Техническое обеспечение уборки кукурузы на сенаж в филиале РУП «Гомсельмаш» СК «Юбилейный» Буда-Кошелевского района с разработкой плющильного аппарата кормоуборочного комбайна «Полесье» 800Е

Дипломный проект включает расчётно-пояснительную записку на
страницах машинописного текста, графическую часть на 9 листах формата А1, 20 таблиц, 10 рисунков, 5 приложений.
Ключевые слова: анализ, технология, уровень механизации, система машин, плющильный аппарат, кормоуборочный комбайн, рабочий орган.
Целью дипломного проекта является закрепления теоретических знаний и получение практических навыков.
В проекте приведён анализ хозяйственной деятельности и использования МТП в филиале РУП «Гомсельмаш» СК «Юбилейный». Рассмотрена технология уборки кукурузы на сенаж.
В конструкторской части проекта обоснована целесообразность применения плющильного аппарата на кормоуборочном комбайне.
Выполнены расчёты на прочность вала плющильного аппарата, болтового соединения и сварного шва.
Обоснованность принятых в проекте решений подтверждено технико – экономическими расчетами.
В соответствии с заданием разработаны вопросы по безопасности жизнедеятельности на производстве, при уборке, безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях и экологической безопасности.



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...
1. ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЛИАЛА РУП«ГОМСЕЛЬМАШ» СК «ЮБИЛЕЙНЫЙ»......
1.1. Общие сведения о хозяйстве...
1.2. Природно–климатические условия...
1.3. Характеристика растениеводства...
1.4. Характеристика животноводства...
1.5. Показатели технической оснащенности хозяйства и уровня механизации работ...
1.6 Состав и показатели использования тракторного парка...
1.7 Обеспеченность хозяйства сельскохозяйственными машинами и
анализ использования комбайнов...
1.8 Показатели состава и использования автомобилей в хозяйстве...
2. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ТЕМЕ И
ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА...
2.1 Технология получения высоких урожаев кукурузы в Беларуси....
2.1.1 Кормовое достоинство кукурузы и факторы его определяющие......
2.1.2 Место в севообороте...
2.1.3 Сев кукурузы...
2.1.4 Агротехнический уход за посевами...
2.1.5 Применение гербицидов
2.1.6 Уборка и приготовление кормов из кукурузы...
2.2 Обоснование темы дипломного проекта...
2.2.1 Анализ способов и средств для уборки кукурузы...
2.2.2 Эффективность использования плющильного аппарата
2.2.3 Подготовка сенажных и силосных траншей...
2.2.4 Трамбовка...
2.2.5 Особенности заготовки кукурузы на сенаж...
2.3 Анализ конструкций плющильного аппарата кормоуборочных комбайнов...
2.4 Краткая техническая характеристика машины и обоснование изменений...
2.4.1 Описание устройства и процесса работы модернизированного плющильного аппарата...
3. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ...
3.1. Расчетная часть......
3.1.1 Расчет резьбового соединения ножа со стойкой......
3.1.2 Расчёт вала плющильного аппарата...
3.1.3 Расчет сварного шва...
3.2 Расчет операционно-технологической карты науборку кукурузы...
4.БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ...
4.1.1. Анализ охраны труда в филиале РУП «Гомсельмаш»СК «Юбилейный» и мероприятия по его улучшению...
4.1.2. Мероприятия по созданию здоровых и безопасных условий труда при эксплуатации машинно-тракторного парка...
4.1.3 Расчёт молниезащиты нефтехозяйства филиала РУП «Гомсельмаш» СК «Юбилейный»...
4.1.4 Инженерные мероприятия по обеспечению взрыво- и пожаробезопасности объекта...
4.1.5 Мероприятия по обеспечению безопасности в чрезвычайных и экологически неблагоприятных ситуациях...
4.1.6 Мероприятия, обеспечивающие экологическую безопасность...
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ...
5.1 Расчёт производительности агрегата и годового объема работы...
5.2 Расчет трудозатрат и роста производительности труда...
5.3 Материалоемкость процесса...
5.4 Энергоемкость процесса...
5.5 Расход топлива...
5.6 Капиталоемкость процесса
5.7 Расчёт эксплуатационных издержек затрат...
5.8 Расчет показателей эффективности капиталовложений...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ......
ПРИЛОЖЕНИЕ...





2.2 Обоснование темы дипломного проекта

2.2.1 Анализ способов и средств для уборки кукурузы
 
Для успешной и быстрой заготовки кормов в оптимальные сроки необходимо, подготовить и отладить кормоуборочную технику,
мобилизовать все необходимые машинно-тракторные единицы и люд-ские
ресурсы, а также выдерживать все звенья технологической цепочки по заготовке кормов. Только в этом случае можно получить качественный корм, и не вкладывать большие средства в использование дорогостоящего фуража.
Сенаж и силос – наиболее используемые корма в кормлении крупного рогатого скота в нашей республике. В процесс заготовки кормов вовлекаются большие энергетические мощности и ошибки при закладке кормов могут повлечь значительный экономический ущерб. Здесь мы подробно разберем весь технологический цикл заготовки сенажа и силоса.
Для заготовки сенажа подходят многолетние бобовые и злаковые тра-вы, а также кукурузу в восковой спелости. Для закладки силоса лучше всего использовать кукурузу в молочно-восковой спелости початков.
При заготовке сенажа важными являются все звенья технологической це-почки
- подготовка кормоуборочной техники;
- сроки начала скашивания;
- измельчение;
- транспортировка;
- закладка и закрытие сенажных траншей.
Для заготовки силоса технологическая цепочка короче
- подготовка кормоуборочной техники;
- уборка трав прямым комбайнированием;
- транспортировка;
- закладка и закрытие силосных траншей.
При заготовке силоса лучше использовать самоходные или прицепные кормоуборочные комбайны. Уборку трав прямым комбайнированием можно проводить в особо жаркие дни. В случае, если погода складывается в преде-лах среднегодовых норм, то лучше скошенную траву подвялить в
течение 1-2 часов в поле и лишь потом укладывать в траншею. В ненастную погоду, при невозможности проведения подвяливания трав, также лучше провести уборку прямым комбайнированием с обязательным внесением бактериальной закваски.
Желательно, чтобы в комплектацию комбайна входит дозирующее уст-ройство для впрыскивания бактериальной закваски. В противном случае ее нужно вносить в траншее.



2.2.2 Эффективность использования плющильного аппарата

В механизированных технологиях заготовки сенажа из кукурузы наиболее энергоемкая операция — транспортировка измельченной массы к траншеям или башням. Так, при затратах топлива на весь технологический процесс заготовки сенажа 45-55 кг/га около 20 кг/га расходуется при транспортировке массы на расстояние 2-3 км. При удаленности полей от хранилища на 10 км расход топлива при перевозке увеличивается в 5 раз.
Основной фактор, влияющий на экономию топливных ресурсов, — максимальное использование грузоподъемности транспортных средств. Хо-рошо показывают себя саморазгружающиеся прицепы производства РУПП «Бобруйскагромаш» ПС-30, ПС-45 или ПС-60.

2.2.3 Подготовка сенажных и силосных траншей

Требования к состоянию траншей достаточно высокие. Траншея должна быть наземной, со сквозным проездом, иметь уклон либо от середины к краям, либо от стен к середине. В обоих случаях в нижних точках
дна траншеи устанавливаются желобки для приёма и отвода в отстой-ник лишней влаги. Имеющиеся ямы и выбоины на дне траншеи необходимо забетонировать, трещины и щели в стенах заштукатурить цементным раствором, перед приёмом кормов траншею тщательно вымыть. Не допускается закладка кормов в грязные, разбитые траншеи. Подъезды должны иметь твёрдое основание.

2.2.4 Трамбовка

Плотность трамбовки зависит не только от влажности и степени измель-чения, но и от того, чем и как вы будете трамбовать. Гусеничные тракторы, которые ещё часто можно встретить на трамбовке силосной массы, по своей сути для этой работы не подходят из-за большой площади гусениц и низкого давления на единицу площади. На трамбовке нужно использовать тяжёлый колёсный трактор с максимальным давлением внутри шин, например К-700, Т-150К и др. Для увеличения давления рекомендуем наполнять шины тракторов водой. Слой уплотняемой сенажной массы не должен быть более 25 см при скорости движения трактора 2-5 км/час.
Показателем правильного уплотнения является температура массы, которая не должна превышать 35-37oС. При содержании в сенажной массе 35-40% сухого вещества массу трактора ориентировочно можно определить, разделив производительность уборочной техники (т/ч) на 2,8. В среднем для достижения плотности массы более 200 кг/м3 на 1 т массы затрачивается 2-3 тракторо-минуты.

2.2.5 Особенности заготовки кукурузы на сенаж

При правильной заготовке, кукурузный сенаж является практически идеальным кормом для жвачных животных, поскольку имеет не только вы-сокую питательную ценность, но и требуемую жвачным животным структуру. Кормовая ценность кукурузы заключается в том, что значительная часть ее крахмала в рубце не расщепляется.
Приготовление кукурузного сенажа высокого качества производится с учетом следующих основных особенностей:
− уборку проводят прямым комбайнированием без подвяливания, при этом сокращается количество операций и упрощается контроль за процессом заготовки;
− высота среза растений кукурузы должна составлять 40-50 см, при этом снижается содержание клетчатки в сенаже, увеличивается концентрация энергии в корме;
− длина резки должна составлять от 5 до 7 см (при содержании сухого вещества 40%), этим достигаются высокая плотность при трамбовке массы, оптимальные условия для микробиологических процессов, а также повышение переваримости корма при одновременном сохранении достаточной структуры рациона;
− при уборке переувлажненной кукурузы (при содержании сухого вещества 30% и менее), длина резки должна составлять от 10 до 12 см, что предотвращает повышенное образование силосного сока;
− во избежание потерь энергии при скармливании, кукурузное зерно должно быть полностью раздроблено, для этого использовать современные комбайны, обеспечивающие требуемое измельчение зеленой массы и плющение зерна.
Кукурузный сенаж относится к кормам с низким содержанием протеи-на, минеральных веществ и витаминов, поэтому при его скармливании особое внимание следует уделить оптимизации рационов.
При выемке массы из траншеи желательно пользоваться фрезой или специальным ковшом, чтобы не разрыхлять слой, в котором начинается вторичная ферментация, ведущая к порче кормов
Основные ошибки, допускаемые при сенажировании и силосовании и отрицательно влияющие на качество сенажной и силосной массы:
- Крупная резка - возникают трудности при трамбовке;
- Пересохшее сырье - его трудно трамбовать, оптимальная влажность сы-рья должна составлять 70 %;
- Плохая трамбовка - в зеленой массе осталось много воздуха, идет разогревание и появляется плесень;
- Плохое укрытие - в массу попадает снаружи кислород, из-за которого верхний слой сенажа оказывается испорченным;
- При выемке сняли укрывающую пленку с большой поверхности – сенаж или силос сильно разогревается из-за поступления кислорода в больших количествах;
- Низкая производительность при заготовке - скошенная масса поглотила много тепла, и снизилось количество сахара;
- Растительная масса переувлажнена - заготовка сырья происходила в дождливую погоду.

2.3 Анализ конструкций и устройств для уборки кукурузы

Рисунок 2.1- Схема самоходного кормоуборочного комбайна
На рисунке 2.1 изображен самоходный кормоуборочный комбайн для уборки кукурузы на сенаж, состоит из энергетического средства 1, на котором смонтированы передний орган – питатель 2, измельчающий аппарат 3 с выгрузным окном 4, перегрузочный короб 5, соединенный с измельчающим аппаратом 3 со стороны выгрузного окна 4, доизмельчитель 6, ускоритель 7 выброса технологического материала и выпускной трубопровод 8. При перемещении энергетического средства 1 по полю передний орган - питатель 2 убирает технологический материал и направляет его к измельчающему аппарату 3. Далее измельченный технологический материал через выгрузное окно 4 подается в перегрузочный короб 5, а из него в доизмельчитель 6. доизмельченный технологический материал ускорителем 7 выброса через выпускной трубопровод 8 подается в транспортную емкость.

Рисунок 2.2- Схема самоходного кормоуборочного комбайна
На рисунке 2.2 изображен кормоуборочный комбайн для уборки кукурузы, содержащий жатку, питающий аппарат, измельчающий барабан, ускоритель выброса технологического материала, выгрузной трубопровод и доизмельчитель зерен кукурузы, включающий два вальца, установленных с зазором с возможностью вращения в противоположных направлениях и выполненных в виде цилиндрических колес с зубьями. Вальцы доизмельчителя зерен кукурузы выполнены с треугольными зубьями, расположенными параллельно осям вальцов.
Машина работает следующим образом. Стебли кукурузы с початками срезаются жаткой и питающим аппаратом подаются к измельчающему барабану, который измельчает стебли и початки кукурузы, а также разрушает часть зерен кукурузы. Измельченный технологический материал с целыми и частично разрушенными зернами кукурузы подается измельчающим барабаном в зазор между параллельно расположенными вальцами доизмельчителя зерен кукурузы, где происходит сплющивание зерен кукурузы между цилиндрическими поверхностями вальцов.За счет разной окружной скорости зубьев в зазоре между вальцами происходит разделение зерен кукурузы в тангенциальном направлении.

Рисунок 2.3- Схема вальцов доизмельчителя
На рисунке 2.4 изображен комбайн ярусной уборки растений содержит раму 1, опирающуюся на два пневматических колеса 2 и связанную со сницей 3, на которой в обособленных, но технологически связанных кожухах 4, 5, 6 смонтированы рабочие органы - ротор 7, представляющий собой вал с 45 приваренными к нему кронштейнами 8 для установки Г-образных режущих ножей 9, консольный шнек 10 и выгрузное устройство, представляющее собой дополнительный измельчитель-швырялку 11, размещенный в кожухе 4 с цилиндрической поверхностью, ограниченной боковыми стенками 12, 13 с загрузочным устройством (окном) 14 и выгруз-ной горловиной 15.

Рисунок 2.4- Схема комбайна для ярусной уборки
На рисунке 2.5 изображено молотильное устройство, содержащее загрузочное и выгрузное приспособления и молотильную камеру, образованную двумя дисками, один из которых установлен на приводном валу, отличающееся тем, что загрузочное между молотильным диском 4 и декой 6. что способствует увеличению слаженности слоя соломы из-за постоянного уменьшения толщины слоя, а следовательно, и более5 интенсивному обмолоту и просеиванию зерна через деку. При этом ударное воздействие на колос, что имеет место в большинстве молотильных устройств, заменяется шелушильным, обеспечивающим мягкое (щадящее) воздействие на зерно. Приспособление выполнено в виде шнека, установленного на приводном валу, а диск имеют сферическую форму, при 15 этом приводной диск выполнен выпуклым и снабжен бичами, расположенными под углом к его радиусу, а неподвижный диск - вогнутой формы.

Рисунок 2.5- Схема молотильного устройства

2.4 Краткая техническая характеристика машины и обоснование модернизации


Рисунок 2.6- Схема кормоуборочного комбайна «Полесье» 800Е

Кормоуборочный комбайн «Полесье» 800Е выпускается на предприятии «Гомсельмаш» в Республике Беларусь в городе Гомеле и предназначен для уборки кормовых культур.
Кормоуборочный комбайн может вести уборку как прямым комбайнированием, так и раздельным способом. В зависимости от способа уборки он может быть оснащён жаткой, подборщиком.
Пропускная способность комплекса составляет 10 кг/с. Производитель-ность за час чистой работы составляет 23 т/ч. Рабочая скорость движения находится в пределах от 0,03 до 2,8 м/с.
Сложность конструкции не позволяет быстро и качественно обслужить технику. Для ремонта такой техники требуются специалисты высокой квалификации, нужно специальное оборудование, что не может позволить себе хозяйство. При поломках и неполадках необходимо вызывать специалиста, что затягивает время уборки и приводит к потерям урожая.
Предлагаемая модернизация в дипломном проекте основывается на увеличении производительности и улучшению качества корма.
4.1 Описание устройства и процесса работы модернизированного плющильного аппарата

Плющильный аппарат кормоуборочного комбайна «Полесье»800Е предназначен для разрушающих воздействий на зерна кукурузы и доизмельчение массы во время уборки, и ее выгрузку. Состоит из: плющильной камеры и ротора с комбинированными рабочими органами в виде попеременно установленных молотков и ножей, причем соосно ротору установлены два боковых вентилятора, а плющильная камера имеет регулируемую деку с попеременно установленными ножами и молотками.
В процессе работы стебли кукурузы с початками срезаются жаткой и пи-тающим аппаратом подаются к измельчающему барабану, который измельчает стебли и початки кукурузы, а также разрушает часть зерен кукурузы. Измельченный технологический материал с целыми и частично разрушенными зернами кукурузы подается измельчающим барабаном в зазор между параллельно расположенным плющильным аппаратом , где происходит сплющивание зерен кукурузы между ножами и молотками ротора и декой. Технологический материал, после дополнительного его разрушения плющильным аппаратом увеличивает линейную скорость, за счет боковых вентиляторов, и через выгрузной трубопровод направляется в емкость для транспортировки технологического материала.
Предлагаемая конструкция позволяет получение полноценных кормосмесей непосредственно в процессе уборки кормовых культур одним многоцелевым устройством со сменными элементами. Это обеспечивает при минимальных единовременных затратах трудовых и энергетических ресурсов, исключение дополнительных операций, значительного увеличения производительности кормоуборочного комбайна.