Совершенствование технологии обработки почвы с модернизацией дисковой бороны БДМ-4-6 (дипломный проект)

Дипломный проект
 Пояснительная записка выполнена на 102 страницах машинописного текста, содержит 16 таблиц, 27 рисунков, графическая часть представлена на 9 листах формата А1.

Цель дипломного проекта – разработать рациональную технологию обработки почвы с модернизацией орудия для сохранения и консервации влаги в почве.
В работе использованы аналитические и конструкторские методы исследования.
Полученные результаты: на основе обзора, анализа и хозяйственных испытаний дискатора БДМ-4-6, предложена замена винтового механизма регулирования угла атаки дисков на гидрофицированный, с целью снижения трудозатрат на перестановку угла атаки дисков. Предлагаемая конструкторская разработка ликвидирует затраты ручного труда и экономит время.
Произведен конструкционный расчет по предлагаемой разработке, разработан технологический процесс изготовления детали.
Разработаны мероприятия по безопасному выполнению работ на агрегате.
Проведены расчеты, подтверждающие эффективность внедрения дискатора в качестве нового орудия для минимальной обработки почвы.



Содержание

Введение...
1 Технико-экономическое обоснование...
2 Обзор существующих конструкций...
3 Конструкторская разработка......
3.1 Требования к созданию дискатора для основной и дополнительной обработки почвы......
3.2 Обоснование конструктивных параметров дискатора...
3.3 Прочностные расчеты
4 Технологический процесс изготовления детали......
5 Безопасность труда...
5.1 Общие положення...
5.2 Анализ условий труда механизатора при выполнении пахотных работ
5.3 Организация обучения рабочих безопасности труда......
5.4 Инструкция по охране труда при работе на пахотном агрегате...
6 Расчет экономической эффективности проекта......
Заключение......
Список литературы......
Приложение А (спецификации сборочных единиц).....


Дискатор БДМ (рис. 2.4) предназначен для мелкой основной обработки, послеуборочного рыхления почв, уничтожения сорняков, измельчения пожнивных остатков крупностебельных культур. Дискатор предназначен для работы на всех типах почв влажностью не более 30% и твердостью до 3,5 МПа, не засоренных камнями, плитняком и другими препятствиями.


Рисунок 2.4 - Дискатор БДМ-6х4ПК

Дискатор агрегатируется с тракторами тягового класса 5 и состоит из следующих узлов и механизмов:
- фермы рамы в виде металлоконструкции из двух продольных несущих и поперечных стабилизирующих балок;
- решетки рамы, состоящей из продольных и несущих поперечных балок;
- прицепного устройства;
- дисковых рабочих органов и механизмов установки угла атаки дисков;
- шлейфа в виде спирального катка;
- ходовой системы;
- гидросистемы.
Каждый ряд дисков имеет механизм установки угла атаки, который представляет собой талрепы с вилочными наконечниками. С помощью пальцев талрепы соединяются с кронштейнами на раме и планками синхронной регулировки. На планках 4-х рабочих органов по одному в каждом ряду имеются указатели угла атаки для каждого ряда, а к балкам рамы приварены опорные площадки со шкалами указателей угла атаки [6].


3 КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА

3.1 Требования к созданию дискатора для основной и дополнительной обработки почвы

Дискатор должен отвечать следующим техническим требованиям:
- орудие должно быть прицепным или полунавесным;
- орудие должно агрегатироваться с тракторами тягового класса 1,4...5,0 в зависимости от числа модулей;
- конструкция бороны по должна требовать ежесменной подтяжки болтовых соединений;
- класс прочности не должен быть ниже 5,8 ГОСТ 1759-70;
- оси дисков должны быть установлены в подшипники скольжения.
В состав орудия входят узлы и механизмы:
- механизм соединения с трактором - сцепное устройство;
- опорные колеса в количестве до 4-х штук;
- модули с дисковыми вырезными рабочими органами и индивидуальным креплением к раме орудия;
- рабочие органы - диски.
Количество дисков определяется тяговым классом трактора.
Конструкция должна быть удобна для выполнения самоочистки, замены рабочих органов, технического обслуживания.
Дисковые рабочие органы должны быть изготовлены из легированной износостойкой стали. Крепление дисков должно обеспечивать легкую их замену.
Соединение дискатора со сцепкой должно быть удобным и осуществляться одним трактористом.
Регулировки должны быть просты и удобны и менее трудоемки [7].
Для внедрения данного орудия важную роль играют первоначальные затраты на изготовление, производительность, универсальность, энергетические требования.
Показатели применения дискатора приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Показатели применения дискатора БДМ
Конструктивная ширина захвата одного орудия м 3,0-6,0
Число персонала по профессиям необходимого для обслуживания операций связанных непосредственно с работой агрегата чел 1
тракторист
Коэффициент использования эксплуатационного времени  0,80
Универсальность  0,84
Коэффициент надежности технологического процесса  0,99
Среднеквадратическое отклонение глубины обработки см 1
Крошение почвы (количество комков от 1 до 30 мм) % не менее 50
Эрозийно-опасные частицы менее 1 мм в слое 0-50 мм  не должна возрастать
Гребнистость поля после прохода агрегата % не более 15
Средняя высота гребня см не более 3
Срок службы лет 7
Гарантийный срок мес. 24
Наработка на отказ га 100

Технические характеристики дискатора БДМ приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Техническая характеристика дискатора БДМ 6×4
Наименование Единицы измерения Значение показателей
1 2 3
Тип  полунавесное
Производительность за смену га 28-50
Рабочая скорость км/ч 8-15
Транспортная скорость км/ч Не более 25
Влажность почвы % До 40
Окончание табл. 3.2
1 2 3
Ширина захвата мм 6200
Масса кг 3220±50
Габариты:
ширина при угле атаки 00
ширина при угле атаки 180
высота
длина 
мм
мм
мм
мм 
6100
6230±15
1750±50
5080±50
Дорожный просвет в транспортном положении мм 300
Количество режущих узлов:
в одном ряду
всего 
шт.
шт. 
14
56
Количество рядов шт. 4
Диаметр рабочих органов мм 560
Расстояние между дисками мм 400
Расстояние между рядами дисков мм 700

Так как дисковая борона БДМ-4×6П (см. рисунок 3.1) предназначена для предпосевной обработки почвы, уничтожения сорняков и создания мультирующего слоя на парах, в качестве сравнительных (базовых) машин, можно использовать борону БДТ-7,0У.
Сравнительные испытания должны проводиться в сжатые сроки (1-2 дня), желательно на одном поле и в агрегате с одним трактором. До начала работ определить следующие показатели:
- исходное состояние почвы (влажность, твердость в слое 0-10 см.);
-рельеф;
- микрорельеф;
- предшествующая обработка.


Рисунок 3.1 – Дискатор БДМ-4×6П

При сравнительных испытаниях проводиться агро- и энергооценка. При агрооценке определяют:
- среднюю глубину обработки, см;
- среднюю ширину захвата, см;
- среднеквадратическое отклонение ширины захвата, см;
- гребнистость поля, %;
- крошение почвы, %;
- уничтожение растительных остатков, %.
При энергооценке определяют:
- скорость движения агрегата, м/с;
- глубину обработки, см;
- ширину захвата, см;
- тяговое сопротивление, кН;
- удельные энергозатраты, кН/см2;
- производительность, га/ч.
По результатам агро- и энергооценки делают вывод о достоинствах и недостатках сравниваемых орудий [6].
Лабораторно-полевые испытания проводились в ОАО «Толсты» Варненского района.
Показатели лабораторно-полевых испытаний дискатора Б ДМ-4-4 (см. рисунок 3.2) представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 — Показатели лабораторно-полевых испытаний дискатора БДМ-4-4
No п/п Наименование показателей Значение
1 2 3
1 Ширина захвата, м 4,4
2 Коэффициент вариации, % 19,4
3 Средняя глубина обработки, см 9,7
4 Среднеквадратическое отклонение глубины обработки, см 1,9
5 Наличие необработанных зон нет