Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство аграрної політики України

Таврійський державний агротехнологічний університет

Кафедра “МЕЗ”

01 МЕД. ХХХ. 000 000. ПЗ

ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ

Розрахунково-пояснювальна записка

Зменшення витрат палива та збільшення продуктивності агрегатів для вирощування та збирання озимої пшениці

Дипломник: студент О.Ю. Дрога

Керівник: ас. О.Д. Желуденко

Мелітополь, 2011 р.

РЕФЕРАТ

Дипломний проект: 66 сторінок машинопису, 5 розділів, 13 таблиць, 10 посилань, 5 додатків.

Графічна частина проекту - 6 аркушів формату А1.

Об'єкт розробки - комплекс машин для вирощування та збирання озимої пшениці, жатка ЖВР-10.

Мета роботи: зменшення витрат палива та збільшення продуктивності агрегатів для вирощування та збирання озимої пшениці.

Наведено аналіз стану машинно-тракторного парку у ДП „Ера-1” та виробничо-технічна характеристика господарства, показники господарської діяльності. Відкриті резерви для покращення показників використання МПТ при виробництві озимої пшениці.

Проведена порівняльна оцінка варіантів агрегатів виконувалась на чотирьох технологічних операціях: оранка, суцільна культивація, пряме комбайнування, посів з внесенням мінеральних добрив.

Розроблена технологічна карта на вирощування та збирання озимої пшениці. Розраховані основні експлуатаційні та економічні показники при вирощуванні та збирання озимої пшениці.

Запропоновано пристрій жниварки ЖВР-10 дозволяє отримати більшу продуктивність, а також використовувати її на полях з великою врожайністю. Також наведені розрахунки які підтверджують працездатність жниварки її надійність, роботоспроможність довговічність.

Наведені основні положення з безпеки життєдіяльності під час виконання технологічного процесу вирощування та збирання вівса. Розроблені заходи по безпечному ведені механізованих робіт.

Наведено техніко-економічну оцінку впровадженої технології вирощування озимої пшениці.

Ключеві слова:

озима пшениця, технологічна карта, операційна карта, собівартість, витрати палива, витрати праці.



ЗМІСТ

Вступ

1. Аналіз виробничої діяльності у дочірньому підприємстві «Ера-1» Нікопольського району Дніпропетровської області

1.1 Природно - господарчі умови та напрямки господарської діяльності ДП «Ера-1»

1.2 Виробничо-технічна характеристика господарства

1.3 Технічна експлуатація МТП

1.4 Зберігання МТП

1.5 Нафтогосподарство

1.6 Показники господарської діяльності та їх аналіз

1.7 Аналіз техніко-економічних показників вирощування та збирання озимої пшениці

Висновок по розділу

2. Аналіз і обґрунтування технології вирощування та збирання озимої пшениці

2.1 Коротка характеристика й особливості технології вирощування та збирання озимої пшениці

2.2 Порівняльна оцінка сільськогосподарських агрегатів на заданих операціях

2.3 Розробка технологічної карти на вирощування та збирання озимої пшениці

Висновок по розділу

3. Розробка конструкції модернізованої жниварки ЖВР-10

3.1 Призначення машини й область застосування, вимоги, пропоновані до конструкції

3.2 Обґрунтування пропонованої модернізації й опис пристрою конструкції

3.3 Організація робіт із застосування розроблювальної конструкції

3.4 Технологічні розрахунки модернізованих вузлів жниварки

3.5 Розрахунки на міцність

3.6 Розрахунок шпонкового з'єднання

Висновки по розділу

4. Охорона праці та довкілля

4.1 Організація охорони праці у дочірньому підприємстві «Ера-1» Нікопольського району Дніпропетровської області

4.2 Нормативне посилання

4.3 Вимоги безпеки праці при виконанні технологічних операцій

4.4 Аналіз потенціальних небезпек і шкідливостей при роботі механізатора

4.5 Проектні рішення по забезпеченню рівний безпеки та екологічності виробництва до нормативних значень

4.6 Висновки по розділу

5. Розрахунок і аналіз техніко-економічних показників вирощування та збирання озимої пшениці

5.1 Показники виробництва озимої пшениці

5.2 Річна економія

5.3 Термін окупності додаткових вкладень

5.4 Приведенні капіталовкладення

5.5 Річний економічний ефект

5.6 Висновки по розділу

Висновки

Список літератури

Додатки



ВСТУП

Повне задоволення населення України сільськогосподарською продукцією власного виробництва - найважливіша стратегічна задача на шляху до її економічної незалежності. В умовах переходу до ринкової економіки, що супроводжується розвалом старих виробничих структур, кризовими процесами у всій галузі виробництва, зниженням рівня технічної забезпеченості господарств, вказана задача може вирішитися лише за умов оптимізації складу машино-тракторного парку (МТП) виробничих підрозділів незалежно від їх організаційних форм та форм власності. Поряд з оптимізацією складу необхідно вирішувати питання забезпечення високої ефективності використання МТП шляхом забезпечення високого рівня технічної готовності, впровадження прогресивних технологій та використання нових форм організації праці. В сучасному реформованому сільському господарстві бакалавр часто постає у ролі одноосібного організатора виробництва. В таких умовах впровадження бізнесу неможливе без відповідного проектування, де бізнесмен має показати всі етапи виробництва і довести його доцільність і економічну ефективність.

Бакалаврський дипломний проект має наближатись до бізнес-плану, тобто відбивати не тільки суто технічні питання, а й усі інші аспекти, що виникають у виробництві, а саме - технологічні (агротехнологічні в землеробстві) і організаційно - управлінські (бізнесові).

На перший план виходить реальність і ефективність спроектованого виробництва, а інженерні рішення - це тільки засіб досягнення цієї мети. Тобто в таких умовах не завжди доцільно передбачати і впроваджувати найефективніші інженерні рішення, що вимагають великих капітальних вкладень, повну заміну наявних технічних і трудових ресурсів. Тут, як і завжди у житті, треба знати розумний компроміс. Саме в такому аспекті і виконаний наявний дипломний проект.



1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРОБНИЧО-ГОСПОДАРСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ДОЧІРНЬОМУ ПІДПРИЄМСТВІ „ЕРА-1” НІКОПОЛЬСЬКОГО РАЙОНУ ДНІПРОПЕТРОВСЬКОЇ ОБЛАСТІ

1.1 Природно-господарські умови та напрямки господарської діяльності ДП «Ера-1»

Дочірне підприємство «Ера-1» розташована в с. Шевченково Нікопольського району Дніпропетровської області в південній частині степної зони України.

Підприємство створено на базі КСП «ім. Шевченко».

Знаходиться на відстані від районного центру м. Нікополь - 55 км, 110 км - від обласного центру м. Дніпропетровськ. До найближча залізнична станція Лошкарівка - 17 км.

Негативними особливостями клімату є сухість повітря та наявність вітрів-суховіїв. Середня річна відносна вологість повітря о 13 годині за багаторічними даними становлять 70 %, а в вегетаційний період вона знижується до 50 %. особисто в червні.

Рельєф території господарства в основному рівний.

Ґрунти темно-каштанові, за фізико - механічним складом переважають середні суглинисті. Товщина гумусного горизонту цих ґрунтів складає в середньому 30-31 см. Запас вологих форм фосфору, азоту і калія в цих ґрунтах значна. Так в орних ґрунтах фосфору - 0,07%, азоту - 0,188%, калія - 2,40%.

Середній розмір поля складає 70 га, питомий тяговий опір ґрунту - 0,85 кг/см².

ДП „Ера-1 ” має напрямок діяльності - зернового виробництва.

В господарстві є 2 тракторних бригади.

За станом 01.01.2008 року у господарстві 3590 га.

1.2 Виробничо-технічна характеристика господарства

Для розробки інтенсивної технології виробництва любої сільськогосподарської культури необхідно раціональне з'єднання природних, технологічних, та людських факторів.

Один з основних технологічних факторів являється забезпеченість господарства технікою таблиця 1.1.

Таблиця 1.1

Кількість сільськогосподарських машин

Марка	Кількість, шт.
	2005	2006	2007
1	2	3	4
Трактори
Т-150	1	1	1
Т-150К	1	1	1
ДТ-75	2	2	2
МТЗ-80 (82)	9	9	9
ЮМЗ-6	2	2	2
Всього тракторів	4	4	5
Комбайни
СК-5 “Нива”	1	2	2
Всього комбайнів	1	2	2
Плуги
ПЛН-5-35	1	1	1
Всього плугів	1	1	1
Сівалки
СЗП-3,6	2	2	2
СЗС-2,1			3
СПЧ-6	1
СУПН-8		1	1
Всього сівалок
Борони
БДТ-7	1	1	1
Всього борін	1	1	1
Культиватори
КПС-4	2	2	2
КПЄ-3,8	1	1	1
КРН-5,6	1	1	1
Всього культиваторів	4	4	4
Причепи тракторні
2ПТС-4	1	1	1
2ПТС-4/45м3	2	2	2
Всього причепів тракторних	3	3	3
Жниварки
ЖРБ-4,2	1	1	1
ПСП-1,5М	1	1	1
ЖВП-4,9		1	1
Всього жниварок	2	3	3
Катки
ЗККШ-6			3
Розкидачі мінеральних добрив
МВУ-6	1	1	1
Зчіпки
С-11У	1	1	1
СГ-21	1	1	1
Всього зчіпок	2	2	2
Оприскувачі
ОП-2000	1	1	1
Всього вантажних автомобілів	2	2	3
Автомобілі
КАМАЗ 5320	3	3	3
МАЗ - 5555	2	2	2

Аналізуючи склад та стан МТП господарства необхідно відмітити, що за останні роки парк практично не обновлювався, що привело к його моральному та фізичному старінню.

Затрачуються великі кошти на відновлення існуючої техніки, які в структурі собівартості основних культур займають від 30 до 45 %.

1.3 Технічна експлуатація МТП

Технічне обслуговування МТП здійснюється механізаторами під контролем керівника господарства. В господарстві ТО проводиться по старій системі: видаються лімітні книжки, заправник ПММ відмічає забір палива та виходячи з цього відірваного талону проводяться ТО-1, ТО-2, та інше. Для оперативного ремонту під час польових робіт використовується “Техдопомога» на базі автомобіля ГАЗ-52 та перевозимий зварний апарат (електро-газозварки). Для поточних та капітальних ремонтів використовується графік затверджений головним інженером.

Для поточних та аварійних ремонтів є склад запасних частин, електроцех та акумуляторна.

Після виходу з ПР або КР трактори та інші машини випробуються, складається акт прийому з ремонту, де вказані замітки та інші дефекти. Акт підписують: інженер по ЕМТП, завідуючий ЦРМ та механізатори.

1.4 Зберігання МТП

Після закінчення польових робіт уся сільгосптехніка ставиться на зимове зберігання. Розвантажується гума, білиться крейдою з казеїном, демонтується ремені, ланцюги усі різьби, ріжучі апарати покриваються бітумним розчином. Для виробництва цих робіт робиться приказ, а після постановки техніки на зберігання робиться акт про зберігання, де відповідальними особами вказуються керівники та механіки дільниць.

У актах вказуються недоліки та строки їх усунення. Акт затверджується головним інженером.

1.5 Нафтагосподарство

Від правильної організації та відповідного технічного оснащення нафтагосподрства в значній мірі залежить надійність довговічність та економічність роботи машини.

У ДП знаходяться один заправний пункт.

Технічний стан нафтагосподарства задовільний.

Заправні колонки є тільки на бензин та дизельне паливо, масло відпускається шляхом наливу з бочок у каністри. Облік масла ведеться по міткам у каністрах, облік бензину та дизельного палива ведеться згідно лічильників на паливо заправних колонках. Територія нафтагосподарства огороджена. Для покращення роботи нафтагосподарства необхідно ввести строгий контроль за відпуском нафтопродуктів, встановити колонки для заправки тракторів мастилами, а також поставити на підвищені бак з водою для системи охолодження.

1.6 Показники господарчою діяльності та їх аналіз

Показники господарчої діяльності в рослинництві в ДП «Ера-1» зведені у таблиці 1.2, 1.3, 1.4.

Таблиця 1.2

Структура земельних угідь

Назва	Площа, га.
	2005	2006	2007
Всього землі, га.	4000	4000	4000
с.г. угідь, га	3590	3590	3590
Оранка, га	3590	3590	3590

Таблиця 1.3

Посівні площі основних сільськогосподарських культур

Культура	Виділена площа, га.	Середнє за три роки
	2005	2006	2007
Соняшник	140	138	400	226
Ячмінь	202	235	200	212,3
Озима пшениця	649	750	496	631,7
Кукурудза на зерно	200	130	100	143,3



Таблиця 1.4

Врожайність основних культур

Культура	Врожайність, ц/га.	Середнє за 3 роки
	2005	2006	2007
Соняшник	20	22	21	21
Ячмінь	28	30	28	28,7
Озима пшениця	20,5	25,5	25,7	23,9
Кукурудза на зерно	39	37	39	38,3

Згідно з таблицею 1.4. за останні три несприятливих у кліматичному та економічному відношенні, де врожайність озимої пшениці складає 23,9 ц/га, соняшника 21 ц/га. Головними причинами такої врожайності є недостатня кількість добрив (як органічних так і мінеральних), порушення технології вирощування.

1.7 Аналіз техніко-економічних показників вирощування та збирання озимої пшениці

Аналіз техніко-економічних показників за останні три роки, свідчити, що усі показники її вирощування та збирання механізовані за виключенням навантажувально-розвантажувальних робіт. Рівень механізації становить 96%. Основні показники зводимо в таблицю 1.5.

Таблиця 1.5

Техніко-економічні показники вирощування та збирання озимої пшениці

Показники	Роки	Середнє за три роки
	2005	2006	2007
1	2	3	4	5
Площа, га	649	750	496	631,7
Врожайність, ц/га.	20,5	25,5	25,7	23,9
Валовий збір, ц.	13304,5	19125	12747,2	15097,63
Витрати праці, люд.год:
на 1 га.	14,23	14,7	14,2	14,4
на 1 т.	4,13	4,75	3,89	4,3
Собівартість, грн./т.	325,61	377,78	439,5	380,9
Рівень механізації, %.	95	96	96	95,7
Витрати палива кг/га	69,5	69,8	68,5	67,8

Висновок по розділу

Організація робіт з виробництва озимої пшениці залежить від того, на якій правовій базі існує господарство. Механізована ланка, що пропонується, є елементом тракторної бригади, тому її дії мають узгоджуватись на підставі загального плану роботи цього підрозділу.

При підготовці до виробництва необхідно:

1) скласти перспективний план виробництва для визначення потрібних ресурсів;

2) скласти угоди і оформити документи на кредитування і постачання потрібних ресурсів;

3) підготувати техніку;

4) забезпечити навчання персоналу (опанування техніки і технології);

5) забезпечити резервування (страхові запаси).

При проведенні робіт необхідно:

1) складати плани оперативного управління;

2) проводити оптимальне маневрування матеріальними, технічними, трудовими і грошовими ресурсами;

3) проводити постійний контроль за обсягом і якістю виконання робіт з позиції управління якістю;

4) проводити чіткий облік витрачання матеріалів, коштів, експлуатації техніки і праці;

5) забезпечити матеріальне і моральне стимулювання праці.

Для підвищення врожайності озимої пшениці та зменшення собівартості необхідно:

- повисіти врожайність до 3,5 т/га за рахунок посіву районованих гібридів, ефективне використання матеріальних та технічних засобів;

підвищення кваліфікації механізаторів;

вдосконалення технологічних процесів вирощування соняшнику;

підвищити трудову та технологічну дисципліну.

Наведені приклади показують, що маємо достатні можливості для значного підвищення врожайності озимої пшениці.



2. АНАЛІЗ І ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ ТА ЗБИРАННЯ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ

2.1 Коротка характеристика й особливості технології вирощування та збирання озимої пшениці

Інтенсивна енергозберігаюча технологія вирощування озимої пшениці знижує витрати праці на виробництво приблизно в 1,5-2 рази, за рахунок поєднання окремих видів робіт, виключення ручних обробітків, зменшення кількості технологічних операцій, в тому числі міжрядних обробітків.

Враховуючи природно - кліматичні фактори в умовах східної зони степу України, основною умовою, при виконанні технологічного процесу, буде боротьба за збереження вологи в ґрунті.

Основний обробіток ґрунту. Умови зони вирощування, місце озимої пшениці в сівозміні і особливості поля визначає систему і заходи основного обробітку ґрунту.

Заходи підготовки ґрунту диференціюються в залежності від попередника. Після ранніх культур виконується лущення ґрунту лущильником ЛДГ-10 (ЛДГ-15), або дискуванням за допомогою дискових борін БД-10 на глибину 6-8 см. При наявності на полі корнеотприскових бур'янів дискуванням або лущенням доцільно замінити на обробіток культиваторами плоскорізами КПШ-5 (КПШ-9) або ОПТ-3-5.

Передпосівний обробіток ґрунту. Ранньою весною, при настанні фізичної стиглості, поле, якщо це не було зроблено восени, слід вирівняти. Враховуючи стан ґрунту, якість оранки і величину схилу використовують важкі зубові борони, шлейф-борони, або культиватори в агрегаті з боронами, а також й інші вирівнювачі. Використовувати ці знаряддя необхідно в залежності від степеню стиглості ґрунту.

Необхідна якість вирівнювання поля може бути досягнена використанням зубової борони БЗТС-1,0, агрегатуємої по засобам зчіпки СП-21 з трактором Т-150.

Посів. Питання про час посіву повинні вирішуватися окремо в кожному господарстві, з урахуванням погодних умов. В першу чергу рекомендується висівати більш пізні гібриди, а закінчувати посів середньо-ранньостиглими. Посів проводять зерновими сівалками СЗ-3,6, СЗП-3,6, СЗА-3,6. Спочатку засівають поворотні смуги, а потім всю ділянку. Коткувати посіви слід при підвищеній комковатості і розпушеності поля. У випадку утворення щільної кірки після дощу її руйнують за допомогою ротаційних мотиг або борін.

Догляд за посівами. Догляд за посівами включає в себе підтримання оптимального стану ґрунту, внесення добрив, боротьбу з бур'янами, шкідниками, при збереженні оптимальної густини стояння рослин.

В боротьбі з бур'янами головну роль грають агротехнічні заходи: правильне чергування культур, висока якість основного і передпосівного обробітку ґрунту, оптимальний строк і щільність посівів та інше. Хімічні засоби лише доповнюють їх і допомагають більш повному знищенню бур'янів.

Надійний захист посівів кукурудзи від комплексу шкідливих факторів є суттєвим резервом підвищення врожайності і підвищення його якості.

Ґрунтові гербіциди подавлюють більшість однорічних бур'янів, проте доцільно привести додаткове довсходове боронування за 4-5 днів до появи сходів середніми зубовими боронами БЗСС-1,0 ( на схилах - під кутом 30-45^о до напрямку посіву).

Один із способів, дозволяючий знизити витрати на удобрення і підвищити врожайність є некореневе підживлення рослин азотними добривами, для цього використовують Зернові сівалки СЗТ-3,6.

Збирання врожаю. Для збирання озимої пшениці використовують зернозбиральні комбайни СК-5, СК-6, Дон-1200, Дон-1500 та інші. Також використовують імпортні комбайни продуктивність і якість роботи яких трохи вище наведених машин.



2.2 Порівняльна оцінка сільськогосподарських агрегатів на заданих операціях

Керуючись стратегією прийнятої технології, технологічні операції вибираються по кожному з технологічних процесів виробництва [1,4,8]: основному й передпосівному обробітку ґрунту, посіву, доглядом за посівами, збирання та післязбирального обробітку - із асортименту технологічних операцій за вказаними технологічними процесами [4]. Технологічні операції заносяться в графи 1 і 2 технологічної карти на виробництво озимої пшениці.

2.2.1 Вибір засобів механізації

Основними енергетичними засобами є трактори. Основні марки тракторів приймаються із даних про господарську діяльність господарства, та техніка яка є в наявності у господарстві. Однак не застосування й інших марок тракторів, а також самохідної техніки.

Вибір трактора для конкретної сільськогосподарської операції проводиться виходячи із можливості і якнайбільшої ефективності виконання роботи агрегатом з цим трактором. При визначенні ефективності використання агрегату з тим чи іншим трактором приймаємо до уваги наступне:

1. На ранніх весняних роботах, на спушеному ґрунті доцільно використовувати агрегати з гусеничними тракторами загального призначення.

2. На енергомістких роботах доцільно використовувати більш потужні трактори загального призначення.

3. При виконанні не енергомістких та транспортних робіт доцільно використовувати колісні трактори низького тягового класу.

4. При транспортуванні (та розкиданні) добрив доцільно використовувати більш потужні колісні трактори.

Якщо якусь технологічну операцію тракторами виконувати не можливо або не доцільно приймається інший енергетичний засіб: самохідний комбайн чи автомобіль.

Сільськогосподарські машини вибираються за умов найбільшої їх відповідності агротехнічним вимогам до заданої операції, можливості агрегатування з обробними тракторами і можливостей щодо придбання чи орендування на необхідний термін.

2.2.2 Добір альтернативних варіантів агрегатів

Для технологічних операцій вибрані такі альтернативні варіанти агрегатів:

- для операцій: Оранка Т - 150 + ПЛН-5-35 1-й варіант Т - 150К + ПЛН-5-40 2-й варіант ДТ-75+ПЛН-4-35 3-й варіант	- для операції: Культивація з боронуванням Т - 150 +КПС-4+БЗСС-1,0 1-й варіант ДТ-75М+КПС-4+БЗСС-1,0+СП-11 2-й варіант МТЗ-80+КПС-4+БЗСС-1,0 3-й варіант
- для операції: Посів з внесенням мінеральних добрив Т - 150 +СЗ-5,4 1-й варіант Т-150К+СЗП-3,6+СП-11 2-й варіант МТЗ-80+СЗП-3,6 3-й варіант	- для операції: Пряме комбайнування ДОН-1500+2ПТС-40 1-й варіант СК-5А+2ПТС-40 2-й варіант СК-6-11+2ПТС-40 3-й варіант

2.2.3 Визначення оптимального складу, швидкості руху і годинної витрати палива для кожного з альтернативних варіантів агрегатів

1) Визначення можливих робочих передач трактора.

Можливі робочі передачі в окремому агрегаті визначаються за умовою:

max (V_amink)V_pHj min (V_amaxk), k=1...N_BM , j=N...М, (2.1)

де V_amink, V_amaxk - відповідно мінімальна та максимальна агротехнічні швидкості для сільськогосподарської машини k-ої марки, км/год;

V_pHj- номінальна робоча швидкість трактора на j-ій передачі, км/год;

N_BM - кількість марок сільськогосподарських машин - знарядь в агрегаті;

N, M - номери відповідно найнижчої та найвищої можливих робочих передач трактора.

Швидкості V_amink та V_amaxk беруться з паспортних даних відповідних машин [7], а V_pHj - із тягової характеристики заданого трактора на відповідному агрофоні [7].

Відповідно з формули (1.1). межі агротехнічних швидкостей становлять:

- для операції: Пряме комбайнування від 3 км/год. до 7,2 км/год.;	- для операції: Культивація з боронуванням від 6 км/год до 10 км/год;
- для операції: Посів з внесенням мінеральних добрив від 6 км/год до 12 км/год;	- для операції: Оранка від 6 км/год до 10 км/год;

Приклад розрахунків подається для операції оранка.

Для можливих робочих тракторів параметри їх тягових характеристик виписуються в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1

Параметри тягових характеристик тракторів на агрофоні - стерня

Марка трактора	Робоча передача, j	Номінальне крюкове зусилля Ркрн j, кН	Швидкість руху, км/год	Годинна витрата палива, кг/год	Максимальна крюкова потужність Nкрmaxj, кВт
			Номінальна робоча VpHj	На холостому ході трактора Vххj	Номінальна робоча G ТНj	На холостому ході трактора G тххj
Т-150К	1	41,6	7,75	9,7	29,7	9,75	89,6
	2	35,8	9,3	11,4	29,8	10,4	92,5
ДТ-75	3	27,2	6,1	6,7	15,3	5,6	45,0
	4	22,9	6,8	7,5	15,2	5,9	42,4
	5	19,0	7,6	8,3	15,1	6,2	39,2
	6	15,7	8,4	9,3	15,1	6,7	35,9

2) Визначення питомого тягового опору сільськогосподарської машини на можливих робочих передачах трактора, кН/м.

(2.1а)

де K_o - питомий тяговий опір сільськогосподарської машини к-ої марки за швидкістю V_Н= 5 км/год, кн./м [4];

h - глибина оранки, м.

Для трактора Т-150К+ПЛН-5-35

на 1 п. К_v = 600,27(1+0,006(7,75²-5²) = 19,6 кН/м;

на 2 п. К_v = 600,27(1+0,006(9,3²-5²) = 22,18 кН/м;

3) Визначення граничної ширини захвату на можливих робочих передачах трактора (простий та комплексний МТА), м.

(2.2)

де - припустимий ступінь завантаження трактора за тягою [7];

G - експлуатаційна вага трактора [7], кН;

І- ухил поверхні поля [7], %;

f _зч - коефіцієнт опору перекочування зчіпки [7];

g_мк, g_зч - середня вага на один метр ширини захвату відповідно для сільськогосподарської машини к-ої марки і для зчіпки, кн./м;

;(2.3а)

;(2.3б)

де G_нк, G_зч - конструктивна вага відповідно сільськогосподарської машини к-ої марки і зчіпки (зчіпка приймається в разі, коли очікувана кількість прийнятої марки сільськогосподарської машини - знаряддя для заданого трактора більша за 1, див. [7] кH.;

В_мк, В_зч - конструктивна ширина захвату відповідно сільськогосподарської машини - знаряддя к-ої марки і зчіпки [7], м;

N_мк - кількість видів технологічного матеріалу, що міститься в к-ій марці сільськогосподарської машини (насіння, добрива, та інші);

V_мк1 - місткість бункерів сільськогосподарської машини к-ої марки під технологічний матеріал 1-го виду [7], м³;

д_м1 - об'ємна маса 1-го виду технологічного матеріалу [7], кг/м³;

G_пк- середня вага додаткового вантажу, що знаходиться на сільськогосподарській машині к-ої марки ( грунт, технологічний матеріал, обслуговуючий персонал), кН;

ПЛН-5-35_gмк = 8,0/1,75 = 4,36 кН.

Для трактора Т-150К+ПЛН-5-35.

на 1 п. В_гр= 0,86(41,6-760,02)/(19,6+4,36·0,02)=1,75 м.

на 2 п. В_гр= 0,86(35,8-760,02)/(22,18+4,36·0,02)=1,32 м.

4) Для орного МТА визначаємо необхідну кількість корпусів плуга

(2.4)

(2.5)

де R_корпj - тяговий опір корпуса плуга, кН.

В_корпj, N_плj, G_плj, - відповідно ширина захвату одного корпуса(м), кількість корпусів і вага (кН) плуга;

С_п - коефіцієнт, що враховує вагу ґрунту, яка знаходиться на корпусі плуга, С_п =1,2.

Для трактора Т-150К + ПЛН-5-35.

Приймаємо n₁=5 корпусів.

Приймаємо n₂=4 корпусу.

5) Вибір робочої передачі і визначення робочої швидкості трактора.

Орієнтовний вибір робочої передачі проводиться за умов найкращого завантаження трактора за тягою:

< , j=N…M;(2.6)

;(2.7)

де L- номер вибраної передачі трактора;

R_aj- тяговий опір МТА на j-й передачі трактора, кН;

(2.8)

Для трактора Т-150К+ПЛН-5-35.

на 1 п. R_а = 6,89·5 = 34,45 кН;

на 2 п. R_а = 7,8·3 = 23,4 кН;

Для трактора Т-150К+ПЛН-5-35.

на 1п = 34,45/(41,6-760,02)=0,86;

на 2п = 23,4/(35,8-760,02)=0,0,68;

Далі проводимо розрахунок за 1- ою передачу.

Остаточний вибір основної робочої передачі проводиться за умови максимуму „чистої” годинної продуктивності МТА.

W_гчL= max ( W_гчj ), j = N…M, (2.9)

W_гчj = 0.1В_pj V_pj (2.10)

де В_pj - робоча ширина захвату МТА на j-й передачі трактора, м;

V_pj - робоча швидкість МТА на j-й передачі трактора, визначається за тяговою характеристикою трактора або за формулою, км/год.

V_pj = V_pнj + ( V_ххj - V_pнj ) ( 1- _рj), (2.11)

де V_ххj - швидкість холостого ходу трактора на j-й передачі (таблиця 2.1), км/год.

Робоча ширина захвату визначається:

В_pj = В_корпj п_корпj (2.12)

де - коефіцієнт використання конструктивної ширини захвату відповідної машини - знаряддя, = 1,05 [7].

Для трактора Т-150К+ПЛН-5-35.

В_pj = 0,355 1,05=1,84 м.

V_pj = 7,75 + (9,7 -7,75 ) ( 1- 0,86)=8,02 км/год.

W_гчj = 0.11,848,02=1,48 га/год

2.2.4. Розрахунок показників ефективності роботи агрегатів

1) Питома витрата палива на обраній передачі, кг/год

(2.13)

де G_тххL, - годинна витрата палива на холостому ході трактора на обраній передачі, кг/год.;

2) Визначаємо швидкість руху МТА на холостому ході

(2.14)



де f - коефіцієнт опору перекочування коліс трактора.

.

3) Визначаємо передачу трактора за умовою

(2.15)

Приймаємо 4 передачу.

4) Визначення коефіцієнтів використання часу зміни для альтернативних варіантів.

(2.16)

де t_р - середня тривалість одного робочого проходу агрегату по полю, хв.;

п_ц, п_прц - відповідно загальна кількість циклів за зміну та кількість проходів агрегату за 1 цикл;

t_ц, Т_нц - тривалість одного циклу та усіх не циклових операцій за зміну, хв.

t_р =0,06L_рср/V_p (2.17)

де L_рср - середня довжина одного робочого проходу агрегату по полю, м.

L_рср =L_р =L-Е_п (2.18)

де L - довжина поля, м;

С - ширина поля, м;

Е_п - ширина поворотної смуги, м.

Е_п =n_прВ_рЕ_пmin (2.19)

де n_пр - кількість проходів агрегату на поворотній смузі;

n_прЕ_пmin/В_р(2.20)

де Е_пmin- мінімальна ширина поворотної смуги, м.

Е_пmin=К_еR₀+е+d_к(1.21)

де К_е- коефіцієнт, що залежить від способу повороту. Для однобокої петлі К_е=2,6;

R₀- радіус повороту агрегату, м;

е-довжина виїзду агрегату, е=0,1l_a, м;

d_к - кінематична ширина агрегату з зовнішнього боку повороту d_к =0,5В_р.м;

(2.22)

де - кінематична довжина відповідно енергетичного засобу, машин - знаряддя і зчіпки, м.

е=0,17,2=0,72 м.

Е_пmin=2,670+0,72+0,875=19,8 м.

n_пр19,8/1,75=11,3=12 м

Е_п =121,75=21 м Е_пmin=19,8 м

L_рср =L_р =800-221=758 м

t_р =0,06758/8,02=5,67 хв

5) Кількість циклів агрегату за зміну.

п_ц = ціле [(Т_см-Т_нц)/t_ц+0,5](2.23)

де Т_см - тривалість зміни, Т_см =420 хв.

N_yw = t_d1 + t_d2 + t_[ + t_NJ + t_a (2/24)

де t_в1, t_в2 - тривалість переїзду на поле й з поля, хв.;

,(2.25)

t_ц = (t_p+ t_х + t_оч) п_прц + t_з,(2.26)

де t_х- середня тривалість одного повороту, хв.;

t_оч - середня тривалість очищення робочих органів в розрахунку на один робочий прохід, t_оч =0...5 хв.

t_з- тривалість зупинки для заправки технологічних ємкостей, для оранки t_з=0 хв.

Кількість проходів агрегату в цикл приймаємо п_прц=2.

, (2.27)

L_хст - середня довжина одного повороту;

, (2.28)

де К_х - коефіцієнт, що залежить від способу повороту, для однобокої петлі К_х =6,0...7,5;

Х_ср - середня довжина прямолінійної ділянки повороту, м.

, (2.29)

де С_з - ширина зчіпки, що визначається;

, (2.30)

де С_зопт - оптимальна ширина загінки, м;

, (2.31)

t_ц = (5,67+0,53 +2)2 +0=16,4 хв.

п_ц=(420-90)/16,4+0,5=20,6

Приймаємо 20 циклів.

Фактична тривалість зміни:

,(2.33)

6) Технічна продуктивність:

годинна

(2.33)

змінна

,(2.34)

7) Питома витрати палива

,(2.35)

де G_тр, G_тх, G_то - годинна витрата палива агрегатом відповідно при роботі, холостому ході, на зупинках, кг/год;

Т_тр, Т_тх, Т_то - загальна тривалість за зміну відповідно при роботі, холостому ході, на зупинках, кг/год;

,(2.36)

,(2.37)

,(2.38)

,

8) Витрати праці:

,(2.39)

де m - кількість обслуговуючого персоналу, люд.

9) Прямі експлуатаційні витрати, грн./га.

(2.40)

де С_т, С_мк, С_зч - вартість однієї години експлуатації відповідно енергетичного засобу, сільськогосподарської машини - знаряддя к-го виду та зчіпки, грн./год;

S_пмм, S_зп - питомі витрати відповідно на паливно - мастильні матеріали (ПММ) і зарплатню обслуговуючого персоналу, грн./га

С_т = 0,01Б_т (а_рт +а_кг +а_ртохт)/Т_нт, (2.41а)

С_мк = 0,01Б_мк (а_рмк +а_кнк +а_ртомк)/Т_нмк, (2.41б)

С_зч = 0,01Б_зч (а_рзч+ а_ртохзч)/Т_нзч, (2.41в)

де Б_т, Б_мк, Б_зч - балансова вартість відповідно енергетичного засобу, сільськогосподарської машини - знаряддя к-го виду й зчіпки, грн.;

а_рт, а_рмк, а_рзч - відсоток відрахувань від балансової вартості на реновацію (обновлення початкової вартості) відповідно для енергетичного засобу сільськогосподарської машини - знаряддя к-го виду й зчіпки [7];

а_кг, а_кнк - відсоток відрахувань від балансової вартості на капітальний ремонт відповідно для енергетичного засобу і для сільської машини - знаряддя к-го виду [7], %;

а_ртохт, а_ртомк, а_ртохзч - відсоток відрахувань від балансової вартості на поточний ремонт, ТО й зберігання відповідно для енергетичного засобу, сільськогосподарської машини - знаряддя к-го виду й зчіпки [7], %;

Т_нт,Т_нмк,Т_нзч - річне нормативного завантаження відповідно енергетичного засобу, сільськогосподарської машини - знаряддя к-го виду й зчіпки [7], год;



С_т = 0,0125000 (1,25 +7 +22)/1350=7,7 грн/год.

С_мк = 0,015000(12,5 +27 +0)/480=4,1 грн/год

S_пмм = g_w Ц_пмм,(2.42)

де Ц_пмм - комплексна ціна ПММ, що враховує вартість як основного палива, Ц_пмм = 5,7 грн/кг.

S_пмм = 22,1 5,7=66,3 грн/га,

S_зп = К_з( К_нк m_m Y_m+ m_gY_g) / W_нзм,(2.43)

де К_з - коефіцієнт, що враховує нарахування на зарплату (соцстрах, пенсії й ін.), К_з = 1.52;

К_нк - коефіцієнт, що враховує надбавку до зарплати за класність: 1-й клас - К_нк = 1.2 і 2-й клас - К_нк = 1.1;

m_m, m_g - кількість на агрегаті відповідно механізаторів й допоміжних робочих, люд;

Y_m, Y_g - змінна тарифна ставка відповідно для механізатора і для допоміжного робочого за тарифним розрядом [9, 10], грн./зміну.

S_зп = 1,52(1,2 17,5 + 10) /5,3=2,58 грн/га.,

2.2.5 Порівняльна оцінка варіантів агрегатів.

Порівняльна оцінка варіантів агрегатів виконується за результатами попередніх розрахунків, що подаються в додатках В, Г, Д, Е, по кожній із заданих операцій.

2.5.6 Вибір решти агрегатів

Для операцій, що виконуються у технологічному потоці (наприклад, для передпосівного обробітку, транспортування насіння й добрив і посіву) доцільно застосовувати трактори різних марок, щоб уникнути пікової потреби в якій-небудь марці трактора.

Кількість машин - знарядь в агрегаті і типові норми виробітку і витрачання палива приймаються з довідкової літератури [9, 10] з урахуванням глибини обробітку, норми внесення матеріалу (врожайності), довжини гону, типу ґрунту і ухилу поверхні полів та інших факторів. Марка зчіпки вибирається за умови можливості приєднання необхідної кількості машин -знарядь.

2.3 Розробка технологічної карти на вирощування та збирання озимої пшениці

2.3.1 Заготовка таблиці технологічної карти

Таблиця технологічної карти має 24 графи, із яких 1...15 заповнюється вихідними даними, що вже прийняти вище. Тривалість роботи за добу спочатку приймається рівним 14 годин в одну зміну. Технологічна карта наведено у вигляді таблиці додаток А.

2.3.2 Розрахунок параметрів виконання сільськогосподарських операцій.

1) Обсяг роботи у фізичних одиницях, виконуваний агрегатом і-го виду на j-й технологічній операції (графа 4), од.

U_фji = F_ji ·P_j,(2.44)

де F_ji - загальна площа полів, з яким зв'язане виконання j-ї операції і- им видом агрегатів, га;

P_j - агротехнічний показник обсягу j-ї операції: для польових робіт P_j= 1; для стаціонарних робіт P_j = Н_j і для транспортних робіт P_j=Н_j ·l_j ;

Н_j - норма внесення (збору) технологічного матеріалу на j-й операції, т/га;

l_j - відстань транспортування технологічного матеріалу на j-й операції, км;

Так, для операції № 4 “Оранка”:

U_ф14 = 350·1= 350 га

2) Кількість нормозмін (графа 11):

n_нмзji = U_фj/W_тзмji(2.45)

де W_тзмji - змінна норма виробітку агрегату і- го виду на j-й операції, од;

Так, для операції № 4 “Оранка”:

n_нмзji = 350/ 5,5 = 63,63 нормозміни.

3) Кількість агрегатів (графа 9).

Необхідна кількість агрегатів визначається по формулі:

,(2.46)

де Д_аj - тривалість агрострока на j-й операції в днях;

Т_дj - тривалість робочого дня на j-й операції; приймається рівною 7 (в одну зміну), 10 (в повітрі зміни) годин в залежності від ступню напруженості в роботі, часу року і виду операції;

k_rji, k_нj - коефіцієнти, що враховують технічну готовність і-го виду сільськогосподарського агрегату на j-й операції і метеорологічні умови під час проведення j-ї операції (якщо тривалість агрострока на j-ій операції не перевищує 10 днів і агрегат простий за складом, то приймається k_rji=1; якщо ж Д_аj>10 днів і якщо агрегат складний, то k_rji варто зменшити до 0,9; k_нj= 0,8...1,0).

У випадку, коли розрахункова кількість агрегатів п_aji приводить до “пікової” потреби в якій - не будь марці машини, проводиться частковий чи повний перехід на інший агрегат, у якого експлуатаційні показники трохи гірші.

Так, для операції № 4 “Оранка”:

шт.

(2.47)

У формулі (2.46) значення Т_дji вибирається з наступних розумінь; якщо операція є потоковою, тобто виконується в зв'язку з іншими операціями (наприклад, транспортування насіння і посів), то для всього потоку Т_дji повинно бути однаковим, причому рівним найбільшому його значенню в потоці; якщо операція може бути виконана в одну зміну, тобто по 14 годин на день і це не вимагає додаткових агрегатів, то роботу варто планувати в одну зміну.

Так, для операції № 5 “Культивація передпосівна”:

Д_рji= (20·63,63) /(7·14·1·1) = 15,99 ? 20 = Д_аj.

4) Потреба в робочій силі ( графи 11, 12 і 13)

(2.48)

де N_aj - кількість видів агрегатів, що виконують j- ту технологічну операцію; m_aji - кількість робітників на j-ої технологічної операції ( окремо для механізаторів і для допоміжних робітників, див. гр. 10, 11 і 12);

n_ззмji - кількість разів змін за добу персоналу на і-му виді агрегатів j-ї операції;

n_знji= {1, якщо Т_дji? 10 год

2, якщо Т_дji? 10 год. (2.49)

Так, для операції № 4 “Оранка”:

n_ззмji = 1;

m_в = 1·1·1 = 1.

2.3.3 Витрати палива, кг

, (2.50)

Так, для операції № 4 “Оранка”:

2.3.4. Витрати праці , люд.-год.

(2.51)

Так, для операції № 4 “Оранка”:



З_пв = 14·63,63(1+0) = 890,91 люд.-год

2.3.5 Розрахунок підсумкових значень

За графами: кількість нормозмін, витрата палива, заробітна платня, витрати парці підбиваються підсумки.

2.3.6 Побудова графіка виконання механізованих робіт

Технологічні карти на виробництво с.-г. культури разом із графіком виконання операцій дозволяють:

1) чітко регламентувати й узгоджувати обсяги робіт за усіма операціями;

2) визначати потребу в технічних, матеріальних та трудових ресурсах під час виробництва с.-г. культури;

3) визначати оплату праці персоналу, а також обсяг і вартість транспортних та інших послуг;

4) визначати витрати праці та прямі витрати коштів на весь обсяг робіт, на одиницю площі та врожаю готової продукції (основної й допоміжної).

Висновок по розділу

1. На підставі проведених розрахунків було встановлено, що найкращі такі варіанти агрегатів: оранка - трактор Т-150 + ПЛН-5-35; суцільна культивація з боронуванням - трактор Т-150 + 2 КПС-4 + 8 БЗСС-1,0 + С-11У; посів з внесенням мінеральних добрив - трактор Т-150 + 2 СЗ-5,4 + СП-11; пряме комбайнування - комбайн ДОН-1500.

2. Розроблена технологія і організація виробництва озимої пшениці за прогресивною технологією. Набраний комплекс із 25 технологічний операцій при виконанні їх в задані агростроки з високою якістю має забезпечити отримання заданої врожайності 45 ц/га.

4. Технологічна карта на вирощування й збирання озимої пшениці подана на аркуші разом з графіком виконання механізованих робіт. На їх підставі визначено склад системи машин і склад механізованої ланки з виробництва озимої пшениці. Система машин нараховує 52 одиниці техніки, з якої тракторів - 5 (Т-150К - 1 шт., Т-150 - 2 шт., МТЗ-80 - 2 шт., зернозбиральний комбайн ДОН-1500 - 1шт.) і 47 одиниць різних сільськогосподарських машин (18 найменувань).

тракторний жниварка пшениця



3. РОЗРОБКА КОНСТРУКЦІЇ МОДЕРНІЗОВАНОЇ ЖНИВАРКИ ЖВР-10

3.1 Призначення машини й область застосування, вимоги, пропоновані до конструкції

Дана валкова жниварка призначена для скошування зернових культур з утворенням одинарних валків з однаковим розташуванням колось у них.

Жниварка причіпна, фронтальна навішується на енергозасіб спеціальний. Застосовується в степовій і лісостеповій зоні з рівнинним рельєфом при будь-якій густоті хлібостою.

Стебла зернових культур у валку повинні бути розташовані під кутом 20...30^о до осі валка з рівномірним розподілом колось по його ширині.

Валки повинні бути прямолінійними і розміщені на такій відстані, щоб не утруднялася робота комбайна з підбирачами.

3.2 Обґрунтування пропонованої модернізації й опис пристрою конструкції

Пропонована жниварка забезпечує утворення одинарного валка за один прохід, містить рами з апаратом, що ріже, валкостворюючий транспортер, виконаний із двох рознімних секцій.

Метою модернізації є розширення функціональних можливостей валкової жниварки і можливістю навішення її на СК-5 «Нива».

Зазначена мета досягається тим, що рами двох секцій транспортера виконані пересувними уздовж апарата, що ріже, і постачена реверсним механізмом привода.

Рама жниварки виконана у виді шарнірно з'єднаних секцій, причому вісь шарніра розташована в середній частині рами.

Вісь шарніра рами секції транспортера розташована від кінця транспортера секції на відстані, рівній ширині викидного вікна. Таке конструктивне виконання жниварки дозволяє одержувати не тільки одинарні чи здвоєні валки за один прохід, але і може забезпечити одержання двох валків за один прохід.

Валкова жниварка містить раму 1 (графічний аркуш кінематична схема приводу жниварки ЖВР-10) з апаратом 2, що ріже, і розташовані за ним секційний валкостворюючий транспортер 3, а також механізм 4 приводи робочих органів жниварки. Рама 1 жниварки виконана з двох шарнірно з'єднаних у подовжньому напрямку секцій 5 і 6, у робочому положенні, що спираються на ґрунт башмаками.

Валкостворюючий транспортер 3 також складається з двох пересувних уздовж апарата 2, що ріже, секцій 7, 8, постачених реверсним механізмом привода.

Розташування осьового шарніра 9 для з'єднання частин 5, 6 рами 1 жниварки обрано з умов можливості утворення за один прохід жниварки двох приблизно рівних по потужності валків при їхньому розташуванні за межами габаритів агрегатованої із жниваркою несучої машини 10.

Ліва секція 7 валкостворюючого транспортера 3 по своїй довжині дорівнює довжині лівої секції 5 рами 1, при цьому рама 11 зазначеної секції транспортера в подовжньому напрямку так само виконаний із двох шарнірно з'єднаних частин 12, 13. Шарнір 14 цього з'єднання при крайнім лівому положенні секції 7 валкостворюючого транспортера 3 розташовується від шарніра 9 на відстані ширини центрального викидного вікна 15.

Механізм привода містить, що приводиться від трансмісії несучої жниварку машини реверсний редуктор 16, установлений на рамі 1 жниварки, а також елементи його зв'язку з коромислом 17 привода ножа апарата 2, що ріже, і елементи зв'язку редуктора з ведучими валами 18, 19 секцій 7, 8 валкостворюючого транспортера 3. Крім цього механізм привода містить пристрій 20 для переміщення секцій 7, 8 валкостворюючого транспортера 3 по рамі жниварки уздовж апарата 2, що ріже. Зазначений пристрій містить керований від гідротрансмісії несучої машини 10 гідроциліндр 21 і з'єднане ним коромисло 22, установлене поворотно на рамі 1. Вільне плече коромисла 22 шарнірно з'єднано з рамою 11 секції 7 валкостворюючого транспортера 3.

Елементи зв'язку реверсного редуктора 16 з коромислом 17 привода ножа апарата 2, що ріже, являють собою встановлений на валу зазначеного редуктора кривошип 23 і з'єднуючий його з коромислом шатун 24.

Елементи зв'язку редуктора 16 з ведучими каналами 18 і 19 секцій 7, 8 валкостворюючого транспортера 3 містять контрприводной вал 25, постійно з'єднаний з редуктором ланцюговою передачею 26, з валом 19 ремінним контуром 27 і двома ланцюговими контурами 28, 29, які обгинають зону центрального викидного вікна 15, при цьому ланцюгові контури 28, 29 виконані у виді передачі, що шарнірно-складається, з вільно плаваючим блоком зірочок 30.

Приводний вал 18 лівої секції 7 валкостворюючого транспортера 3 у залежності від положення секції приводиться в обертання чи безпосередньо від контрприводного вала 25 чи від приводного вала 19 правої секції 8 валкостворюючого транспортера 3. Коли зазначена секція транспортера знаходиться в крайнім лівому положенні, вал 18 розташовується на осі контрприводного вала 25 і з'єднується з ним безпосередньо за допомогою глухої муфти, як зазначено на листі № креслярсько-графічної роботи. Коли ж ліва секція 7 валкостворюючого транспортера 3 зміщена в крайнє праве положення, то її приводний вал 18 з'єднується з валом 19 правої секції ланцюговим контуром.

3.3 Організація робіт із застосування розроблювальної конструкції

У залежності від обраного способу роботи валкової жниварки відповідним чином розташовуються і секції валкостворюючого транспортера. Відповідно до цього переналагодженню піддаються також елементи їхнього привода. Так, наприклад, при підготовці жниварки з утворенням одного валка за один прокіс секції 7, 8 валкостворюючого транспортера 3 установлюють по краях жниварки з утворенням центрального викидного вікна 15. При цьому приводний вал 18 лівої секції 7 з'єднують безпосередньо з контрприводним валом 25, а реверс редуктора встановлюють у положення для обертання його вала в напрямку проти годинної стрілки.

Утворення двох валків за один прокіс жниварки в порівнянні з раніше описаним положенням елементів жниварки, досягається лише зміною обертання реверсного редуктора 16 і поворотом на 180^о галузей ременя 27 на ведучому шківі 31.

Для утворення одного здвоєного валка з двох суміжних прокосів спочатку від'єднують ведучий вал 18 лівої секції 7 валкостворюючого транспортера 3 від контрпривода 25 і потім, впливаючи на гідроциліндр 21, переміщають ліву секцію транспортера до кінця вправо. У цьому положенні кінці секції з'єднують замками, а на кінці вала 18 установлюють змінну зірочку і ланцюговим контуром з'єднують її з зірочкою вала 19. Потім обидві секції 7, 8 валкостворюючого транспортера 3 переміщають у крайнє ліве положення і змінюють напрямок обертання редуктора 16 на зворотне. При такому настроюванні жниварка робить перший прокіс. Для другого прокосу обидві секції 7, 8 валкостворюючого транспортера 3 гідроциліндром 21 переміщають до кінця вправо, а напрямок обертання редуктора 16 у порівнянні з першим прокосом змінюють на зворотне.

При роботі жниварки на будь-якій схемі рама жниварки завдяки наявності осьового шарніра 9 легко пристосовуються до змін рельєфу поля, що дозволяє скошувати хлібну масу на низькому її рівні.

3.4 Технологічні розрахунки модернізованих вузлів жниварки

3.4.1 Розрахунок апарата, що ріже

1. Вибираємо апарат сегментно-пальцевого типу, що ріже.

2. При подачі встановленою практикою для сегментів зернобобових жниварок l = 0,141 м, визначаємо число подвійних ходів нож:

,(3.1)

де - швидкість руху жниварки, приймаємо =2 м/с.

.

3. Висоту крайки сегмента, що ріже, знаходимо по практичним даним:

.(3.2)

.

Приймаємо .

4. Кут різання сегмента визначаємо з умови різання без ковзання, виходячи зі значень критичних кутів зачеплення рослин насіченими сегментами 30^о. Приймаємо кут різання сегмента = 28,5^о.

5. Ширину передньої частини сегментів приймаємо m = 16 мм.

6. Визначаємо розмір С:

,(3.3)

.

7. Визначаємо ширину сегмента:

,(3.4)

.

Приймаємо 76,2

8. Мінімальну висоту сегмента В_min підраховуємо по ширині спинки ножа f = 20 мм, сходу сегмента за спинку k = 5 мм і висоті крайки сегмента, що ріже, h_o = 55 мм.

,(3.5)

.

Приймаємо висоту сегмента 80 мм.

9. Кут заточення сегмента приймаємо за ГОСТ рівним = 19^о.

10. Визначаємо площу подачі за один робочий хід ножа.

,3.6)

де r - радіус кривошипа, м.

.

11. Визначаємо навантаження на лезо. Навантаження на лезо умовно називають: площа поверхні полю, на якій зрізуються стебла одним польовим сегментом при його робочому ході. Розрахункове навантаження для апарата, що ріже, дорівнює:

,(3.7)



де t_n - крок сегментів, дорівнює 76,2 мм.

.

12. Потужність, необхідна для подолання опору різанню стебел, тертя і сил інерції визначаємо по формулі:

,(3.8)

де m_н - маса ножа, кг;

r - радіус кривошипа;

w - кутова швидкість кривошипа, хв.^-1

.

3.5 Розрахунки на міцність

3.5.1 Розрахунок вала контрпривода жниварки.

Рис. 3.1 Розрахункова схема вала

Умовні значення: число оборотів вала n = 400 хв.^-1, передана потужність N = 13,2 кВт.

Обумовлений переданий момент, що крутить:

,(3.9)

де - кутова швидкість

,(3.10)

.

Визначаємо зусилля натягу галузей ременя Р₁ у площині YZ:

,(3.11)

де Q - окружне зусилля;

,(3.12)

.

,(3.13)

де - S_o - зусилля попереднього натягу;

- напруга від попереднього натягу, = 1,2 Н/мм²;

- площа поперечного переріза ременя, = 138 мм²;

- кут обхвату ременем шківа, = 180^о.



,

Визначаємо зусилля натягу ланцюга Р₂ у площині XZ:

(3.14)

де - окружне зусилля, = 4190 Н;

- коефіцієнт, що залежить від положення зірочок у просторі, = 6;

- маса одного метра ланцюга, = 7 кг;

А - відстань між осями зірочок, А = 1.4 м.

.

Визначаємо еквівалентний момент:

,(3.15)

.

По характеру епюр установлюємо місце положення небезпечного переріза вала і знаходимо його діаметр по формулі:

.(3.16)

де - допустиме напруження.

.

Приймаємо діаметр 36 мм.

Побудова епюр згинальних моментів

Рис. 3.2 Епюра згинальних моментів

Перевіряємо вал на міцність.

Коефіцієнт запасу: для нормальних напруг.

,(3.17)

для дотичних напружень:

.(3.18)

При одночасній дії нормальних і дотичних напружень визначаємо:

,(3.19)

де - границя витривалості при вигині, = 450 мПа;

- границя витривалості при крутінні, = 250 мПа;

- амплітуда номінальних напруг;

- середні значення номінальних напруг;

- коефіцієнти чутливості матеріалу до асиметрії циклу напруг, ;

- коефіцієнти концентрації напруг,

.

,,

,.

,(3.20)

,(3.21)

де - згинаючий і крутячий моменти;

- осьовий і полярний моменти опору

_,(3.22)

_,(3.23)

де d - діаметр вала, м.

_.

_.

.

.

Запас міцності в небезпечному перерізі вала допускається .

У нашому випадку , отже, вал по міцності відповідає нашим умовам.

3.6 Розрахунок шпонкового з'єднання

Рис. 3.3 Розрахункова схема шпонкового з'єднання

1. Визначаємо тип шпонки

Приймаємо шпонку призматичну з округленими торцями за ГОСТ 23360.

2. Визначаємо розмір шпонки, виходячи, з розмірів вала контрпривода і довжини маточини зірочки

3. Перевіряємо міцність шпонкового з'єднання вал - маточина по напрузі зминання:

,(3.24)

де l_p - робоча довжина шпонки;

,(3.25)

,

де d - діаметр вала, d = 36 мм;

[]_см - напруга зминання, що допускається, без значних поштовхів і ударів, []_см = 120 Н/мм².

.

При обраних розмірах умова міцності _см ? []_см виконується. Отже, міцність шпонки буде забезпечена.