1590

Разработка конструкции и технологии обслуживания подборщика-транспортировщика рулонов на базе прицепа 2ПТС-9 (дипломный проект)

ID: 245988
Дата закачки: 07 Августа 2024
Продавец: Shloma (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word

Описание:
Дипломный проект

Пояснительная записка 87 листов, 13 рисунков, 20 таблиц, 9 листов чертежей, таблиц, схем и графиков формата А1. Анализ хозяйственной деятельности, обзор конструкций с/х машин для загрузки и транспортировки рулонов, технологическая часть, конструкторская разработка, экономическая часть, раздел БЖД и охрана окружающей среды.
Проведён анализ конструкций с/х машин для загрузки и транспортировки рулонов, выбрана оптимальная и на основе её разработан и спроектирован гидравлический подъёмник рулонов для загрузки на прицеп 2-ПТС9 с опрокидываемой платформой, которая заимствовалась с того же аналога подборщика-транспортировщика рулонов.
В экономической части определён эффект от конструкторской разработки, и приведён в виде сравнения традиционной технологии и усовершенствованной с помощью разработанного подборщика-транспортировщика рулонов.
Дан анализ и требования безопасности жизнедеятельности. Рассмотрены вопросы окружающей среды, в частности, охраны почв от переуплотнения и загрязнения выхлопными газами.




Содержание
Введение
1. Анализ хозяйственной деятельности СПК «Богородский»
1.1 Общая характеристика хозяйства
1.2 Обоснование специализации хозяйства
1.3 Цели и задачи дипломного проекта
2 Обоснование технологии и комплекса машин для заготовки сенажа в упаковке
2.1 Обоснование технологии заготовки сенажа в упаковке
2.1.1 Химический состав сенажа
2.1.2 Технология приготовления сенажа
2.1.3 Сенаж в упаковке
2.1.4 Обоснование создания подборщика-транспортировщика рулонов
2.2 Расчёт комплекса машин для погрузки, транспортировки и разгрузки рулонов по традиционной технологии сенаж в упаковке для СПК «Богородский» Октябрьского рулона
2.2.1Расчёт площади поля
2.2.2 Орентировачный расчёт необходимого количества погрузчиков, транспортировщиков и разгрузчиков рулонов сенажа
3 Конструкторская часть. Разработка подборщика транспортировщика рулонов сенажа и технология его обслуживания
3.1 Анализ существующих конструкций подборщиков-транспортировщиков рулонов
3.1.1 МТЗ-80+ТП-10
3.1.2 МТЗ-80+TRB-10
3.1.3 МТЗ-80+QP-10
3.1.4 МТЗ-80+ПКУ-0,8+ПМТ-01; МТЗ-80+ 2ПТС-4
3.1.5 Заключение
3.2 Проектирование гидравлического подъёмника рулонов
3.2.1 Расчет балки гидравлического подъёмника рулонов
3.2.1.1 Построение эпюр изгибающих моментов
3.2.1.2 Выбор сечения балки гидравлического подъёмника рулонов
3.2.2 Расчёт гидроцилиндра гидравлического подъёмника рулонов
3.2.3 Проверочный расчет осей крепления подъёмника к раме на проч-ность при изгибе
3.2.4 Проверочный расчёт болтового соединения трубных держателей рулона
3.2.5 Проверочный расчёт сварного соединения на прочность
3.3 Техническое обслуживание подборщика-транспортировщика рулонов
4 Технико-экономическая оценка проекта
4.1 Выбор базы сравнения и условий организационно экономических расчётов
4.2 Орентировачный расчёт комплекса для погрузки, транспортировки и разгрузки рулонов по усовершенствованной технологии сенаж в упаковке с подборщиком-транспортировщиком рулонов для СПК «Богородский» Октябрьского района
4.3 Построение таблиц объёма механизированных работ
4.4 Определение суммы капитальных вложений на разрабатываемый подборщик-транспортировщик рулонов
4.5 Определение разницы капиталовложений по технологиям
4.6 Определение разницы затрат на топливо по технологиям
4.7 Определение разницы затрат на заработные платы механизаторам
4.8 Определение эксплуатационных затрат
4.8 Экономическая эффективность проекта
5 Безопасность жизнедеятельности
5.1 Анализ безопасности жизнедеятельности в СПК «Богородский»
5.2 Требования безопасности на полевых работах
5.3 Мероприятия по выполнению требований безопасности
5.4 Экологическая безопасность при использовании подборщика-транспортировщика рулонов
Заключение
Список использованной литературы
Приложение


Целью дипломного проекта является: Разработка конструкции и тех-нологии обслуживания подборщика-транспортировщика рулонов на базе прицепа 2ПТС-9
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие за-дачи:
1) Обосновать технологию и комплекс машин для заготовки сенажа в упаковке.
2) Произвести анализ существующих конструкций с/х машин для по-грузки и транспортировки рулонов и выбрать оптимальную для дальнейшего проектирования на её основе.
3) Произвести прочностные расчёты конструкции.
4) Разработать карту технического обслуживания подборщика-транспортировщика рулонов.
5) Произвести технико-экономическую оценку предложенных инже-нерных решений.
6) Разработать требования безопасности на полевых работах
7) Оценить экологическую безопасность работ на подборщике-транспортировщике рулонов.





2.1.4 ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ ПОДБОРЩИКА-ТРАНСПОРТИРОВЩИКА РУЛОНОВ
Обеспечение животноводства кормами в зимний период является очень актуальной проблемой. Но так как корм производят только в вегетационный период, то очевидна важность консервированных (силос, сенаж), либо сухих (сено) кормов. Из перечисленных видов кормов у сенажа наиболее высокая энергетическая и протеиновая ценность, а по химическим показателям он ближе всех к зеленой траве.
Традиционно заготавливают сенаж в горизонтальных траншеях или в вертикальных башня. Но данная технология имеет ряд недостатков: уборку и закладку трав на хранение необходимо проводит в сухую погоду, весь объем башни или траншеи необходимо заполнить в кратчайшие сроки, сенажируе-мая масса должна быть полностью изолирована от доступа воздуха и так да-лее.
Для более оперативной заготовки высококачественного сенажа исполь-зуют технологии приготовления корма в полиэтиленовых рукавах и руло-нах. При заготовке сенажа в рукавах нет необходимости в строительстве траншей - можно загружать рукав прямо на поле, непосредственно в процес-се уборки, а при хранении отсутствуют потери в краевых и поверхностных слоях. Но все же, чтобы заполнить рукав полностью, требуется достаточно большое количество зеленой массы в короткий промежуток времени, что не всегда возможно для небольших хозяйств. В этом случае хорошо использо-вать технологию "Сенаж в упаковке", которая позволяет заготавливать корм порционно, без потерь его качества.
Для получения высококачественного сенажа в упаковке применяются следующие технологические операции:
Скашивание трав Вспушивание, ворошение массы в прокосах Сгреба-ние валков Подбор из валков и прессование в высокоплотные рулоны Пере-возка рулонов к месту упаковки Упаковка рулонов в пленку Хранение упа-кованных рулонов
Данная технология обеспечивает высокую скорость консервирования, при хранении рулоны не требуют специальных условий, их можно склади-ровать на выровненной площадке.
Основные преимущества её в возможности раннего начала заготовки кормов и позднего его окончания с использованием отавы. Технология обес-печивает также минимальные потери, как энергетической ценности кормов, так и их массы при заготовке и хранении до момента скармливания.
Однако большое количество используемой техники становится недостат-ком, сдерживающим распространение этой технологии. В частности, выяви-лись значительные потери рабочего вре¬мени и финансовых средств, связан-ные с погрузкой и перевозкой прессованных рулонов от поля до места об-мотки и складирования. Рулоны обычно грузят погрузчиком и перевозят в тракторных прицепах 2ПТС-4. При расстоянии перевозки 3 - 4 км трактор с погрузчиком эксплуатируются лишь 30% рабочего времени. Кроме того, при погрузке рулонов, вес которых достигает 800 кг, часто повреждаются борта тракторных прицепов. При погрузке, перевозке и разгрузке рулоны деформируются, что создаёт дополнительные сложности в их герметизации.
Чтобы сократить количество рабочих, время транспортировки, число агрегатов, затраты на топливо и в итоге увеличить производительность по технологии «Сенаж в упаковке» предлагаю разработать подборщик-транспортировщик рулонов.




3 Конструкторская часть.
Разработка подборщика транспортировщика рулонов сенажа и технология его обслуживания
3.1 Анализ существующих конструкций подборщиков-транспортировщиков рулонов
3.1.1 МТЗ-80+ТП-10

Рисунок 3.1-Подборщик-транспортировщик рулонов ТП-10
Назначение:
Транспортировщик рулонов ТП-10 предназначен для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сена, соломы, льна, сформированных пресс-подборщиками. Агрегатируется с тракторами класса 1,4. Все работы выполняются одним трактористом, не выходя их кабины трактора. Погрузка рулонов осуществляется с помощью гидроподъемника, расположенного в передней части машины справа по ходу движения. Укладка рулонов от пресс-подборщика ПРФ-180 производиться в один ярус в 2 ряда, а от пресс-подборщиков ПРФ-145 и ПРФ-110 в 2 яруса в 3 ряда (2 - снизу, 1 - сверху). Разгрузка ведется с помощью цепных транспортеров назад.[17]

Таблица 3.1 – Техническая характеристика подборщика-транспортировщика рулонов ТП-10
Класс тяги трактора 1,4
Количество перевозимых рулонов 
O180см х 150см / 10
O 150см х 120см / O 120см х 120 см /  17
Грузоподъемность, т 9,04
Масса, кг 2100
Габаритные размеры, мм 
длина 9150
ширина 3600
высота 3100
Разгрузка посредством транспортера
Время разгрузки, мин, не более 1,0

Устройство:
 Рама с ходовой системой и направляющими рулонов;
 Гидроподъёмник;
 Транспортёр разгрузки;
 Прицепное устройство;
 Гидравлическая система.
На раме монтируются все рабочие органы подборщика-транспортировщика. Ходовая часть состоит из безрессорных балансирных тележек на шинах низкого давления, для предотвращении переуплотнения почвы.
Вилочный загрузчик установлен в передней части машины с правой стороны по ходу движения. Представляет собой гидравлический подъемник с вилочным захватом. Предназначен для подбора с почвы рулонов и загрузки их на платформу.
Транспортёр разгрузки представляет собой 4 цепи на направляющих полозьях с гидравлическим приводом. Предназначен для передвижения загруженных рулонов в заднюю часть платформы и разгрузки транспортировщика.
Прицепное устройство состоит из прицепного дышла и механизма его подъёма-опускания для удобства сцепки с агрегатируемым трактором.
Гидравлическая система раздельно-агарегатная (запитывается от гидросистемы трактора) состоит из гидрораспределителя, гидромотора, гидроцилиндров и рукавов высокого давления. Управление агрегатами гидросистемы производится из кабины трактора.
Принцип работы:

Рисунок 3.2 – Принцип работы ТП-10
Механизатор подъезжает к рулону с любой стороны, направляя его в вильчатый захват гидроподъёмника. Гидроподъёмником рулон поднимается на платформу и сдвигается транспортёром в заднюю часть транспортировщика для возможности загрузки следующего рулона. Выгрузка производится так же транспортёром.
Основные преимущества:
 Вилочным загрузчиком можно загружать рулоны, подъезжая с любой стороны, не останавливаясь;
 Есть возможность перевозить рулоны различного диаметра и высоты.
Основные недостатки:
 Цепной транспортёр при работе часто обрывает нити или сетки на рулонах, что приводит к нарушению их целостности и деформации, что затрудняет дальнейшую упаковку и складирование.

3.1.2 МТЗ-80+TRB-10

Рисунок 3.3 - Подборщик-транспортировщик рулонов TRB-10
Назначение:
Подборщик-транспортировщик рулонов предназначен для подбора рулонов сенажа или сена в поле, транспортировки их к месту хранения и разгрузки, таким образом, заменяя три различных агрегата. [16]
Таблица 3.2 – Техническая характеристика подборщика-транспортировщика рулонов TRB-10
Модель TRB-10 TRB-14 TRB-20
Количество перевозимых рулонов, шт. 10 (8) 14 (10) 20 (17)
Высота рулона, м 1,2 (1,5) 1,2 (1,5) 1,2 (1,5)
Диаметр рулона, шт. 1,2-1,8 1,2-1,8 1,2-1,8
Грузоподъемность, тонн 9,0 12,7 14
Вес, кг 3 200 4 200 4 400
Тяговый класс трактора, тс 1,4 2,0 3

Устройство:
 рама с ходовой системой;
 вилочный загрузчик;
 опрокидываемая платформа с гидравлическим толкателем;
 гидравлическая система.

На раме монтируются все рабочие органы подборщика-транспортировщика. Ходовая часть состоит из безрессорных балансирных тележек на широких колесах, для предотвращении переуплотнения почвы.
Вилочный загрузчик установлен в передней части машины с правой стороны по ходу движения. Представляет собой гидравлический подъемник с вилочным захватом. Предназначен для подбора с почвы рулонов и загрузки их на опрокидывающуюся платформу.
Опрокидываемая платформа закреплена на раме шарнирно, за счет чего может опрокидываться для разгрузки рулонов с помощью гидроцилиндра.
Гидравлический толкатель предназначен для перемещения рулонов вдоль опрокидываемой платформы с целью полной загрузки машины. Тележку с роликами, которая перемещаются по п-образным рельсам с помощью гидроцилиндра.
Гидравлическая система раздельно-агарегатная (запитывается от гидросистемы трактора) состоит из гидрораспределителя, гидроцилиндров и рукавов высокого давления. Управление агрегатами гидросистемы производится из кабины трактора.

Принцип работы:
Механизатор подъезжает к рулону с любой стороны, направляя его в вильчатый загрузчик. Загрузчиком рулон поднимается на платформу, затем загружается второй рулон рядом и уже оба сдвигаются передней рамкой на расстояние позволяющее загрузить следующую пару рулонов. Рамка возвращается в обратное положение, так как при загрузке она должна быть в самом переде платформы. Имеется индикатор полной загрузки. Загрузку можно производить только когда рамка находится впереди платформы. Выгрузка производится с помощью опрокидывания верхней платформы.
Основные преимущества:
 Установлены специальные шины низкого давления, которые предотвращают переуплотнение почвы;
 Вилочным загрузчиком можно загружать рулоны, подъезжая с любой стороны, не останавливаясь;
 Есть возможность перевозить рулоны различного диаметра и высоты.
Основные недостатки:
 Тормозная система в стандартной комплектации только гидравлическая, есть возможность установить пневмосистему.



3.1.3 МТЗ-80+QP-10

Рисунок 3.4 - Подборщик-транспортировщик рулонов QP-10
Назначение:
Транспортировщик рулонов предназначен для загрузки рулонов сенажа или сена в поле, транспортировки их к месту хранения и разгрузки, таким образом, заменяя три различных агрегата.[18]
Таблица 3.3 – Техническая характеристика подборщика-транспортировщика рулонов QP-10
Тяговый класс трактора 1,4-3
Тип шасси шагающие оси
Колесная формула 2x2
Эксплуатационная масса 4000 кг
Полная масса 13000 кг
Масса буксируемого прицепа 4000 кг
Мощность 70 кВт
Производительность 120 в час
Грузоподъемность 0 -8000 кг(10 рулонов)
Длина 8000 мм
Ширина 4000 мм
Высота 2500 мм
Устройство:
 Рама
 Камера - 2 шт.
 Упоры передние -2 шт.
 Упоры задние -2 шт.
 Механизм перевода в транспортное и рабочее положение
 Опорные колеса
 Прицепное устройство
На раме монтируются все рабочие органы подборщика-транспортировщика.
Камеры установлены по обеим сторонам рамы на кронштейнах. В рабочее положение камеры опускают с рамы.
Механизм перевода в транспортное и рабочее положение состоит из гидроцилиндров.
Упоры предотвращают выпадение рулонов из камер при транспортировке.
Принцип работы:

Рисунок 3.5 – Принцип работы QP-10

При подъезде к рулону опускают камеру на землю и следят, чтобы заходная часть камеры (полозья) шла точно на рулон. После того как рулон окажется в камере приподнимают её. Следующий рулон загружают в другую камеру, для предотвращения опрокидывания машины. После загрузки камер переводят их в транспортное положение (полностью поднимают). При транспортировке камеры закрыты упорами, что предотвращает выпадение рулонов из камер.
При выгрузке опускают камеры и отъезжают (вперед или назад), рулоны останутся на месте.  
Основные приемущества:
 Установлены специальные шины низкого давления, которые предотвращают переуплотнение почвы;
  Есть возможность перевозить рулоны различного диаметра и высоты.
 Бережная выгрузка без вмешательства дополнительных агрегатов или машин.
Основные недостатки:
 Пониженная манёвренность при загрузке
 При загрузке нужно соблюдать равномерность загрузки камер для предотвращения опрокидывания.
3.1.4 МТЗ-80+ПКУ-0,8+ПМТ-01; МТЗ-80+ 2ПТС-4

Рисунок 3.6 – ПКУ-0,8
Назначение:
Кантователь ПМТ-01 рулонов является сменным рабочим органом универсальных погрузчиков ПКУ-0,8 или КУН-10. Предназначен для захвата и перемещения рулонов сена или соломы диаметром 1,5.. 1,8 м. Обеспечивает подъем и опускание на высоту до 3,2 м (по низу рулона, с кантованием на 90°) как неупакованных рулонов, так и рулонов сенажа, упакованных в пленку, без механического повреждения пленки.
Таблица 3.4 – Техническая характеристика контователя рулонов ПМТ-01
Производительность, рулонов в час 25-32
Габариты перемещаемого рулона (Ø х h), м   (1,5–1,8)х(1,2-1,5)
Максимальная высота подъема, м (для ПКУ-0,8)  4,06
Масса перемещаемого рулона, кг   до 900
Максимальное усилие сжатия, кгс   до 2000
Номинальное давление гидросистемы трактора, МПа  16,0
Габаритные размеры кантователя, м   1,8 х 1,9 х 0,92
Вес, кг   250

3.1.5 Заключение
Проанализировав все существующие конструкции и технологические схемы погрузки и транспортировки рулонов, отдаём предпочтение конструкции подборщика-транспортировщика рулонов TRB-10 из-за следующих факторов:
 Габаритные и конструкционные размеры рамы и ходовой части TRB-10 наиболее схожи с 2ПТС-9
 Совпадение грузоподъёмности с 2ПТС-9
 Технологическая схема погрузки и разгрузки рулонов в сравнении с другими рассмотренными позволяет наиболее полно применить её на базе прицепа 2ПТС-9.
На основе этих выводов проектируем подборщик-транспортировщик рулонов на базе прицепа 2ПТС-9, заимствуя конструкцию опрокидываемой платформы с толкающей рамкой и гидросистему у TRB-10. Проектируем только гидравлический подъёмник рулонов, его размещение на раме 2ПТС-9 и толкающий гидроцилиндр.

3.2 Проектирование гидравлического подъёмника рулонов
Проектировочный расчёт гидравлического подъёмника рулонов выполняем в соответствии с рекомендованной методикой [1]
3.2.1 Расчет балки гидравлического подъёмника рулонов
3.2.1.1 Построение эпюр изгибающих моментов
Сила дейсвующая на балку равна силе тяжести рулона сенажа.
P=m*g , (3.1)
Где
m-масса рулона сенажа, кг;
g -ускорение свободного падения, м/с², g=9,81 м/с²;
При расчёте силы тяжести рулона массу рулона берём максимальной из экспериментальных данных, m=1000кг;
Тогда
P=1000*9,81=9810 Н
Силу Р направляем вертикально вниз по оси центра тяжести рулона.
Расчитываем моменты в сечениях A,B и С:
М(А)=-Р*b (3.2)
М(В)=0
М(С)=0
Где
b=l-a;
l - длинна балки, м, l=2,7м;
a – радиус рулона сенажа, м, a=0,9м.
М(А)=-9810*(2,7-0,9)=17658Н*м

Рисунок 3.1 – Эпюра изгибающих моментов.
3.2.1.2 Выбор сечения балки гидравлического подъёмника рулонов
Из условия прочности балки при изгибе определяем требуемый момент сопротивления сечения балки, см³
〖 σ〗_max=|M_и |max/W_x ≤[σ] (3.3)
Где:
[σ]- допускаемое напряжение на растяжение и сжатие, МПа, [σ]=160 МПа;
|M_и |max-максимальный крутящий момент на балке, Н*м, |M_и |max=17658 Н*м.
Тогда
〖 W〗_x≥|M_и |max/[σ] (3.4)
W_x≥(17658*10^3)/160=110362,5〖мм〗^3=110,4〖см〗^3
Выбираем из сортамента [2] профиль гнутый сварной квадратный 150*150 толщина стенки-4,5мм W_x=119,5〖см〗^3

3.2.2 Расчёт гидроцилиндра гидравлического подъёмника рулонов
При расчёте усилия на шток гидроцилиндра принемаем жёсткую заделку балки в основании которой образуется момент уже с учётом веса конструкции гидравлического подъёмника рулонов.




Рисунок 3.2 – Схема дейсвия сил на шток гироцилиндра.
Y_A=P+G (3.5)
Где
G – вес конструкции гидравлического подъёмника рулонов, Н
G=m*g (3.6)
G=308,5*9.81=3026,385H
Y_A=9810+3026,385=12836,385H
Определяем усилие действующее на шток гидроцилиндра по формуле:
F_шт=Y_A/sin⁡a (3.7)
Где
a – угол под которым будет размещён гидроцилиндр, a=15град.
F_шт=12836,385/sin⁡15 =49561,332Н
По усилию на штоке определяем диаметр гидроцилиндра:
D=√((4*K_F*F_шт)/(π*p)) (3.8)
Где
K_F - коэффицент запаса по усилию, K_F=1,15
p - номинальное давление в гидросистеме, МПа, p=10
D=√((4*1,15*49561,332)/(3,14*10))=85,2мм
Выбираем из сортамента [1] гидроцилиндр, у которого D=100мм, l_п=0,63м, F=123.21кН
3.2.3 Проверочный расчет осей крепления подъёмника к раме на прочность при изгибе
Для проверочного расчёта диаметра оси требуется узнать максимальный изгибающий момент, строим эпюру изгибающих моментов. [7]


Размер файла: 29,5 Мбайт
Фаил: (.zip)

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

        Коментариев: 0

Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе.