Схема машинотракторного агрегата

Рис. 1. — Схема машинно-тракторного агрегата на базе Т-150 для выполнения лущения стерни зерновых (Т-150 + ЛДГ-15):

Где:

L^К_агр. — кинематическая длина МТА;

l^К_тр. — кинематическая длина трактора;

l^К_лущ. — кинематическая длина лущильника;

В_а — ширина захвата агрегата.

Кинематика агрегата

Особенность использования машин в сельском хозяйстве заключается в том, что в процессе производства агрегаты перемещаются на значительные расстояния.

Путь, пройденный трактором, составляет несколько тысяч километров и складывается из циклично повторяющихся рабочих и холостых ходов, включающих заезды, повороты на концах загонов и переезды. Закономерность циклично повторяющихся элементов движения представляет собой способ движения агрегата. Способ движения влияет на качество работ, производительность и экономичность МТА. Длина холостых ходов, от которых зависит производительность, и экономичность агрегата зависит от ширины загонки, кинематических характеристик трактора и агрегата, видов поворотов и способов движения.

Траектория движения агрегата складывается из прямолинейных и криволинейных отрезков.

При прямолинейном движении все точки движутся с одинаковой скоростью и описывают одинаковые траектории, на поворотах скорости и траектории различны.

Поворот агрегата характеризуется переходом от прямолинейной траектории к криволинейной с переменным уменьшающимся радиусом. Достигнув минимального радиуса, агрегат движется с постоянным радиусом, а затем происходит движение с переменным радиусом, увеличивающимся до бесконечности при переходе к прямолинейному движению. Исследования С. А. Иофинова показали, что траектория движения агрегата во время поворота с переменным радиусом математически описывается с помощью уравнения клотоиды. Таким образом, траектория движения агрегата во время поворота складывается из прямолинейного движения по клотоиде и дуге с постоянным минимальным радиусом.

В случае, когда требуется определить действительную траекторию агрегата и следует найти длину поворота полосы, применяют условный радиус поворота, в качестве которого используют радиус полуокружности, длина которой равна фактической длине не петлевого поворота на угол.

При выборе радиуса поворота агрегата следует учитывать: чем больше радиус поворота, тем выше качество работы. На холостом ходу необходимо стремиться к уменьшению радиуса поворота. Это будет способствовать снижению потерь времени на повороты и повышению производительности агрегата. Радиус поворота зависит от конструкции машин, входящих в агрегат, скорости агрегата, типа и влажности фона, по которому движется агрегат, личных качеств водителя и от ряда других факторов. Для лущильника ЛДГ — 15 радиус поворота будет равен:

R = 1,2 х b.

Где:

R — радиус поворота, м.;

b — ширина захвата агрегата, м.

У выбранного мной агрегата ширина захвата агрегата (b) составляет 18 м, тогда радиус поворота агрегата будет равен: R = 1,2×15 = 18 м.

Для того, чтобы определить вид поворота при выполнении лущения нашим МТА необходимо знать расстояние между проходами, и это расстояние равно 18 метрам.

В связи с этим получаем следующее неравенство 2R, что соответствует петлевому (грушевидному) повороту (рис. 2).

Рис. 2. — Схема петлевого (грушевидного) поворота:

Где:

Е — длина поворотной полосы;

l_а — расстояние выезда (въезда) агрегата для перевода его из рабочего в транспортное положение, и наоборот;

В_а — ширина захвата агрегата;

Х — расстояние между проходами;

R — радиус поворота агрегата;

к.л. — контрольная линия.

Необходимо рассчитать длину поворотной полосы (Е), для этого пользуемся формулой, которая учитывает вид поворота, то есть петлевого:

Е = 3R + l_а

Где:

R — радиус поворота агрегата, м.;

l_а — расстояние выезда (въезда) агрегата для перевода его из рабочего в транспортное положение, и наоборот, м.

L^к_агр. = 3,6 м.

Е = 3×18 + 3,6 = 57,6 м.

Минимальная ширина поворотных полос должна быть кратной рабочей ширине захвата агрегата, так как она обрабатывается целым числом проходов, тогда конечным результатом длины поворотной полосы будет:

Е = К х В_а

Где:

К — кратность рабочей ширины агрегата;

В_а — ширина захвата агрегата, м.

Е = 6×15 = 90,0 м.

Теперь необходимо определить выбрать способ движения МТА. Основными критериями, характеризующими выбор способа движения, являются агротехнические показатели качества выполнения операции и коэффициент рабочих ходов, определяющий производительность и себестоимость работ. При лущении предпочтителен диагональный способ движения, позволяющий одновременно с обработкой почвы выравнивать поверхность поля.