Определение параметров агрегата для посева сахарной свеклы Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТА ДЛЯ ПОСЕВА САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

А.Н. Репетов, В.В. Ермаков

Аннотация. В работе приведена методика определения параметров агрегата для посева сахарной свеклы.

Ключевые слова: посевной агрегат, высевающий аппарат, бункер для семян, ширина захвата, рабочая скорость, норма высева, производительность, энергозатраты.

Для посева сахарной свеклы применяются сеялки с пневматическим и механическим высевающими аппаратами. Ширина захвата агрегатов составляет 5,4; 8,1 и 10,8 м. Вместимость бункеров для семян отечественных сеялок находится в пределах 3,36... 6,72 дм3.

Однако, ширина захвата, вместимость бункеров агрегата и рабочая скорость движения не в полной мере увязаны с длинами гонов полей, нормами высева и нуждаются в дальнейшей научной проработке. Поэтому повышение производительности посевных агрегатов, уменьшение энергозатрат и денежных средств на их эксплуатацию возможно при определении параметров агрегата.

Производительность агрегата определяется по известному уравнению[1]:

Ж = 0,1-Вр-ур-Т,

где ВР - рабочая ширина захвата, м;

Ур - рабочая скорость, км/ч;

т - коэффициент использования времени смены.

Механическая работа, производимая тепловыми энергетическими средствами, получается за счет тепловой энергии расходуемого топлива. Поэтому выбор размеров агрегата для посева сахарной свеклы предлагается определять с учетом полных энергозатрат.

Полные удельные энергозатраты (АПОЛ, Дж/га) определяются по затратам тепловой энергии топлива (по формуле профессора Репетова А.Н.) [2]:

,8 От- Кы (2)

Ж ’

: 0,428-108

где От - расход топлива, кг/г;

Ж - производительность агрегата, га/г;

КЫ - коэффициент использования мощности. Тогда:

4,28- 108 ОтКЫ

АПОЛ = „ “ ,

Вр - Ур - Т

(3)

Часовой расход топлива определяется по известной формуле:

Ее'^е' К_Ы_, (4)

от =■

103

где Ее - удельный расход топлива, г/кВт-ч;

Ые - эффективная мощность двигателя, кВт. Полезная мощность на работу агрегата равна:

Ыт = Ые ■ щ,

где щт - тяговый КПД трактора.

Отсюда:

N = ; Ы = Кс'Ур

Лт

3,6

(5)

(6)

где Кс - сопротивление сеялки, Кн. Оно определяется по формуле:

Кс = К0 -[1 + ДУр (Ур - У„)+де(е - а,)] - Вр ,(7)

где К0 - удельное сопротивление сеялки при скорости у0=5 км/ч [2];

Дур, Д<2 - коэффициенты, соответственно учитывающие влияние скорости и вместимости бункеров сеялки для семян на тяговое сопротивление сеялки, в сотых долях на один км/ч и на один м3;

2 и а, - соответственно текущее и базовое значения вместимости бункеров для семян, м3.

Тогда:

0 = Ее' Кс' ур' Кы = Ее ■ ур ■ Кы ■ К0[1 + Аур (ур - У0) + АОкО.-0.6 )] - Вр (8)

т 3600- щт 3600- щ ’

Подставляя выражение (8) в уравнение (3), найдем: = 4,28- 105 - Ее - Ур - Кы -К0[1+АУрУ -у0)+А6(6-й)] (9) 3,6-щт- Н - т ’

где Н - норма высева семян, т/га.

Коэффициенты использования времени смены определяются по формуле с учетом формул (1), (3), т.е.:

А =-

ЛПОЛ ~

Т = -

ТПЗ + ТОРГ +тм +тф 3

1

-+-

1 1

—+—+-

1

-+-

Т

Т

Т

(10)

- 4

у ДБ ‘'ТО

где коэффициенты:

тПЗ - подготовительно-заключительного времени; тДБ - использования времени движения; (1)

тТО - времени технологического обслуживания; тУ - времени технологического обслуживания агрегата в борозде;

тУНТП - времени устранения нарушений технологического процесса;

тН - времени простоя по технологическим причинам;

тОРГ, тМ, тФ - учитывающие простои посевного агрегата по организационным неполадкам, метеорологическим и физиологическим условиям.

Из анализа уравнений (1). (10) и хронометражных наблюдений, проведенных за работой агрегатов на посеве сахарной свеклы в хозяйствах Курской области видно, что от изменения ширины захвата, скорости движения агрегата и вместительности бункеров для семян зависят коэффициенты тДБ и тТО. При посеве сахарной свеклы на постоянной скорости движения агрегата остальные частные коэффициенты времени смены изменяются незначительно. Поэтому примем их постоянными и обозначим через:

С ■

: ТПЗ + ТОРГ +тм +тф 3;

d —---+ -

-+---------4,

1У 1УНТП 1Н

и подставив в формулу (2.10), получим:

Т = -

С ' ТДБ + ТТО

ТДБ + ТТО + ^ - ТДБ

Т

(11)

ТО

Зависимость времени работы ТР и заправки ТТ агрегата семенами от вместимости бункеров 2 (в м3) имеет следующий вид:

10'а-у (12)

В„

- Н'

Т = 1 т

(13)

где у - плотность семян, т/м ;

ЖЗ - часовая производительность на заправке сеялок, т/г.

1

У

На основании [2]:

ТДБ

Тс

ЧО

(14)

(15)

где ТХХ - время поворота агрегата в конце гона. Экспериментальными исследованиями нами установлено, что рост вместимости бункеров для семян у навесных сеялок не влияет на время поворота агрегата. Тогда:

10-б-у

ТДБ =

10-б- у+ Бр -ур -Н -ТХХ

10-ЖЗ-б-у

10-ЖЗ - а-У+ Бр - ур- Н

10 - Ж3 - б - у - С

(16)

(17)

(18)

(10 - Ж3 - б - У+Бр - Ур Н)+Жз (10-б-у+бр - ур- Н - ТХХ) +10-Ж3 б - У-ё

Отсюда:

А 4,28. 104 • Ее • К0[1+АУр(Ур -у0)+Аб(б~а)].. (19)

ПОЛ 3,6-• Н-у- Ж3-с-б

х[10 - б - У-ЖЗ + Вр- ур- Н+10 - ё-у- ЖЗ - б+Ж3 (10 - б-У+Вр- ур- Н-тхх)]

Дифференцируя уравнение (19) ёАпол = 0 и решая

ёб

его, найдем вместимость бункеров сеялки:

б = \ВГ- Ур- Н - (1 + Жз - тхх)-[1 + АУр (Ур - Ур)-Аб - бр ] (20)

б \ 10-Аб-у-Ж3 (2 + ё) ’

Рациональная ширина захвата посевного агрегата определяется опытным путем.

Список использованных источников

1 Веденяпин, Г.В. Эксплуатация машинно-тракторного парка / Г.В. Веденяпин, Ю.К. Киртбая, М.П. Сергеев.-М.: Колос, 1968. - 343 с.

2 Репетов, А.Н. Полные энергозатраты: критерий выбора тракторов в хозяйствах / А.Н. Репетов // Трактора и сельскохозяйственные машины. - 1994.- №10.-С. 17-21.

Информация об авторах Репетов Андрей Николаевич, доктор технических наук, профессор кафедры транспортных систем и эксплуатации машинно-тракторного парка ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».

Ермаков Владимир Владимирович, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», уоуа_егшакоу@шаП. ги

т=