Експлуатаційні показники робочих машин

План

1.     Визначення опору машини.

2.     Швидкість руху агрегатів.

3.     Коефіцієнт корисної дії агрегату та способи його підвищення.

1.  У процесі виконання агрегатом технологічної операції робочі машини створюють тяговий опір, який визначають шляхом динамометрування в польових умовах або за допомогою розрахунків. Тяговий опір R_м та потужність N_м, яка витрачається на його подолання, є основними показниками енергетичних властивостей робочих машин.

Для однотипних машин, що відрізняються тільки шириною захвату, введено поняття питомого опору машин, яке визначають так:

К=NmB

де К — питомий опір робочих машин, кН/м; Rм — тяговий опір машин, кН; В — ширина захвату машин, м.

Для машин, які відрізняються як шириною захвату, так і глибиною обробітку (наприклад, плуги), питомий опір розраховують так:

Кпл=RплBhоб

де К_пл — питомий опір плуга, кН/м²; h_об — глибина оранки, м.

2.  Ефективність роботи агрегатів залежить від низки факторів, які спричинюють збільшення витрат на проведення сільськогосподарських робіт. Одним із таких факторів є ґрунтовий опір, який долають під час роботи ґрунтооброблювані знаряддя.

Опір плуга при оранці складається з корисних і шкідливих складових. Значення корисних складових опору залежить від форми й розмірів робочої поверхні корпусів, властивостей ґрунту (складу, твердості, вологості, засміченості, якості попередньої обробки), ширини захвату й глибини оранки тощо. Значення шкідливих складових залежить від маси плуга, конструкції опорних коліс, сил тертя корпуса об ґрунт, гостроти лез лемешів та ін.

 Загальний опір плуга розділяють на три складові: постійний опір; опір, що виникає при деформації шару; опір, що виникає під час передавання кінетичної енергії часткам шару, коли вони відкидаються корпусом убік.

Постійний опір плуга залежить від його маси, від опору тертя корпусу об дно й стінки борозни, опору тертя в підшипниках коліс, опору перекочуванню коліс, сил інерції.

Тяговий опір плуга є величиною, що постійно змінюється в процесі роботи. Швидкість оранки впливає на тяговий опір плуга. Зі збільшенням швидкості зростає тягове зусилля. Для стандартних культурних корпусів межею поступальної швидкості вважають 7 км/год. Збільшення швидкості вище цієї межі призводить до швидкого росту тягового опору, погіршення якості обробітку ґрунту, тому що шар відкидається з великою швидкістю й ґрунт сильно подрібнюється. Для оранки на швидкостях 9–10 км/год. створені спеціальні швидкісні корпуси зі зміненим профілем робочої поверхні.

Затуплення леза лемешів корпусів, передплужників і ножів призводить до збільшення опору плуга. Тому в процесі оранки необхідно стежити за станом лез, своєчасно їх ремонтувати і заточувати.

Тягове зусилля трактора залежить від умов, у яких він працює, тобто від типу ґрунту, рельєфу місцевості, температури навколишнього середовища, барометричного тиску тощо.

На пухких ґрунтах втрати потужності на самопересування трактора збільшуються, унаслідок чого зменшується тягове зусилля, збільшується питома витрата палива. На торфових ґрунтах тягове зусилля зменшується майже вдвічі. Під час роботи трактора на свіжозораному і підготовленому для сівби полі тягові показники теж різко погіршуються. Тягова потужність при цьому зменшується на 30–32 %, зусилля — на 25–27 %, а витрата палива збільшується на 26–43 % порівняно з відповідними показниками, які забезпечує трактор під час роботи на стерньових агрофонах.

На вологих і перезволожених ґрунтах колісні трактори через буксування працюють теж значно гірше. Якщо трактор працює на полях з нерівним рельєфом, тягове зусилля теж збільшується. Під час руху трактора вгору по схилу до сил пересування додається опір підйому, а коли агрегат рухається вниз по схилу, загальний опір рухові зменшується.

Тягові властивості трактора значною мірою залежать від його технічного стану. Наприклад, натяг гусеничної стрічки суттєво впливає на тягові показники трактора, на строк роботи ланок і пальців гусениць. Раннє або пізнє впорскування палива призводить до зниження потужності й тягового зусилля дизельного двигуна. При перевантаженні двигуна погіршуються також умови мащення, бо на масляну плівку дзеркала циліндра протягом тривалого періоду діють дуже нагріті гази, що прискорює процес старіння картерного масла.

Недовантаження трактора шкідливе не тільки тому, що знижується продуктивність агрегату, збільшується питома витрата палива, а й тому, що порушується нормальний тепловий режим роботи двигуна (особливо дизельного).

Тому, комплектуючи машинно-тракторний агрегат, слід прагнути до якомога повнішого завантаження трактора.

3. Ефективний коєфіцієнт корисної дії (ККД) двигуна — це відношення кількості теплоти, перетвореної в корисну ефективну роботу на валу двигуна при згорянні в його циліндрах 1 кг палива, до теплоти згоряння палива. Для сучасних дизельних двигунів ефективний ККД становить 0,31–0,40; для карбюраторних — 0,23–0,29; для газових — 0,21–0,31. Погіршення технічного стану і низька якість регулювання механізмів призводять до різкого зменшення ефективного ККД, оскільки при цьому збільшуються втрати теплоти.

Коєфіцієнт корисної дії робочих машин-знарядь являє собою відношення агротехнічно корисної механічної роботи до загальної витрати механічної енергії при виконанні даного виробничого процесу машиною-знаряддям. Коєфіцієнт корисної дії сільськогосподарських машин і знарядь — змінна величина, яка залежить від конструктивних і експлуатаційних факторів, характеру технологічного процесу, маси машини, глибини обробітку, швидкості руху, маси матеріалів, що переміщуються. Значення ККД сільськогосподарських машин становить 0,08–0,80, у тому числі плугів і лущильників 0,7–0,8, культиваторів і зубових борін 0,4–0,6, сівалок 0,3–0,4, буряко- і картоплезбиральних комбайнів 0,2–0,3, льонозбиральних машин — до 0,18.

 Отже, знизити енергоємність сільськогосподарських процесів і операцій можна:

·       шляхом зменшення питомого тягового опору машин-знарядь своєчасним заточуванням або заміною різальних робочих органів, правильним регулюванням механізмів з урахуванням умов роботи, проведенням обробки матеріалів у строки, при яких їх фізико-механічний стан забезпечує найменший опір робочих органів;

·       правильного агрегатування машин і розміщення робочих органів;

·       кращого використання часу зміни, потужності двигуна та вибору таких режимів роботи агрегату, що відповідають найбільшому значенню ККД двигуна і трактора;

·       виконання всіх заходів, що спрямовані на економію палива.

Питомі енерговитрати визначають за наведеними формулами на підставі даних технічної літератури з урахуванням конкретних умов роботи.

Більш точно питомі енерговитрати можна визначити експериментально з використанням відповідних роботомірів чи динамометрів.