Интенсивная технология возделывания ячменя в СПК «Доброволец» Кличевского района Могилёвской области с модернизацией комбинированного агрегата для обработки почвы КЧН-5.4 с подпочвенным внесением удобрений (дипломный проект)

СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОИЗВОДСТВЕННО – ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ХОЗЯЙСТВА
1.1. Общие сведения о хозяйстве
1.2. Природно – климатические условия
1.3. Характеристика растениеводства
1.4. Характеристика животноводства
2. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОСТАВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МТП ХОЗЯЙСТВА. РЕМОНТНО – ОБСЛУЖИВАЮЩАЯ БАЗА. ИНЖЕНЕРНАЯ СЛУЖБА
2.1. Показатели технической оснащенности хозяйства и уровня
механизации работ
2.2. Состав и показатели использования тракторного парка
2.3. Обеспеченность хозяйства сельскохозяйственными машинами
и анализ использования комбайнов
2.4. Показатели состава и использования автомобилей в хозяйстве
2.5. Ремонтно – обслуживающая база для технической эксплуатации МТП
2.6. Инженерно – техническая служба
2.7. Кадры механизаторов
3. ИНТЕНСИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И УБОРКИ
ЯЧМЕНЯ В ХОЗЯЙСТВЕ
3.1. Существующая технология и система машин по возделыванию
и уборке ячменя в хозяйстве
3.2. Анализ прогрессивных технологических схем возделывания и
уборки ячменя в стране и за рубежом
3.3. Обоснование комплекса агротехнических, технологических и
организационных мероприятий по интенсивной технологии
возделывания и уборки ячменя в хозяйстве
3.4. Прогнозирование урожая
3.5. Разработка технологической карты возделывания ячменя
по интенсивной технологии
3.6. Разработка операционной технологической карты на работы машины для внутрипочвенного внесения удобрения
3.7. Состав и организация работы комплексного технологического
уборочно-транспортного отряда по уборке ячменя
3.8. Построение графиков загрузки техники и эксплуатационных
затрат при возделывании ячменя
4. МОДЕРНИЗАЦИЯ МАШИНЫ ДЛЯ ВНУТРЕПОЧВЕННОГО
ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЯ
4.1. Краткая техническая характеристика машины и обоснование
модернизации
4.2. Описание модернизации
4.3. Инженерные расчеты
4.3.1. Определение минимальной площади высевающих отверстий
4.3.2. Прочностной расчёт вала
4.3.3. Расчёт шпонки
5. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИПЛОМНОГО
ПРОЕКТА
5.1. Экономическая эффективность возделывания и уборки ячменя
6. БЕЗОПАСНОТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
6.1. Безопасность жизнедеятельности на производстве
6.1.1. Анализ состояния охраны труда в СПК «Доброволец»
6.1.2. Требования безопасности при предпосевной обработке почвы
6.1.3. Расчёт предохранительной муфты
6.1.4. Пожарная безопасность в СПК «Доброволец»
6.2. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных условиях и экологически неблагоприятных ситуациях
6.2.1. Мероприятия по защите механизаторов во время полевых работ при возделывании ячменя в зоне радиационного заражения
6.2.2. Мероприятия по обеспечению экологической безопасности при возделывании ячменя
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ


4. МОДЕРНИЗАЦИЯ МАШИНЫ ДЛЯ ВНУТРЕПОЧВЕННОГО ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЯ

4.1. Краткая техническая характеристика машины и обоснование
модернизации

Для нормального развития ячменя необходимы следующие питательные элементы: азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера, бор, марганец и некоторые другие.
Каждый питательный элемент выполняет в жизни растений определенную функцию и недостаток одного из них нарушает нормальное развитие растений.
Эффективность минеральных удобрений зависит от способов их внесения. По характеру размещения минеральных удобрений в момент их внесения различают поверхностное и внутрипочвенное внесение. Преимущественно осуществляется комбинированными почвообрабатывающими машинами с локальным способом либо путем сплошного перемешивания удобрений с определенным объемом почвы.
Большой процент затрат в технологии возделывания ячменя и других зерновых культур занимает подготовка почвы и внесения удобрений. Для снижения экономических, эксплуатационных и материальных затрат нами предлагается объединить две операции: безотвальное рыхление почвы с подпочвенным внесением удобрений в почву. Объединение таким образом нескольких операций сокращает количество проходов по полю, позволяет сразу же заделывать удобрения в почву.
Агрегат для внутрепочвенного внесения основных доз минеральных удобрений предназначен для внутрепочвенного внесения основных доз минеральных удобрений (200-1000 кг/га) одновременно с безотвальным рыхлением почвы на глубину до 20см. Агрегат может применяться на всех типах минеральных почв, в том числе засоренных камнями. Агрегатируется с трактором класса 3.
Агрегат состоит из сборочных единиц: ходовой части, четырех бункеров для минеральных удобрений, рамы, двух высевающих устройств в виде цепоч-но-шайбовых транспортеров, их привода, пружинных лап, средней секции чизельного культиватора КЧН 5,4, туконаправителей, монтажных и крепежных деталей.
В транспортное положение культиватор переводится с помощью гидрофицированного колесного механизма. Бункера служат емкостями для минеральных удобрений, должны иметь сетку для отсеивания крупных посторонних примесей из удобрений, также для предохранения удобрений от атмосферных осадков и выветривания, выгрузные горловины выполнены дугообразными.
Высевающее устройство представляет собой замкнутую по контуру трубу с высевающими отверстиями и размещенной в ней кругпнозвеньевой грузовой транспортирующей цепи.
Высевающее устройство снабжается устройством для регулировки дозы внесения удобрений (клапаны высевающих отверстий) и устройством для натя-жения транспортирующей цепи.
Привод туковысевающих цепей от ВОМ трактора через систему передач. Скорость движения транспортирующей цепи 1...1,2 м/с.
Устройство для регулирования дозы внесения удобрений представляет со-бой заслонки одновременно перекрывающие высевающие отверстия по всей их длине.
Туконаправитель состоит их воронки, тукопровода и заделывающего устройства, прикрепленного к пружинной стойке.
Производительность за час эксплуатационного времени 1,8 га/ч, за смену-12,7 га/см при коэффициенте сменности τ=0,7.


4.2. Описание модернизации

С целью снижения эксплуатационных и материальных затрат предложена модернизация культиватора КЧН-5.4. Модернизация предусматривает установку емкости для туков на среднюю секцию чизельного культиватора и подкормочных ножей. Также модернизация предусматривает установку тукораспределительные устройства которые распределяют удобрение по туконаправителям которые прикреплены к каждой лапе культиватора. Туковысевающее устройство представляет представляет собой замкнутую по контуру трубу с высевающими отверстиями и размещенной в ней крупнозвеньевой грузовой транспортирующей цепи.
Данная модернизация позволит производить подготовку почвы с одновре-менным подпочвенным внесением минеральных удобрений и исключить некоторые операции технологического процесса возделывания ячменя и других зерновых культур, а именно операций, связанных с внесение минеральных удобрений.
Установка туковысевающих аппаратов на раму машины влечёт за собой установку приводных валов, редуктора, применение натяжного устройства.


4.3. Инженерные рассчёты

4.3.1. Определение минимальной площади высевающих отверстий.

Исходя из максимальной дозы внесения удобрений 1000 кг/га определяем количество вносимых удобрений в единицу времени при скорости агрегата Vр =2м/с.

    ht = 10-4 Вр∙Vр∙h (3.5)

где ht – количество удобрений, вносимых за 1с, кг/с.
Подставляя значения Vр, Вр и h, получим:
ht = 10-4 3,6∙2∙1000 = 0,72 кг/с
Скорость истечения минеральных удобрений из отверстия принимаем 0,1 м/с.
Определим площадь сечения высевающего отверстия по формуле:

    S = Q/V     (4.1)

где, Q – объемный расход удобрений, м3/с;
 V – скорость истечения, м/с.
Объемный расход удобрений через одно высевающее отверстие определим по формуле:
   Q = ht/γ∙n    (4.2)

где, n – число высевающих отверстий, n = 15.
  Q = 0,72/820∙15=5,8∙10-5 м3/с.
Тогда, площадь сечения будет:
  S = 5,8∙10-5 /0,1=5,8∙10-4 м2=580 мм2
В высевающем устройстве максимальная площадь отверстия (по чертежу)
  S = π∙102/4+10∙50=578мм2
Определяем минимальную площадь высевающего отверстия исходя из до-зы внесения 200 кг/га.
Расчет ведем по формулам (4.1), (4.2), (4.3).
  ht=10-4∙Bp∙Vp∙h=10-4∙3,6∙2∙200=0,144 м/с,
  Q=0,144/820∙15=1,17∙10-5 м3/с,
  S=1,17∙10-5/0,1=1,17∙10-4 м2=117,0 мм2
Минимальная площадь высевающего отверстия должна быть не менее 117мм2.


4.3.2. Прочностной расчет вала.

Мощность на привод штанговых распределителей (2 штанги) равна 3 кВт стр. 56 [7].
Мощность на привод одного штангового распределителя принимаем 1,5 кВт.
Определяем пружинящий момент на валу по формуле:
    T= , (4.3)

где, N – мощность, затраченная на привод, Вт;
ω – угловая скорость, с-1 , ω=5,04 с-1
T=
Предварительный диаметр вала определяем по формуле:

    d= , (4.4)

где, [τ] – допустимое напряжение на кручение, для валов [τ]=25...30 МПа.
d= =34,8 мм.
Принимаем диаметр d=35мм.
Нагрузка, низгибающая вал цепной передачи, несколько больше окружной силы вследствие напряжения цепи от собственного веса и определяется по формуле:
    Qв= , (4.5)

где, Кв – коэффициент нагрузки вала, Кв=1,15;
Ft  - окружная сила, Н.
    Ft= , (4.6)

где, Д – диаметр приводной звездочки, Д=230мм.
 Ft= =2588Н


Расчётная схема вала.

Q=2588 Н YА=3834 Н YВ=1246 Н



0,065 м 0,135 м


Ми ( Н м)



168
Рис. 4.1
Определяем реакции опор А и В:

QВ∙0,065-YВ-0,135=0;
YА= ;
YА= =1246 Н
Проверка:
ΣFY=0; QВ-YА+YВ=0
2588-3834+1246=0
Следовательно реакции опор найдены верно.
Строим эпюру изгибающих сил (рис 4.1). 
Максимальный изгибающий момент будет в точке А.
Мизmax=QВ∙0,065=2588∙0,065=168 Н м
Суммарный момент:
Мэкв= Н м
Следовательно диаметр вала под подшипником:

(4.7)

где [σ]—допустимое напряжение, МПа, принимаем [σ]=60 МПа
Тогда:
35,02 мм
Принимаем диаметр d=35 мм.


4.3.3. Расчёт шпонки.

Из условия прочности на смятие шпонки:

(4.8)

где d—диаметр вала, мм;
h—высота шпонки, мм, h=8 мм;
lр—рабочая длина шпонки, l=40 мм;
[σсм]—допустимое напряжение на смятие, [σсм]=80...120 МПа, принимаем [σсм]=120 МПа.
=106,6 МПа<[σсм].
Условия прочности выполняется.
Условие прочности на срез:
(4.9)

где b—ширина шпонки, b=12 мм;
[τср]—допустимое напряжение на срез, МПа;
[τср]=100 МПа

Условие прочности выполняется.

Учреждение образования
«БЕЛОРУСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра: «Эксплуатация машинно-тракторного парка».
Зав. кафедрой: к.т.н., доцент А.В. Новиков


РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

На тему: «Интенсивная технология возделывания ячменя в СПК «Доброволец» Кличевского района Могилёвской области»

Дипломник___________________________Андрей Леонидович Подоляк

Руководитель проекта к.т.н., доц. Ляхов А. П.

Консультант________ к.т.н., доц. Ляхов А. П.

Консультант
по технологической части__________________к.с-х.н, доц Дайнеко Т. М.

Консультант
по безопасности жизнедеятельности_ к.т.н, доц. Беляхова Л. Д.

Консультант
по экономической части части ст. препод. Овсянникова Р. Г.

МИНСК 2004