Визначення основних параметрів та режимів роботи причіпного культиватора

Міністерство аграрної політики України

Сумський національний аграрний університет

Кафедра „Трактори та сільськогосподарські машини”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснювальна записка

до курсової роботи з дисципліни „ Сільськогосподарські машини”

на тему:

„ Визначення основних параметрів та режимів роботи причіпного культиватора”

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав:

Студент ІТФ 

група МЕХ-0705-2

Головач М.М.

Перевірив:

старший викладач

Зубко В.М.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суми – 2010

Міністерство  аграрної політики України

Сумський  національний аграрний університет

Кафедра„  Трактори та сільськогосподарські машини”

 

 

 

 

 

Завдання

на виконання курсової роботи студенту

Головач Михайло Миколайович

1. Тема курсової роботи

Визначення основних параметрів та режимів роботи причіпного культиватора

3. Вихідні дані:                                варіант № 028

4. Зміст пояснювальної записки:

    4.1. Титульний аркуш.

    4.2. Завдання.

    4.3. Реферат.

    4.4. Вступ.

    4.5. Характеристика умов  роботи культиватора.

    4.6. Обґрунтування мети  і задач курсової роботи.

    4.7. Агротехнічні вимоги  до культиватора.

    4.8. Технологічні розрахунки.

    4.9. Техніко – економічні  розрахунки.

    4.10. Технічна характеристика  культиватора.

    4.11. Охорона праці.

    4.12. Висновки.

    4.13. Список рекомендованої  літератури.

    4.14. Зміст.

5. Перелік графічного матеріалу: 

Аркуш 1 – а) робочий орган –  формат А2 (420×594 мм);

б) Схема розміщення робочих органів  – формат А2 (420×594 мм). Аркуш 2 – Схема  культиватора до визначення реакцій  на опорні колеса та зусилля на штокові  гідроциліндра.

 

 

 

 

 

Керівник курсової роботи                                                                              Зубко В.М.

Завдання до виконання курсової роботи прийняв                                      Головач М.М.

 

 

Реферат

 

 

Пояснювальна  записка курсової роботи містить 17 с.,2 табл.,бібліогр.; графічна частина 2 арк.                          

ПРИЧІПНИЙ КУЛЬТИВАТОР ДЛЯ СУЦІЛЬНОГО ОБРОБІТКУ, СТРІЛЬЧАСТА ЛАПА , ТЕХНОЛОГІЧНІ РОЗРАХУНКИ, КОМПОНОВОЧНА СХЕМА КУЛЬТИВАТОРА, Т ЕХНІКО – ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ, ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА .

Об’єктом розробки є культиватор.

Метою курсової роботи є обґрунтування  основних параметрів та режимів роботи культиватора для суцільного обробітку  ґрунту.

Представлена характеристика умов роботи культиватора, викладені агровимоги.

Виконані  технологічні розрахунки по обґрунтуванню  основних параметрів культиватора, розроблені робочий орган та компоновочна схема  культиватора. Виконані техніко –  економічні розрахунки, наведена технічна характеристика, розроблені заходи по охороні праці.

 

Представлені  висновки по роботі.

 

Зміст

1. Зміст курсової роботи. Вступ

2. Характеристика умов роботи культиватора

3. Технологічні розрахунки

    3.1. Визначення ширини захвату культиваторів

    3.2. Розставлення робочих органів

    3.3. Визначення параметрів робочих органів культиваторів

4. Кінематичний та силовий розрахунки взаємодії культиватора з

    механізмом начіпки трактора

    4.1. Побудова компоновочних і кінематичних схем культиваторів

    4.2. Визначення зусиль в ланках механізмів культиваторів

    4.3. Визначення реакцій на опорні колеса культиватора

    4.4. Аналіз переведення начіпного культиватора із робочого стану в

    транспортний

5. Техніко – економічні розрахунки

6. Технічна характеристика культиватора

7. Охорона праці.

 

Висновки

Список рекомендованої літератури

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

Культиватори  за призначенням поділяють на такі групи: для суцільного (парові), міжрядного обробітку (просапні) і спеціального призначення.

Культиватори  для суцільного обробітку ґрунту застосовують для підрізування бур’янів, розпушення та передпосівного обробітку  ґрунту тощо.

Просапні  культиватори використовують для передпосівного міжрядного обробітку просапних  культур їх називають ще культиватори-рослинопідживлювачі. Вони розпушують грунт, підрізають бур’яни  підгортають рослини в рядках проводять підживлювання рослин.

Спеціальні  культиватори мають вузьке призначення .До них відносять садові культиватори, протиерозійні, фрезерні тощо.

Культиватори  випускають начіпні та причіпні.

Робочими  органами культиваторів є ножі, лапи, диски, пружинні пальці, вирівнювальні  бруси котки роторні та інші.

На культиваторах  для суцільного обробітку ґрунту найчастіше застосовують такі робочі органи; полільні універсальні лапи ; штанги, що обертаються; плоскорізальні широкозахватні лапи; зрихлюючі лапи. Стрілчаста лапа прикріплена жорстко до стояка. Стрілчасті лапи добре розпушують грунт і підрізують бур’яни.

Лапи  з жорстким стояком застосовують в садах і виноградниках.

На культиваторах  для суцільного обробітку ґрунту застосовують індивідуальне або  групове ( по 2-3 лапи ) шарнірно-радіальне  кріплення лап до бруса рами. Шарнірне з’єднання стояків лап з рамою  проводять за допомогою гряділів, повідців тощо. Таке кріплення забезпечує копіювання лапами поверхні поля і  збереження заданої глибини обробітку  ґрунту.

Метою курсової роботи є обґрунтування основних параметрів та режимів роботи культиватора для суцільного обробітку ґрунту.

Обробку ґрунту після основної оранки плугом або робочими органами, що мають  певну форму, називають культивацією.

Продуктивність  роботи культиватора залежить від ширини захвату агрегату, від потужності двигуна трактора, тягового опору  робочих органів і від середньої  швидкості руху машинно-тракторного  агрегату.

Ці якості повинні  в комплексі характеризувати  ефективність роботи культиватора в  тих чи інших умовах.

Передпосівна  обробка ґрунту повинна забезпечити  грудкуватий шар зверху для проникності  повітря і легкого проростання  паростка рослини і ущільнене  ложе із незруйнованою капілярною системою, сприяючою припливу вологи до насіння. Крім того, у всі види передпосівної обробки ґрунту і догляду за рослинами включають роботу по боротьбі із бур'янами.

 

 

 

 

2. Характеристика умов роботи культиваторів.

 

Грунт –  це рихла маса, яка складається  з твердої, рідкої і газоподібної фаз.

Фізичні , механічні та фізико – механічні  властивості грунту визначають мінералогічний склад , тісно пов язані з ним  поверхневі властивості і тонку  структуру   ЕГЧ. Головними їх характеристиками є величина та властивості

 їхньої  поверхні. Найбільшу питому поверхню ( 250 – 400 м ²/г) мають ЕГЧ, розміри яких 0,001 мм. Питома поверхня залежить від вмісту гумусу. Чим вищий вміст гумусу , тим більша ефективна питома поверхня в одних і тих самих фракціях  ЕГЧ.

У чорноземі, для якого характерний гумусово – акумулятивний тип грунтоутворення , найбільша питома поверхня ЕГЧ  відмічається у верхньому гумусному  горизонті, а вниз по профілю вона зменшується від 170 до 90 м ²/г.

Грунт , який складається лише з дрібних механічних елементів ( мулу та пилу),

називається важкоглинистим , а з самих великих  елементів( піску) – легкопіщаним. Механічні  елементи , що мають розміри понад 0,1 мм , вважають фізичним піском , а  менш як 0,01 мм – фізичною глиною.Співвідношення фізичних піску та глини визначає гранулометричний склад грунту. Залежно  від цього властивості грунту дуже змінюються.

Легкі піщані грунти дуже аеровані , тому вних швидко розкладаються органічні речовини.Такі грунти містять мало гумусу і не створюють структурних агрегатів, мають високу водопроникність та низьку вологоємність. Тому в них  волога та розчинні елементи живлення вимиваються вниз - нижче кореневмісного шару.

Важкі глинисті грунти слабо аеровані , тому у них  краще виражені процеси гуміфікації  та гірше – нітрифікації.Ці грунти більш гумусовані , мають підвищену  вбирну здатність, міцно утримувють мінеральні речовини, у них вища гігроскопічність, мертвий запас вологи, низька водопроникність. Як легкі піщані, так і важкі глинисті ґрунти мають певні недоліки. Найкращі ґрунти – це суглинкові, які складається із суміші піщаних і глинистих механічних ґрунтів.

       У землеробстві розрізняють оптимальну та рівноважну щільність грунту. При першій створюються найсприятливіші умови для розвитку рослин. Рівноважна характерна для даного виду грунту в природних умовах залежно від фази розвитку рослин.Оптимальною  щільністю для розвитку рослин вважають 1-1,3 г/см², гірше розвиваються вони за  щільності 1,5-1,8 г/см², а вище цих показників створюються взагалі несприятливі умови для їхньої вегетації.

Для свого  розвитку більш розпушений грунт  потребують корене- і бульбоплоди, де оптимальна  щільність повинна  бути 1,0-1,3 г/см², тоді як для гороху 1,1-1,2;  кукурудзи 0,9-1,2; зернових колосових 1,0-1,1 г/см² на чорноземних грунтах. Якщо щільність грунту вище оптимальної, його треба розпушувати, а якщо нижче – ущільнювати .

Для кожного  типу грунту характерні гранулометричний склад, вміст гумусу та структура, природна (рівноважна) щільність, тобто щільність, яка складається через деякий час після дії антропогенних факторів ( Розпушування, сівби, коткування, збирання ). Через певний час надмірно розпушений грунт

 

ущільнюється, а надмірно ущільнений “саморозпушується” і щільність наближається до оптимальної  для даного грунту, тобто рівноважної.

Цей процесвідбувається під впливом природних факторів: маси самого грунту, опадів, зміни температури, а також від гранулометричного складу, вмісту гумусу катіонів. Для землеробства дуже велике значення має співвівдношення між оптимальною та рівноважною щільністю.Якщо вониблизькі між собою ( це буває в чорноземних та добре окультурених грунтах ), то потреба в частому розпушенні відпадає. При порушенні будови грунту врожаї с.г. культур знижуються.

У пухкому  грунті активно відбувається процеси  мінералізації, швидше створюється  ефективна родючість. Однак надмірне розпушування призводить до руйнування гумусу та структури грунту. Тому цілком обгрунтованою є заміна ораним поверхневого розпушуванням плоскорізом, чизелем, фрезою та ін..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вихідні дані:

1. С. –  г. операція                     Суцільний обробіток ґрунту

2. Робочі  органи                       Стрілчасті лапи

3. Глибина  обробітку                9 см

4. Трактор                                 ЛТЗ-55А

5. Спосіб  агрегатування           Культиватор причіпний

6. Спосіб  кріплення лап           Жорсткий

 

                                             Розв′язання

3. Інтервали робочих швидкостей (табл. 3) – 7 – 12 км/год.

Робочі швидкості  на передачах (табл. 2)

υ = υ (1 - ). (3.1)

При = 0,15 на 2 передачі υ = 7,31(1 – 0,15) =6,21 км/год;           (3.2)

   на 3 передачі υ = 8,61(1 – 0,15) = 7,32 км/год;

   на 4 передачі υ = 10,06(1 – 0,15) = 8,55 км/год.

 

Сила тяги (табл. 1) Р = 12,2 кН; Р = 9,7 кН; Р = 8,1 кН.             (3.3)

1.    Ширина захвату культиватора В =ηР /к. При η = 0,9 та к = 1,7 кН     (3.4)

В = 0,9∙12,2/1,7 = 6,45 м; В =0,9∙9,7/1,7 = 5,13 м; В = 0,9∙8,1/1,7 = 4,29 м.

1. За продуктивністю визначаємо оптимальну ширину захвату

культиватора.

 

 

 

 

 

 

 

Годинна продуктивність W = 0,1В υ τ.                                               (3.5)

На 2 передачі W = 0,1∙6,46∙6,21∙0,8 = 3,21 га/год;

На 3 передачі W = 0,1∙5,13∙7,32∙0,8 = 3  га/год;

На 4 передачі W = 0,1∙4,29∙8,55∙0,8 =2,93 га/год.

Приймаємо роботу культиватора на 3 передачі трактора з  шириною захвату В = 5,13 м.

 

2.   Приймаємо двохрядне розташування лап.

             Відстань між рядами лап (див. рис. 6)                                                   (3.6)

L≥l +l ; Відстань l = аtg(α + φ). При = 17º та =25º (f = 0,5) l =0,09∙tg(17º + 25⁰) = 0,09∙tg42º=0,09∙0,9 = 0,081 м. Відстань l = 0,13 м (рис. 6). Через це L ≥ 0,081 + 0,13= 0,211 м. Приймаємо L = 0,210 м.   (3.7)  

 

              Перекриття С = Ltgδ. При δ = 8º С = 0,210∙0,14 = 0,0294м.               (3.8)

 

               Для В = 7,6 м число робочих органів n = (В – С)/(b – C).                     (3.9)