Єсіпов О.В., к.т.н, доц., Поляшенко С.О., к.т.н, доц., Максюта О.В., студент

Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. Петра Василенка, Україна

Взаємозв'язок енергетичних витрат МТА з режимами руху

Вступ. Завдання сільськогосподарського виробництва України полягає у збільшенні об'ємів виробництва сільськогосподарської продукції до рівня, який забезпечує виробництво продуктів харчування відповідно до медичних норм і нарощування експорту.

Актуальність теми. При виробництві цукрового буряка, однієї з основних сільськогосподарських культур України, унаслідок зниження останнім часом культури землеробства, відсутності гербіцидів і т.д. на полях спостерігається значна засміченість бур'янами. При міжрядній обробці при 45-сантиметрових міжряддях обробляємося тільки 55% площі ґрунту в міжряддях [1].

Для збільшення оброблюваної площі в міжряддях і зменшення захисних зон в 1,5...2 рази необхідно підвищити точність і стабільність орієнтації культиватора в міжряддях незалежно від утомленості механізатора.

Таблиця 1- Вплив засміченості посівів на врожайність цукрового буряка

Дослідно-селекційна станція (область)	Кількість смітних рослин на 1 м			Втрати урожаю т/га
	Середнє за 10 років	Мінімальне	Максимальне	Середнє за 10 років	Мінімальне	Максимальне
Уладово-Люмінецька (Вінницька)	80	21	212	11,4	4,0	22,7
Верхоянська (Черкаська)	153	60	236	11,2	6,5	15,5
Білоцерківська (Київська)	160	78	230	13,8	7,3	20,2
Веселоподолянська (Полтавська)	151	25	395	7,0	1,7	15,2
Івановська (Сумська)	79	26	199	16,3	5,9	35,3

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Технологічна карта виробництва цукрового буряка [1] передбачає використовування у складі МТА при догляді за посівами цукрового буряка трактора Т-70С з культиватором-рослиноживлювачем КОЗР-5,4Б.

Міжрядна обробка посівів цукрового буряка передбачає виконання ряду операцій:

– при першій міжрядній обробці (виконується в кінці травня) проводиться рихлення ґрунту в міжряддях на глибину 12-14 см культиватором КОЗР-5,4Б з внесенням мінеральних добрив (встановлюється 6 апаратів АТД-2) і розбивання ґрунтової кірки комплектом п'ятидискових батарей РБ-5М. Маса культиватора в даній комплектності m_к1 = 1420 кг;

– при другій міжрядній обробці (виконується на початку липня) проводиться рихлення ґрунту в міжряддях на глибину 7-8 см культиватором КОЗР-5,4Б Маса культиватора т_к = 870 кг.

Тяговий опір культиватора () при коефіцієнті тертя робочих органів об ґрунт і коченні коліс f_к = 0,1, тяговому опорі секції при глибині спушення 7-8 см рівному 800 Н/секц, при глибині спушення 12-14 см рівному 1200 Н/секц і кількості секцій Z_c = 12 відповідно рівно R_т = 10500 Н і R_т1 = 15800 Н.

Міжрядна обробка посівів цукрового буряка виконується на IV і V передачах трактора Т-70С відповідно при швидкостях руху 1,56 м/с (5,63 км/год) і 1,85 м/с (6,67 км/год). В окремих випадках даний технологічний процес виконується на VI передачі трактора Т-70С при швидкості руху 2,17 м/с (7,8 км/год).

Прямолінійність руху трактора Т-70С з культиватором КОЗР-5,4Б може бути порушено в результаті:

– різних швидкостей рушіїв унаслідок різного буксування правої і лівої гусениць, або різній витяжці гусениць на метр довжини. Швидкість відхилення курсу (зміна курсового кута ε) для υ = 1,85 м/с буде =0,0137 рад/с (0°45'), де 5=1,35 м – база трактора;

– різниці сил опору самопересуванню правої і лівої гусениць унаслідок різного коефіцієнта опору коченню, наприклад . Для даного випадку повертаючий момент [2] буде рівний Н·м;

– зсув рівнодіючої тягового опору.

Мета досліджень. Метою дослідження є визначення взаємозв'язку енергетичних витрат МТА з режимами руху.

Результати досліджень. Режими руху МТА можна характеризувати швидкістю або її зміною в часі, а також витратами палива, які залежать як від корисної механічної роботи скоюваної двигуном, так і втрат енергії при її перетворенні ланками приводу трактора

Елементи режиму, пов'язані з виконанням механічної роботи по переміщенню МТА, залежно від співвідношення сили тяги і опору руху направлені на збільшення механічної енергії агрегату або підтримки її незмінною.

Механічна робота А₀, затрачувана на подолання сили опору, виконується на всій даній ділянці шляху.

На довжині гону її можна визначити:

, (1)

де m_T, m_M, m_СЦ – маса трактора, сільськогосподарської машини і зчеплення відповідно, кг; g – прискорення вільного падіння, м/с²; F_i = а + av + cv² – питомий опір агрегату, Н/м; а, в, с – коефіцієнти апроксимації; S_i – довжина кожної з n ділянок.

А₀ залежить також від швидкості руху, тобто від режиму руху МТА, глибини обробки і вогкості ґрунту, його типу і механічного складу, міцності несучої поверхні, наявності ухилів і т. д. Відповідно до цього, рух на окремих ділянках може бути рівномірним, прискореним і сповільненим. А₀ можна представити як суму робіт А'₀, А''₀ по подоланню сили опору при русі з постійною А'₀ зраджується А₀ швидкістю:

, (2)

де S' – довжина ділянки шляху (гону), м; v – средневзвешенное по дорозі значення швидкості, км/год.

А₀ можна визначити по рівнянню (2), прийнявши, що число п відрізків шляху S_i з рівномірним рухом, але різною швидкістю велике, а їх довжина дуже мала. При цьому величина S" = S' є довжиною ділянки, на якій відбувається зміна швидкості. Тоді:

, (3)

де R – число змін швидкості МТА на ділянці; S" – довжина відрізка ділянки шляху, на якому відбувається зміна швидкості; v_j – средневзвешенное по дорозі значення швидкості на ділянці розгону або уповільнення агрегату.

Повна робота по подоланню опору руху складає значну частину загальної, скоюваної двигуном трактора:

(4)

Витрата палива G_т, пов'язана з впливом режиму руху пропорційний відповідним складовим роботи і, отже, визначається аналогічно:

, (5)

де g – питома витрата палива, кг/Дж·год.

Аналіз рівняння (5) показує, що енерговитрати значно коливаються у зв'язку із зміною режимів руху.

Висновки. Зміна швидкісного режиму руху гусеничних тракторів здійснюється, як правило, перемиканням передач з неминучою зупинкою трактора. Включення, що вимагається за умов руху номера робочих передач на ділянках S" пов'язано з можливістю зрушення з місця і подальшого розгону агрегату. На збільшення S" робить вплив збереження найважливіших властивостей трактора – керованість і забезпечення прямолінійності руху агрегату. Реалізація цих властивості тісно пов'язана з кваліфікацією механізатора і наявністю засобів орієнтації руху для коректування курсового кута. Це особливо важливо при русі МТА в міжряддях і пов'язано із зниженням якості робіт (підрізування і пошкодження рослин).

Список використаних джерел

1. Операционная технология возделывания сахарной свеклы / Глуховский В.С., Зуев Н.М., Забаштанский С.А. и др.; Сост. Глуховский В.С., Зуев Н.М. – К.: Урожай, 1988. – 240 с.

2. Астраханская индустриальная технология производства томатов и других пропашных культур: Рекомендации. – М.: Россельхозиздат, 1984. – 16 с.

3. Повышение устойчивости криволинейного движения МТА. Беляев А.М., Попов Е.М., Поливаев О.И. Научно-практический журнал. Издательство «Машиностроение». Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2001. – 32 с.