Сырбаков А.П., Корчуганова М.А. Диагностика и техническое обслуживание

Подождите немного. Документ загружается.

работе агрегата, ч;

ПЗ

– время, затраченное на выполнение подготовительно-

заключительных операций, ч;

– время остановок на технологическое обслуживание агрегата, ч;

– время на техническое обслуживание агрегата, ч;

– потери времени на устранение технических и технологических

отказов, ч;

– время простоя на отдых и личные надобности операторов, ч.

Рис. 6.2. Баланс времени смены

Для аналитического выражения баланса времени смены установим

следующие обозначения коэффициентов:

= Т

/ Т

СМ

– общий коэффициент использования времени смены;

ДВ

= Т

/ (Т

+ t

) – коэффициент использования времени движе-

ния;

= (Т

СМ

– t

) / Т

СМ

– частный коэффициент использования време-

ни смены, учитывающий остановки по технологическим причинам;

= (Т

СМ

– t

) / Т

СМ

– частный коэффициент использования време-

ни смены, учитывающий остановки для проведения ТО.

= (Т

СМ

– t

) / Т

СМ

– частный коэффициент использования време-

МТА

ни смены, учитывающий остановки на устранение технических и техно-

логических отказов;

= (Т

СМ

– t

) / Т

СМ

– частный коэффициент использования време-

ни смены, учитывающий простои по различным причинам.

Установим связь между общим и частным коэффициентами вре-

мени смены:

дв

(

– 3),

или в общем виде уравнение можно записать:

nдв

Уравнение, представленное в общем виде, может служить для

анализа баланса времени по хронометражным данным исследований ра-

боты МТА. Числовые значения коэффициента на основных операциях

приведены в таблице 6.2.

Определение наработки МТА в условных эталонных гектарах

За условный эталонный гектар (у.э.га) принят объем работы, соот-

ветствующий одному гектару вспашки в принятых за эталонные усло-

вия: удельное сопротивление 50 кН/м

, скорость движения 5 км, на глу-

бину вспашки 0,20–0,22 м, стерня озимых зерновых (на среднем

суглинке), влажность почвы 20–22%, склон до 1 , поле прямолинейной

конфигурации при длине гона 800 м, высота над уровнем моря до 200 м,

каменистость и препятствия отсутствуют.

С понятием у.э.га взаимосвязано понятие «условный эталонный

трактор» (у.э.тр). Под у.э.тр подразумевается трактор, обеспечивающий

агрегату производительность в 1 у.э. га за один час сменного времени.

Такую производительность в среднем можно получить на базе трактора

ДТ-75.

Коэффициенты перевода

эт

тракторов основных марок в эталон-

ные приведены в табл. 17.

Приведенные коэффициенты перевода по физическому списку соот-

ветствуют часовой производительности трактора на вспашке в эталонных

условиях:

эт

Ч Э

(у.э.га).

Таблица 6.2

Значение коэффициента на основных операциях

в зависимости от длины гона L

Операции

Тип трак-

тора, ком-

байна

при длине гона L

200

300

400

500

1000

1500

2000

1. Вспашка

Колесный

0,64

0,70

0,76

0,80

0,86

0,88

0,90

Гусеничный

0,61

0,68

0,75

0,78

0,81

0,84

0,85

2. Культива-

ция, боронова-

ние, дискова-

ние, лущение

Колесный

0,67

0,72

0,77

0,81

0,84

0,87

0,89

Гусе-

ничный

0,71

0,73

0,76

0,80

0,82

0,84

0,86

3. Посев зерно-

вых и внесение

удобрений

Колесный

Гусеничный

0,64

0,60

0,68

0,63

0,73

0,67

0,78

0,70

0,82

0,73

0,85

0,76

0,86

0,78

4. Посев про-

пашных

Колесный

0,62

0,66

0,71

0,76

0,80

0,82

0,84

5. Кошение

трав

Колесный

0,76

0,78

0,80

0,82

0,84

0,86

0,88

6. Скашивание

трав

Колесный

0,72

0,74

0,76

0,78

0,80

0,81

0,82

Объем тракторных работ в физических гектарах переводят в ус-

ловные эталонные по числу выполненных нормосмен в соответствии с

формулой:

У.Э

= К

НС

СМ Э

, у.э.га,

а число нормосмен К

нс

определяют следующим образом:

НС

= / W

СМ Н

где – объем тракторных работ в физических га;

СМ Н

– сменная норма выработки агрегата в физических га.

Общий объем работы, выполненной трактором данной марки на

различных операциях за определенный период, равен:

ЭСМiНС

, у.э. га ,

где n

– число видов работ;

HC i

– число выполненных сменных норм на i-й работе.

Пути повышения производительности МТА

Наибольшего эффекта повышения производительности агрегатов

можно добиться только при комплексном учете всех основных дейст-

вующих факторов. Прежде всего уже на стадии конструирования должны

быть заложены прогрессивные принципы высокопроизводительной рабо-

ты агрегатов: выбраны оптимальные параметры, обеспечена высокая на-

дежность машин; созданы благоприятные условия работы для обслужи-

вающего персонала и др.

Таблица 6.3

Коэффициенты перевода тракторов в эталонные и

эталонная сменная наработка

Марка трактора

Коэффициент

перевода

эт

Сменная эталонная

наработка, W

СМ Э

ДТ-75

1,0

7,0

ДТ-75М

1,1

7,7

Т-4А

1,45

10,15

Т-150

1,65

11,55

Т-40М

0,53

3,71

Т-40АМ

0,54

3,78

ЮМЗ-6М

0,60

4,20

МТЗ-80

0,70

4,90

МТЗ-82

0,73

5,11

Т-150К

1,65

11,5

К-700А

2,2

15,4

К-701

2,7

18,9

Последующая группа мероприятий связана с обеспечением прак-

тической реализации потенциальных возможностей агрегатов непосред-

ственно в производственных условиях: оптимальное комплектование

агрегатов; обеспечение быстрой доставки агрегатов и операторов к мес-

ту работы и обратно; правильная настройка рабочих органов машин;

выбор оптимальных способов движения агрегатов; соответствующая

подготовка полей; высокий уровень технического, технологического и

других форм обслуживания в процессе работы агрегатов; применение

прогрессивных организационных форм групповой работы агрегатов.

Анализ зависимостей показывает, что с ростом V

и N

значение

уменьшается, а при увеличении L величина растет.

Закономерности изменения от длины гона L

, скорости движения

, мощности двигателя N

приведены на рисунке 6.3.

Основные направления повышения производительности МТА:

уменьшение непроизводительных потерь времени смены за счет повы-

шения маневренности и надежности агрегатов, улучшения техническо-

го, технологического обслуживания, повышения коэффициента исполь-

зования времени смены .

Рис. 6.3. Зависимость коэффициента использования времени смены от

(а), V

(б) и N

(в)

7. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ ПРИ РАБОТЕ

АГРЕГАТОВ

В условиях дефицита трудовых и технических ресурсов, высокой

стоимости эксплуатационных материалов при оценке машин особое зна-

чение придают выбору критериев эффективности функционирования

МТА. Таким образом, при выборе типа агрегата (трактора) целесообразно

сравнить их по объективным показателям, реально отражающим досто-

инства и недостатки каждого. К числу таких показателей относят:

– затраты механической энергии;

– расход топлива;

– затраты труда;

– затраты денежных средств.

Затраты механической энергии

Энергозатраты не являются эквивалентом материальных или де-

нежных затрат. В то же время они определяют основные показатели эф-

фективности использования МТА, производительность и расход топлива

которых напрямую (расход топлива) или косвенно (производительность)

связаны с материальными, денежными и трудовыми затратами.

Знание обьективных факторов и их взаимосвязей в формировании

затрат производства позволяет целенаправленно решать вопросы рацио-

нального выбора режимов работы отдельных МТА, обоснования струк-

туры МТП, технологии механизированных работ, поиска новых и разви-

тия известных направлений системы обеспечения работоспособности

техники.

Для сравнения различных агрегатов, технологий в качестве оце-

ночного показателя используют удельные энергозатраты – количество

энергии, расходуемой на единицу площади, кДж/га.

Расчет удельных энергозатрат вначале выполним для каждого эле-

мента в отдельности.

Энергозатраты на привод рабочих органов

В общем виде величина удельных энергозатрат для рассматривае-

мого случая определяется как произведение удельных энергозатрат на 1

кг обрабатываемого материала и на количество продукта, получаемого с

1 га или вносимого на 1 га:

вом

= a U, кДж/га,

где а – удельные энергозатраты на обработку 1 кг материала,

кДж/кг;

U – урожайность или норма внесения материала, кг/га.

В ряде случаев значение а неизвестно и расчет ведется при задан-

ных величинах мощности на привод рабочих органов и пропускной

способности или часовой производительности машины.

Пусть известны мощность на привод рабочих органов N

ВОМ

и про-

пускная способность рабочей машины q

. Вывод формулы для опреде-

ления величины а базируется на определении количества энергии Э, пе-

редаваемой рабочей машине в течение часа, и количества обработанного

материала Q за это время:

Э = 3600 N

вом

, кДж/ч;

Q = 3600 q

, кДж/ч;

где N

вом

– мощность на привод рабочих органов от вала отбора

мощности трактора, кВт;

– пропускная способность рабочей машины, кг/с.

Отношение количества израсходованной энергии к количеству об-

работанного материала и есть величина удельных энергозатрат a на

обработку материала. С учетом этого величину удельных энергозатрат

на привод рабочих органов от вала отбора мощности можно записать в

виде:

вом

= N

вом

U / q

, кДж/га.

В случае, если вместо пропускной способности известна часовая

производительность машины, формулу можно записать в виде:

вом

= 3,6 N

вом

U / W

, кДж/га,

где W

– часовая производительность рабочей машины, т/ч.

Энергозатраты на преодоление сил взаимодействия рабочих

органов с почвой

В общем случае работа есть произведение силы, действующей в

направлении движения, на пройденный путь. Применительно к нашему

случаю в качестве сил сопротивления выступает сопротивление при-

цепной части агрегата. Рабочая длина (пройденный путь) при обработке

1 га площади будет равна L

= 10

/ B

. С учетом изложенного величину

удельных энергозатрат на преодоление сил взаимодействия рабочих ор-

ганов с почвой определим следующим образом:

= R

= k B

/ B

или

= 10

k , кДж/га,

где k – коэффициент удельного сопротивления, кН/м.

Энергозатраты на преодоление сил сопротивления передвижению

трактора и на подъем при рабочем ходе агрегата

Расчет энергозатрат аналогичен предыдущему:

= G

ТР

( f + i ) 10

/ B

, кДж/га,

где f – коэффициент сопротивления передвижению трактора;

i – величина уклона;

ТР

– эксплуатационная масса трактора, кН;

– рабочая ширина захвата агрегата, м.

Энергозатраты на преодоление сил сопротивления перемещению

агрегата при выполнении поворотов.

Аналогично предыдущему определим энергозатраты на преодоле-

ние сил сопротивления перемещению агрегата при выполнении поворо-

тов:

A = G

МТА

f L

пов

, кДж/га,

где G

МТА

– эксплуатационная масса агрегата, включающая массу

трактора, сцепки и сельхозмашин, кН;

f – коэффициент сопротивления перемещению агрегата при пово-

роте;

пов

– длина поворотов агрегата на 1 га обрабатываемой площа-

ди, м.

Длина поворотов агрегата и рабочая длина гона связаны зависимо-

стью:

пов

= L

(1 – ) / , м.

С учетом этого формула для определения энергозатрат на поворо-

те будет иметь следующий вид:

A = G

МТА

f 10

[(1 – ) / ] / B

, кДж/га.

Общее выражение для расчета удельных энергозатрат

технологического процесса:

A = A

= A

вом

+ A

+ A , кДж/га.

Очевидно, что для различных видов МТА в расчет будет входить

различное число слагаемых уравнения. Запишем выражения для опре-

деления суммарных энергозатрат по некоторым, наиболее часто приме-

няемым агрегатам:

– тягово-приводной агрегат, сочетающий активные и пассивные

рабочие органы (посадочные и уборочные машины и т.д.):

МТА

ТР

вом

ifG

k10

кДж/га;

– тягово-приводной агрегат с активными рабочими органами (на-

пример, прицепной кормоуборочный комбайн), А

= 0, в этом случае по-

лучим:

ifG

МТА

ТР

кДж/га;

– тяговый агрегат (пахотный, посевной и др.), когда А

ВОМ

= 0,

суммарные энергозатраты выразим следующим образом:

ifG

k10А

МТА

ТР

, кДж/га;

– стационарный агрегат (загрузчик сеялок и др.), когда А

= 0;

= 0; А = 0,

вом

, кДж/га.

Пути снижения удельных энергозатрат технологического

процесса

Анализ уравнения показывает, что на величину энергозатрат ока-

зывают влияние следующие факторы: мощность на привод рабочих ор-

ганов, коэффициент удельного сопротивления, ширина захвата агрегата

и коэффициент рабочих ходов. Исходя из этого комплекс мер, направ-

ленных на снижение энергозатрат, включает следующие основные по-

ложения.

1. Четкое соблюдение агротехнических требований по влажности

обрабатываемого материала, как правило, оптимальная влажность зер-

новых при уборке или почвы при сплошной обработке гарантирует не

только хорошее качество работ, но и минимальные затраты энергии.

2. Своевременный контроль состояния и обеспечение работоспо-

собности рабочих органов сельхозмашин. Несоблюдение правил рацио-

нального комплектования и использования МТА ведет к увеличению тя-

гового сопротивления на 6–8%, а для энергоемких процессов – до 20%.

При равных значениях степени загрузки двигателя на различных пере-

дачах предпочтение следует отдавать передачам, удовлетворяющим аг-

ротехническим требованиям по минимально допустимой рабочей ско-

рости. В этом случае снижаются коэффициент удельного сопротивления

и количество рабочих проходов агрегата. Так, например, вспашка пяти-

корпусным плугом в сравнении с четырехкорпусным снижает энергоза-

траты на 5%.

3. Соблюдение правил технологической подготовки полей к работе

МТА: выбор рациональных способов движения и видов поворотов

МТА, обоснование рациональных размеров загонов и их разметка.

Расход топлива

Расход топлива относится к затратным показателям, формирующим

себестоимость продукции. Фактическое значение расхода топлива опре-

деляется двумя составляющими: при выполнении основной операции и

при остановках. Значение погектарного расхода топлива определяется по

формуле:

= G

СМ

/ W

СМ

, кг/га

или G

CМ

= G

+ G

ТХ

+ G

ТО

, кг,

где G

СМ

– расход топлива за смену, кг;

, G

ТХ

, G

ТО

– часовой расход топлива двигателем соответственно

при рабочем и холостом ходах агрегата, а также при холостой работе

двигателя на остановках, кг/ч;

, Т

– продолжительности работы двигателя на указанных

режимах, ч;

тогда выражение можно записать в следующем виде:

= (G

+ G

ТХ

+ G

) / W

СМ

, кг/га.