Техническое обеспечение заготовки кормов из трав в CПК «Правда-Агро» Дзержинского района с модернизацией пресс-подборщика ПРФ-145 (дипломный проект)

Техническое обеспечение заготовки кормов из трав в CПК «Правда-Агро» Дзержинского района с модернизацией пресс-подборщика ПРФ-145

Дипломный проект содержит 9 листов графической части формата А1 и 96 листов пояснительной записки формата А4 машинописного текста. Расчетно-пояснительная записка включает 13 рисунков, 21 таблицу, 3 приложения.
Ключевые слова: машинно-тракторный парк, растениеводство, животноводство, корма, сено, производительность, затраты, пресс-подборщик, экономический эффект, эксплуатация, модернизация, издержки, показатели.
В дипломном проекте представлен анализ хозяйственной деятельности СПК «Правда-Агро» ОАО «Агрокомбинат «Дзержинский» Дзержинского района, состава и использования машинно-тракторного парка и его ремонтно-обслуживающей базы.
Дан анализ биологических особенностей и народнохозяйственного значения производства прессованного сена, применяемой в хозяйстве технологии. Выполнены расчеты по операционно-технологической карте на прессование сена.
В конструкторской части проекта предложена модернизация пресс-подборщика, приведено обоснование необходимости модернизации, выполнены расчеты на прочность отдельных узлов и деталей.
Технико-экономические расчеты подтвердили целесообразность и обоснованность принятых в проекте решений.
В соответствии с заданием выполнен раздел по безопасности жизнедеятельности.
Сделано заключение и приведен список используемой литературы.



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 
1 ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПК «ПРАВДА-АГРО»  
1.1 Общие сведения о хозяйстве  
1.2 Природно-климатические условия 
1.3 Состояние отрасли растениеводства и животноводства 
1.4 Состав и использование машинно-тракторного парка хозяйства
1.5 Краткие сведения об агротехнике возделывания прессованного сена 
2 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 
2.1 Агротехнические требования к процессу прессования 
2.2 Анализ существующих конструкций рулонных пресс-подборщиков 
2.3 Обоснование и описание выбранной конструктивной схемы пресс-подборщика ПРФ-145 
2.4 Описание конструкции модернизированного пресс-подборщика ПРФ-145  
3 РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ, КОНСТРУКТИВНЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ МЛДЕРНИЗИРОВАННОГО ПРЕСС-ПОДБОРЩИКА ПРФ-145
3.1 Технологический расчет
3.2 Конструктивный расчет
3.3 Прочностной расчет
3.4 Энергетический расчет
3.5 Операционно-технологическая карта на прессование сена, выполняемая модернизированным пресс-подборщиком ПРФ-145
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
4.1 Анализ состояния охраны труда в СПК «Правда-Агро» и мероприятия по его улучшению
4.2 Общая характеристика условий труда и произваодства при работе на пресс-подборщиках
4.3 Мероприятия по обеспечению необходимых санитарно-гигиенических условий труда и безопасности при прессовании
4.4 Разработка инструкции охраны труда при прессовании
4.5 Обеспечение пожарной безопасности в СПК «Правда-Агро» 
5 ТЕХНИКО–ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МОДЕРНИЗАЦИИ ПРЕСС-ПОДБОРЩИКА ПРФ-145 
5.1 Технико-экономические показатели конструкторской разработки 
5.2 Капитальные вложения  
5.3 Расчет производительности агрегата  
5.4 Прямые затраты труда 
5.5 Расчет величины энергоемкости процесса 
5.6 Расчет расхода топлива
5.7 Расчет удельных капитальных вложений 
5.8 Расчет эксплуатационных издержек 
5.9 Расчет годовой экономии издержек и годового дохода 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
ЛИТЕРАТУРА 
ПРИЛОЖЕНИЯ 




2 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

2.1 Агротехнические требования к процессу прессования

Качество заготавливаемых кормов и эффективность использования площадей под кормовыми культурами в большей степени зависят от выполнения агротехнических требований к технологическим процессам и машинам для заготовки кормов. При работе пресс-подборщиков они заключаются в следующем [14].
Подбор валков выполняет подборщик. Он подбирает валки массой 1 – 4 кг на 1 м длины при ширине их до 1,2 м и должен непрерывно подавать растительную массу на последующие рабочие органы, оказывать минимальное силовое воздействие на растения и не загрязнять сено землей. Потери сена не должны превышать 1,5 % при уборке сеяных трав и 2 % – естественных трав.
При прессовании сена влажностью 20 – 22 %, прессуют до плотности 120 – 200 кг/м3. При работе пресс-подборщика ПРФ-145 диаметр рулона равен 145 см, длина – 120 см, масса в пределах до 500 кг. Потери сена при подборе и прессовании не должны превышать 2 %.
Итак, механизированная уборка сена должна обеспечивать проведение работ в сжатые сроки при минимальном количестве уборочных операций. Пресс-подборщики используемые при уборке сена должны работать без потерь, загрязнения и порчи трав, без нарушения рельефа почвы [14].

2.2 Анализ существующих конструкций рулонных пресс-подборщиков. Достоинства и недостатки

Прогрессивный и экономичный способ получения качественного корма из трав – заготовка прессованного сена. При этом используют пресс-подборщики, которые подбирают массу из валков и прессуют ее в тюки или рулоны, обвязываемые шпагатом или проволокой.
По конструкции камеры прессования и форме образуемой кипы пресс-подборщики делят на поршневые и рулонные . Первые формируют растения в прямоугольные тюки длиной 0,5…2,5 м поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение в прямоугольной прессовальной камере, вторые – в цилиндрические рулоны в цилиндрической камере прессования переменного или постоянного объема.
У поршневых пресс-подборщиков подача растительной массы в камеру прессования может быть боковой, нижней или верхней. Наиболее распространены машины с боковой подачей, асимметрично расположенные относительно продольной плоскости трактора, с которым их агрегатируют. Но так как в Республике Беларусь наибольшее распространение получили пресс-подборщики рулонного типа, рассмотрим их подробнее.
Рулонные пресс-подборщики с камерой прессования переменного объема уплотняют массу между транспортером и барабаном и закручивают ее в петлю, образованную бесконечными прорезиненными прессующими ремнями. По мере поступления массы диаметр петли увеличивается и образуется рулон заданного диаметра и постоянной плотности.
В камере прессования постоянного объема, прессующие ремни отсутствуют. Рулон в ней формируется роликами, вальцами или цепями прессующего механизма. Такие пресс-подборщики проще по конструкции и надежнее в работе. Образованные ими рулоны имеют рыхлую середину и плотный наружный слой.
Проведем более детальный анализ конструкции пресс-подборщиков с постоянной транспортерной камерой прессования, рассмотрим их на примере подборщика ПРФ-145 (рисунок 2.1).
Основными составляющими частями пресс-подборщика являются (рисунок 2.1): рама с колесным ходом, сница, карданная передача, состоящая из вала карданного и промежуточного, редуктор (на схеме не указаны), вальцы (4), камера прессования, состоящая из полукамеры передней (2) и полукамеры задней (3), механизма прессования, механизма обмотки (не указаны), подборщика (1), гидросистемы, сигнализации. Работает в агрегате с тракторами
тягового класса 1,4 кН.


Рисунок 2.1 – Схема пресс-подборщика ПРФ-145 с постоянной транспортерной
камерой прессования

К достоинствам таких конструкций пресс-подборщиков можно отнести: простоту конструкции, стоимость комплектующих и за счет применения прессовальной камеры закрытого типа данные пресс-подборщики имеют малые потери кормов.
Недостаток в таких прессах это то, что прессовальная камера не меняет своего объёма, поэтому сердцевина рулона получается рыхлой, непрессованной. В начале прессования камера полупустая и рулон не прессуется верхним транспортером. Оптимальное прессование достигается только в конце прессования.
Другой вид пресс-подборщики с постоянной вальцовой камерой прессования, на примере John Deer (рисунок 2.2).
Состоит из подборщика (1), прессовальной камеры (2) с постоянно вращающимися вальцами (3), вязального аппарата, рамы, опорных колес, прицепного устройства и механизма привода (на схеме не указаны).
Преимуществами таких пресс-подборщиков является хорошая плотность прессования, рулоны получаются идеальной формы и у этих подборщиков большая производительность при работе.


Рисунок 2.2 – Схема пресс-подборщика с постоянной вальцовой
камерой прессования

Недостаток пресс-подборщиков в том, что прессовальная камера не меняет своего объема, поэтому сердцевина рулона получается рыхлой, недопрессованной. В начале прессования, камера полупустая и рулон не прессуется верхними вальцами. А также в процессе работы происходит повышенный износ поверхности вальцов.
Третий тип – это пресс-подборщики с изменяющейся вальцовой камерой прессования (рисунок 2.3).


Рисунок 2.3 – Схема пресс-подборщика с изменяющейся
вальцовой камерой прессования

Состоит из подборщика (1), прессовальной камеры с постоянно вращающимися вальцами (2), верхних нажимных вальцов (3), вязального аппарата, рамы, опорных колес, прицепного устройства и механизма привода (на схеме не указаны).
У этого типа пресс-подборщиков сено постоянно прессуется за счет поджатия рулона несколькими верхними вальцами, которые в начальный период находятся внизу и поднимаются вверх, по мере увеличения рулона.
Недостаток пресс-подборщиков этого типа: сложность конструкции, множество дополнительных регулировок, высокая энергоемкость и повышенный износ рабочих поверхностей, особенно в случае уплотнения массы.
Еще одна конструкция, пресс-подборщики с изменяющейся транспортерной камерой прессования на примере ПРП-1,6 (рисунок 2.4).


Рисунок 2.4 – Схема пресс-подборщика с изменяющейся транспортерной камерой прессования ПРП-1,6

Состоит из подборщика (1), прессующей камеры (2), нижнего транспортера (3), рабочей петли (4), верхнего натяжного ролика с петлей (5), заднего клапана (6), вязального аппарата, а также рамы, опорных колес, прицепного устройства и механизма привода (на схеме не указаны).
У этого типа пресс-подборщиков прессовальная камера увеличивается в объеме по мере заполнения. Рулон получается практически одной плотности, за счет постоянного контакта между прессующими элементами и рулоном.
Недостатком является неравномерный износ прессовальных лент, необходимо контролировать натяжение лент для обеспечения равномерного
формирования рулона, стоимость комплектующих.











2.3 Обоснование и описание выбранной конструктивной схемы пресс-подборщика ПРФ-145

Исходя из анализа рассмотренных выше конструкций пресс-подборщиков, у всех существуют определенные недостатки. Основным недостатком большинства пресс-подборщиков является, недостаточное уплотнение внутренней части рулона, в результате нарушаются условия хранения рулонов.
Для устранения такого недостатка в пресс-подборщике ПРФ-145 предлагается изменить первоначальный способ прессования. Суть которого заключается в установке на переднюю и заднюю прессовальные камеры, специально изготовлены металлических рамок, которые крепятся снаружи прессовальных камеры, в нижних их частях, посредством валов и за счет дополнительно установленных гидроцилиндров раскрываются, тем самым натягивая прессующий транспортер, схема модернизированного пресс-подборщика показана на рисунке 2,5.


Рисунок 2.5 – Схема работы модернизированного
пресс-подборщика ПРФ-145

В результате раскрытия установленных рамок и натяжения транспортера, прессовальная камера получается изменяющейся в объеме во время прессования рулона, а при помощи установленного гидроаккумулятора появляется возможность регулирования степени прессования рулонов.



2.4 Описание конструкции модернизированного пресс-подборщика ПРФ-145

Модернизированный пресс-подборщик ПРФ- 145 (рисунок 2.6) включает следующие элементы:


Рисунок 2.6 – Модернизированный пресс-подборщик ПРФ-145

рама с колесным ходом на которую устанавливаются подборщик, измененная прессовальная камера состоящая из прессующего транспортера и двух раздвижных рамок с роликами, к которым присоединены по 2 гидроцилиндра, отвечающих за раскрытие этих рамок, гидропневмоаккумулятора, гидролиний, барабана, прижимной решетки, механизма обмотки, двух гидроцилиндров для открытия задней камеры и выгрузки рулона, на рамку.