Проект состава и использования машинно-тракторного парка в СХП «Заря» Гагинского района Нижегородской области с модернизацией сеялки СЗ-5,4

Дипломный проект выполнен на 9 листах графической части, 88 листах пояснительной записки. Целью является разработка мер по повышению уровня эксплуатации машинно-тракторного парка в СХП «Заря» Гагинского района Нижегородской области. Для этого мы пользовались общепринятыми методиками при проектировании производственных процессов эксплуатации машинно-тракторного парка.
Для внедрения мер по повышению уровня эксплуатации машинно-тракторного парка в необходимо, доукомплектовать машинно-тракторный парк, принять к исполнению разработанный план-график технических обслуживаний тракторов, создать стационарный пункт по проведению диагностики и технического обслуживания с соответствующим оборудованием.
В данном дипломном проекте дана краткая характеристика хозяйства, разработаны вопросы проектирования состава и использования машинно-тракторного парка в предприятие. Раскрыты вопросы оптимизации состава и проектирование МТП для проведения сельскохозяйственных работ в оптимальные сроки, на основе чего дан расчет потребного состава МТП.
В конструктивной разработке предложена модернизация сеялки СЗ-5,4, заключающаяся в укрепление рамы, и установки самоустанавливающиеся колес поворачиваются по ходу движения, что позволит, уменьшит неравномерность заделки семян и повысит маневренность при транспортировке. Приведен расчет конструкции. Дано экономическое обоснование конструкции и всего проекта в целом. Описано обеспечение безопасных условий труда при эксплуатации МТП.


Содержание
Введение
1. Анализ хозяйственной деятельности и краткая характеристика СХП «Заря» Гагинского района
1.1 Общая характеристика СХП «Заря»
1.2 Затраты на производство и себестоимость продукции в хозяйстве .....
1.3 Состав сельскохозяйственной техники в СХП «Заря» ...
1.4 Эффективность работы тракторов
2. Расчёт состава и планирование использования машинно-тракторного парка
2.1 Определение планируемого годового объёма механизированных полевых работ
2.2 Ориентировочная потребность в тракторах
2.3 Показатели использования тракторов
2.4 Обоснование потребности в сельскохозяйственных машинах, механизаторах и вспомогательных рабочих
2.5 Планирование и организация технического обслуживания машинно - тракторного парка подразделения
2.6 Виды и количество ТО и ремонтов тракторов......
2.7 Планирование затрат рабочего времени на ТО и Р МТП для звена мастеров-наладчиков
3. Модернизация сеялки СЗ-5,4
3.1 Обоснование необходимости разработки
3.2 Обзор существующих конструкций рам сеялок
3.3 Предлагаемая конструкция сеялки
3.4 Расчет конструктивных параметров
4. Разработка технологической карты на посев зерновых культур ...
4.1 Условия работы
4.2 Агротехнические требования
4.3 Комплектование и подготовка агрегата к работе
4.4 Подготовка поля к работе
4.5 Работа агрегата в загоне
4.6 Контроль качества работы
4.7 Охрана труда
5. Экономическое обоснование дипломного проекта
5.1 Технико-экономическая оценка конструктивной разработки ......
5.2 Технико-экономическое обоснование проекта
5.3 Расчет экономической эффективности внедрения технических обслуживаний и ремонтов...
6. Безопасность жизнедеятельности на производстве
7. Мероприятия по охране окружающей среды
Выводы и предложения ...
Список литературы



3. МОДЕРНИЗАЦИЯ СЕЯЛКИ СЗ-5,4

3.1 Обоснование необходимости разработки
В современном сельском хозяйстве в основном применяются комбинированные посевные агрегаты. Но широко распространены и отечественные сеялки, такие как СЗ-3,6 и СЗ-5,4, так как они по стоимости на много ниже зарубежных сеялок. Однако при эксплуатации сеялки СЗ-5,4 два три сезона усталостные свойства металла приводят к прогибу рамы. В связи с этим при посеве глубина заделки семян оказывается неравномерной. Уменьшение глубины посева может привести к вымерзанию всходов озимых и изреженности всходов яровых. При излишне глубокой заделке всходят ослабленные растения, а часть ростков гибнет, так как не может пробиться к свету.
Так же затруднена транспортировка сеялки, из-за крупных габаритов, необходимо за ранее составлять маршрут движения, требуется сопровождение.

3.2 Обзор существующих конструкций рам сеялок
Обзор существующих конструкций рам сеялок представлен в графической части проекта. материала.
Сеялка для посева зерновых и зернобобовых культур (рисунок 3.1 - АС 2293460) состоит из рамы 1 с прицепным устройством 9, бункера 2 с высевающими аппаратами 3, опорных колес 5, сошников 7. Сошники 7 закреплены на стойках 8, выполненных из труб, верхним концом закрепленных в подшипниковых узлах 11, которые установлены в кронштейнах 12, смонтированных на раме 1.На нижних концах труб закреплены сошники 7. Сошники 7 выполнены в виде сферических дисков, плоскость среза которых перпендикулярна оси стойки 8 и закреплены на стойках 8 выпуклой стороной. Сзади сеялки установлены измельчающее - прикатывающие катки 6. Стойки 8 сошников 7 устанавливаются на раме 1 с наклоном назад, по ходу движения сеялки. Опорные колеса 5 и 10 установлены на раме 1 через параллельный механизм, что облегчает перевод с транспортного положения в рабочие и наоборот.

Рисунок 3.1 - АС No2293460
1-рама, 2-бункер, 3-высевающий аппарат, 4-приводное калесо, 5 и 10-опорное колесо, 6-измеьчающе-прикатывающие катки, 7-сошник, 8-стойка, 9-прицепное устройство.

Универсальная пневматическая сеялка (рисунок 3.2 - АС 2324320), предназначена для высева зерновых, овощных и технических культур.
Сеялка включает установленные на раме 1, снабженной ходовыми 2 и опорным 9 колесами, бункер 4, сошники 6, катушечные высевающие аппараты 7, семяпроводы 11, а также механизмы привода колеса вентилятора и катушки высевающего аппарата (не показаны). Привод колеса вентилятора 5 может осуществляться, например, от гидромотора, связанного с гидросистемой трактора, а катушек высевающего аппарата - от ходовых колес 2 посредством цепной передачи. Рама 1 сеялки выполнена в виде равнобедренного треугольника, причем брусья рамы равной длины расположены по направлению движения сеялки. Бункер 4 установлен в центральной части рамы 1. Сошники 6 выполнены в виде сферических дисков, установленных через равные интервалы на передних брусьях рамы 1 выпуклой стороной внутрь сеялки под углом 30...40° к оси симметрии сеялки. Сошники, расположенные на одной стороне рамы 1, смещены по направлению движения сеялки относительно сошников, установленных на другой стороне рамы 1. С внутренней стороны передних брусьев рамы 1 сзади сферических дисков со смещением к оси симметрии сеялки через равные интервалы установлены под углом к направлению движения сеялки плоские диски. Сеялка агрегатируется с трактором с помощью сцепного устройства 8. Перевод сеялки в рабочее или транспортное положение осуществляется с помощью шарнирного механизма 5, включающего связанный с гидросистемой трактора гидроцилиндр.

Рисунок 3.2 - АС No2324320
1-рама, 2-хоровые колеса, 3-гидроцелиндор, 4-бункер, 5-шарнирный механизм, 6-плоские диски, 7-делительная головка, 8-сцепное устройство, 9-опорное колесо.

Сеялка - культиватор для посева зерновых и зернобобовых культур, (рисунок 3.3 - АС No2134945) включает прицепную базовую раму 9, служащую опорой цепной и рычажной подвески тянущего арочного устройства с ребрами жесткости при вершине рамы, бункер с отсеками для семян 13 и удобрений 1, высевающий аппарат 11, сошник 5, культиваторную лапу, рабочий орган 4, закрепленный на сошнике посредством резьбового элемента, распределитель семян с криволинейным профилем, винтообразную поверхность сошника, каток 3 в виде колесного блока, размещенного на оси рамы, рабочую поверхность обода колес катка с Z-образными выступами с закруглениями, при этом базовая рама 9, выполнена в виде замкнутого пятигранника с одним острым углом, двумя прямыми и двумя тупыми углами, параллельные стороны базовой рамы 9 дополнительно жестко связаны, как минимум, тремя ребрами жесткости, вершина пятигранной рамы снабжена вилкообразным узлом поворота и закрепления ведомого колеса, а ножи сошника 5, осуществляющие подрезку стерни, выполнены с главной радиусной режущей кромкой, переходящей в прямолинейные асимметрично расположенные грани, образующие между собой острый угол, непосредственно за пределами рабочей поверхности ножа расположена зона выброса семян, сошник 5, установлен на стойке 6, снабженной отверстиями, обеспечивающими возможность монтажа.

Рисунок 3.3 - АС No2134945
1-бак, 2-вспомогательный подрамник, 3-катки, 4-рабочий орган, 5-сошник, 6-кронштейн,7-основание, 8-рычак подвески, 9-рама, 10-высевающий аппарат, 11-крепление рамы, 12-бункер.

3.3 Предлагаемая конструкция сеялки
После осуществления обзора существующих конструкций и выявления недостатков, нами было предложено модернизировать сеялку СЗ-5,4. Суть модернизации заключается в следующем. На существующую раму 1 сеялки перпендикулярно приварена балку 2, со смещением от края на 940 мм, установлена сдвоенные колеса 3 на шарнирах 4 с обеих сторон балки 2. Привод высевающих аппаратов осуществляется через цепную передачу 5 от отдельного приводного колеса 7, снабженного гидроцилиндром 6 и прижимным устройством 8. Также на раму 1 установлена подвижной механизм сцепки 10 и 11, который переводится с рабочего положения в транспортное и наоборот. Механизм сцепки 10 и 11 в транспортном положении фиксируется стопорным устройством 9.
Более мощная рама и шасси сеялки обеспечивают безаварийную эксплуатацию посевного агрегата. Самоустанавливающиеся колеса поворачиваются по ходу движения, из – за чего имеет высокую маневренность при транспортировке. Перевод измененной сцепки сеялки в рабочее положение из транспортного и наоборот занимает небольшое время и выполняется одним механизатором.
При такой конструкции сеялка обладает более высокой производительностью, из – за уменьшения времени на переезды, и обеспечивает более точную глубину заделки семян. За счет чего повышается урожайность культур.

3.4 Расчет конструктивных параметров
Наиболее важным вопросом, касающийся работоспособности сеялки, является изгиб рамы. Определим изгиб рам известной и модернизированной сеялок.

Рисунок 3.4 Эпюра изгибающих моментов

Опредиляем нагрузку на балку по формуле:
q = m g,  (3.1)
где, m – масса конструкции, m = 2190 кг;
g – ускорение свободного падения.
Подставляем данные в формулу (5.1)
q = 2190 10-3 9,81=21,5 кН/м,
Максимальный изгибающий момент равен:
(3.2)
где, L – длина конструкции L=5,4м,
Тогда:

Рассчитаем максимальную поперечную силу,
(3.3)

Относительный прогиб рамы сеялки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой
(3.4)
где, Е – модуль упругости, Е=2,06 106
I – момент инерции, I = 1435.

Получили прогиб рамы сеялки СЗ-5,4, Оно составит f = 27мм, что неприемлемо при эксплуатации, так как приведет к увеличению глубины заделки семян.
Эпюра нагрузок на модернизированную сеялку будет выглядеть по другому.

Рисунок 3.5 Эпюра изгибающих моментов
Определяем нагрузку на балку по формуле:
где, m – масса конструкции, m = 2250 кг;
Подставляем данные в формулу (3.1)
q = 2250 10-3 9,81=22,1 кН/м,
Максимальный изгибающий момент вычисляем по формуле (3.2):

где, l1 – длина до опоры l1=0,94, м.

где l2 – длина между опорами l2=3,52, м.
Рассчитаем максимальную поперечную силу по формуле (3.3),


Относительный прогиб рамы сеялки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой по двум краям и между опорами найдем по
формуле (5.4)


Прогиб рамы сеялки по краям рамы составило fкр=8мм, а в центре fкр=10мм, тем самым прогиб рамы уменьшится в 3 раза по сравнению с базовым вариантом.
Расчет соединительного пальца на срез.

Рисунок 3.6 Соединительный палец сцепки с сеялкой
Необходимый диаметр пальца определяется по формуле

где, F – сила действующая на палец, кН;
- напряжение среза, принимаем 70 Мпа;
- количество пальцев, шт.
Силу F найдем по формуле

где, - масса сеялки, принимаем 2200 кг;
- ускорение свободного падения, м2/с;
Н
Определим диаметр пальца

Принимаем диаметр пальца 20 мм.