Эксплуатация машинно-тракторного агрегата

Состав агрегата на выполнении операции: создание лесных культур на площадях с дренированными почвами (СЛГ-1А + ЛХТ-55).

Тягово-эксплуатационные расчёты Целью выполнения инженерных расчётов является подтверждение совместимости машины и трактора.

Необходимо выполнить четыре инженерных расчёта для нового агрегата (ЛХТ-55 + СЛГ-1А):

• 1)Расчёт тягового сопротивления машины.
• 2)Расчёт тягового баланса трактора.
• 3)Расчёт баланса мощности трактора.
• 4)Расчёт эксплуатационных показателей сравниваемых агрегатов.

Расчет тягового сопротивления машин Сопротивление машин для посадки леса.

Rм= Gм *f +K1 * a *b*n,.

где Gм— вес машины, Н;

f— коэффициент сопротивления передвижению [Прил. 8, п.1];

K1-удельное сопротивление почвы резанию, Н/смІ;

а — глубина хода сошника, см;

b — ширина посадочной щели, см;

n — число посадочных секций, шт.

Rм= 12*0,70+5,5*30*10*1= 1658 Н =1,7 кН Расчет тягового баланса трактора При движении агрегата трактор преодолевает не только сопротивление машины RМ, совершая полезную работу, но и другие сопутствующие силы сопротивления. В общем случае силовое равновесие выражается уравнением тягового баланса трактора:

Рк= Рf ± Pi ±Pj + Pw +Pкр, кН Рк — потребная движущая (касательная) сила тяги трактора, кН;

Рf — сила сопротивления качению трактора, кН;

Pi — сила сопротивления движению на уклонах местности, кН;

Pj — сила инерции, кН;

Pw — сила сопротивления воздуха.

Pкр — тяговое (крюковое) усилие, кН;

Рf = fк · Gт · cos б.

fк — коэффициент сопротивления качению трактора (МУ Приложение 8. п.3].

fк = 0,15.

Gт — вес трактора, кН (МУ Приложение 7 п.1).

Gт = 95 кН.

i — уклон местности (смотрим в задании).

б =10.

Рf = 0,15 · 95 · cos 10= 14,4 кН.

Pi= ±Gа · i.

Gа = Gт + Gа — вес агрегата, трактора, машины, кН.

Gа = 95+12=107кН.

i = sin б — величина уклона местности (МУ Приложение 8 п.4).

i =0,176.

Pi= ±Gа · i = 107 · 0,176= 18,8 кН.

Pj = ±Ма · j= Ga /g· j.

Ма = Ga /g

j — линейное ускорение, м/сІ (в расчете принять движение с разгоном j = 1 м/сІ);

g — ускорение свободного падения (9,8 м/сІ);

Pj = 107/9,8· 1= 10,9 кН.

Pкр = (1,25 … 1,5) · Rм.

Rм — тяговое сопротивление новой машины.

Rм =Gм· f+K1·a·b·n=12·0,70+5,5·10·30·1=1658Н=1,7кН.

(1,25…1,5) — коэффициент увеличения; учитывает неоднородность почвенной среды и то, что тяговое сопротивление машины является только лишь частью силы тяги на крюке трактора.

Pкр = 1,5 · 1,7 = 2,6 кН Рк = 14· +18,8+10,9+0+2,6= 46,3 кН Сравниваем потребное значение движущей силы тяги с допускаемыми величинами. Работа агрегата будет обеспечена при соблюдении условия :

[Рсц ]? Рк? [Рк ].

где [Рсц] = Gт · µ — допускаемое значение силы тяги, ограничиваемое силой сцепления движителя с почвой;

Gт — вес трактора, Н.

µ — коэффициент сцепления гусениц с почвой [МУ Прил. 8 п.3].

µ = 0,8.

[Рк] - допускаемое значение силы тяги, ограничиваемое мощностью двигателя трактора на принятой передаче.

[Рк] = 54 кН [МУ прил. 7 п.1].

[Рсц ] = 95 · 0,8= 76кН.

76? 46,3? 54.

Условие выполняется, следовательно, с данной маркой.

трактора можно использовать вводимый агрегат.

Вывод : Потребная движущая сила тяги ниже допустимого значения силы тяги ограниченной мощностью двигателя трактора и ниже значения силы тяги ограничивающей сцепления трактора с почвой, следовательно работа трактора обеспечена.

Оцениваем степень загрузки трактора по коэффициенту использования его силы тяги:

где [Рт] - сила тяги, взятая по наименьшему значению [Р_к] или [Рсц].

Кисп=2,6/(54-(14+18,8+10,9))=0,25.

Оптимальным коэффициентом использования силы тяги трактора считается такой, значение которого составляет 0,85−0,95.кН, следовательно Кисп не является оптимальным.

Вывод: Коэффициент использования силы тяги значительно ниже оптимального значения, следственно степень загрузки двигателя трактора слишком мала.

Тяговое сопротивление лесопосадочной машины состоит из сил сопротивления при ее перемещении, сопротивлений сошников с заделывающими органами, сил трения в передаточных механизмах, привода посадочного аппарата и автомата подачи сеянцев. Оно зависит в основном от конструкции и массы лесопосадочной машины, типа почвы и ее состояния во время работы.

В данном случае лучше всего взять менее мощный трактор.

Расчет баланса мощности трактора Рассчитываем потребную мощность двигателя N_e и её затратные составляющие из уравнения баланса мощности:

N_e = N_тр + N_f + N_б ± N_i ± N_j + N_кр, кВт,

N_е — потребная (расчетная) эффективная мощность двигателя, кВт.

N_тр = [N_е]· (1-з_тр), кВт — мощность механических потерь в трансмиссии, кВт.

[N_е] - паспортная эффективная мощность двигателя, кВт [МУ прил. 7 п.1].

[N_е] = 58,8 кВт з_тр — КПД трансмиссии (для гусеничных тракторов з_тр=0,86−0,88)(см. Приложение 8)

N_тр = 58,8 · (1−0,88) = 7,06 кВт.

N_f = Р_f · V·_, кВт — мощность, расходуемая на самопередвижение трактора, кВт.

V — скорость движения агрегата, м/с.

N_f = 14,4· 0,7 = 10 кВт.

N_б = ([N_е] - N_тр)· д, кВт — мощность, затрачиваемая на буксование ведущих колёс или гусениц трактора д — коэффициент буксования (при работе с тяговой нагрузкой), д=0,02−0,06 — для гусеничных тракторов;

N_б = (58,8 — 7,06) · 0,06 = 3,1 кВт.

N_i = ± Р_i · V, кВтмощность, расходуемая на преодоление подъёма.

N_i = 18,8 · 0,7 = 13,2 кВт.

N_j = ± Р_j · V_, кВт — мощность, необходимая для преодоления сил инерции агрегата,.

Nj = 10,9 · 0,7 =7,6 кВт.

N_кр = Р_кр· V_, кВт — мощность, расходуемая на тягу агрегатируемой машины,.

N_кр = 2,6 · 0,69 = 1,8 кВт Так как предыдущие расчеты были проведены в кН, то при расчетах сразу получаются кВт. Силы Р_f, Р_i, Р_j, Р_кр взяты из расчета тягового баланса.

N_e = 7,06+10+3,1+13,2+7,6+1,8= 42,8 кВт Сравните вычисленную потребную мощность N_e с паспортной мощностью двигателя [N_e]: должно быть N_e? [N_e].

[Ne] = 58,8 кВт.

42,8? 58,8.

Вывод: мощность трактора достаточна для работы с орудием, следовательно не требуется внесение ни каких технических изменений.

Также определяем тяговый КПД трактора по степени использования эффективной потребной мощности двигателя:

тяг= 1,8/42,8= 0,04.

По степени использования тяговый КПД трактора не считается нормальным, т. к нормальным считается:[_тяг] = 0,7−0,75.

Вывод: Из расчета баланса мощности трактора видно, что нормальная нагрузка трактора не получается, степень загрузки двигателя трактора ЛХТ-55 слишком мала. Необходимо увеличить нагрузку на трактор.

Пути решения:

КПД тяговый зависит от:

• -потерь мощности в трансмиссии при буксовании,
• — самопередвижении,
• — при подъеме на уклон,
• — степени загрузки.

Потери мощности трактора обусловлены потерями силы тяги или потерями скорости. Потери в трансмиссии и на буксование составляют скоростные потери, на передвижение трактора и на преодоление подъема — силовые.

Следовательно лучше всего данный трактор поменять на менее мощный.

Расчет эксплуатационных показателей агрегата а) Расчет производительности агрегата Производительностью агрегата называется количество работы (км, га, м³ и в других единицах), выполненное им за единицу времен (час, смену, сезон). Наиболее удобной для сравнения агрегатов и легко переводимой в другие единицы является производительность, измеряемая в линейных единицах, в км/ч, км/см.

При характеристике техники используют следующие виды производительности в линейных единицах:

• — W_о = V_ср— за час основного времени, км/ч,
• — W_см = W_о· К_см = V_ср· К_см — за час сменного времени, км/ч,
• — W_эк = W_о· К_эк = V_ср· К_эк — за час эксплуатационного времени,

где V_ср — средняя скорость движения агрегата в течение смены, км/ч;

V_ср = 2,2 км/ч (см. в прилож 7 МУ)

К_см= Т_о/Т_см — коэффициент использования времени смены, где Т_о — время основной, полезной работы, ч; Т_см= 8 ч — продолжительность смены .

К_см — 0,5.

К_эк — коэффициент использования эксплуатационного времени, он дополнительно учитывает все простои агрегата, связанные с устранением его технических отказов (в КР условно принята высокая техническая надёжность техники, т. е. К_см=К_эк).

Для нового агрегата: Wсм = 2,2 · 0,5 = 1,1 км/ч.

Wэк = 2,2 · 0,5 = 1,1 км/ч.

Wсм = 0,1· Впр · Vср · Ксм = 0,1 · 5,6 · 2,2 · 0,5 = 0,6 га/ч (за час сменного времени).

Wсм = 0,1· Впр · Vср · Ксм · Т = 0,1 · 5,6 · 2,2 · 0,5· 8 = 5 га/см (за смену).

Для базового агрегата: Wсм = 0,06 км/ч.

Wсм = 0,06 · 8 = 0,5 га/см б) Расчет расхода горюче-смазочных материалов Экономичность тракторного агрегата в значительной степени определяется расходом горюче-смазочных материалов (ГСМ) на единицу работы. Затраты на ГСМ составляют около 25% всех эксплуатационных расходов.

Для расчёта расхода ГСМ необходимо знать время работы двигателя трактора на основных режимах в течение смены: рабочий ход, движение без нагрузки (машина находится в транспортном положении) и работа двигателя вхолостую (на остановках), — и нормативы расхода на этих режимах.

С определённым допущением сделайте расчёт расхода ГСМ в КР по следующей формуле:

Мт = (qр· Ксм/Wсм)·(2 — Ксм),.

где М_т — расход ГСМ на единицу работы, кг/км;

q_р — часовой расход дизельного топлива на рабочем режиме, кг/ч (q_р? 12,0−15,0 кг/ч — для ЛХТ-55)

К_см — коэффициент использования времени смены;

W_см — производительность за час сменного времени, км/ч.

Новая: М_т =(12· 0,5/0,6) · (2−0,5) = 15 кг/км Правила агрегирования.

Машинно-тракторным агрегатом (МТА) называется совокупность трактора и одной или нескольких рабочих машин, соединенных с ним непосредственно или при помощи сцепки, подготовленных для производства лесохозяйственных работ одной из технологических операций с соблюдением агролесотехнических требований.

В данном курсовом проекте агрегируется трактор ЛХТ-55 с лесопосадочной машиной СЛГ-1А.

Лесохозяйственный трактор ЛХТ-55 тягового класса 30 кН предназначен для выполнения различных лесохозяйственных и лесокультурных работ. Двигатель дизельный СМД-14Н. Ходовая часть гусеничная с эластичной подвеской. Трактор оборудован механизмом задней навески, задним ВОМ и самосвальным кузовом.

Вал отбора мощности приводится во вращение от коробки передач через два карданных вала и редуктор.

Кузов металлический объемом 1,8 м³. Задний борт кузова открывается вовнутрь, что улучшает видимость при агрегатировании трактора с навесным лесохозяйственными машинами.

Лесопосадочная машина СЛГ-1А служит для посадки сеянцев хвойных пород по микроповышениям в форме гряд на вырубках с временно переувлажненными почвами.

Машина состоит из следующих частей: подвижная рама, комбинированный сошник, стабилизирующие катки, посадочный аппарат с механизмом привода, уплотняющие катки, балластный ящик, ящик для посадочного материала, кабина, два сиденья для сажальщиков, сигнализация и опорные стойки.

В зависимости от вида выполняемой работы МТА является лесопосадочной.

По принципу соединения рабочей машины с трактором тип соединения навесной.

Навесное устройство состоит из нижних и верхней тяг, раскосов, соединяющих нижние тяги с подъемными рычагами, и натяжных звеньев или ограничительных цепей. Навесное устройство присоединено к трактору с помощью подъемно-присоедини тельного механизма, куда входят подъемный вал, подъемные рычаги, рычаг цилиндра и силовой цилиндр.

Машинно-тракторные агрегаты с навесными орудиями (машинами), по сравнению с прицепными, имеют преимущества:

• * меньшую массу орудия и более простую конструкцию, которую легче обслуживать;
• * меньшее тяговое сопротивление (до 10%) при выполнении работы;
• * лучшие сцепные свойства трактора благодаря увеличению массы, приходящейся на ходовую часть;
• * меньшие затраты времени и топлива за счет уменьшения длины холостых ходов на повторных полосах на концах гонов;
• * более легкое управление орудиями в процессе выполнения работы, повышенную маневренность и возможность применения на небольших площадях.

В навесном МТА вся масса машины передается на ходовую часть трактора и имеет трехточечное соединение с ним.

Способ присоединения трехточечный.у трехточечного навесного устройства с корпусом трактора соединяются две нижние тяги при помощи шарниров и верхняя тяга посредством шарнира. Благодаря этому нижние тяги образуют с рамой орудия трапецию, препятствующую отклонению орудия от продольной оси трактора.

Во время работы трактора с навешенной машиной (орудием) рычаг распределителя должен находиться в положении «Плавающее». Плавающее положение используют при работе трактора с навесными машинами, оборудованными опорными колесами, особенно с плугами.(Рис.7).

Рисунок 7 — Соединение трактора с плугом (рычаг распределителя поставлен в положение плавающее).

Лесопосадочный агрегат должен быть маневренным и копировать рельеф: при работе на открытых площадях обеспечивать прямолинейность рядков, высаженных культур.

По типу привода рабочих органов машины мобильные МТА является тяговым.

По числу технологических операций, выполняемых за один рабочий ход, МТА подразделяются является простым.

Простые МТА состоят из трактора и одной или нескольких орудий, выполняющих однотипную операцию, например посадку сеянцев. 4].

Правила работы агрегата В данном курсовом проекте агрегируется трактор ЛХТ-55 с лесопосадочной машиной СЛГ-1А.

При подготовке лесопосадочных машин к работе определяются число и тип сошников (комбинированный), их глубина хода (30 см), шаг посадки (0,75) и возможная скорость движения (скорость МТА 2,2 км/час), рабочая ширина захвата, так как все это влияет не только на качество посадки, но и непосредственно на тяговое сопротивление лесопосадочной машины.

Снизу на раме устанавливают при посадке саженцевсошник.

При движение машины сошник образует посадочную щель глубиной до 30 см.

Шаг посадки определяют числом захватов на диске посадочного механизма.

Лесопосадочный агрегат должен быть маневренным и копировать рельеф: при работе на открытых площадях обеспечивать прямолинейность рядков, высаженных культур.

Для присоединения навесных машин позади трактора служат специальные шарнирные рычажные четырехзвенные механизмы — так называемые навесные устройства, которыми снабжаются все тракторы.

Скорость движения лесопосадочной машины ограничивается в основном возможностями подачи саженцев операторами за одну минуту и шагом посадки.

Производительность за 1 ч основного времени составляет 0,6 км. Производительность за смену 5 га. Глубина хода сошника 30 см. Масса агрегата 107 кН.

Для трактора ЛХТ принята 1 передача. Скорость движения трактора 2,4 км/час. Скорсть движения МТА 2,2 км/час.

В процессе работы лесопосадочная машина выполняет тщательную подготовку земельного участка для высадки саженцев. Далее осуществляется процесс подачи ростков в специально захватывающий отсек и транспортировка саженцев на место посадки, с сопутствующим уплотнением корневой системы будущих деревьев в заранее обработанной почве. Для выполнения поэтапных операций в машине предусмотрена поочередная работа отдельных узлов.

Сошник создает посадочную канаву в грунте и предупреждает преждевременное засыпание щели для саженцев. Корни будущего дерева, помещенные в посадочную канаву, засыпаются землей при помощи боковых гребней машины. Уплотнение верхнего слоя почвы вокруг корней саженца выполняется специальными катками. В заключительном этапе рассаживания древесных культур с использованием легкого боронного приспособления, почва вокруг саженцев взрыхляется, что предупреждает снижение уровня испарения влаги.

Техническое обслуживание машины Для ЛХТ-55:

Периодическое техническое обслуживание включает следующие виды: ежесменное техническое обслуживание (ЕТО); техническое обслуживание № 1 (ТО-1), № 2 (ТО-2), № 3 (ТО-3); сезонное техническое обслуживание (СТО); периодический технический осмотр, ремонт.

Ежесменное техническое обслуживание выполняется в начале или в конце смены непосредственно на месте работы агрегата или на пункте технического обслуживания лесхоза. Оно заключается в проверке крепления нарушенных узлов и деталей, устранении подтекания масла, воды, топлива, электролита, в осмотре состояния трактора, очистке его от пыли и грязи. От качества ЕТО тракторов, работающих в лесу, во многом зависит продолжительность работы агрегата.

Техническое обслуживание № 1 осуществляется через каждые 125 мото-часов работы трактора, включает операции ежесменного технического обслуживания и дополнительные по проверке и подтяжке нарушенных креплений, проверке и регулировке механизмов трактора, смазыванию сборочных единиц. ТО-1 проводится на пункте технического обслуживания лесхоза.

Техническое обслуживание № 2 предусматривает ежемесячное техническое обслуживание и обслуживание № 1, осуществляется через 500 мото-часов работы. В него входят смена масла и промывка картера, диагностирование технического состояния трактора. ТО-2 проводится на пункте технического обслуживания лесхоза.

Техническое обслуживание № 3 выполняется после 1000 мото-часов и содержит все вышеназванные виды технического обслуживания и дополнительные по безразборной проверке технического состояния трактора. При ТО-3 определяется возможность дальнейшей работы как отдельных узлов, так и всей машины.

Сезонное техническое обслуживание производится 2 раза в году при подготовке трактора к весенне-летнему и осенне-зимнему периодам работы. Дополнительно к вышеуказанным видам работ выполняются замена масла в соответствии с сезоном, изменение плотности электролита в аккумуляторных батареях, промывка системы охлаждения двигателя и ряд других мероприятий по нормализации теплового режима при работе трактора.

При техническом обслуживании тракторов применяются типовые технологические карты и инструкции по выполнению и организации обслуживания. Периодичность, продолжительность и трудоемкость технических уходов за тракторами приводятся в справочной литературе.

Технический осмотр осуществляется один или два раза в году по графику. В результате осмотра устанавливаются техническое состояние машины, возможность дальнейшей ее работы потребность в ремонте. Перед техническим осмотром проводится очередное техническое обслуживание машин и составляется документация по использованию и техническому обслуживанию.

Ремонт машин необходим для восстановления их работоспособности и устранения неисправностей. Различают текущий и капитальный ремонт.

При текущем ремонте заменяют поврежденные или износившиеся узлы на исправные. Одновременно с заменой и ремонтом сборочных единиц проверяют техническое состояние машины и устраняют неисправности. Текущий ремонт выполняется по потребности в мастерских самого хозяйства.

Наиболее широко распространен агрегатный метод ремонта машин при котором изношенные детали или узлы заменяются восстановленными или новыми. Этот метод сокращает простои, повышает качество ремонта, исключает необходимость капитального ремонта.

Капитальный ремонт предусматривает полную разборку машины, замену и ремонт всех изношенных деталей и агрегатов, сборку. После капитального ремонта машина подвергается комплексной проверке и обкатке.

Для СЛГ-1А:

Для технического обслуживания лесохозяйственных машин разработаны технологические карты по каждой марке. Техническое обслуживание подразделяется на ежесменное, периодическое (для сложных машин) и сезонное.

Ежесменное техническое обслуживание лесохозяйственных машин осуществляется одновременно с техническим обслуживанием тракторов с которыми они агрегатируются, и заключается в наружной очистке от почвенных, растительных и древесных остатков, осмотре узлов и креплении, устранении обнаруженных неисправностей.

Периодическое техническое обслуживание лесохозяйственных машин проводится через 60 ч работы и состоит из операции ежесменного технического обслуживания и проверки всех наружных креплений необходимой регулировки механизмов и смазывания узлов Послесезонное техническое обслуживание выполняется после окончания каждого вида лесохозяйственной работы. При этом производится проверка комплектности машин, замена или ремонт деформированных деталей, разборка, промывка и смазывание узлов, покраска деталей. Машины, прошедшие послесезонное техническое обслуживание устанавливаются на хранение до следующего рабочего сезона. 4].

Правила безопасности при проведении работ К работе на лесопосадочной машине допускаются рабочие, прошедшие инструктаж по технике безопасности. При обслуживании агрегата назначается старший, который следит за выполнением инструкций по технике безопасности.

Перед началом работы рабочие-сажальщики обязаны надеть спецодежду (фартук), головной убор и при необходимости предохранительные приспособления (респиратор, наушники и т. д.).

Движущиеся и вращающиеся части машин должны быть ограждены защитными кожухами, сигнальная система находиться в исправном состоянии, рычаги управления рабочими органами машин и орудий иметь надежные фиксирующие устройства.

К эксплуатации не допускаются лесопосадочные машины, переоборудованные и изготовленные в порядке рационализации без предварительных испытаний. Перед началом работы проверяют техническое состояние машины, и производится опробование. На участках следует установить направление движения агрегата, выделить поворотные полосы, выявить и ликвидировать препятствия. Опасные места обозначить вешками. Во время работы требуется особая внимательность во избежание наездов на пни, камни, порубочные остатки. Устранять неисправности следует при полной остановке трактора, заглушенном двигателе на опущенной на землю пли специальную подставку машине.

Крутые повороты и развороты следует производить при транспортном положении лесопосадочной машины. Места для разворотов агрегата не должны иметь препятствий. Преодолевать препятствия следует на первой передаче. Перед началом движения подается звуковой сигнал, надо убедиться, что поблизости нет людей и опасности задеть препятствие.

Агрегат должен быть укомплектован аптечкой. После завершения работы машину следует поставить на хранение и провести техническое обслуживание. [5 ].