Техническое обеспечение междурядной обработки картофеля в ОАО "Кировский райагропромтехснаб " Кировского района с модернизацией культиватора ОКГ-4

Дипломный проект включает расчётно-пояснительную записка на 89 страницах машинописного текста, графическую часть на 9 листах формата А1, 14 таблиц, 12 рисунков.
Ключевые слова: анализ, технология, уровень механизации, система машин, машинно-тракторный агрегат, культиватор , рабочий орган, окучник.
Целью дипломного проекта является закрепления теоретических знаний и получение практических навыков.
В проекте приведён анализ хозяйственной деятельности и использования МТП ОАО «Кировский райагропромтехснаб».
В конструкторской части проекта обоснована схема рыхлительного рабочего органа, устанавливаемого за окучивающим корпусом.
Выполнены технологический расчёт: прочностной расчет зуба рыхлителя, выбран материал для изготовления зуба, обоснованы основные конструктивные и кинематические параметры рыхлителя. Выбраны подшипники качения, для установки в ступицу рыхлителя.
Обоснованность принятых в проекте решений подтверждено технико – экономическими расчетами.
В соответствии с заданием разработаны вопросы по безопасности жизнедеятельности на производстве, при междурядной обработке картофеля, безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях и экологической безопасности.




СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5
1 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОАО «КИРОВСКИЙ РАЙАГРОПРОМТЕХСНАБ» 7
1.1 Общие сведения о хозяйстве 7
1.2 Природно-климатические условия в ОАО «Кировский райагропромтехснаб» 9
1.3 Краткая характеристика растениеводства 10
Внесение органических удобрений, т/га 12
1.4 Состав и использование машинно-тракторного парка 14
1.5 Обеспеченность предприятия сельскохозяйственными машинами 16
1.6 Инженерно-техническая служба хозяйства 17
1.7 Краткие сведения об агротехнике возделывания картофеля в хозяйстве 19
2 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 
2.1 Агротребования к машинам для междурядной обработки картофеля 26
2.2 Анализ конструкций культиваторов-гребнеозабователей и окучников 27
2.3 Особенности конструкции культиватора-окучника ОКГ-4 30
2.4 Анализ конструкции рыхлительных рабочих органов 31
3 РАСЧЁТ ОПЕРАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ НА МЕЖДУРЯДНУЮ ОБРАБОТКУ КАРТОФЕЛЯ 
4 МОДЕРНИЗАЦИЯ КУЛЬТИВАТОРА-ОКУЧНИКА ОКГ-4 
4.1 Краткая техническая характеристика культиватора-окучника ОКГ-4 45
4.2 Обоснование темы дипломного проекта 47
4.3 Инженерный расчет узлов и деталей 49
4.3.1 Определение сил, действующих на зубья рыхлителя 49
4.3.2 Обоснование угла наклона зубьев относительно ротора и угла атаки роторного рыхлителя 52
4.3.3 Прочностной расчет зуба рыхлителя 53
4.3.4 Расчет подшипника 56
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 58
5.1 Анализ состояния охраны труда в ОАО «Кировский райагропромтехснаб» 58
5.2 Разработка мер безопасности при эксплуатации технических средств на объекте проектирования 
5.3 Обеспечение пожарной безопасности в ОАО «Кировский райагропромтехснаб» 64
6 РАСЧЕТ ТЕХНИКО−ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ ОКУЧНИКА КУЛЬТИВАТОРА ГРЕБНЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОКГ-4 67
6.1 Исходные данные для расчёта 67
6.2 Капитальные вложения на модернизацию сельскохозяйственной машины 69
6.3 Расчёт производительности агрегата 71
6.4 Прямые затраты труда 72
6.5 Расчет величины энергоёмкости процесса 73
6.6 Расчет расхода топлива 74
6.7 Расчет удельных капитальных вложений 75
6.8 Расчёт эксплуатационных издержек 75
6.9 Расчёт годовой экономии издержек и годового дохода 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 86
ПРИЛОЖЕНИЯ

4 МОДЕРНИЗАЦИЯ КУЛЬТИВАТОРА-ОКУЧНИКА ОКГ-4
4.1 Краткая техническая характеристика культиватора-окучника ОКГ-4
Окучник-культиватор-гребнеобразователь ОКГ-4 предназначен для нарезки борозд перед посадкой, рыхления почвы в междурядьях, уничтожения сорняков и окучивания картофеля.
Агрегатируется с трактором тягового класса 1,4. Применяется на минеральных и торфяных старопахотных и задернованных почвах при влажности не более 20%. Уклон поверхности поля не должен превышать 8°.
Культиватор (рисунки 4.1 и 4.2) состоит из основной рамы 1, задней рамы 2, колес 3, долотообразных лап 4, стоек с окучниками 5, роторов 6, боронок 7, кронштейнов 8, пружин 9, стяжек 10, щитков сигнальных 11.


1 – основная рама; 2 – задняя рама; 7 – боронка;
9 – пружина; 10 – стяжка; 11 – щиток сигнальный
Рисунок 4.1 – Окучник-культиватор-гребнеобразователь ОКГ-4
(вид сверху)

3 – опорное колесо; 4 – лапа долотообразная; 5 – стойка с окучником;
6 – ротор; 8 – кронштейн ротора


Рисунок 4.2 – Окучник-культиватор-гребнеобразователь ОКГ-4
(вид сбоку)

Техническая характеристика культиватора-окучника ОКГ-4

Тип машины  навесной
Производительность за 1 ч, га/ч
при скорости 6 км/ч основного времени 

2,6
Рабочая скорость, км/ч (в зависимости от состояния поля) 
6–7
Конструктивная ширина захвата, м  
— при ширине междурядий 70 см 2,8
— при ширине междурядий 90 см 3,6
Масса, кг, не более 800
Габаритные размеры, мм, не более  
— ширина 4200
— длина  2000
— высота 1120
Обслуживающий персонал, чел 1
Максимальная высота формируемого гребня, см  
25






4.2 Обоснование темы дипломного проекта
Уход за посадками картофеля направлен на создание благоприятных условий для роста и развития растений на протяжении всей вегетации путем рыхления почвы и уничтожения сорной растительности. В отличие от других сельскохозяйственных культур довсходовый период у картофеля, в зависимости от особенностей сорта и погодных условий, продолжается от 15 до 30 дней. За это время почва под влиянием собственного веса и осадков уплотняется. Чрезмерное уплотнение почвы приводит к задержке всходов. Сорняки, незатененные культурными растениями и менее требовательные к состоянию почвы, получают хорошие условия для прорастания и развития. Если их не уничтожить в этот период, они нанесут существенный вред картофелю, так как будут потреблять из почвы питательные вещества и влагу, а также способствовать распространению вирусных болезней.
Важнейшим агротехническим приемом при возделывании картофеля является окучивание. Цель окучивания – увеличить объем рыхлой почвы вокруг растений. За счет улучшения физических свойств почвы в ней легче развивается корневая система, интенсивнее протекают микробиологические процессы и накопление питательных веществ. Чем большая часть стебля оказывается в почве, тем больше столонов образует картофельное растение, а как следствие - больше количество клубней в гнезде. Кроме того, окучивание снижает развитие сорняков, предупреждает развитие болезней и вредителей картофеля.
В настоящее время для окучивания картофеля широкое распространение получил культиватор-окучник-гребнеобразователь ОКГ-4. Существенным недостатком данного технического средства является то, что за окучивающим рабочим органом установлен игольчатый ротор (рисунок 4.2 поз. 6). Данный рабочий орган имеет существенную массу (более 10 кг), кроме того, плохо справляется с разуплотнением почвы. С целью устранения данных недостатков, предлагается установить за окучивающим корпусом зубо-дисковый рабочий орган (рисунок 4.3), который состоит из двух вращающихся роторов 1, стойки 2, гребенок 3 и зубьев 4.

1 – ротор; 2 – стойка; 3 – гребенка; 4 – зуб
Рисунок 4.3 – Рыхлительный рабочий орган модернизированного
культиватора-окучника ОКГ-4М

Предлагаемое техническое решение является простым в изготовлении, надежным в работе и позволяет качественно разрыхлять поверхность почвы (рисунок 4.4). Важнейшим преимуществом данного технического решения является компактность, низкая металлоемкость (масса менее 6 кг), что в конечном итоге позволяет существенно снизить тяговое сопротивление агрегата.

Рисунок 4.4 – Схема обработки картофеля диско-зубовым рабочим органом