс і ВОМ.

Для пробного виїзду в поле на агрегаті необхідно провести ряд наступних регулювань робочих органів і вузлів:

підготовка причіпного пристрою модуля для агрегатування з трактором.
перевірка гідросистеми трактора та енергетичного модуля, щоб ніде не підтікали шланги.

установка ходу глибини ходу робочих органів: підстановкою підкладок ходу робітників під колеса культиватора та почерговим обертанням гвинтових механізмів, підйому коліс.

Автоматичне блокування вертикального шарніра транспортно-технологічного модуля

Призначена для автоматичного блокування вертикального шарніра ТТМ при оранці, на транспорті та ін роботах з метою забезпечення прямолінійності ходу МЕМ, передбачена можливість забезпечення примусового блокування вертикального шарніра при необхідності маневрування заднім ходом (при зчепленні з с.-г. машинами та ін.)

Автоматичне блокування складається з клапана блокування, 2-х гідроциліндрів, панелі управління зі встановленими на ній контрольної лампою, вимикачами і реле, з'єднувальних шлангів і електроприводів.

Електричний сигнал на розблокування при автоматичному блокуванні вертикального шарніра надходить від датчика АБД заднього моста енергомодуля, причому незалежно від того, чи включена АБД енергомодуля чи ні.

Клапан блокування кріпиться на пластині кронштейна і складається з корпусу, електромагніту, золотника, штовхача, пружини, пробки.

Через канали А і Б клапана з'єднані порожнини гідроциліндрів (лівого і правого), підживлення система здійснюється з гідросистеми трактора. Порожнина У клапана з'єднана шлангом з корпусом трансмісії трактора і призначена для зливу витоків масла.

Керований електромагнітом, золотник або перекриває порожнини А і Б (вертикальний шарнір блокований) або повідомляє їх (вертикальний шарнір розблокований). Вимикач встановлений на осі вертикального шарніра і взаємодіє з профільною частиною кронштейна, встановленого на трубі балансира.

При прямолінійному русі профільна частина кронштейна впливає на кульку вимикача і контакти його замикаються; при повороті ТТМ щодо трактора і контакти розмикаються.

Контрольна лампа, сигналізує про включення блокування вертикального шарніра.

Вимикач має три положення:

-Переднє: автоматичне блокування вертикального шарніра, при цьому при прямолінійному русі вертикальний шарнір буде блокований, так як клапан блокування перекриє канали, повідомляють порожнини лівого і правого циліндрів вертикального шарніра; при повороті рульового колеса трактора на 8 ° -10 ° датчик АБД заднього моста трактора , змонтований на Гурі розімкне ланцюг електромагніта клапана блокування і блокування вимикається.

-Середнє положення: блокування вертикального шарніра вимкнена і забезпечується поворот ТТМ в горизонтальній площині щодо трактора 30 °.

-Заднє положення: примусове блокування вертикального шарніра при русі заднім ходом (включається одночасно з вимикачем).

Положення вимикача, що використовується при маневруванні заднім ходом: --переднє: вертикальний блокується при будь-якому куті повороту відносно вертикального шарніра;

-Заднє: вимкнено; при цьому управління блокуванням вертикального шарніра здійснюється вимикачем.

Автоматичне блокування вертикального шарніра діє таким чином:

-Блокування виключена, масло з порожнин циліндрів перетікає через канали клапана блокування, забезпечуючи вільний поворот ТТМ щодо трактора; з метою гасіння виникають при наїзді на перешкоди і поворотах кутових коливань ТТМ відносно вертикального шарніра в магістралях, що сполучають різнойменні порожнини лівого і правого циліндрів встановлені замедлітельние клапани .

- Включена автоматична блокування; обмотка магніту управління золотником клапана блокування з'єднуються через вимикачі, реле, електричний ланцюг з датчиком АБД трактора; якщо датчик АБД включений, магніт пересуває золотник клапана блокування, перекриває його канали; шарнір блокується. Блокування при цьому можливе тільки при прямолінійному русі МЕМ (трактори та TIM), тобто коли контакти вимикача (датчика) замкнуті.

При повороті коліс трактора більш ніж на 10 ° ... 12 ° датчик АБД розмикає ланцюг, також знеструмлюється обмотка клапана блокування вертикального шарніра, і пружиною золотник перекладається у вимкненому положенні: вертикальний шарнір при цьому розблокується.

Блокування примусове. B цьому випадку обмотка магніту замикається на "+" джерела живлення, золотник перекриває канали клапана блокування і вертикальний шарнір блокується. Позиція використовується тільки одночасно з вимикачем - для маневрування заднім ходом.

Автоматичне блокування використовується на оранці, транспортних роботах для підвищення стійкості прямолінійності ходу, запобігання "складання" агрегату трактор - ТТМ та ін Примусове блокування при маневруванні заднім ходом використовується при русі заднім ходом по прямій, кривій траєкторії, зчепленні з СХМ.

Вертикальний шарнір ТТМ при цьому може бути заблоковано під будь-яким кутом - від 0 ° до 30 °. При цьому вимикач автоматичного блокування вертикального шарніра повинен бути встановлений в положення "примусове" (заднє). При закінченні маневрування заднім ходом вимикач повинен бути виключений. Заповнення системи автоматичного блокування вертикального шарніра ТТМ маслом здійснюється від додаткових виводів гідросистеми трактора T - I 42: для цього висновки системи блокування ТТМ з'єднуються за допомогою бистросоединяемие муфт шлангами з додатковими висновками гідросистеми трактора, після з'єднання рукоятка гідророзподільника використовуваної секції по черзі встановлюється в положення "підйом" і "опускання".

Таблиця 1. Технічна характеристика МЕМ-200

Показник	ЕМ	ТТМ	МЕС
Експлуатаційна маса без баласту, кг	5200	2380	7580
Розподіл зчіпного ваги, Н, по осях:
- Передня	18100	2300
- Задня	33900	21500
Дорожній просвіт, мм	460	470	460
Колія, м	1,4-2,1	1 ,4-2, 1	1 ,4-2, 1
Розмір шин	16-20	16,9 / 14-30	16,9 р38
Мінімальний радіус повороту, м	4,5	-	5,5-5,9
Габаритні розміри, мм	4548 x2050x x2975	3140 x2259x x1421	7320 x2295x x2975

2.2 Розрахунок і побудова тягових характеристик трактора МТЗ-82 з використанням енергетичного модуля і без нього

Для розрахунку передавального відносини трансмісії енергетичного модуля скористаємося коефіцієнтом кінематичного невідповідності:

(3.6)

де і - Відповідно теоретичні швидкості задніх ведучих коліс трактора і коліс енергетичного модуля.

Теоретичні швидкості задніх ведучих коліс трактора і коліс енергетичного модуля визначимо відповідно:

(3.7)

де - Кутова швидкість колінчатого валу двигуна;

- передавальне відношення трансмісії трактора;

- Передавальне відношення трансмісії енергетичного модуля.

З урахуванням останнього коефіцієнт кінематичного невідповідності буде дорівнювати:

(3.8)

Найкращі тягові показники трактора з енергетичним модулем можливі за умови, що коефіцієнт кінематичного невідповідності буде дорівнювати нулю. Тоді

(3.9)

Динамічні радіуси ведучих коліс трактора і коліс енергетичного модуля визначаємо за наступною формулою:

(3.10)

де і - Відповідно діаметр посадкового обода і ширина профілю колеса в мм.

Підставляючи, для прикладу, значення передатного відношення трансмісії для шостої передачі і значення динамічних радіусів отримаємо:

Враховуючи, що передавальне відношення трансмісії ВОМ одно , Тоді потрібне передавальне відношення мосту енергетичного модуля дорівнюватиме:

Таке передавальне відношення має ведучий міст автомобіля ГАЗ-52.

З урахуванням того, що маса енергетичного модуля становить визначимо максимальну дотичну силу тяги енергетичного модуля по зчепленню.

де _- Коефіцієнт зчеплення;

- Прискорення вільного падіння.

Використовуючи довідкові дані трактора МТЗ-82 готуємо вихідні дані для розрахунку на ПЕОМ тягових характеристик трактора і зводимо їх у таблицю 3.1. При розрахунку тягової характеристики трактора визначаємо для заданих значень і , Величини теоретичної та дійсної швидкості ( , ), Дотичній сили тяги і крюкові зусилля ( і ), Крюковою або тягової потужності , Питомої крюкові витрати палива у функції оборотів дизеля на кожній передачі і значення тягового ККД при номінальному навантаженні дизеля. Розрахункові формули мають вигляд:

(3.11)

(3.12)

де - Буксування.

При розрахунку буксування використовувалися формули, отримані шляхом апроксимації усереднених досвідчених кривих буксування для різних агрофонів. Для колісних тракторів:

; При > 0,5 (3.13)

; При y ≤ 0,5 (3.14)

де

Дотична сила тяги;

, (3.15)

Сила опору коченню трактора:

(3.16)

Крюкової зусилля:

(3.17)

Крюковая потужність:

, КВт (3.18)

Питома крюковою витрата палива:

; Г / кВт год (3.19)

Тяговий ККД:

; (3.20)

Таблиця 3.1. Вихідні дані для розрахунку на ПЕОМ

Найменування	Позначення	Величина
Номінальна потужність двигуна, кВт	N _ен	58,84
Номінальна частота обертання, об / хв	n _ен	2200
Номінальний питома витрата, г / кВт год	g _ен	238
Потужність знімається з ВОМ, кВт	N _ВОМ	39,62 30,93 17,96 9,84 9,41 9,08 7,83 7,41 0
ККД трансмісії	h _тр	0,867 0,866
ККД приводу ВОМ	h _вом	0,881 0,908
Радіус ведучого колеса, м	r _до	0,725
Кількість передач	z	8
Передавальні числа трансмісії	i _тр	241,95 142,1 83,53

68,0 57,43 49,06 39,94 33,73
Маса трактора, т	m _е.	3,2
Коефіцієнт зчеплення	j _сц	0,7
Коефіцієнт кочення	f	0,09
Коефіцієнт зчіпний маси	l _до	1

3.3 Розрахунок операційних карт

3.3.1 Розрахунок операційної карти для агрегату МТЗ-82 + ПЛН-3-35

Вихідними даними для розрахунку операційної карти служать наступні характеристики виробничих умов:

Площа поля - 133га.

Довжина гону - 350м.

Аерофон - стерня.

Культура - озиме жито.

Для оранки стерні застосовуємо трактор МТЗ-82 в агрегаті з плугом ПЛН-3-35 з шириною захвату 1,05 м.

Таблиця 3.3.1 - Техніка-економічна характеристика трактора МТЗ-82

Показники	Передачі трактора
	3	4	5	6
Тягова потужність N _max, кВт	13,5	22,6	26	29,4
Тягове зусилля Р _н, кН	14,7	14,55	11,87	13,8
Робоча швидкість; км / год	3,3	5,6	7,35	8,9

Визначаємо вагу плуга, що припадає на один корпус:

(2.1)

де -Вага плуга, Н;

-Кількість корпусів, шт.

Тяговий опір одного корпусу.

(2.2)

де - Глибина, м;

- Ширина захвату, м;

-Питомий тягове опору;

g _кор. - вага на один корпус плуга, Н;

- Коефіцієнт .

(2.3)

Коефіцієнт використання сили тяги.

(2.4)

де - Тягове зусилля.

- Коефіцієнт використання сили тяги трактора .

Таким чином обробка повинна проводитись на четвертій передачі зі швидкістю 5,6 км / ч. Можливо працювати на п'ятій передачі зі швидкістю 7,35 км / ч.

Зниження продуктивності з - за неодружених ходів на поворотах залежить не тільки від кінематичної характеристики або форми повороту, але і від способу руху. Радіус повороту R = 6м.

Номінальна ширина поворотної смуги.

(2.5)