Интенсификация уборки зерновых культур с разработкой конструкции для обмолота

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Казанский Государственный Аграрный Университет

Кафедра СХМ

Пояснительная записка

Тема: Интенсификация уборки зерновых культур с разработкой конструкции для обмолота

Казань 2011

Введение

Зерноуборочные машины обеспечивают качественную уборку только в том случае, если их рабочие органы выбраны и отрегулированы в соответствии со свойствами убираемой культуры, а растения приспособлены для машинной уборки. Пригодность той или иной культуры к машинной уборке определяется физико-механическими свойствами и биологическими особенностями самих растений, а также их состоянием в период уборки. Поэтому при создании новых машин учитывают агробиологические особенности растений. На работу зерноуборочных машин оказывают влияние строение органов растений, длина стеблей и густота стояния, полеглость, прочность, влажность, размеры и масса семян, массовое отношение зерна к незерновой части, фаза спелости, засоренность посевов.

От соотношения массы зерна соломы и половы зависят производительность комбайна и качество убранного урожая. При уборке высокосоломистых хлебов снижается производительность и возрастают потери от недомолота и свободным зерном в соломе, а при уборке малосоломистых хлебов производительность возрастает, но увеличивается дробление зерна. Отношение массы зерна к массе соломы должно быть не менее 1:1,2 и не более 1:0,5.

Работа, затрачиваемая на вымолот (выделение) отдельных зерен из колоса, колеблется в широких пределах (рис. 1, а), максимальное ее значение превышает минимальное в 10...20 раз. Колебания этого показателя больше в начале уборки и меньше в конце. При непрочной связи зерна с колосом зерна отделяются от колоса даже при слабом ударе, например при соударении колосьев под действием ветра. Это свойство растений затрудняет выбор сроков начала уборки, работу и регулировку машин, увеличивает потери. Поэтому при механизированной уборке необходимы сорта с одновременным формированием и равномерным созреванием всех зерновок (плодов) растения.

Устойчивость зерна к механическим повреждениям определяется прочностью зерновки, а также способом обмолота. Существующие ударные способы обмолота приводят к значительному повреждению зерна. Особенно велики микроповреждения, доходящие нередко до 50 %, что снижает товарные качества зерна и полевую всхожесть семян. Поэтому при выведении новых сортов необходимо резко повысить устойчивость зерна к механическим повреждениям.

1 Агротехнические требования.

1.1 Агротехнические требования к зерноуборочным машинам

При раздельной уборке потери зерна за валковой жаткой допускаются не более 0,5% для прямостоячих хлебов и 1,5% для полеглых. Потери зерна при подборе валков не должны превышать 1 %, чистота зерна в бункере должна быть не менее 96%.

При прямом комбайнировании чистота зерна в бункере должна быть не ниже 95 %. За жаткой комбайна допускается до 1% потерь для прямостоячих хлебов и 1,5% для полеглых. Общие потери зерна из-за недомолота и с соломой должны быть не более 1,5% при уборке зерновых и не более 2 % при уборке риса. Дробление не должно превышать 1 % для семенного зерна, 2 % для продовольственного, 3 % для зернобобовых и крупяных культур и 5 % для риса.

1.2 Агротехнические требования к рабочему органу

Сквозь промежутки между прутками и планками просыпается 70...80 % вымолоченного зерна вместе с мелкими примесями. Качество работы МСУ оценивают по коэффициентам недомолота К_н, сепарации К_с, дробления зерна К_а и засоренности К₃ мелкого зернового вороха, поступающего на очистку. Коэффициенты К_н, К_с и К_я определяют делением массы зерна, соответственно невымолоченного из колоса, выделенного из потока движущихся стеблей в пределах МСУ и дробленого, на общую массу зерна, намолоченного за время проведения измерений. Коэффициент засоренности К₃ находят делением массы половы на массу мелкого зернового вороха, выделенного в МСУ. При настройке МСУ на оптимальный режим стремятся достичь минимально возможных значений коэффициентов К_н, К_л, К₃ и максимального значения коэффициента К_с.

2. Анализ существующих конструкций молотильно-сепарирующих устройств комбайнов

Классификация и устройство М С У. По направлению ввода потока хлебной массы и движения ее в рабочей зоне (рис.1 ) различают поперечно-поточные (а, б), аксиально-роторные (в, з) и комбинированные МСУ (г). По конструкции ударных элементов МСУ бывают бильные (д) и штифтовые (е), а по числу вращающихся элементов (барабанов, роторов, дисков и т. п.) -- одно-, двух- и многобарабанные (ж, з).

а, б--поперечно-поточные; в, и --аксиально-роторные; г--комбинированное; д -- бильное комбайна «Дон-1500»; е -- штифтовое; ж -- двухбарабанное комбайна «Енисей-1200»; з -- двухбарабанное комбайна «Енисей- 1200Р»;

1, 22, 25-- барабаны; 2, 36 -- подбарабанье; 3, 5, 32 -- роторы; 4, 6, 37-- кожухи; 7--диски; 8, 29, 30-- бичи; 9-- планки-подбичники; 10-- отсекатель воздушного потока; 11, 21, 24, 26, 27-- битеры; 12, 18, 23, 35 -- решетки; 13-- прутки; 14, 20-- планки; 15 -- вал; 16, 19-- штифты соответственно барабана и подбарабанья; 11-- гайка; 28, 33 -- лопасти; 31 -- ударная планка; 34-- выгрузное окно

Рисунок 1. Молотильно-сепарирующие устройства:

Поперечно-поточные устройства включают в себя вращающийся барабан (цилиндр) 1 (см. рис. 1, а, б) и неподвижное подбарабанье 2. Направление подачи хлебной массы и ее движения в рабочей зоне перпендикулярно оси вращения барабана. Барабан состоит из дисков 7 (см. рис. 1, д, е) с закрепленными на них планками-подбичниками 9, расположенными параллельно оси барабана. К планкам штифтовых барабанов прикреплены штифты 16, а к планкам бильных -- рифленые бичи 8. Одна половина бичей выполнена с правым направлением рифлей, а другая -- с левым. Бичи с правым и левым направлением рифлей монтируют на барабане поочередно, что способствует равномерному распределению обмолачиваемой массы по поверхности подбарабанья. Бичи или штифты с большой скоростью ударяют по хлебной массе, захватывают ее и протаскивают через узкое пространство, образованное поверхностью подбарабанья и вращающимися бичами барабана или штифтами барабана и подбарабанья.

Подбарабанье бильного молотильного аппарата решетчатое. Оно сварено из боковин (рис. 1, д) и поперечных планок 14. Через отверстия планок пропущены прутки 13. Сквозь промежутки между прутками и планками просыпается 70...80 % вымолоченного зерна вместе с мелкими примесями. Подбарабанье охватывает снизу барабан на некоторый угол а. Для барабанов комбайнов «Дон-1500» этот угол равен 130°, СК-5 -- 146°, «Енисей-1200» -- 127°. С увеличением угла охвата а вымолот зерна возрастает. Подбарабанье установлено так, что расстояние между бичами барабана и планками подбарабанья (зазор а) от входа к выходу постепенно уменьшается (см. рис. 1, а).

Подбарабанье штифтового молотильного аппарата (см. рис. 1, е) снабжено штифтами 19, расположенными рядами так, что каждый штифт 16 барабана при его вращении проходит между двумя штифтами 19 подбарабанья. Штифты барабана и подбарабанья имеют форму клина, лобовая грань штифтов барабана отклонена в сторону, противоположную направлению вращения, а штифтов подбарабанья -- в направлении вращения барабана. При правильной установке барабана зазор х между штифтами барабана и подбарабанья с двух сторон штифтов должен быть одинаковым. Между рядами штифтов расположена неподвижная решетка, через отверстия которой просыпается часть вымолоченного зерна.

Зерноуборочные комбайны оборудуют одним или двумя молотильными аппаратами. Комбайны «Дон-1500», СК-5 (см. рис. 1, д), оборудованные одним бильным молотильным аппаратом, предназначены для уборки зерновых колосовых культур.

Комбайны «Енисей-1200», «Кедр-1200» оборудованы двумя бильными аппаратами (см. рис. 1, ж), а комбайны «Кедр-1200Р» и «Енисей- 1200Р» (см. рис. 1, з) -- одним штифтовым и одним бильным. Первые применяют для

уборки зерновых культур преимущественно в условиях повышенной влажности; вторые -- для уборки риса и других труднообмолачиваемых культур.

Штифтовой молотильный аппарат лучше, чем бильный, обмолачивает влажный хлеб, но больше измельчает солому. Бильный барабан универсален: пригоден для обмолота большого числа культур. Двухбарабанные молотильные аппараты могут обмолачивать хлеба на двух режимах. На первом режиме вымолачиваются зерна, слабо связанные с колосьями, при малой частоте вращения барабана; на втором -- сильно связанные зерна, при большой частоте вращения барабана.

Аксиально-роторные устройства обеспечивают обмолот хлебной массы и сепарацию зерна из движущегося ее потока до уровня, которому соответствуют значения Кп < 0,5 % и Кп > 99,5%. Такие устройства снабжены ротором 32 (см. рис. 9, и), заключенным в неподвижный или вращающийся кожух. В заходной зоне А на роторе закреплено три или четыре лопасти, в молотильной 8 -- бичи, в сепарирующей 14 -- ударные планки, закрепленные по образующим цилиндра-ротора или под углом к ним. При уборке риса вместо некоторых бичей крепят гребенки со штифтами. В зоне выгрузки В на роторе закреплены лопасти 33.

Кожух 37 в заходной зоне выполнен коническим без отверстий, а в молотильной и сепарирующих зонах -- полностью или частично (в нижней и боковых частях поверхности на угол 120...270°) перфорированным с круглыми, продолговатыми или прямоугольными отверстиями. Под барабаном в молотильной зоне Б устанавливают подбарабанье 36или решетки. В верхней части на кожухе в молотильно-сепарирующей зоне под углом 35...60° к образующей цилиндрической поверхности кожуха закреплены планки (винтовые направители), которые способствуют перемещению бичами хлебной массы вдоль оси ротора от входа к выходу.

Хлебная масса вводится в заходную зону А параллельно оси вращения ротора. Затем масса под воздействием лопастей 28, бичей 29 и планок 31 движется по винтовой траектории, закрученной вокруг оси ротора, совершая несколько полных оборотов. Вымолоченное зерно и частицы половы под действием центробежной силы выводятся из движущегося потока хлебной массы, проходят через отверстия решеток и поступают на очистку. Солома выводится из МСУ лопастями 33 и подается в измельчитель, копнитель или укладывается на поле в валок.

Для работы в условиях повышенной влажности комбайны оснащают вращающимся с частотой 10...20 мин-1 перфорированным кожухом, который устанавливают на ролики. Сверху над вращающимся кожухом крепят щеточные очистители.

Вращающийся кожух предотвращает скапливание растительности в верхней зоне, обеспечивает сепарацию зерна по всей (на угол 360°) поверхности кожуха, уменьшает залипание рабочей поверхности.

Преимущества аксиально-роторных МСУ по сравнению с поперечно-поточными: меньше дробление и потери зерна; ниже чувствительность к изменению подачи хлебной массы, продольного и поперечного наклона поверхности поля; выше качество уборки при отклонении частоты вращения ротора от оптимального значения. По некоторым показателям комбайны с аксиально-роторными молотилками уступают комбайнам с соломотрясом: они больше перебивают солому, увеличивая загрузку решет очистки; скручивают влажную, засоренную сорными растениями хлебную массу в жгуты, вследствие чего возрастают потери зерна и энергоемкость процесса.

3. Разработка конструктивно-технологической схемы

На комбайнах «Дон» установлены эффективные молотильно-сепарирующие устройства (с увеличенными диаметром барабана и площадью очистки); бункера большей вместимости с высокопроизводительным выгрузным устройством; копнители или измельчители для соломы. Молотильно-сепарирующее устройство (МСУ) комбайна включает бильный барабан диаметром 800 мм, решетную односекционную деку с углом обхвата 130° и отбойный битер. В МСУ комбайна входит также домолачивающее устройство, расположенное на левой панели молотилки. Приемный битер в молотилке отсутствует.

Одной из основных проблем при уборке риса является повышенная влажность скашиваемой массы. Кондиционной влажностью зерна и других частей растений является относительная влажность 14...15%, превышение которой приводит к появлению свободной воды, самосогреванию и порче зерна. В период уборки влажность зерна обычно превышает кондиционную, а в некоторых зернах она колеблется от 11 до 50 %. При уборке хлебов с высокой влажностью возрастают потери от недомолота, часть зерна выходит с соломой, при уборке пересохшей хлебной массы возрастают дробление зерна измельчение соломы, потери зерна с половой. Так же снижается качество семян при их дроблении. Экспериментально установлено, что дробимость зависит от массы, размеров и влажности семян, числа и скорости ударов, материала рабочих органов. Крупные семена сильнее повреждаются, чем мелкие. При многократном ударном воздействии число поврежденных семян возрастает пропорционально числу и скорости ударов Эти данные свидетельствуют о том, что нужно снижать скорость и число ударных воздействий при обмолоте, транспортировке и очистке зерна, а также выбирать оптимальные режимы рабочих органов машин.

Покрытие рабочих органов эластичным материалом (например, резиной) снижает повреждение семян и отодвигает порог дробления в сторону больших скоростей. Поэтому при обмолоте желательно применять молотильное устройство с эластичными ударными элементами.

В данном курсовом проекте предлагается усовершенствование имеющегося зерноуборочного комбайна РСМ-10 «Дон-1500». В частности молотильно-сепарирующие устройства (МСУ). Предлагается оснастить комбайн двумя молотильными барабанами: одним штифтовым и одним бильным.

Штифтовой молотильный аппарат лучше, чем бильный, обмолачивает влажный хлеб, но больше измельчает солому. Бильный барабан универсален: пригоден для обмолота большого числа культур. Двухбарабанные молотильные аппараты могут обмолачивать хлеба на двух режимах.

На первом режиме вымолачиваются зерна, слабо связанные с колосьями, при малой частоте вращения барабана; на втором -- сильно связанные зерна, при большой частоте вращения барабана. Подбарабанье штифтового молотильного аппарата снабжено штифтами, расположенными рядами так, что каждый штифт барабана при его вращении проходит между двумя штифтами подбарабанья. Штифты барабана и подбарабанья имеют форму клина, лобовая грань штифтов барабана отклонена в сторону, противоположную направлению вращения, а штифтов подбарабанья -- в направлении вращения барабана. Подбарабанье бильного молотильного аппарата решетчатое. Оно сварено из боковин и поперечных планок. Через отверстия планок пропущены прутки. Сквозь промежутки между прутками и планками просыпается 70...80 % вымолоченного зерна вместе с мелкими примесями. Между барабанами предлагается установить битер.

Данная конструкция позволит так же повысить производительность комбайна.

Та же покрытие рабочих органов эластичным материалом (например, резиной) снижает повреждение семян и отодвигает порог дробления в сторону больших скоростей. Поэтому при обмолоте желательно применять молотильное устройство с эластичными ударными элементами.

4. Технологические расчёты

4.1 Мощность N, затрачиваемая на вращение барабана, складывается из двух составляющих

N=N₁+N₂ = 5,9 + 25333 =25338,9 Bm (1)

Где N₁-- мощность, затрачиваемая на первую категорию сопротивлений; N₂ -- мощность, затрачиваемая на вторую категорию сопротивлений.

Величина N₁ включает в себя мощности, затрачиваемые на преодоление трения (принимается пропорциональной скорости вращения) и преодоление сопротивления воздуха (принимается пропорциональной угловой скорости барабана в третьей степени):

N=Aщ+Bщ³ =2,6•20+ 7,3•10 ^-4•20³=25,9 kBm (2)

где А -- коэффициент, представляющий собой момент сил трения (по данным М. А. Пустыгина, на каждые 100 кг массы барабана А его принимают равным 2,6 Н-м для штифтового и 0,2 Н-м для бильного); В -- коэффициент пропорциональности, зависящий от плотности воздуха, формы и размеров вращающихся частей барабана и имеющий размерность осевого момента массы. (Для каждого метра длины стандартных барабанов В можно принимать равным 7,3- 10~⁴Н-м*с² для штифтового и 9,7-10~⁴ Н-м-с² для бильного).

Для определения N₂ следует учитывать, что действие барабана на хлебную массу сопровождается ударами и протягиванием ее в рабочей щели. Удары по хлебной массе следуют через короткие промежутки времени (0,0045...0,0075 с). Из выражения (10)

Полное окружное усилие Р на бичах или штифтах барабана складывается из силы Р\ на удар и силы Р₂ на преодоление сопротивления протягиванию массы сквозь рабочую щель, сопровождающегося перетиранием стеблей:

P=P₁+P₂= 1800 + 1560= 33604 (3)

Воспользовавшись законом об изменении количества движения (импульса), определим силу и момент удара.

Обозначим время удара через А/. Тогда при равномерной подаче захваченная масса за время одного удара одним билом будет равна

?m=m'?t= 100•0,0045= 0,45 кг (4)

Так как солома обладает слабой упругостью, она после удара приобретает скорость v захватившего ее била, представляющую собой окружную скорость барабана щr.

Следовательно, количество движения, которое приобретает солома массой Дт, будет равно Дти. По приращению количества движения определяется значение импульса силы из равенства

P₁?t =?m(v- v₀) (5)

Так как v₀=0, сила удара

P₁=?m v/?t=m' v= 0,45•8/0,0045= 1800 H (6)

Момент силы удара

M= P₁r²щ= 1800•0,4²•20 = 21560 Hм (7)

По теории В.П. Горячкина, сила Рг пропорциональна полному окружному усилию Р, то есть

P₂=fP= 0,7• 1800= 1560 H (8)

где f -- коэффициент пропорциональности, учитывающий все сопротивления при протягивании хлебной массы и называемый коэффициентом перетирания.

4.2 Коэффициент перетирания зависит от конструктивных особенностей барабана и подбарабанья, физико-механических свойств обмолачиваемого продукта и подачи. Его принимают равным 0,6...0,75 для бильных аппаратов и 0,7...0,8 для штифтовых.

С учетом значений P₁ и Р₂ и вид зависимость будет иметь

P=m' v/(1-f)= 3360 H (9)

Умножив обе части этого равенства на v, получим выражение для мощности N₂, необходимой для осуществления технологического процесса обмолота:

N₂= m' v²/(1-f)= 100•8²/(1-0,7)= 25333 Bt (10)

Процесс работы молотильного аппарата характеризуется тремя элементами: работоспособностью двигателя как источника энергии, работоспособностью барабана и сопротивлениями обрабатываемого материала.

Механическая энергия, передаваемая двигателем барабану, поглощается ускорением движения последнего, которое, в свою очередь, поглощается сопротивлениями хлебной массы, в связи с чем при равномерной подаче и установившемся режиме вместо возможного ускоренного движения барабана происходит его равномерное движение.

Если расходуемая мощность равна полной мощности N двигателя, то в период холостого хода, то есть когда нет подачи хлебной массы, разность N -- N₁ уйдет на повышение угловой скорости барабана:

N -- N1=J (d щ /dt)щ=N₂= 25333 Bm (11)

где d щ /dt -- сообщаемое барабану угловое ускорение, с ^-2; барабана, J -момент инерции барабана кг-м².

Для более точного расчета вместо J следует брать приведенный момент инерции J _пр барабана и связанных с ним вращающихся масс.

4.3 Мощность двигателя N, подведенная к барабану, без подачи хлебной массы будет расходоваться на ускорение его движения:

d щ /dt= N/( J щ) (12)

Возможное ускорение барабана будет тем больше, чем больше мощность двигателя и меньше момент инерции и угловая скорость. При постоянных N и У угловое ускорение барабана («приход» ускорения) уменьшается с повышением его угловой скорости, о чем свидетельствует кривая 1 (рис. II. 84) этой зависимости.

При загрузке барабана хлебной массой уменьшение этого ускорения («расход» ускорения) будет определяться зависимостью

d щ /dt= m' r²/(1-f) щ= 1000,4²/(1-0,7)•20=266,7 (13)

Повышению равномерности хода барабана способствует увеличение момента его инерции. Однако такое увеличение обычно связано с возрастанием массы барабана и продолжительности разбега для восстановления потерянной угловой скорости. Поэтому момент инерции барабана выбирают в зависимости от мощности двигателя.

Критерием для оценки достаточности момента инерции может служить значение углового ускорения, которое сообщает двигатель барабану при разбеге.

Для барабанов молотилок небольшой производительности, согласно рекомендациям В. П. Горячкина, достаточно ускорение dщ/dt = 7,5 с~², а для более мощных барабанов dщ/dt =12...15 с~². Так как у современных молотилок щ= 100 с-"*¹, то

Затрата мощности на единицу переработанной массы определяется выражением:

N=(Jщ dщ/dt)/1000= (0 75...1,5) J=(0,75…1,5)14320= 16480 Bm (14)

откуда видно, что наименьший расход энергии на обмолот будет при малых размерах барабана и небольших частотах вращения. Поэтому стремятся использовать барабаны возможно меньшего диаметра.

Диаметр существующих барабанов находится в пределах 450...800 мм. Эти размеры определились как наименьшие из практически осуществимых при заданных значениях окружной скорости, определяемой технологическими требованиями процесса обмолота.

4.4 Диаметр и длина барабанов

В дополнение к вышеуказанному о размерах диаметра барабана отметим, что при выборе этого параметра учитывают условия размещения необходимого числа бичей, обеспечения требуемого момента инерции и уменьшения возможности наматывания стеблей.

Число бичей у бильных барабанов устанавливают из условий создания наилучшего рабочего эффекта обмолачивания и принимают четным

(М= 6...1O).

Диаметр бильного барабана d с числом бичей М находят из зависимости

d= v?tM/р, = 30• 0,0045•2560/3,14=783,5=800 мм (1)

где v -- расчетная окружная скорость бичей, 28...32 м/с; ?t -- промежуток вре мени между ударами двух смежных бичей (?t = 0,0045...0,0075)

Длина бильного барабана l_б определяется в зависимости от секундной подачи хлебной массы т¹ числа бичей М и допустимой подачи т₀ на 1 м длины бича:

l_б =т'/т_оМ.=100/0,25•2560=1650=1500 мм (2)

Допустимую подачу m₀ на 1 м длины бича для хлебной массы влажностью 14... 18 % при отношении зерна к соломе 1:3 принимают равной 0,25...0,35 кг/ (с-м). При повышении влажности массы на 5 % значение то снижают на 15...20 %. Современные бильные барабаны имеют длину 1100... 1750 мм.

Анализ работы бильного аппарата показывает, что наибольшее количество зерна просеивается сквозь отверстия деки в средней части длины барабана. Здесь же наблюдается и наибольший недомолот хлебной массы.

Длина штифтового барабана l_ш определяется по формуле

l_ш =(z/k-l) a,= (400/5-1)•30=1430=1500 мм (3)

где z -- число зубьев* на барабане; к -- число заходов винтовой линии; а - расстояние между следами зубьев барабана (а = 28...32 мм).

Значение z зависит от заданной производительности барабана m^f и допустимой подачи хлебной массы на один зуб тб:

z =m'/m¹₀= 100/0,025=400,0 (4)

Значение тб для средних условий принимают равным 0,025...0,035 кг/с. Число заходов k принимают равным 2; 3; 4 и 5. Большие значения берут для более производительных барабаном, меньшие -- для менее производительных. Современные комбайны имеют длину штифтовых барабанов 650... 1200 мм.

Длина l_п планки барабана будет

l_п= l_ш+2?l= 1500+2•20=1540 мм (5)

где ?l = 18...22 мм.

Диаметр штифтового барабана d с числом планок М, их шагом t₁ и высотой штифта h связан зависимостью

d=Mt₁/р+2h=12•120/3,14+2•10=800 мм (6)

Число планок М штифтовых барабанов равно 6... 12. Шаг планок t₁ принимают равным 100... 120 мм.

4.5 Размещение штифтов на барабане

Способ размещения штифтов на барабане заключается в использовании многозаходной винтовой линии. Зная число планок М, их шаг /, диаметр по основанию штифтов do, расстояние между следами а и число заходов /г, можно построить развертку барабана. Для этого проводят М-I-1 параллельных горизонтальных линий на расстоянии t одна от другой. Отложив на линии I шаг винтовой линии, равный I_в = Л4а, вычерчивают ее развертку. Затем параллельно ей на расстоянии B = Ma/k одну от другой проводят наклонные линии, представляющие собой развертки других винтовых линий. Точки пересечения наклонных и горизонтальных линий определяют месторасположение штифтов барабана.

Число следов, изображенных на схеме пунктирными линиями, составляет

По одному следу за каждый оборот барабана проходи» столько штифтов, сколько заходов имеет винтовая линии с ростом числа заходов винтовой линии увеличивается число штифтов на барабане и возрастает его производительность

Число планок обязательно должно быть кратным числом заходов винтовой линии, чтобы развертка барабана делилaсь на целое число частей и по каждому следу проходило одинаковое число штифтов. Это способствует более равномерной.

5. Конструкторские расчёт

Рассчитать передачу от двигателя к валу молотильно-сепарирующего устройства.

Исходные данные:

Мощность двигателя Р=165кВт

Частота вращения двигателя n=1410 об/мин

Рассматриваем расчет передачи узкими клиновыми ремнями как наиболее распространенной.

5.1 Выбор профиля ремня и диаметра малого шкива

Номинальный вращающий момент, развиваемый электродвигателем на быстроходном шкиве

(1)

По табл. 14.1 принимаем профиль УО и диаметр малого шкива

d₁ =163 мм

Тип ремня	Обозначение сечения		Предельные расчетные длины, мм
Клиновые Узкие по ТУ 38-105161-8	УО	53	630…3550	63	<150
	УА	93	800…4500	90	90…400
	УБ	159	1250…8000	140	300…2000
	УВ	278	2000…8000	224	>1500

Примечание: вращающий момент на малом шкиве, A- площадь поперечного сечения ремня.

5.2 Проверка скорости ремня

. (2)

Скорость ремня не превышает допустимую, равную .

5.3 Выбор диаметра большого шкива

(3)

Округляем d₂ до ближайшего стандартного значения по табл.14.1,

5.4 Выбор межосевого расстояния

Оптимальное межосевое расстояние определяем по табл.14.2

(4)

5.5 Определение длины ремня.

(5)

Округляем длину ремня до ближайшего стандартного значения по ряду длин ремней, совпадающему с рядом нормальных линейных размеров Принимаем L= . По табл.14.1 проверяем соответствие принятого значения диапазону длин ремней профиля УО.

5.6 Уточнение межосевого расстояния.

(6)

5.7 Определение мощности, передаваемой одним ремнем в реальных условиях.

(7)

Угол охвата ремнем малого шкива

(8)

(9)

Коэффициент режима работы при односменной работе равен 1, при двухсменной 0,87, при трехсменной 0,72, в данном случае C_p=1

Коэффициент длины ремня

(10)

По рис.14.12

В данном случае

(11)

5.8 Определение потребного числа ремней.

(12)

где принимают Cz=0,95 при числе z=2..3 ремней , 0,9 при и 0,85 при z>6. Принимаем Cz=0,9 , тогда

(13)

Округляем значение z до ближайшего большего целого, окончательно число ремней z=4 .

5.9 Определение силы, действующей на валы

Напряжение от предварительного натяжения д₀ для узких клиновых ремней принимают 3Мпа, площадь сечения ремня A по табл.14.1. Сила предварительного натяжения

(14)

Угол между ветвями ремня

(15)

Сила, действующая на валы

 (16)

6. Экономическая оценка разрабатываемой конструкции

Затраты труда на единицу работы машины определяют отношением количества людей, затянутых на агрегате при выполнении работы, к часовой (сменной) производительности агрегата

чел-ч/ед работы

Где Л- количество персонала

- производительность агрегата за час сменного времени на каждом из конкретных фонов или режимов работ, единиц работ в час.

Общие затраты труда на эксплуатацию современных машин в расчете на единицу работы, составляют

чел-ч/ед работы

Где - фактические затраты труда на периодическое механическое обслуживание, чел-ч на единицу работы;

-фактические затраты на ремонт, чел-ч на единицу работы.

Прочие эксплуатационные затраты на единицу работы

Где - зарплата обслуживающего персонала, руб. на единицу работы

А - отчисления на реновацию по сравнительным агрегатам, руб. на единицу работы

Р - затраты на ремонт и ТО, руб. на единицу работы.

Г - затраты на ГСМ и электроэнергию, руб. на единицу работы.

Прз - прочие прямые затраты, руб. на единицу работы.

К прочим прямым затратам относят стоимость вспомогательных материалов

Зарплата обслуживающему персоналу в расчете из единицы работы

где

Лр - количество обслуживающего рабочий агрегат персонала по каждому тарифному разряду

Ср - часовая оплата обслуживающего персонала по каждому тарифному разряду с учетом доплат, руб/ч

Р - количество разрядов тарификационной сетки

Отчисления на реновацию по сравнениям в расчете на единицу работы:

Где Б - балансовая цена проекта мА

А - процент отчислении на цену по спроектированной машине согласно действующим нормативам, %

- производительность за час эксплуатационного времени

- зональная годовая загрузка спроектированной или эталонной машины и эксплуатационного времени.

Зональную годовую загрузку машин определяют согласно действующим нормативам. В случае отсутствия нормативов ее подсчитывают по зональным перспективным технологическим картам согласно формуле.

ГдеD - количество дней работы данной машины за агротехнический срок

t - число часов работы машины в день

Балансовую цену машины рассчитывают путем умножения оптовой цены промышленности и коэффициент I.I.

Затраты на капитальный и текущий ремонт и ТО в расчете на единицу выполненной работы рассчитывают:

где - Процент ежегодных отчислении на КР

- Процент ежегодных отчислении на ТР и ТО

- нормативная годовая загрузка машин

Удельные капиталовложения в расчете на единицу работы сравниваемых машин находят из выражения:

Приведенные затраты на единицу выработки сравниваемых машин рассчитываются по формуле:

где Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложении( установлен равным 0,15)

Годовую экономию труда в результате внедрения в производство рекомендуемой машины можно определить:

ГдеЗтэ - затраты труда на эксплуатацию эталонной машины, чел-ч

Зтн - затраты труда на эксплуатацию новой машины, чел-ч

Годовую экономию прямых эксплуатационных затрат рассчитывают по выражению:

ГдеUэ - общие прямые эксплуатационных затрат средств по эталонной машине, руб. на единицу работы

Uн - общие прямые эксплуатационных затрат средств по новой машине, руб. на единицу работы

Годовой экономический эффект от внедрения новой машины определяют как:

Где Пэ и Пн - приведенные затраты по эталонной и новой машинам, руб. на единицу работы

Выводы и заключения по работе

Спроектированной в данной работе МСА может быть применен для уборки рисовой культуры и зерновых культур с повышенной влажностью. Отличается своей универсальностью и надежность в работе от базового аналога.

Спроектированный МСА дает возможность повысить производительность качества работы, снизить потери.

Данная разработка окупается в течение лет, что делает ее рентабельной

зерноуборочный молотильный сепарирующий комбайн

Список литературы

1. Карпенко А. Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. -- М.: Агропромиздат, 1989.

2. Клочков А.В. и др. Комбайны зерноуборочные зарубежные. А.В. Клочков и др. - Мн.: УП «Новик», 2000. - 192 с.

3. Книга сельского механизатора / В. С. Мешков, А.С. Неретин, В.А. Би-серов и др. -- М.: Россельхозиздат, 1979.

4. Красильников В.Н. Лабораторно-практические занятия по сельскохозяйственным машинам. -- М.: Высш. шк., 1983.

5. Лурье А.Б., Гусинцев ФЛ, Давидсон Е.И. Сельскохозяйственные машины. -- Л.: Колос, Ленингр. отд-ние, 1983.

6. Портнов МЛ. Зерноуборочные комбайны. -- М.: Афопромиздат, 1986.

7. Практикум по сельскохозяйственным машинам и орудиям / Н.И. Кленин, И.Ф. Попов, А.С. Сергеев и др. -- М.: Сельхозгиз, 1963.

8. Родичев В.А., Пейсахович Б.И., Токарев В.А. Справочник сельского механизатора. -- М.: Россельхозиздат, 1981. 9. Сельскохозяйственные машины и основы эксплуатации машинно-тракторного парка / Б.Н. Четыркин, 3. И. Воцкий, Н.Г. Поликутин и др. -- М.: Агропромиздат, 1989.

10. Сельскохозяйственная техника: Каталог: В 3 т. / Под ред. В.И. Черно-иванова. -- М.: Информагротех, 1991.

11. Сельскохозяйственные машины / И.С. Иванов, К.И. Лиходеенко, М.Я. Резниченко и др. -- М.: Машиностроение, 1970.

12. Устинов А.Н. Зерноуборочные машины: Учеб. для нач. проф. образования / Алексей Никитович Устинов. -- М.: Образовательно-издательский центр «Академия», 2003. -- 128 с.

13. Устинов АЛ. Сельскохозяйственные машины. -- М.: ИРПО, 1999.

14. Учебник машиниста-тракториста III класса / А.К. Болтов, Л.А. Гуревич, В.А. Лиханов, Н.П. Сычугов. -- М.: Колос, 1982.

15. www.avtomash.ru/gur/g_obzor.htm

16. www.ruprom.ru/ru/okp/470000/tenders

17. www.optom.kharkov.com/number/90009.htm

18. www.yellow-pages.kz/tj/ru/companies/4/000215/

Размещено на Allbest.ru