Дипломная работа: Механизация ухода за посадками картофеля в колхозе "Октябрь" Клецкого района Минской области с разработкой рабочего органа для междурядной обработки

 RВ                                               Мк

              А        RА             В       С                          F

140027 Н мм

Рис. 8. Расчётная схема вала.

Изображаем вал:

Определяем реакции в подшипниках:

УМА=0; F*AС- RВ ВА=0

RВ===3531,5 Н

УМВ=0; F*ВC-RААВ=0

RА===2258,5 Н

Проверка:

УF=0; -F-RА+RВ=0

-1273-2258,5+3531,5=0

Строим эпюру изгибающих моментов:

МA=0

MB=-RА*AB=-2258,5*62= -140027 Н/мм

Мc= 0

Из расчётов видно, что изгибающий момент в сечении В больше.

Находим эквивалентный момент в этом сечении по формуле:

Мэ= ==236800 Н/мм

По табл. 12.13 стр. 298 /6/ для стали 45 принимаем предел выносливости равным у-1=392 Н/мм2; еу=0.73 табл.12.2 стр.298 /6/, для легированной стали в=0.96 по табл. 12.9 /6/ , S=2 . Коэффициент долговечности принимаем КL= 1, Ку2.25 .табл.12.5 стр.278 /6/

Определяем допустимое напряжение для материала вала по формуле:

[у-1]=

[у-1]==63.9 Н/мм2

Диаметр вала в рассматриваемом сечении определяем по формуле:

d=

d==38,3 мм

Принимаем диаметр вала d=40 мм, так как в этом сечении располагается подшипник.

3.1.2   Подбор подшипников для вала

Устанавливаем на вал однорядные роликовые конические подшипиники. Радиальная нагрузка действующая на него Fr=3531,5 Н, долговечность 10000 ч, вращается внутреннее кольцо, внутренний диаметр кольца 40 мм, частота вращения вала n=200 об/мин

Выбор производим по динамической грузоподъёмности, используя формулу:

C=PL1/p

Эквивалентную нагрузку Р для данного подшипника определяем по уравнению:

машинный тракторный картофель обработка

Р=XVFrkбkт

Исходя из условий работы подшипника, имеем X=1.0 табл.14.14 стр.354 /6/, V=1.0 (так как вращается внутреннее кольцо), kб=1.2 табл.14.18 стр.356 /6/, kт=1.0 при t<373.15 К.

Тогда

Р=1.0*1.0*3531,5*1.2=4237,8 Н

Расчётная долговечность по формуле:

L=

L==120 млн. об.

Соответственно, требуемая величина динамической грузоподъёмности по формуле

С=4237,8*1201/3=20869,2 Н

Этой динамической грузоподъёмности и с необходимыми для нас требованиями соответствует роликовый конический подшипник 7208 (лёгкая серия), имеющий размеры d=40 мм, D=80 мм, C=42,4 кН.

3.2 Расчёт операционно—технологической карты на междурядную обработку картофеля

Междурядная обработка одна из важных операций производственного процесса возделывания картофеля. От качества выполнения посадки зависит будущий урожай.

В технологической карте для междурядной обработке картофеля применяем агрегат МТЗ-82 и культиватор с активными рабочими органами.

Для расчёта операционно-технологической карты необходимо следующие данные:

1.  Состав агрегата МТЗ-82+культиватор роторный

2.  Размер поля 1200 500 м

3.  Уклон i=2є

4.  Фон—поле под междурядную обработку

5.  Удельное сопротивление машины К=1,5 кН/м

Определяем скоростной режим работы посадочного агрегата. Рабочая скорость агрегата должна находится в интервале агротехнически допустимых скоростей (от Vагр minVрVагр max):

По табл. 2.5[7] рекомендуемая скорость движения агрегата МТА при междурядной обработке картофеля

Vагр=6…10 км/ч=1,7…2,8 м/с

Кроме того скорость движения ограничивается мощностью двигателя:

Vp.max=

где Nен—номинальная мощность двигателя, кВт;

зен—коэффициент использования номинальной мощности двигателя;

Nвом , звом—соответственно мощность на привод активных рабочих органов, коэффициент использования мощности на привод активных рабочих органов;

змг—коэффициент полезного действия трансмиссии трактора;

зб—коэффициент полезного действия буксования;

Rмг—тяговое сопротивление культиватора;

Gтр—эксплуатационный вес трактора, кН;

f—коэффициент сопротивления качению;

i—уклон местности;

Из табл. 1.2 [7] выбираем значение приведённых выше данных.

змг=з бц звк

где зц ,зк—КПД соответственно цилиндрической и конической передачи трансмиссии;

б , в—число пар в зацеплении соответственно цилиндрической и конической передачи ;

зц =0.98 ; зк =0.96 ;

б=5; в=1;

змг =0.985*0.96=0.87

зб=

где д—коэффициент буксования, (табл. 1.11 /7/ ) д=11 %;

зб ==0.89

Тяговое сопротивление машины:

Rмг=К*В+ Gм(лf+i/100)

где л—коэффициент, учитывающий величину догрузки трактора при работе с навесными машинами (при междурядной обработке л=1.0…15) Принимаем л=1,2. /7/ стр. 68

Gсхм—эксплуатационный вес культиватора, кН;

Gсхм =7,7 кН

где В—ширина захвата роторного культиватора, м

В=2.8 м

Rмг=1.5*2.8+7,7(1,2*0,14+*2/100)=5,86 кН

Gтр=33.4 кН

f=0.12…0.18 (табл. 2.10[7])

Влияние уклона до 3% не учитывается.

Vр.max==4,11 м/с=14,8 км/ч

Таким, образом , Vр max больше чем агротехнически допустимые скоростей движения агрегата для междурядной обработки и выбираем передачи трактора которые входят в агротехнический допустимый предел скорости. Поэтому за рабочие скорости принимаем агротехнически допустимые скорости.

Vр=6…10 км/ч=1,7…2,8 м/с

Исходя из данного диапазона скоростей принимаем основную и дополнительную рабочую передачу трактора. Основная: 6-я передача с редуктором и УКМ где V=9,33 км/ч, дополнительная 4-я без редуктора и УКМ V=8.9 км/ч.

Определяем фактическое значение коэффициента зен на рабочем режиме на основной передаче

зен= (3.12)

Nер=

Nех=

где Рf—сопротивление качению трактора , кН

Pf=Gcxм *f (3.15)

Pf=7,7*0.14=1,08 кН

Rмх—сопротивление агрегата при холостом ходе, кН;

Rмх=Gм(f +i) (3.16)

Rмх=7,7(0.14+0.02)=1,23 кН

Nер==23,8 кВт

зен==0.56

Nех==4,46 кВт

Тогда коэффициент загрузки трактора на холостом ходу трактора будет

зех==0,05

Подготовка агрегата к работе включает проверку комплектности и состояния роторного культватора, проверку работоспособности гидросистемы трактора и машины. Трактор также подготавливается к работе, устанавливается колея трактора 1400 мм. Давление в шинах трактора должно составлять 0.12…0.13 МПа, передних 0.17 МПа. Длина раскосов—515 мм. Культиватор соединяется с трактором при помощи автосцепки СА-1. После агрегатирования культиватор регулируют на нужную глубину обработки.

Выбираем челночный способ движения как производилась посадка картофеля. Определяем для данного способа движения коэффициент ц , радиус поворота Rо , длину выезда е , ширину поворотной полосы Е , рабочую длину гона Lр , оптимальную ширину загона при челночном способе движения не определяется.

Для навесного агрегата радиус поворота Rо равен радиусу поворота трактора , но не мене Rо=5…6 м [7]

Принимаем Rо=6 м

Длину выезда агрегата принимаем:

е=0.1 lк

где lк—кинематическая длина агрегата;

lк=lт+lм (3.18)

lк=1.2 м ; lм=1.1 м

lк=1.2+1.1=2.3 м

тогда е=0.1*2.3=0.23 м

Согласно табл. 5.2 /7/ определяем ц, Е, и Сопт.

Ширина поворотная полоса определяется по формуле:

Е=2.8Rо+0.5dк+е (3.19)

где dк—расстояние между крайними точками по ширине(проекция);

dк=3 м

Е=2.8*6+0.5*3+0.23=18,53 м

Однако ширина поворотной полосы должна быть кратна ширине захвата сажалки:

Вр=2,8 м

Е/Вр—целое число

18,53/2,87

Тогда Е=2,8*7=19,6 м

Коэффициент рабочих ходов ц рассчитывается по формуле:

ц= (3.20)

где Lр—рабочая длина гона , м;

С—ширина загона, м;

Lр=L-2Е (3.21)

Lр=1200-2*19,6=1160,8 м

Тогда:

ц==0.89

Средняя длина холостого пути на поворот будет:

Lx=

Lx==143,47

Количество циклов работы агрегата за смену определяем по формуле:

nц=

где Тсм—время смены, Тсм=7 ч;

Тпз—подготовительно-заключительное время, ч;

Тотл—время регламентированных перерывов на отдых и личные надобности механизатора, Тотл=0.5 ч;

Тто—время на техническое обслуживание агрегата в период смены, Тто=0.21 ч;

Подготовительно-заключительное время:

Тпз=tето+tпп+tпн+tпнк

где tето—время на проведения ежесменного технического обслуживания, tето=0.55 ч;

tпп-- время на подготовку агрегата к переезду, tпп=0.06 ч;

tпн-- время на получения наряда и сдачу работы, tпн=0.07 ч;

tпнк-- время на переезды в начале и конце работы, tпнк0.09 ч;

Тпз=0.55+0.06+0.07+0.09=0.77 ч;

Для посадочного агрегата время кинематического цикла (одного круга)

tц= (3.25)

где tоп—время на технологическую остановку, tоп=0 мин;

tц==0.279 ч

Определяем количество циклов агрегата за смену:

nц==19,78 , принимаем nц=20 циклов

Действительное время смены будет:

Тсм=tцnц+Тпз+Тотл+Тто , (3.26)

Тсм=0.279*20+0.77+0.5+0.21=7,06 ч

Чистое время кинематического цикла:

Тр=

Тр=*20=4,96 ч

Время холостых поворотов за смену:

Тх=

Коэффициент использования времени смены определяется:

Тх==0,61 ч

з=

з==0.7

Производительность агрегата для междурядной обработки определяется за цикл:

Wц=, (3.30)

Wц==0.65 га/ц

За час:

Wч=0.36ВрVрз (3.31)

Wч=0.36*2,8*2.6*0.7=1,83 га/ч

За действительное время смены

Wсм =0.36ВрVрз Тсм (3.32)

Wсм=0.36*2,8*2.6*0.7*7,06=12,95 га/см

Расход топлива на один гектар определяется:

Q=

где Gтр, Gтх, Gто—значение часового расхода топлива соответственно на рабочем, холостом ходу и остановках, кг/ч ;

Тр, Тх, То—соответственно за смену, чистое рабочее время, общее время на повороты и время остановок агрегата с работающим двигателем, ч;

Продолжительность остановок в часах:

То=Тотл+0.5Тпз

То=0.5+0.5*0.55=0.775 ч

Часовой расход топлива по режимам работы двигателя:

Gтр=Gех+(Gен-Gех)

Gтх=Gех+(Gен-Gех)

Gох=0.46Gех

где Gен, Gех ,Gох—соответственно часовой расход топлива на рабочем режиме, холостом ходу и на остановках агрегата, кг/ч

Gтр=5,4+(11,2-5,4) =8,65 кг/ч

Gтх= 5,4+(11,2-5,4) =5,7 кг/ч

Gох=0.46*5,4=2,5 кг/га

Тогда:

Q==3,55 кг/га

Затраты труда на один гектар посадочного агрегата:

Н=

где mмех ,mвсп—число механизаторов и вспомогательных рабочих обслуживающих агрегат;

Для данного агрегата: mвсп=0.

Н= =0.54 ч/га

3.3 Расчёт технологической карты по возделыванию и уборке картофеля

Технологические карты разрабатываются с целью рациональной организации производства: расчёт парка машин, составления графика работ, определения экономических показателей возделывания культур. Карты составляются в виде таблиц, которая имеет следующие графы:

-графа 1—шифр работ по порядку;

-графа 2—наименование работ, в которую заносятся все операции связанные с возделыванием культуры;

-графа 3—единица измерения, в зависимости от того в чем измеряется объём выполняемой операции(т, га, ткм);

-графа 4—объём работ, определяется по каждой операции, исходя из годового производственного задания(планируемой нормы высева, удобрений, сбора основной и побочной продукции и т.д.)

-графа 5—агросрок выполнения работ, определяется многолетней практикой производства культуры в хозяйстве;

-графа 6—количество рабочих дней, определяется по формуле:

Др=ДкКтгКим

где Дк—календарный агросрок, дней;

Ктг—коэффициент технической готовности агрегата;

Ким—коэффициент использования времени по метеоусловиям

-графа 7—продолжительность рабочего дня, принимается по режиму, установленному для данного хозяйства. Продолжительность рабочего дня вспомогательного агрегата устанавливается исходя из продолжительность рабочего дня основного агрегата;

-графа 8,9—состав агрегата, следует включать машины имеющиеся в хозяйстве, а также те, которые можно получить на планируемое время. Предпочтение следует отдавать производительным агрегатам, обеспечивающим высокое качество работ и минимальные затраты труда и средств на выполнение механизированных работ;

-графа 10—обслуживающий персонал, определяется сложностью агрегата;

-графа 11—объём работ на тип агрегата, определяется если операцию выполняют несколько агрегатов;

-графа 12—сменная производительность, устанавливается на основе технических требований нормы выработки, используемых в хозяйстве или по типовым нормам выработки;

-графа 13—расход топлива, устанавливается на основе технических требований нормы расхода топлива, используемых в хозяйстве или по типовым нормам расхода топлива;

-графа 14—количество нормо-смен:

Nсм=

Nсм==14,77 нормо-смен

-графа 15—потребное количество агрегатов, при расчёте поточных (взаимоувязанных) работ определяется прежде всего для основной сельскохозяйственной операции

na=

где Ксм—коэффициент сменности

Ксм=Тсут/Т= Тсут/7 (3.42)

где Тсут—число часов работы МТА в сутки, ч

Т=7 ч—время смены;

na==0.492 принимаем na=1 трактор

Уточняем количество рабочих дней фактических:

Дрф=, (3.43)

Дрф==9,85 дней Принимаем 10 дней

-графа 16—потребное количество людей, определяется из количества агрегатов работающих на данной операции;

-графа 17—потребное количество топлива:

Q=G*Uф (3.44)

Q=31.35*60=1881 кг

-графа 17,18—затраты труда на весь объём работы для механизаторов и вспомогательных рабочих определяется по формулам:

Зм=7Nсмm

Зв=7Nсмn

Зм=7*14,77*1=103,4 чел. ч.

Зв=7*14,77*0=0

-графа19, 20—капиталовложения на энергетическое средства и сельскохозяйственной машины;

Кэ=

Ксхм=

где Бст и Бсхм—балансовая стоимость трактора и сельскохозяйственной машины соответственно, тыс. руб.;

Тгт и Тгсхм—годовая загрузка трактора и сельскохозяйственной машины соответственно, ч. ;

Кэ==3830,3 тыс. руб.

Ксхм==2848,9 тыс. руб.

-графа 21—затраты на оплату труда механизаторов и вспомогательных рабочих, тыс. руб.;

SПЛ=СТМ×Ncм7×КУВМ+СТВСП× Nсм7×КУВВСП, (3.49)

где: СТМ и СТВСП – часовая тарифная ставка соответственно механизаторов и вспомогательных работников в соответствии с разрядом работы, тыс.руб./ч;

КУВМ и КУВВСП – коэффициент увеличения оплаты труда соответственно механизаторов и вспомогательных работников, который учитывает все виды доплат, премий, компенсаций и другие выплаты и надбавки. Принимаем КУВМ = 2; КУВВСП=1,5.

SПЛ=0.456 *14,77*7*2=94,3 тыс. руб.

-графа 22—прямые эксплуатационные затраты на ТСМ и электроэнергию, тыс. руб.;

Sтсм=Q*Цтсм

где Цтсм—комплексная цена 1 кг топлива, руб. ;(Цтсм=660 руб./кг)

Sтсм=1881*560=1053,36 тыс. руб.

-графа 23—эксплуатационные затраты на амортизацию, тыс. руб.;

Sа=

где ат, асхм—процент амортизационных отчислений соответственно на трактор и сельскохозяйственную машину, %

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8