Техническое обеспечение возделывания кукурузы в СХФ «Спутник» ОАО «Белсвязьстрой» Логойского рацона с модернизацией плуга ППО 8-40К

Дипломный проект включает расчётно-пояснительную записку на
страницах машинописного текста, графическую часть на 9 листах формата А1, 21 таблицу, 4 рисунка, 2 приложения.

Ключевые слова: анализ, технология, уровень механизации, система машин, машинно-тракторный агрегат, плуг, рабочий орган.
Целью дипломного проекта является закрепления теоретических знаний и получение практических навыков.
В проекте приведён анализ хозяйственной деятельности и использования МТП СХФ «Спутник» ОАО «Белсвязьстрой». Разработана технология возделывания кукурузы.
В конструкторской части проекта обоснована целесообразность применения предохранителей на плугу.
Выполнены технологические и конструктивные расчеты усовершенствованной машины
Обоснованность принятых в проекте решений подтверждено технико – экономическими расчетами.
В соответствии с заданием разработаны вопросы по безопасности жизнедеятельности на производстве, при вспашке, безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях и экологической безопасности.




СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОИЗВОДСТВЕННО – ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
СХФ «СПУТНИК» ОАО «БЕЛСТРОЙСВЯЗЬ»
1.1. Общие сведения о хозяйстве
1.2. Природно – климатические условия
1.3. Краткая характеристика растениеводства
1.4. Краткая характеристика животноводства
2. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОСТАВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МТП
ХОЗЯЙСТВА. РЕМОНТНО – ОБСЛУЖИВАЮЩАЯ БАЗА.
ИНЖЕНЕРНАЯ СЛУЖБА
2.1. Показатели технической и энергетической оснащенности
2.2. Состав и показатели использования машинно-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. Нефтехозяйство. Инженерно-техничекаяя служба СХФ «Спутник».
2.5.1. Нефтехозяйство
2.5.2. Автогараж
2.5.3. Инженерно-техническая служба
3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ В СХФ «СПУТНИК» ОАО «БЕЛСТРОЙСВЯЗЬ» ЛОГОЙСКОГО РАЙОНА
3.1. Народнохозяйственное значение кукурузы



3.2. Биологические особенности кукурузы
3.3. Анализ существующей технологии возделывания кукурузы на силос в СХФ «Спутник» ОАО «Белсвязьстрой»
3.4. Анализ прогрессивных технологий возделывания кукурузы
3.5. Обоснование организационно-технических мероприятий по возделыванию кукурузы на силос в СХФ «Спутник».
3.5.1. Прогнозирование урожайности зеленой массы.
3.6. Разработка технологической карты возделывания кукурузы.
3.7. Построение графиков загрузки техники и эксплуатационных
затрат при возделывании кукурузы.
3.8. Состав и организация работы комплексного уборочно-транспортного
отряда по уборке кукурузы на силос.
3.9. Обоснование и расчёт операционно-технологической карты вспашки
стерни зерновых.
4. МОДЕРНИЗАЦИЯ ПЛУГА ППО-8-40К
4.1. Обоснование предлагаемой модернизации
4.2. Устройство и рабочий процесс модернизированного плуга
ППО-8-40К.
4.3. Расчёт основных параметров плуга ППО-8-40К.
4.3.1 Силовые характеристики рабочих органов плуга.
4.3.2. Технологические и конструктивные расчёты усовершенствованной машины
плуга
5. ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИПЛОМНОГО
ПРОЕКТА
5.1. Экономическая эффективность возделывания и уборки кукурузы
5.2 Расчет основных показателей экономической оценки
машин (конструкторской разработки).
6. БЕЗОПАСНОТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
6.1. Безопасность жизнедеятельности на производстве
6.1.1. Анализ состояния охраны труда в СХФ «Спутник»» ОАО «БЕЛСВЯЗЬСТРОЙ»
6.1.2. Требования безопасности при вспашке
6.1.3. Обеспечение устойчивости машинно – тракторного агрегата
6.1.4. Оценка пожарной безопасности в СХФ «Спутник»
6.2. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных и экологически неблагоприятных ситуациях.
6.2.1. Безопасность жизнедеятельности в условиях радиационного загрязнения.
6.2.1. Уплотнение почвы и пути ее снижения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ






4. МОДЕРНИЗАЦИЯ ПЛУГА ППО-8-40К

4.1. Обоснование предлагаемой модернизации.



.

Рисунок 4.1-Пружинный предохранитель плуга.
1 -грядиль; 2,10,11,20 -кронштейн; 3,4 -рычаг; 5 -тяга; 6 -пружина; 7,8 -болт регулировочный; 9 -труба; 12 -упор; 13,14 -болт; 15 -цапфа; 16,17,18,19 -ось; 21 -шток; 22 -держатель пружинный; 23 -втулка; 24 -гайка.
Работа предохранителя заключается в следующем. При наезде на препят-ствие корпус выглубляется, нижние упоры 12 грядиля выходят из контакта с нижними цапфами 15, кронштейна 2 и грядиль поворачиваясь относительно верхних цапф и одновременно перемещаясь вдоль тяги 5, разворачивает рычаг 3 относительно оси 17,сжимая пружину 6. После преодоления препятствия под действием сжатой пружины происходит возвращение грядиля с корпусами в ра-бочее положение. Для регулировки предварительного усилия сжатия пружины служит болт 7.



4.2. Устройство и рабочий процесс модернизированного плуга ППО-8-40К

Плуги ППО-8-40К предназначены для гладкой пахоты под зерновые и технические культуры слабокаменистых и среднекаменистых почв с удельным сопротивлением до 0,09 МПа (0,9 кгс/см2) и глубиной пахоты до 27 см с влажностью обрабатываемого слоя до 23%.
Плуги ППО-8-40К, состоит из следующих сборочных единиц: рамы 1, тяговой балки 2, корпусов правооборачивающих 3 с углоснимами правыми 4, корпусов левооборачивающих 5 с углоснимами левыми 6, навески 7, механизма оборота рамы 8, предохранителей 9, рамки 10, механизма регулировки глубины пахоты 11, хода колесного 12, гидросистемы 13, талрепа 14 и колеса опорного 15 (рисунок 4.2 и 4.3).

Рисунок 4.2-Плуг ППО-8-40К вид сбоку.


Рисунок 4.3-Плуг ППО-8-40К вид сверху.


1 - рама; 2 - балка тяговая; 3- корпус правооборачивающий; 4, 6 - углосним; 5 – корпуслевооборачивающий; 7 - навеска; 8- механизм оборота рамы; 9 - предохранитель; 10 - рамка; 11 – механизм регулировки глубины пахоты; 12 – ход колесный; 13 – гидросистема;14 – талреп; 15 - колесо опорное; 16 – ось; 17 – гидроцилиндр; 18 – болт; 19 – трубопровод; 21 – рукав высокого давления; 22 – клапан запор




Плуг ППО-8-40К состоит из следующих сборочных единиц: рамы 1, тяговой балки 2, корпусов правооборачивающих 3 с углоснимами правыми 4, корпусов левооборачивающих 5 с углоснимами левыми 6, навески 7, механизма оборота рамы 8, предохранителей 9, рамки 10, механизма регулировки глубины пахоты 11, хода колесного 12, гидросистемы 13, талрепа 14 и колеса опорного 15 (рис.3.2).

Рисунок 4.4- Рама
1 –балка основная; 2 –швеллер; 3 –балка опорная; 4,5,6 –кронштейн; 7 –фланец.
Рама плуга представляет сварную конструкцию и состоит из основной несущей балки 1, к которой приварен швеллер 2 и опорной балки 3. В передней части основная балка имеет кронштейн (кулису) 4, а в средней части - кронштейн 5. Опорная балка имеет два кронштейна 6 для соединения с рамкой, к которой шарнирно крепится колесный ход.


Основная и опорная балки изготавливаются из трубы квадратного сечения 160 х 160 х 8 мм.
Кулиса 4 и кронштейн 5 предназначены для крепления тяговой балки плуга. Кронштейн 5 имеет фланец 7, к которому может крепиться опорное колесо, поставляемое по особому заказу (рис.3,3).
Тяговая балка соединяет раму плуга с корпусами с механизмом оборо-та, навеской и служит тяговым звеном плуга при агрегатировании с трактором. Балка изготавливается из трубы квадратного сечения 150x150x8 мм и усиливается в передней части и сбоку накладками из листового металла. Спереди к балке приварен фланец для соединения с фланцем механизма оборота.

Рисунок 4.5 –Корпус правооборачивающий.
Корпус правооборачивающий с полувинтовой лемешно-отвальной по-верхностью состоит из стойки 1 башмака 2, лемеха 3, отвала 4, боковины 5, долота 6, распорки 7 и деталей крепления (болты, гайки, шайбы), (рис. 3.4).
На корпусе правооборачивающем устанавливается углосним правооборачивающий, предназначенный для лучшего оборота пласта и заделки растительных остатков.






4.3 Расчёт основных параметров плуга пятикорпусного полунавесного оборотного ППО-8-40К.
4.3.1 Силовые характеристики рабочих органов плуга.

Сопротивления почвы, возникающие при работе плужного корпуса на его рабочей поверхности и на лезвии лемеха, не приводятся к одной равнодействующей силе. Однако в каждой плоскости проекции суммарное воздействие на корпус элементарных сил сопротивления почвы может быть представлено одной результирующей силой определенной величины и направления. Значения этих сил определяют пространственным динамометрированием плужного корпуса при работе последнего без полевой доски.
В горизонтальной плоскости проекций (рис. 3.5) на корпус действует сила Rxy, образующая с осью х угол . Величина угла у стандартного корпуса культурной формы в зависимости от свойств почвы может изменяться в пределах 15—25o. Сила Rxy пересекает лезвие лемеха на расстоянии l, равном 0,4 ширины захвата корпуса.
Проекция силы Rxy на ось х равна

Rx =ηnлkabk  (4.1)

Где k–0.6кг/см 2 –0,7 a–25см bk–35см

Rx=0,7•0,6•25•35=367,5 Н

Где ηnл– к. п. д. плуга, среднее значение которого равно 0,7; k — удельное сопротивление почвы, полученное обычным (линейным) динамометрированием плуга.


Для определения проекции Ry используют зависимость [5]:

Ry = Rxtg η = (0,25÷0,45) Rx.    (4.2)
или
Ry Rx/3    (4.3)

Ry=367,5/3=122,5 Н


Рисунок 4.6 -Схема действия.

В вертикальной плоскости проекций на корпус действует сила Rxz образующая угол ψ с осью х (рис. 3.6,а).
На плотных почвах при работе плуга с затупленными лемехами угол ψ может иметь отрицательный знак (рис. 9,б). При расчетах угол ψ принимают равным ±12o.
Вертикальная сила равна [5]:

Rz = Rxtgψ=±0,2Rx.    (4.4)

Rz=0,2•367,5=±73,5

Расстояние pxz от носа лемеха до прямой, являющейся продолжением силы Rxz, равно примерно 1/2 глубины пахоты при положительных и 1/3 глубины при отрицательных значениях угла ψ


Рисунок 4.7 -Схема действия силы RXZ при значениях угла ψ: а – положительных: Б – отрицательных
Сила Ryz, действующая на корпус в поперечной плоскости проекций (рис. 3.6), равна геометрической сумме сил Rz и Ry т.е. [5]:

  (4.5)

Н
Направление силы Ryz характеризуется величиной угла , тангенс которого равен:
tg =tg /tgψ    (4.6)

tg = tg20/ tg12=1,7o

Расстояние pyz от носа лемеха до прямой, являющейся продолжением силы Ryz, равно примерно 1/3 глубины пахоты при положительных (рис. 10, а) и 3⁄4 глубины при отрицательных значениях угла (рис. 10. б).


Рисунок 4.8 -Схема действии силы PYZ при значениях угла :
А — положительных; Б — отрицательных

При работе с предплужниками тяговое сопротивление плуга в зависимости от условии работы возрастает или уменьшается примерно на 10%. Поэтому при проектировании значение Rx можно принимать одинаковым как при работе плуга с предплужниками, так и без них. Геометрическая форма рабочей поверхности предплужников подобна рабочей поверхности основных корпусов плуга, поэтому значения углов , ψ, и и отрезков l, pxz и pyz можно использовать и для случая работы плуга с предплужниками.
Установка дисковых ножей впереди каждого корпуса плуга не изменяет заметным образом тяговое сопротивление, так как суммарное сопротивление дискового ножа и корпуса примерно равно сопротивлению Rx одного корпуса, но может нарушить устойчивость хода плуга, так как вертикальная составляющая Rz сопротивления дискового ножа, направленная снизу вверх, значительна по величине. При проектировании многокорпусных плугов сопротивление дискового ножа, установленного впереди заднего корпуса, может не учитываться.





4.3.2 Технологические и конструктивные расчеты усовершенствованной машины

В данном конструктивном решении при соединении кронштейна с рамой применяем болтовое соединение, при котором болт устанавливается с зазором. Схема данного соединения приведена на (рис.3.7)
Основные параметры соединения определяем по следующей методике. Основываясь на том, что нам известна действующая нагрузка определяем усилие затяжки для болтового соединения по формуле

Fзат = ,   (4.7)

где F – значение нагрузки, принято F = 665740 Н;
f – коэффициент трения деталей в стыке, принимаем f = 0,15 ;

Рисунок 3.7 -Болтовое соединение.

i – число плоскостей среза, принимаем i = 1 исходя из того, что в соединении применяются две детали.

Fзат = = 665740 Н

Определение диаметра болта, которое необходимо установить, производим по формуле
d = ,    (4.8)

где z – число болтов в соединении, принимаем z = 4;
 [σр] – предел прочности при растяжении, принимаем [σр] = 900 МПа

d = = 17мм
Для обеспечения конструктивного исполнения, принимаем d=18мм.
Выполнив прочностные расчеты, мы проверили необходимые детали на прочность. Результаты доказывают, что детали ступицы и детали болтового соединения позволяют выполнять технологическую операцию длительное время.
При выполнении сборки швеллера с кронштейном, будем применять электродуговую сварку. Основываясь на конструктивных особенностях, принимаем вид сварного шва угловой нормальный. Эскизное изображение швеллера с кронштейном приведено на (рис.3.8)









 

Рисунок 4.9 -Эскиз сварного соединения швеллера с кронштейном.
Основные параметры углового шва – катет k и длина шва b.Катет шва принимается по условию k = 10мм, длина шва b = 12мм.
Данный тип сварного шва рассчитывают по опасной плоскости среза, совпадающего с биссектрисой прямого угла. При этом используется формула

τср = F / (0.7•k•b) ≤ [τср],     (4.9)

где τ – расчетное напряжение среза в сварном шве, МПа;
[τср] – допускаемое напряжение для углового сварного шва, МПа, принимаем по табл.
[τср] = 0,65 [σр], при ручной сварке электродами Э42А
 F – нагрузка на сварное соединение, принимаем F = 665740 Н.
[σр] – допускаемое напряжение при растяжении для основного метала, определяемое по условию для стали 45

[σр] = (0,5...0,6)•σт = (0,5...0,6)•570 = 285 МПа   (4.10)

[τср] = 0,65•285 = 185,25 МПа ≤ [τср]

τср = 665740 / (6•0,7•10•12) = 132,1 МПа ≤ [τср]
Произведя проверочный расчет, мы убедились, что швеллер обладает достаточным запасом прочности.