Пальчиковый горка картофелеуборочный комбайн

Пальчиковый горка картофелеуборочный комбайн

 

 

Реферат

 

Пояснительная записка содержит стр., рисунков, таблиц, используемых источников литературы.

Перечень ключевых слов: ворох, грохот, лемех, копачи, транспортер, комкодавитель, прутковые элеваторы, встряхивающее устройство, сепаратор, пальчиковая горка.

Цель работы: модернизация пальчиковой горки картофелеуборочного комбайна.

Методы исследования: изучение конструктивных особенностей очистителей вороха отечественных и зарубежных картофелеуборочных комбайнов; проведение патентного поиска по авторским свидетельствам.

Получены результаты: модернизирован основной узел сепарирующего устройства (пальчиковая горка) картофелеуборочного комбайна.

Эффективность: повышается качество сепарации, снижаются затраты на уборке картофеля.

Область применения: сельскохозяйственные кооперативы, крестьянские и фермерские хозяйства, TOO и другие хозяйства республики.

 

 

Введение

 

Производство картофеля является весьма трудоемким процессом. Из общих затрат труда на возделывание картофеля, постигающих 800 чел/час на 1 га, затраты труда на уборку составляют 45-60%, Это объясняется тем, что картофель с основной площади выкапывался до последнего времени картофелекопателями и простейшими копачами, а подбор клубней осуществлялся вручную.

Создание более совершенных картофелеуборочных машин является одной из актуальнейших задач, стоящих перед сельскохозяйственным машиностроением. При решении проблемы механизации уборки картофеля конструкторы и ученые столкнулись с рядом технических трудностей. Поэтому, несмотря на острую потребность в экономичных, производительных картофелеуборочных машинах и большие усилия, затраченные в течение многих лет ученые и конструкторы как в нашей стране, так и за рубежом, машины, удовлетворяющие агротехническим требованиям и пользующиеся спросом потребителя, созданы лишь в последние годы. Однако и эти конструкции нельзя считать вполне совершенными.

Специфические трудности механизации уборки картофеля связаны главным образом с тем, что плоды (клубни) этой культуры находятся под поверхностью почвы. Существуют два способа уборки корне-клубне плодов - тереблением (выдергиванием) плодов за ботву и подкапыванием их вместе с почвенным пластом.

Трудность осуществления процесса сепарации в картофелеуборочных комбайнах обусловливается рядом факторов, основные из которых: незначительное содержание клубней в подкапываемой массе почвы (не более 2%), крайняя восприимчивость клубней к механическим воздействиям; неблагоприятные для сепарации физико-механические свойства почвы (комковатость, пластичность, липкость), резкая изменчивость свойств почвы в зависимости от влажности, наличие в почве камней, корневищ, сорняков и других посторонних примесей.

Первоначально картофелеуборочный комбайн создавался на базе элеваторного картофелекопателя ТЭК-2. В пополнение к имевшимся на этой машине двум элеваторам в схему был включен ряд рабочих органов для более полного отделения клубней от почвы, ботвы и других примесей. На базе этих рабочих органов в начале пятидесятых годов были созданы конструкции комбайнов КОК-2 и ККР-2. Однако в связи с существенными недостатками технологических схем эти комбайны не нашли применения в сельском хозяйстве.

На основании результатов испытаний этих машин стало очевидным, что дальнейшее совершенствование картофелеуборочных комбайнов немыслимо без проведения глубоких научно-исследовательских работ. У нас в стране, и за рубежом выполняют многочисленные работы по исследованию и конструированию картофелеуборочной техники. В результате этих работ были созданы новые, более совершенные картофелеуборочные машины, обеспечивающие комплексную механизацию уборки картофеля.

 

 

Обоснование выбора темы

Агротехнические требования, предъявляемые к картофелеуборочным машинам

 

Отечественные картофелеуборочные машины предназначаются для уборки картофеля, посаженного с междурядьями 60 и 70 см, Кроме того, они должны иметь приспособления, позволявшие использовать их при междурядьях 90 см.

При технологической схеме уборки, предусматривающей предварительное удаление ботвы с целью облегчения работы картофелеуборочных машин, специальная ботвоуборочная машина должна собирать в бункер не менее 70% урожая ботвы. Урожай ботвы может постигать 400 ц/га.

При уборке ботвы не допускается смятие рядков картофеля колесами агрегата, разрушение клубневых гнезд, извлечение клубней на поверхность поля или их повреждение. Ботвоуборочная машина должна собирать ботву в бункер и выгружать ее в транспортные средства или сбрасывать в конце гона в кучи. Емкость бункера должна обеспечивать сбор высокоурожайной ботвы на гоне длиной не менее 500 м. Должно быть также предусмотрено разбрасывание измельченной ботвы по полю.

Картофелекопатели и комбайны должны обеспечивать выкапывание клубней с глубины по 21 см, при ширине клубневых гнезд по 40 см.

Картофелекопатель должен извлекать на поверхность поля не менее 95% урожая клубней. При определении потерь клубни весом по 20 г не учитываются. Клубни, выкопанные двухрядным копателем просеивающего типа, поляны быть уложены полосой не шире 1м.

При раздельной уборке картофелекопатели должны укладывать выкопанные клубни в валки из двух, четырех или шести рядков, при этом должны оставаться проходы для колес комбайна-подборщика.

Ширина валка, образованного из двух выкопанных рядков, должна быть не более 70 см, а из четырех-шести рядков - не более 90 см. Толщина слоя почвы и клубней в валках не должна превышать 10 см.,

При работе картофелекопателей допускаются повреждения не более 3% клубней по весу. К поврежденным относятся клубни: раздавленные, разрезанные и надрезанные, с трещинами длиной по хорде более 20 см, с вырывами и потемнениями мякоти от ушибов глубиной более 5 мм и содранной кожурой в сумме более чем с 1/4 поверхности клубня.

Картофелеуборочный комбайн должен выкапывать картофель, отделять клубни от почвы, ботвы и прочих примесей и выдавать чистые клубни в бункер или непосредственно в рядом идущие транспортные средства. Он должен убирать картофель при гладкой и гребневой посадках, с различным урожаем клубней и состоянием ботвы (зеленой, отмершей, удаленной).

Комбайн должен собирать в бункер не менее 97% урожая картофеля. Потери всех видов не должны превышать 3%. Чистота картофеля в таре должна быть не менее 80%. Количество механических повреждений клубней всех видов допускается не более 12%.

Картофелекопатели должны агрегатироваться с тракторами класса 0,9 или 1,4 Т.

Подъем и заглубление лемехов картофелекопателей должны осуществляться от гидросистемы трактора.

Однорядные комбайны должны агрегатироваться с тракторами класса 1,4; 3,0 Т.

Подъем и заглубление лемехов комбайна необходимо осуществлять от гидросистемы как при движении, так и на остановках агрегата. Подкапывающие рабочие органы комбайна должны хорошо приспосабливаться к микрорельефу поля и обеспечивать равномерную глубину хода при различных заглублениях. Отклонение глубины хода лемехов от установленной допускается не более ±2 см.

Рабочие органы картофелеуборочных машин должны иметь предохранительные устройства, исключавшие их поломку при попадании камней и других посторонних предметов.

Однорядный комбайн должны обслуживать не более четырех человек, а двухрядный - не более шести (включая рабочих, занятых на переборочном столе).

Производительность двухрядных картофелекопателей установлена не менее 0,4 га/ч сменного времени, а картофелеуборочных комбайнов не менее 0,15 га/ч на каждый рядок.

Срок службы картофелеуборочных машин должен быть не менее 7 лет. Без замены быстроизнашивающихся деталей картофелекопатели должны обработать не менее 100 га, а комбайны не менее 50 га.

При раздельной уборке картофелеуборочный комбайн с подбирающим приспособлением должен собирать из валка, образованного копателем-валкоукладчиком, с двух или четырех-шести рядков не менее 95% клубней.

Производительность комбайна при подборе валка, образованного из двух рядков, должна быть не менее 0,3 га/ч, из четырех - 0,6 га/ч, из шести - 0,9 га/ч.

 

 

Расчет шлицевого вала

Диаметр расчетного сечения вала определяем по формуле:

 

d =

 

где Тк = Т; Т = 200 Н*м - крутящий момент в расчетном сечении вала;

[τк] = 20 ÷ 25 МПа - допускаемое напряжение при кручении.

 

d = мм.

 

По ГОСТ 6636-69 принимаем диаметр выходного конца вала под подшипник d = 35 мм.

Определяем силы действующие на вал. Окружная сила на валу определяется по формуле:

 

Ft = 2T / d,

 

Радиальная сила на валу определяется

 

Fr = Ft * tg α, где α = 20^о,

Fr = 11400 * tg 20^o = 4,149 кН.

 

Силу действия на вал раскладываем [Fn] на составляющие в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

 

Fb = Fn * sin θ = (3668 * sin 30 ^o) = 1834 Н;

Fr = Fn * cos θ = (3668 * cos 30 ^o) = 3176 H;

 

Определяем опорные реакции.

 

∑Мб = 0 - Fb * 70 - Ft * 330 + Rrb * 410 = 0;

Rrb = Fb * 70 + Ft * 330 / 410 = 1834 * 70 + 3140 * 330 / 410 = 2847,68 H,

∑ Мr = 0 - Fb * 480 + Rбв * 410 + Ft * 80 = 0,

Rбв = Fb *480 - Ft * 80 / 410 = 1834 * 480 - 3149 * 80 / 410 = 1532 H,

 

Проверим правильность определения реакций

 

∑Y = Fb - Rбв - Ft + Rrb = 0,

∑Y = 1834 - 1532 - 3149 + 2847 = 0

 

Из выражения видно, что реакции выбраны правильно.

Строим эпюру изгибающих моментов Мв, для чего определяем их значения в характерных сечениях вала.

В сечении А Мв = 0;

Б Мв = Ft * 70 * 10^-3 = 1834 * 70 * 10^-3 = 128,3 Н*м;

В Мв = Rrв * 330 * 10^-3 = 2847 * 330 * 10^-3 = 939,7 Н*м;

Г Мв = 0.

 

В горизонтальной плоскости.

Опорные реакции определяем по формуле:

 

Rгr = Ft * 70 - Ft * 310 / 410 = 3176 * 70 - 3176 * 310 / 410 = 1859 H;

∑МБ = 0 - Ft * 310 + RБГ * 410 - Fr * 80 = 0

∑RБГ = Ft * 310 + Fr * 80 / 410 = 3186 * 310 + 1146 * 80 / 410 = 2785 H;

∑Мг = Ft - RБГ + Fr + Rгr = 3176 - 2785 + 1146 + (-1859) = 0;

 

Реакции выбраны правильно.

Строим эпюру изгибающих моментов Мг, для чего определяем их значения в характерных сечениях вала.

В сечении А Мг = 0

 

Б Мг = Fг = 70 * 10^-3 = 3176 * 0,07 = 225,52, Н*м;

В Мг = Rгr * 330 * 10^-3 = (-1895) * 0,33 = - 613,47 Н*м;

 

Строим эпюру крутящих моментов. Передача вращательного момента происходит вдоль оси вала от середины ступицы.

 

Заключение

 

В данной курсовой работе решены следующие вопросы:

1. Проведен литературный и патентный анализ существующих дополнительных сепарирующих устройств картофелеуборочных комбайнов.

2. Предложена конструкция пальчиковой горки, устанавливаемого под верхней ветвью основного транспортера.

3. Для улучшения отделения почвенных примесей от клубней предлагается снабдить картофелеуборочный комбайн горизонтальным пальцевым транспортером и приводом загрузочного транспортера в колебательное движение.

4. Проведен расчет экономической эффективности модернизированного комбайна в сравнении с серийным комбайном КПК-2.

5. Разработаны вопросы техники безопасности при работе на картофелеуборочных комбайнах и предложены мероприятия по улучшению условий труда.

 

Литература

 

. Акимов K.H. Гражданская оборона на объектах сельхозпроизводства. /К.Н. Акимов, В.Г. Ильин М.: Колос, 1987. - 273 с.

. Анурьев В.H. Справочник конструктора машиностроителя. /В.Н. Анурьев М.: Машиностроение, 1967. - 281 с.

. Беляев Н.П. Сопротивление материалов. /Н.П. Беляев М.: Наука, 1987.- 579 с.

. Биргер А.H. Расчет на прочность деталей машин. /А.Н. Биргер М.: Машиностроение, 1979. - 376 с.

. Булаков В.А. Экономический справочник сельского специалиста./В.А. Булаков, П.Н. Нелеер М.: Россельхозиздат, 1983. - 262 с.

. Верещагин Н.И. Комплексная механизация возделывания, уборки и хранения картофеля. /Н.И. Верещагин, К.А. Пшеничников М.: Колхоз, 1979.-379 с.

. Власов K.C. Методика экономической оценки сельхозтехники. /К.С. Власов М.: Экономика, 1987. - 156 с.

. Громенко Ф.А. Картофелеуборочные комбайны. /Ф.А. Громенко М.: Московский рабочий, 1979. - 112 с.

. Грузенко И.П. Машины для возделывания и уборки картофеля. /И.П. Грузенко М.: Колос, 1981. - 259 с.

. Иофинов С.А. Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации машино-тракторного парка. /С.А. Иофинов М.: Колос, 1981. - 276 с.

. Коршунова А.В. Операционная технология возделывания, производства и хранения картофеля. /А.В. Коршунова М.: Россельхозиздат, 1978. - 372 с.

. Красников В.В. Подъемно-транспортные машины. /В.В. Красников М.: Колос, 1981. - 198с.

. Максимов Б.H. Изыскание исследований и совершенствования рабочих органов картофелеуборочных машин с целью повышения их производительности. /Б.Н. Максимов М.: Отчет ВИСХОМа, 197О.

. Нарышкин В.H. и др. Подшипники качения. /В.Н. Нарышкин М.: Машиностроение, 1984. - 28О с.

. Николаев Г.А. Проектирование сварных конструкций в машиностроении./Г.А. Николаев М.: Машиностроение, 1974. - 158 с.

. Решетов Д.H. Детали машин. /Д.Н. Решетов М,: Машиностроение, 1974. - 467 с.

. Устюгов H.A. Детали машин. /Н.А. Устюгов М.: Высшая школа, 1981. - 372 с.

. Филатов А.С. Справочник по технике безопасности. /А.С. Филатов М.: Россельхозиздат, 1983. - 379 с.

. Шошин А.И. Справочник по машиностроительному черчению. А.И. Шошин, В.А. Федоренко Л.: Машиностроение, 1981. - 376 с.

. Яблоков И.М. Расследование несчастных случаев, связанных с производством картофеля. /И.М. Яблоков М.: Знание, 1978. - 492 с.

.Сан Пи Н 2. 2. 4. 548 - 96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

.ГОСТ 12. 1. 004 - 85 Пожарная безопасность. Общие требования.

.ГОСТ 12. 0. 004. - 90 Обучение по безопасности труда.

.ГОСТ 12. 1. 005. - 88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

.Канарев Ф.М. Охрана труда /Ф.М. Канарев М.: Агропромиздат, 1988. - 350 с.

.Шкрабак В.С. Охрана труда /В.С. Шкрабак М.: Агропромиздат, 1989.- 479 с.

.Бауман В.М. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства/ В.М. Бауман, В.Е Бердышев: - М.: Колос. 2000 -237с.

. Зангиев А.А. Эксплуатация машинно-тракторного парка /А.А. Зангиев, А.В. Шпилько, А.Г. Левшин: - М.: Колос, 2003.

Таблица

пальчиковый горка картофелеуборочный комбайн

 

 

Реферат

 

Пояснительная записка содержит стр., рисунков, таблиц, используемых источников литературы.

Перечень ключевых слов: ворох, грохот, лемех, копачи, транспортер, комкодавитель, прутковые элеваторы, встряхивающее устройство, сепаратор, пальчиковая горка.

Цель работы: модернизация пальчиковой горки картофелеуборочного комбайна.

Методы исследования: изучение конструктивных особенностей очистителей вороха отечественных и зарубежных картофелеуборочных комбайнов; проведение патентного поиска по авторским свидетельствам.

Получены результаты: модернизирован основной узел сепарирующего устройства (пальчиковая горка) картофелеуборочного комбайна.

Эффективность: повышается качество сепарации, снижаются затраты на уборке картофеля.

Область применения: сельскохозяйственные кооперативы, крестьянские и фермерские хозяйства, TOO и другие хозяйства республики.

 

 

Введение

 

Производство картофеля является весьма трудоемким процессом. Из общих затрат труда на возделывание картофеля, постигающих 800 чел/час на 1 га, затраты труда на уборку составляют 45-60%, Это объясняется тем, что картофель с основной площади выкапывался до последнего времени картофелекопателями и простейшими копачами, а подбор клубней осуществлялся вручную.

Создание более совершенных картофелеуборочных машин является одной из актуальнейших задач, стоящих перед сельскохозяйственным машиностроением. При решении проблемы механизации уборки картофеля конструкторы и ученые столкнулись с рядом технических трудностей. Поэтому, несмотря на острую потребность в экономичных, производительных картофелеуборочных машинах и большие усилия, затраченные в течение многих лет ученые и конструкторы как в нашей стране, так и за рубежом, машины, удовлетворяющие агротехническим требованиям и пользующиеся спросом потребителя, созданы лишь в последние годы. Однако и эти конструкции нельзя считать вполне совершенными.

Специфические трудности механизации уборки картофеля связаны главным образом с тем, что плоды (клубни) этой культуры находятся под поверхностью почвы. Существуют два способа уборки корне-клубне плодов - тереблением (выдергиванием) плодов за ботву и подкапыванием их вместе с почвенным пластом.

Трудность осуществления процесса сепарации в картофелеуборочных комбайнах обусловливается рядом факторов, основные из которых: незначительное содержание клубней в подкапываемой массе почвы (не более 2%), крайняя восприимчивость клубней к механическим воздействиям; неблагоприятные для сепарации физико-механические свойства почвы (комковатость, пластичность, липкость), резкая изменчивость свойств почвы в зависимости от влажности, наличие в почве камней, корневищ, сорняков и других посторонних примесей.

Первоначально картофелеуборочный комбайн создавался на базе элеваторного картофелекопателя ТЭК-2. В пополнение к имевшимся на этой машине двум элеваторам в схему был включен ряд рабочих органов для более полного отделения клубней от почвы, ботвы и других примесей. На базе этих рабочих органов в начале пятидесятых годов были созданы конструкции комбайнов КОК-2 и ККР-2. Однако в связи с существенными недостатками технологических схем эти комбайны не нашли применения в сельском хозяйстве.

На основании результатов испытаний этих машин стало очевидным, что дальнейшее совершенствование картофелеуборочных комбайнов немыслимо без проведения глубоких научно-исследовательских работ. У нас в стране, и за рубежом выполняют многочисленные работы по исследованию и конструированию картофелеуборочной техники. В результате этих работ были созданы новые, более совершенные картофелеуборочные машины, обеспечивающие комплексную механизацию уборки картофеля.

 

 

Обоснование выбора темы

Агротехнические требования, предъявляемые к картофелеуборочным машинам

 

Отечественные картофелеуборочные машины предназначаются для уборки картофеля, посаженного с междурядьями 60 и 70 см, Кроме того, они должны иметь приспособления, позволявшие использовать их при междурядьях 90 см.

При технологической схеме уборки, предусматривающей предварительное удаление ботвы с целью облегчения работы картофелеуборочных машин, специальная ботвоуборочная машина должна собирать в бункер не менее 70% урожая ботвы. Урожай ботвы может постигать 400 ц/га.

При уборке ботвы не допускается смятие рядков картофеля колесами агрегата, разрушение клубневых гнезд, извлечение клубней на поверхность поля или их повреждение. Ботвоуборочная машина должна собирать ботву в бункер и выгружать ее в транспортные средства или сбрасывать в конце гона в кучи. Емкость бункера должна обеспечивать сбор высокоурожайной ботвы на гоне длиной не менее 500 м. Должно быть также предусмотрено разбрасывание измельченной ботвы по полю.

Картофелекопатели и комбайны должны обеспечивать выкапывание клубней с глубины по 21 см, при ширине клубневых гнезд по 40 см.

Картофелекопатель должен извлекать на поверхность поля не менее 95% урожая клубней. При определении потерь клубни весом по 20 г не учитываются. Клубни, выкопанные двухрядным копателем просеивающего типа, поляны быть уложены полосой не шире 1м.

При раздельной уборке картофелекопатели должны укладывать выкопанные клубни в валки из двух, четырех или шести рядков, при этом должны оставаться проходы для колес комбайна-подборщика.

Ширина валка, образованного из двух выкопанных рядков, должна быть не более 70 см, а из четырех-шести рядков - не более 90 см. Толщина слоя почвы и клубней в валках не должна превышать 10 см.,

При работе картофелекопателей допускаются повреждения не более 3% клубней по весу. К поврежденным относятся клубни: раздавленные, разрезанные и надрезанные, с трещинами длиной по хорде более 20 см, с вырывами и потемнениями мякоти от ушибов глубиной более 5 мм и содранной кожурой в сумме более чем с 1/4 поверхности клубня.

Картофелеуборочный комбайн должен выкапывать картофель, отделять клубни от почвы, ботвы и прочих примесей и выдавать чистые клубни в бункер или непосредственно в рядом идущие транспортные средства. Он должен убирать картофель при гладкой и гребневой посадках, с различным урожаем клубней и состоянием ботвы (зеленой, отмершей, удаленной).

Комбайн должен собирать в бункер не менее 97% урожая картофеля. Потери всех видов не должны превышать 3%. Чистота картофеля в таре должна быть не менее 80%. Количество механических повреждений клубней всех видов допускается не более 12%.

Картофелекопатели должны агрегатироваться с тракторами класса 0,9 или 1,4 Т.

Подъем и заглубление лемехов картофелекопателей должны осуществляться от гидросистемы трактора.

Однорядные комбайны должны агрегатироваться с тракторами класса 1,4; 3,0 Т.

Подъем и заглубление лемехов комбайна необходимо осуществлять от гидросистемы как при движении, так и на остановках агрегата. Подкапывающие рабочие органы комбайна должны хорошо приспосабливаться к микрорельефу поля и обеспечивать равномерную глубину хода при различных заглублениях. Отклонение глубины хода лемехов от установленной допускается не более ±2 см.

Рабочие органы картофелеуборочных машин должны иметь предохранительные устройства, исключавшие их поломку при попадании камней и других посторонних предметов.

Однорядный комбайн должны обслуживать не более четырех человек, а двухрядный - не более шести (включая рабочих, занятых на переборочном столе).

Производительность двухрядных картофелекопателей установлена не менее 0,4 га/ч сменного времени, а картофелеуборочных комбайнов не менее 0,15 га/ч на каждый рядок.

Срок службы картофелеуборочных машин должен быть не менее 7 лет. Без замены быстроизнашивающихся деталей картофелекопатели должны обработать не менее 100 га, а комбайны не менее 50 га.

При раздельной уборке картофелеуборочный комбайн с подбирающим приспособлением должен собирать из валка, образованного копателем-валкоукладчиком, с двух или четырех-шести рядков не менее 95% клубней.

Производительность комбайна при подборе валка, образованного из двух рядков, должна быть не менее 0,3 га/ч, из четырех - 0,6 га/ч, из шести - 0,9 га/ч.