Дипломная работа: Проектирование системы машин для комплексной механизации возделывания картофеля, с разработкой технологии посадки

2.Графа 2- наименование с/х операции- посадка картофеля.

3.Графа3- физический объём с/х операции Uф=60га.

4. Графа 11, 12,13- марка трактора: МТЗ-82, марка с/х машины СКС-4, количество с/х машин в агрегате 1.

5. Графа 14- по марке с/х машины из справочной литературы подбираем производительность МТА за час Wч= 2,7т.

6. Графа 18, 19- механизаторы и рабочие, обслуживающие агрегат: механизатор- 1, обслуживающие агрегат- 2.

7.Графы 7,8- длительность рабочего дня- Тдн- 10ч, продолжительность смены- Тсм- 7ч.

8.Графа 15- определяем производ. за день по формуле (1), Wдн= 2,7Ч10=27т.

9.Графа 9- определяем количество рабочих дней, = =2,2, где оптимальные рабочие сроки: Dоп= 6…9 посевов Dоп= 5…8 уборка

10.Графа 20- определяем количество агрегатов, =1

11. Графа 10- рассчитываем всего часов на операцию,

Топ= DрЧТдн= 2,2Ч10=22ч.

12.Графа21- определяем количество машино- часов на всю операцию,

Тмч= ТопЧnагр= 22Ч1=22ч.

13.Графа 4- коэффициент перевода в у.э.га, К пер=0,73( определяем по марке трактора).

14.Графа 5- машино-часы перевода в у.э.га,

Uр= ТмчЧКпер=22Ч0,73=16,06

15.Графа 23- затраты труда на всю операцию

Зт=(nмех+Пр)ЧnагрЧТоп=(1+2)Ч1Ч22=66

16.Графа 22- затраты труда на 1 у.э.га, Зу.э.га

==1,1

17.Графа 16 - расход топлива на 1 у.э.га, Зу.э.га Gт=8,7.

18.Графа 17- расход топлива на всю операцию GтЧUэ=8,7Ч16,06=139,7

19.Графа 6 - календарные сроки, определяются по техн. карте =8.05

Расчёт удельного тягового расхода топлива МТА для принятой операции:

Ч1000, где (2.9)

- удельный расход топлива на данной передаче

Gтч- расход топлива на час (кг/ч)

Nкр- мощность на крюке.

Ч1000= 109,5гр/кВт·ч.

, где (2.10)

Gтч- расход топлива на час (кг/ч)

Gтоп- расход топлива на всю операцию в (кг)

Тмч- машино часы.

Gтч==6,3кг/ч

Nкр=РкрЧVкр=13,7Ч4,2=57,5 (2.11)

qкр- удельный расход топлива на данной передаче (г/кВт·ч)

Gтч- расход топлива на час (кг/ч).

Nкр= мощность на крюке.

Gтоп- расход топлива на всю операцию в (кг).

Тмч- машино часы.

Ркр- сила тяги на крюке (кН).

Vкр- скорость рабочая на данной передаче.

Вывод: Все остальные операции рассчитываются аналогично.

2.4 Разработка графика машиноиспользования, при необходимости его корректировка

Графиком машиноиспользования называется диаграмма, показывающая, сколько машин или агрегатов данного типа должно работать в различное время, для выполнения производственного плана. Эти графики удобно строить по типам тракторов и автомобилей. Наиболее универсальным средством механизации, отражающим состав и динамику использования агрегатов по времени года. При построении графиков с max (пиковой) и min потребностью в данном типе трактора можно несколько уровнять, корректированием графиков, снизив max количество тракторов до min необходимого.

Корректирование графиков дает возможность найти необходимое количество тракторов каждого типа, пути более равномерно и полного использования машин. Корректировка графиков загрузки тракторов может быть выполнена следующими способами:

-изменение сроков выполнения отдельных работ в пределах оптимальных, установленных агротребованиями;

-уменьшением количества дней работы агрегата за счёт увеличения продолжительности рабочего дня (двух-трёхсменная работа), если это не ухудшает качества работы;

-частичным перераспределением объёма работ между тракторами различных марок, передачи части работ на самоходные машины, автотранспорт, специализированным подразделениям (пахотные, транспортные, плодородия и другие отряды);

-изменением количества тракторов, выделяемых для данной работы в отдельные периоды общего времени её выполнения.

2.5 Построение интегральной кривой расхода топлива

После корректировки графиков строим нарастающим итогом интегральные кривые объема механизированных работ и расхода топлива. С правой стороны по вертикальной оси в выбранном масштабе наносим шкалы годового расхода топлива и суммарной наработки тракторами данной марки.

Годовой расход топлива определяем путем сложения расходов топлива на выполнение отдельных работ тракторами этой марки. Построение кривой начинаем на оси абсцисс из точки, соответствующей началу выполнения с/х работ. На вертикали, соответствующей концу выполнения первой работы, в масштабе откладывают отрезок, равный расходу топлива при выполнении этой работы. Конец этого отрезка и точку в начале периода, где расход топлива равен нулю, соединяют прямой. Если после первой работы выполняют следующую, без разрыва во времени, на вертикали, соответствующей концу второй работы, откладываем отрезок, равный суммарному расходу топлива на выполнение первой и второй работ. Конец второго отрезка соединяем с концом первого прямой линией. Аналогично строим отрезок интегральной кривой для всех последующих работ. Если имеется период времени, когда с/х работы не выполняются, то на этом промежутке кривую проводим параллельно оси абсцисс. Интегральная кривая строится до конца года по нарастающей.

Корректировка в данном проекте не требуется, в связи с тем, что на все операции задействовано не более чем двух тракторов, работающих одновременно.

2.6 Расчёт топлива на единицу времени, расчёт потребности в ТСМ

Расчёт топлива на единицу времени производим по формуле:

, где (2.12)

qт- расход топлива на единицу времени (кг/га).

- объём работ

qт= = 2,4кг/га, (2.13)

Таблица 2. Расчёт потребности ТСМ

Всего дизельного топлива=6321,31/0,85=7436,84л.

Моторное масло==271,82кг=271,82/0,85=319,8л. (2.14)

Трансмиссионное масло==75,86кг=75,86/0,85=89,25л. (2.15)

Консистентная смазка==25,3кг=25,3/0,85=29,8л. (2.16)

Пусковой бензин==63,2кг=63,2/0,85=74,4л. (2.17)

Вывод: Произведён расчёт ТСМ на весь период работ.

картофель машина технология топливо

3. Технологически-эксплуатационная часть

3.1 Исходные данные

1.Возделывание картофеля, с разработкой технологии посадки.

2.Агрегат: трактор МТЗ-82, картофелепосадочная машина СКС-4.

3.Размеры поля: длина L=1000м, ширина С=600м.

4.Уклон местности (рельеф) i= 5% (0,05).

5.Внесение органических удобрений- 80 т. на 1 га.

3.2 Агротехнические требования

Посадка картофеля должна выполняться в лучшие агротехнические сроки со строгим соблюдением нормы посадки. Клубни при рядовой посадке должны быть равномерно распределены по длине рядка и по глубине заделки. На 1 га в зависимости от сорта картофеля должно быть высажено от 50 до 70 тыс. клубней. Отклонения фактической нормы от заданной допускаются до ±2 %. Необходимо строго выдерживать прямолинейность рядков и заданную ширину междурядий. Глубина посадки должна быть на суглинистых почвах 6--8 см, а на супесчаных -- 8--10 см, считая от вершины гребня до верхней точки клубня; отклонения допускаются в пределах ±2 см. Количество пропусков при посадке клубней массой 50--80 г допускается не более 1,5%, а двоек -- 2 %.

Уход за посадками картофеля должен выполняться в сроки, установленные для данного хозяйства в зависимости от почвенно-климатических условий. Боронование всходов должно быть равномерным и на глубину не более 3--6 см. Рабочие захваты культиваторов при междурядной обработке и окучивании должны соответствовать рабочему захвату посадочной машины. Защитная зона при этом должна быть в пределах 5--15 см, в зависимости от времени культивации. При подкормки растений минеральными удобрениями, выполняется одновременное рыхлением междурядий или окучиванием, причем удобрения вносят с обеих сторон рядка на расстоянии 15--25 см от середины, и на глубину 6--17 см. Отклонения фактического высева удобрений от заданного допускаются в пределах 4--5 %. Посадки картофеля обрабатывают пестицидами по указанию агронома хозяйства или специалистов по защите растений.

Ботву убирают в зависимости от ее состояния за несколько дней (от 3 до 10) до начала массовой уборки картофеля. Предварительная уборка ботвы упрочняет поверхность клубней и облегчает работу уборочных машин. Уборка картофеля должна быть полной, с наименьшими потерями -- не более 3--5%. Количество поврежденных клубней допускается не более 3 %. Машины должны подкапывать клубненосный пласт на полную глубину и ширину залегания клубней. Ширина валка при раздельной уборке не должна превышать 90 см. При уборке картофелеуборочными комбайнами чистота клубней в таре должна быть не менее 95 %. При послеуборочной обработке картофеля на пункте чистота средней (50--80 г) и крупной (более 80 г) фракций должна быть не менее 99 %, а мелкой(30--50 г) -- не менее 97 %. В отходы идут клубни массой менее 30 г. В каждой фракции допускается не более 10 % (по массе) клубней других фракций.

3.3 Выбор, обоснование и расчёт агрегата

Одна из основных задач обработки почвы - создание рыхлого слоя для развития клубней и хорошо проницаемого для воды, воздуха и тепла. Картофель хорошо отзывается на углубление пахотного слоя на глубину 30-35 см. Для этого применяют плуги с почвоуглубителями, которые уничтожают плужную подошву и рыхлят нижележащий слой.

Весенняя предпосадочная обработка - рано весной, как только подсохнут гребни пашни, проводят культивацию на глубину 10-12 см, с одновременным боронованием, используется культиватор КПЭ-3,8. При посадке сошники картофелепосадочной машины идут по центру борозды, раздвигая в сторону почву. Клубни попадают на дно вновь образованных сошниками борозд и закрываются почвой с помощью заделывающих дисков. Предварительное нарезание гребней позволяет высаживать картофель на переувлажненных участках раньше за счет более быстрого просыхания и прогревания почвенных гребней. Для посадки картофеля используют полунавесная картофелепосадочная машина СКС-4 (агрегатируется с тракторами МТЗ-80/82). Бункер 4 (рис.3,а), четыре вычерпывающих аппарата 3 ложечно- дискового типа, туковысевающие аппараты 2 и механизмы привода смонтированы на сварной раме 1, образующей с прицепом единый узел. В передней части рамы прикреплены сошники 11 с колёсами 12. В работе сажалка опирается на задние ходовые колёса 8 и передние опорные 12. Чтобы клубни непрерывно поступали в ковши-питатели 10, предусмотрены встряхивающие створки 16 и ворошители 15. Заделывающими органами служат диски 9 и боронки 17. Рабочие органы сажалки проводятся в движение от ВОМ трактора через систему передач. Система позволяет переходить с независимого привода на синхронный и наоборот. Агрегат оборудован гидрофицированным маркером 13, стабилизатором 7, рыхлительными лапами 6, злектросигнализацией и гидравлической системой управления маркерами 13, а также подъёма и опускания сажалки (гидроцилиндры 5).

Рис.3 Картофелепосадочная машина СКС-4 (а) и схема её рабочего процесса (б).

1-рама; 2,3- туковысевающий и вычерпывающий аппараты; 4- бункер; 5- гидроцилиндр; 6- разрыхлительная лапа; 7- стабилизатор; 8,12- ходовое и опорное колёса; 9- заделывающие диски; 10- ковш-питатель; 11-сошник; 13- маркер; 14-шнек; 15- ворошитель; 16- встряхивающие створки; 17- боронка

При движении машины с включенными рабочими органами семенной картофель из бункера 4 (рис. 3,б) непрерывно поступает по его наклонному дну в ковш-питатель 10. Этому способствуют встряхивающие створки 16 и ворошители 15. Поступление картофеля регулируется заслонками окон бункеров. В ковше-питателе 10 клубни распределителем разделываются на два потока и шнеками 14 подаются к вычерпывающим аппаратам 3. При их вращении ложечки погружаются в слой клубней, и каждая захватывает по одному клубню. По выходе ложечки из ковша-питателя клубень, попавший в неё, фиксируется специальным зажимом и переносится к приёмной горловине клубнепровода сошника 11. Здесь зажим, который движется по специальной направляющей, освобождает клубень, и он падаёт в сошник и далее на дно борозды. Одновременно из туковысевающего аппарата 2 удобрения по тукопроводу также попадают на дно борозды и присыпаются слоем почвы с отвальчиков сошника. На этот слой почвы и сбрасываются клубни. Так обеспечивается почвенная прослойка между минеральными удобрениями и клубнями. При гребневой посадке клубни заделываются дисками 9, а при гладкой-дисками 9 с боронками 17. Уплотнёний с колёсами слой почвы разрыхляется лапами 6.

Бункер машины СКС-4 вмещает 1500 кг картофеля. Бункер выполнен в виде ящика с наклонным дном в сторону ковша-питателя. В передней стенке бункера имеются два окна, прикрываемые регулируемыми заслонками. Задняя стенка бункера подпружинена. Подача клубней в ковш должна быть равномерной, при этом обеспечивается нормальный их захват ложечками вычерпывающего аппарата.

Ковш-питатель примыкает к бункеру. Он образован вертикальными боковинами, стекой бункера, фартуком и наклонным дном. На дне ковша имеется делительный щиток, направляющий клубни к шнекам, которые подают клубни к ложечкам вычерпывающих аппаратов. Для лучшего поступления клубней в ковш и из него в шнеки предусмотрено специальное встряхивающее устройство, включающее встряхивающие створки (в днище бункера) и ворошители (под дном ковша). Встряхивающие створки колеблются роликами, укреплёнными на валу ворошителей. Последние выполнены в виде труб, к которым приварены изогнутые зубья. При вращении ворошителя зубья проходят сквозь прорези в дне ковша, способствуя продвижению клубней шнеками к ложечкам вычерпывающих аппаратов. Вертикальные боковины прикреплены к стенке бункера. Отверстия для болтов крепления боковин сделаны продолговатыми, что даёт возможность приближать или удалять боковины от ложечек в зависимости от крупности семенного картофеля.