Модернизация ложечно-цепного высаживающего аппарата картофелесажалки Л-201 (дипломный проект)

В дипломном проекте выполняется выполняется модернизация картофе-лесажалки Л-201 с разработкой встряхивателя и направляющей для клубней .
В пояснительной записке приведен обзор существующих технологий возделывания картофеля, а также отечественных и зарубежных средств механизация. Приведено обоснование темы дипломного проекта, агротехнические требования к проектируемой машине, размерно-массовая характеристика посадочного материала. Дается описание конструкций и технологического процесса работы высаживающего аппарата. Произведены необходимые технологические и конструктивные расчеты. Также приведены такие разделы, как охрана окружающей среды и характеристика условий труда тракториста-машиниста при работе на картофелепосадочном агрегате.
В разделе определение экономической эффективности были выполнены необходимые расчеты и определен годовой экономический эффект.
Пояснительная записка выполнена печатным текстом на 60 листах формата А4, включая: 9 рисунков, 6 таблиц, список использованной литературы.
Графическая часть выполнена на 9 листах формата А1.


Оглавление
Страница
Введение 7
1. Технология возделывания картофеля. 9
1.1Особенности роста и развития. 10
1.2 Требования к теплу и свету. 12
1.3 Требования к влаге. 13
1.4 Требования к элементам питания. 14
1.5 Требования к почве и воздушному режиму. 15
1.6 Выбор предшественника. 16
1.7 Система удобрений. 16
1.8 Система обработки почвы. 18
1.9 Подготовка посадочного материала. 18
1.10. Норма высадки. 20
1.11. Сроки и способ посадки. 21
1.12. Уход за посадками. 22
1.13. Уборка урожая. 26
1.14 Послеуборочная доработка и хранение урожая. 28
2.Обзор отечественных и зарубежных средств механизации. 31
2.1 Элеваторные высаживающие аппараты. 31
2.2 Ячеисто-барабанные высаживающие аппараты. 31
2.3 Чашечно-дисковые высаживающие аппараты. 32
2.4 Игольчато-дисковые высаживающие аппараты. 33
2.5 Ложечно-барабанные высаживающие аппараты. 33
2.6. Ложечно-дисковые высаживающие аппараты. 34
3.0боснование темы дипломного проекта. 35
4. Агротехнические допуски на качество машинной посадки картофеля 36
5. Описание стенда. 40
5.1 Устройство. 40
5.2 Технологический процесс. 40
6. Теоретические исследования. 41
6.1 Условия поступления клубня в межложечковое пространство. 41
6.2 Вероятность поступления клубней в межложечковое пространство. 43
6.3 Исследование повреждения клубней. 45
7. Экспериментальные исследования. 47
7.1 Методика проведения опыта. 47
7.2 Характеристика посадочного материала. 47
7.3 Результаты опытов. 47
8. Прочностные расчеты. 49
8.1 Определение нагрузки. 49
8.2 Выбор шпонки и расчет соединения на прочность. 49
8.3 Расчет резьбового соединения. 50
8.4 Расчет вала. 50
9. Безопасность жизнедеятельности. 53
10. Экономическая часть . 55
10.1Производительность агрегата 55
10.2Скорость агрегата 56
10.3 Время работы агрегата 56
10.4 Эксплуатационные затраты 57
10.5 Затраты на заработную плату обслуживающему персоналу 57
10.6.Стоимость прибавки урожая 58
10.7. Снижение затрат на текущий ремонт 58
10.8. Срок окупаемости дополнительных капиталовложений 58
Список использованной литературы. 59



2.Обзор отечественных и зарубежных средств механизации.
Первые машины для посадки картофеля были созданы во второй половине восемнадцатого столетия (1870г.). Сначала конструкторы работали над созданием приспособлений к конным плугам, применение которых давали возможность распределять посадочный картофель по открытым бороздам с последующей заделкой пластами земли. Затем были созданы машины для посадки картофеля в подготовленную рыхлую почву. [ 6 ]
Производство промышленного картофеля привело к созданию картофелесажалок, в которых сочетались выполнения сразу нескольких операций. Над созданием многооперационных картофелепосадочных машин работали и работают в России, так и в зарубежных странах: Германии, Голландии, США, Англии и других. Со временем картофелепосадочные машины, да и все остальные машины по картофелеводству, стали такими, какие они есть в настоящее время. [7]
Конструкций картофелепосадочных машин создано много. В каждой машине основным элементом является высаживающий аппарат. По типу высаживающего аппарата картофелепосадочные машины подразделяются на:
1. Элеваторные
2. Ячеисто-барабанные
3. Чашечно-дисковые
4. Игольчато-дисковые
5. Ложечно-барабанные
6. Ложечно-дисковые

2.1 Элеваторные высаживающие аппараты.
Элеваторные высаживающие аппараты работают следующим образом. На элеваторе (ремне) или втулочно-роликовой цепи смонтированы ложечки в шахматном порядке. Цепь огибает ведущую и ведомую звездочки. При прохождении слоя клубней в питательном ковше ложечки захватывают клубни и транспортируют их до места сброса, после прохождения верхней (ведомой) звездочки клубень падает на дно впереди идущей ложечки и по каналу транспортируется до нижней точки элеватора, где падает в борозду открытую сошником (лист 1 графической части). Густота посадки регулируется изменением передаточного отношения от опорно-приводных колес к ведущему валу высаживающего аппарата.
2.2 Ячеисто-барабанные высаживающие аппараты.
Высаживающие аппараты таких сажалок существуют с барабанами расположенными вертикально. Они изготовляются из двух металлических дисков, которые соединены между собой пластинами, образующие ячейки. Из зарубежных ячеисто-барабанных аппаратов распространен аппарат фирмы Джонсон (Англия), рис. 1. Он состоит из вертикальных барабанов с ячейками 3, образованными брезентовыми перегородками, которые укреплены стенками дисков. Привод от опорных колес. Высаживающие аппараты предназначены для посадки пророщенных клубней. Густота посадки 35-80 тыс. на 1 га. Рабочая скорость 7-10 км/ч.; ширина захвата 2,88-3,24 м.; междурядье 0,71-0,81 м.; вместимость бункера 800 кг.

2.3 Чашечно-дисковые высаживающие аппараты.
Отечественных чашечно-дисковых сажалок нет. Такие картофелесажалки
применяются в Англии. Картофелесажалка фирмы «Пакман» предназначена для рядковой посадки пророщенного и непророщенного картофеля. Агрегат с картофелесажалкой фирмы «Пакман» обслуживают тракторист и два сажальщика.
Картофелесажалка навесная двухрядковая. Привод осуществляется от ходовых колес сажалки. Существенный недостаток сажалки заключается в низкой ручной производительности рис.2.






2.4 Игольчато-дисковые высаживающие аппараты.
Картофелесажалки с игольчатыми механизмами посадочных аппаратов распространены в США. Особый интерес представляют аппараты систем «Аспинваль», «Эйрон-Эдис» и «Мак-Карлик» (лист 1 графической части) предназначена для рядковой посадки картофеля с одновременным внесением гранулированных минеральных удобрений. Высаживающий аппарат работает по принципу иглонакалывания клубней, их транспортировки на выброс посредством освобождения с игл. Картофелесажалки с игольчатыми аппаратами в России распространения не получили.
2.5 Ложечно-барабанные высаживающие аппараты.
Картофелесажалки марок КС-4; КС-2; СКН-2; СКУ-2; ТС-4 являются ложечно-барабанными. Барабан сажалки КС-4 состоит из диска, к которому приварен обод. К ободу привернуты ячейки 5 высаживающего аппарата, которых может быть 8, 9, 10 или 11 в зависимости от нужного расстояния между клубнями в рядке. Соответственно количеству установленных ячеек расстояние между клубнями в рядке будет 52; 46; 39 и 33 см.



К каждой ячейке прикреплена ложечка 2, предназначенная для захвата клубней из питательного ковша 13. Картофелесажалка предназначена для рядковой посадки непророщенного картофеля. Густоту посадки картофеля в рядках изменяет посредством установки разного числа ячеек на барабанах. При поступательном движении агрегата барабаны перекатываются на поверхности поля вследствие погружения лункокопателей и сцепления их с почвой (рисунок 3) Привод сажалки от ходового (колеса. Сажалка прицепная двухрядная; ширина захвата 1,4 м.; бороздооткрыватели - жесткие культиваторные зубья; бороздозакрыватели - сферические диски; обслуживающий персонал: тракторист и грузчик.

2.6. Ложечно-дисковые высаживающие аппараты.
Высаживающий аппарат представляет из себя вращающийся диск, на котором смонтированы ложечки. К ложечкам поставлены зажимы, имеющие форму пальцев. Ложечка походя слой клубней в питательном ковше захватывает клубень, который при выходе ложечки из активного объема клубней фиксируется зажимом. В момент сброса зажим освобождает клубень, который попадает в бороздку, образованную сошником, а ложечка с отведенным зажимом проходит слой клубней и захватывает новый клубень (лист 1 графической части)[8,9].