Повышение эффективности работы пахотного агрегата с плугом ПЛН-3-35

Казанский государственный аграрный университет

Кафедра: лесных культур и защиты леса

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Машины и механизмы»

на тему

«Повышение эффективности пахотного агрегата с плугом ПЛН-3-35»

Выполнила: студентка 461 группы

ФЛХиЭ Сабирзянова Алсу

Проверил: проф. Галиуллин Ш.Р.

Казань, 2009

Содержание

Введение

1. Анализ конструкции существующих плугов и их рабочих органов

2. Агролесотехнические требования к плугам

3. Описание плуга ПЛН - 3 - 35

4. Силы, действующие на плуг

5. Определение сопротивления плуга ПЛН - 3 - 35, определение марки трактора и скорости движения

6. Регулировка плуга

7. Факторы, влияющие на сопротивление плуга и пути их снижения

8. Охрана труда и техники безопасности

9. Определение сменной производительности и сменного расхода топлива

10. Схема движения агрегата

Выводы

Введение

Система машин для лесного хозяйства включает более 500 наименований специальных, общего назначения и заимствованных из других отраслей машин и оборудования. Парк машин ежегодно обновляется. В последние годы выпускают новые лесохозяйственные и лесозаготовительные машины, деревообрабатывающие станки и оборудование, обеспечивающее комплексную механизацию основных производственных процессов.

Основную обработку почвы проводят плугом с оборотом и последующим рыхлением почвенного пласта. А специальная обработка применяется при освоении новых земель, также позволяет создать некоторые специфические условия для нормального произрастания растений. К ней относится вспашка кустарниково-болотными плугами, плантажная и ярусная обработка, рыхление на большую глубину, фрезерование почв и др.

Первичная (основная) обработка почвы является одной из важнейших операций лесокультурной практики.

По характеру эксплуатации плугов в лесном хозяйстве они имеют много специфических особенностей, основными из которых являются:

1. Лесовосстановительные работы проводятся на возобновившихся лесных площадях, где встречаются пни, кустарники и другие препятствия.

2. Большой объем работ проводится на песчаных и супесчаных почвах, работа на которых сопровождается повышенным износом рабочих органов.

3. Работы проводятся не на сплошных земельных массивах, а на малых участках, разбросанных на территории Гослесфонда.

4. Подготовка почвы производится на почвах с различным механическим составом и с различной влажностью.

5. Большой объем работ проводится на нераскорчеванных вырубках, под пологом леса, на просеках, вдоль дорог, где широко применяется полосная и бороздная обработка почвы.

Одной из основных задач, стоящих перед работниками лесного хозяйства, является полное удовлетворение потребностей страны в древесине и восстановление леса. В условиях рыночной экономики обеспечение потребителей качественной древесиной мотет быть достигнуто при повышении производительности труда и снижении затрат на лесовосстановление. Основой повышения производительности труда является комплексная механизация всех трудоемких технологических процессов, которая достигается использованием системы машин, взаимно увязанных по своим технико-экономическим, технологическим показателям и обеспечивающих последовательное выполнение основных и дополнительных операций всего технологического цикла.

Целью данной курсовой работы является закрепление теоретических положений дисциплины путем проектирования и расчета процессов, выполняемых плугами (а именно плуга ПЛН - 3 - 35) и научиться применять полученные инженерные знания для совершенствования конструкции и повышения эффективности и использования плуга ПЛН - 3 - 35.

Основной задачей курсовой работы является повышение эффективности пахотного агрегата с плугом ПЛН - 3 - 35.

1. Анализ конструкции существующих плугов и их рабочих органов

Классификация плугов. По конструкции корпусов различают лемешные, чизельные, дисковые, ротационные и комбинированные плуги.

Лемешные плуги подразделяются на плуги общего назначения для вспашки старопахотных земель и специальные (кустарниково-болотные, плантажные, садовые, виноградниковые, лесные и ярусные). По способу агрегатирования плуги делят на прицепные, полунавесные, навесные, а по технологическому процессу - на плуги для свально-развальной и гладкой вспашки. Последние снабжены право- и левооборачивающими корпусами, попеременно включаемыми в работу, и не образуют свальных гребней и развальных борозд. Дисковые плуги используются для тяжелых почв и при лесовосстановительных работах. Ротационные и комбинированные плуги используются в зависимости от условий и требований. К плугам для гладкой вспашки относятся фронтальные, челночные, клавишные, балансирные на канатной тяге и поворотные плуги. По конструкции рамы плуги бывают с нерегулируемой и регулируемой шириной захвата. Последние снабжены шарнирной рамой и механизмом изменения ширины захвата.

Рис.1 Общее устройство однокорпусного навесного плуга:

1 - корпус плуга; 2 - винтовой механизм опорного колеса; 3 - предплужник; 4 - нож; 5 - навесное устройство; 6 - рама плуга; 7 - опорное колесо; 8 - почвоуглубитель.

По скорости обработки почвы плуги делятся на обычные (скорость обработки до 1,4м/с) и скоростные (выше 1,4 м/с).

Все лемешные плуги устроены по одной конструкции. К рабочим органам плуга относятся корпус плуга, предплужный нож, лемех, почвоуглубитель. Вспомогательными частями плуга является рама плуга, навесное устройство и опорные колеса с винтовым механизмом.

Прицепной плуг имеет более сложное устройство. У него имеется прицепное устройство и отсутствует опорное колесо с винтовым механизмом. У прицепного плуга имеются механизмы полевого колеса для регулировки глубины вспашки, бороздного колеса для регулировки горизонтальности рамы плуга, механизм заднего колеса для подъема задней части плуга.

Рабочие органы плуга. Качество вспашки зависит от конструкции корпуса плуга. Корпус служит для подрезания пласта в горизонтальной плоскости, его подъема, оборота и крошения. Корпус состоит из стойки, отвала и полевой доски. По конструкции корпуса бывают отвальные, вырезные, безотвальные с выдвижным долотом, дисковые и комбинированные. Конструкция корпуса позволяет значительно расширить область применения плуга, комплектуя его сменными деталями различных форм отвально-лемешных поверхностей, а также почвоуглубителем и выдвижными долотами.

1. Отвальный корпус применяют для вспашки с оборотом и рыхлением пласта.

2. Безотвальный корпус предназначен для рыхления почвы в ветроэрозионных и засушливых районах.

3. Вырезной корпус служит для отвальной вспашки подзолистых почв и одновременного углубления пахотного горизонта на 4-5см.

4. Корпус с накладным долотом предназначен для вспашки твердых почв, засоренных камнями.

5. Дисковый корпус применяют для вспашки тяжелых твердых почв, засоренных древесными корнями, а также для переувлажненных почв пи их возделывании. Он также предназначен для вспашки тяжелых почв с одновременным рыхлением почвенного пласта.

Рис. 2 Типы корпусов плуга:

а - культурный; б - полувинтовой; в - безотвальный; г - вырезной; д - с накладным долотом; е - с почвоуглубителем; ж - дисковый; з - комбинированный; 1,10 - лемеха; 2,9 - отвалы; 3 - стойка; 4 - перо отвала; 5 - полевая доска; 6 - грудь отвала; 7 - щиток; 8 - уширитель; 11 - углосним; 12 - нож; 13 - долото;14 - почвоуглубительная лапа; 15 - диск; 16 - шпиндель; 17 - корпус ротора; 18 - вал; 19 - ротор; 20 - лопатки.

Лемех подрезает пласт почвы, направляет его на отвал. Лемех испытывает большое давление пласта и быстро изнашивается, теряет форму и затупляется. Это может привести к нарушению технологического процесса вспашки. Кроме того, по мере затупления лемехов возрастают тяговое сопротивление плуга и расход топлива.

По форме лемеха бывают трапецеидальные, долотообразные, вырезные и треугольные.

Трапецеидальные лемеха образуют ровное дно борозды. Их устанавливают на предплужниках и на некоторых плугах. Долотообразные лемеха имеют удлиненный носок (долото), отогнутый вниз на 10 мм от линии лезвия. Такие лемеха хорошо заглубляются, особенно на тяжелых почвах и обеспечивают устойчивую глубину вспашки. Вырезные лемеха устанавливают на почвоуглубительных корпусах.

Треугольные лемеха применяют на некоторых специальных плугах, картофелекопателях, канавокопателях и рыхлителях, когда требуется создать большое давление лезвия на отрезаемый почвенный пласт.

Для вспашки каменистых почв, раскорчеванных участков при большой глубине вспашки применяют усилие лемеха с щекой, приваренной снизу к носку, а также лемеха с долотом. Для вспашки почв, не засоренных камнями, используют корпуса плугов с самозатачивающимися лемехами, изготовленными из двухслойной стали или наплавленным по кромке лезвия износостойким сплавом толщиной 1,5 мм.

Рис. 3 Лемеха:

а - трапецеидальный; б - долотообразный; в - вырезной; г - треугольный; д - самозатачивающийся; 1 - носок; 2 - магазин; 3 - крыло; 4 - лезвие; 5 - слой износостойкого сплава.

Во время работы верхний, менее прочный слой изнашивается скорее, чем нижний, износостойкий, и в результате последний обнажается. Кромка его изнашивается сверху, поэтому острота лезвия сохраняется. Такие лемеха служат значительно дольше, чем обычные. Отвал служит для оборота и крошения пласта, подрезанного лемехом. Полевая доска является основным опорным элементом корпуса и устанавливается только на одноотвальных корпусах - боковое давление движущегося пласта на спинку борозды и позволяет устойчиво передвигаться пахотному агрегату.

Предплужник служит для срезания верхнего, задерненного слоя почвы. Предплужник представляет собой уменьшенный корпус плуга. Ширина захвата предплужника составляет 2/3 ширины захвата корпуса плуга. Он устанавливается впереди корпуса плуга и снимает верхний слой почвы на глубину 10- 12см независимо от глубины вспашки корпуса плуга. По глубине обработки предплужник фиксируется болтами.

Рис. 4 Предплужник:

1 - стойка; 2 - отвал; 3 - лемех; 4 - болт; 5 - державка; 6 - хомут.

Нож плуга разрезает почву в вертикальной плоскости по линии отделения пласта от массива и способствует лучшему обороту пласта, заделке растительных остатков, обеспечивает устойчивый ход плуга. Различают ножи дисковые, черенковые и плоские.

Дисковый нож представляет собой диск, свободно вращающийся на оси, закрепленной в проушинах вилки. Режущая кромка заточена с двух сторон.

Дисковые ножи применяют на плугах общего назначения и кустарниково-болотных для вспашки почв, не засоренных корнями деревьев и камнями. Для получения ровной стенки и чистого дна открытой борозды дисковый нож обычно устанавливают перед последним корпусом. При вспашке задерненных почв дисковые ножи ставят перед каждым корпусом. Ножи, облегчают отделение задерненных пластов, обеспечивают постоянство ширины отрезаемых пластов и способствуют правильному их обороту. Это снижает тяговое сопротивление плуга, улучшает качество вспашки и снижает износ лемехов и отвалов. Черенковые ножи применяют при вспашке задерненных почв с невыкорченными пнями, засоренных камнями. Их устанавливают на кустарниково-болотных, лесных и других специальных плугах. Вспомогательные части лемешного плуга. Рама служит для крепления рабочих органов, а также механизмов установки и регулирования плугов. Рамы бывают плоские, крючковатые, разборные и сварные.

Рис. 6 Навесное устройство плуга:

1 - понизитель; 2 - палец; 3 - раскос; 4 - кронштейн; 5,7 - болты; 6 - стойка.

Наибольшее распространение нашли плоские рамы, состоящие из продольных полос, которые между собой соединены диагональными или прямоугольными поперечными распорками. У многокорпусных плугов рамы могут иметь один или два съемных пальца, что позволяет регулировать ширину захвата плуга.

Опорное колесо состоит из колеса со стойкой. На нижнем конце стойки закреплена ось, на которую посажено колесо, вращающееся на двух шарикоподшипниках.

Рис.7 Опорное колесо с винтовым механизмом

1 - рама; 2 - колесо; 3 - державка; 4 - стопорная гайка; 5 - прилив державки; 6 - гайка; 7 - стойка колеса; 8 - винт; 9 - рукоятка

Рама служит для крепления рабочих органов, а также механизмов установки и регулировки плуга. Рамы многокорпусных плугов состоят из грядилей, которые объединяются в жесткую конструкцию с помощью распорок о поперечных связок. Для того, чтобы придать раме большую жесткость она скрепляется с корпусами при помощи хомутов.

Опорное колесо устанавливается на навесных и полунавесных плугах и служит для регулировки глубины вспашки. При работе агрегата опорное колесо можно опускать или поднимать относительно рамы и изменять глубину вспашки до 30см.

Плуг оснащен приспособлениями для присоединения борон и катка.

2. Агролесотехнические требования к плугам

К лемешным плугам общего назначения предъявляют следующие требования. Плуги должны обеспечивать вспашку почвы на глубину 25 - 35 см с оборотом пласта. Отклонение от заданной глубины допускается не более +/- 2 см, а колебания ширины захвата плуга не более +/- 10 см от расчетной ширины.

Поверхность пашни должна быть ровной или слегка гребнистой (высота гребня не более 5 см). Для получения чистой борозды после прохождения заднего корпуса плуг оборудуется ножом, который разрезает пласт почвы в вертикальной плоскости.

Впереди каждого основного корпуса устанавливают предплужник, подрезающий, оборачивающий и укладывающий на дно борозды верхний слой почвы толщиной 8-12 см.

Основной корпус подрезает нижнюю часть пласта почвы, оборачивает его и раскрошив на мелкие комки, укладывает на слой, сброшенный в борозду предплужником. При этом должны быть полностью подрезаны и заделаны в почву сорные растения и растительные остатки на глубину 12-15см.

Плугами для безотвальной вспашки рыхлят почву на глубину до 40см без оборота пласта. При этом пласт должен быть подрезан лемехом, сдвинут и раскрошен. На обработку почвы в данном случае затрачивается значительная мощность трактора.

Безотвальные орудия для рыхления почв, подверженных ветровой эрозии, во время обработки не должны уничтожать более 10% стерни за один проход на ровной площадке. У плуга с лемехами все корпусы должны быть направлены на лезвие лемехов, а с долотообразными лемехами на носки лемехов и пятки. При контроле состояния корпусов особое внимание стоит обращать на их сборку и состояние лемехов. Толщина лезвия лемехов не должна превышать 1мм, а угол заточки 40є. Поверхность лемехов должна находиться в одной плоскости с поверхностью отвала или выступать не более 1мм. Зазоры между лемехами и отвалами не должны превышать 1мм.

Увеличение выноса предплужников приводит к ухудшению заделки сорняков, а уменьшение к засыпанию пространства между предплужниками и корпусами.

Перед началом работы проводят регулировки пахотного агрегата на заданный режим обработки.

Правильность настройки плуга оценивается прямолинейностью проходов, отсутствием агрехов, равномерностью глубины вспашки, заделкой сорной растительности и глыбистостью поверхности пашни.

После окончания вспашки выравнивают свальные гребни, заделывают раздельные борозды, распахивают поворотные полосы в круговую без развальных борозд и свальных гребней.

3. Схема и описание плуга ПЛН 3 - 35

Навесной плуг общего назначения ПЛН 3 - 35 предназначен для пахоты некаменистых почв с удельным сопротивлением до 0.9 кгс/смІ. Плуг поставляют в следующих модификациях:

· С культурными корпусами для пахоты на глубину до 27см со скоростью обработки до 7км/ч;

· С культурными корпусами для пахоты на глубину до 30см со скоростью обработки до 9 - 12км/ч;

· С вырезными почвоуглубительными корпусами для пахоты на глубину до 32см и со скоростью обработки до 7км/ч;

· С полувинтовыми корпусами для пахоты на глубину до 27см со скоростью до 7км/ч;

· С культурными корпусами и почвоуглубительными лапами для обработки на общую глубину до 40см со скоростью до 7км/ч.

Основные узлы: рама, корпуса, предплужники, дисковый нож, опорные колеса, навеска, прицеп для борон и лемех.Конструкция корпуса позволяет устанавливать на нем культурные, полувинтовые, винтовые и вырезные отвалы. Агрегатируется с тракторами МТЗ - 80, МТЗ - 82, ЮМЗ - 6Л/М и другими модификациями «Беларусь».

Стойка служит для соединения лемеха, отвала и полевой доски, также для крепления корпуса плуга к раме. Предплужник служит для срезания верхнего задерненного слоя почвы и представляет собой уменьшенный корпус плуга. Ширина захвата предплужника составляет 2/3 ширины захвата корпуса плуга. Он устанавливается впереди корпуса и снимает верхний слой почвы на глубину 10 - 12см. Почвоуглубители предназначены для рыхления пахотного слоя почвы на глубину до 15см ниже уровня дна борозды, без выноса его на поверхность. Этим достигается проникновение в нижний слой почвы воздуха и влаги, тем самым улучшаются условия развития корневой системы растений.

Рис.8 Навесной плуг ПЛН - 3 - 35

1 - предплужник; 2 - корпус; 3 - угольник; 4 - прицепка для борон; 5 - главная балка; 8 - опорное колесо; 9 - навеска; 10 - продольная балка; 11 - поперечная балка; 12 - кронштейн; 13 - кронштейн предплужника

В лесном хозяйстве вспашка плугами с почвоуглубителями применяется при защитном лесоразведении и в питомниках. Глубину рыхления изменяют положением стойки по высоте.

5. Силы, действующие на плуг

Устойчивое движение плуга на установленной глубине а обеспечивается его равновесием в работе, то есть когда центр тяжести плуга и полюс Об находятся на одной прямой.

В каждый момент времени навесное устройство трактора О_бОО_п можно рассматривать как радиальное с радиусом r₁ с точкой навески плуга О_п в центре мгновенного вращения полюса О_б. В этой точке приложена и сила тяги трактора Е. При работе на плуг действуют два вида сил - активные и реактивные.

К активным относится сила тяги Р и вес плуга G_пл. К реактивным силам относятся горизонтальная составляющая сил сопротивления R_х, вертикальная составляющая R_у, реакция опоры N_б, сила трения опорой поверхности корпуса плуга fN_б.

Составляя уравнения моментов сил относительно полюса вращения О_в и преобразуя его для соблюдения условий, при которых обеспечивается нормальная работа плуга, получим:

(G_пл + R_у) Ч (L_п + r₁ Ч соsЕ) ? (R_х + fN_б) Ч h + N_б Ч (L_п+ r₁+cosЕ),

Где:

r₁ - расстояние от полюса вращения О_б до оси подвеса О_п;

L_п - расстояние от оси подвеса О_п до центра тяжести плуга;

h₁ - расстояние от точки приложения силы тяги Р (полюса вращения О_б) до дна борозды;

Е - угол наклона нижних тяг навесного устройства трактора при работе плуга на установленной глубине.

Сила сопротивления от веса плуга должна быть больше горизонтальной составляющей сил сопротивления плуга, для того чтобы обеспечивалось устойчивое движение пахотного агрегата.

Сила сопротивления от веса плуга должна быть больше горизонтальной составляющей сил сопротивления плуга, для того чтобы обеспечивалось устойчивое движение пахотного агрегата.

Рис 8 Схема сил: действующих на навесной плуг ПЛН - 3 - 35.

6. Определение сопротивления пахотного агрегата ПЛН 3 - 35, определение марки трактора и скорости движения агрегата

Тяговое сопротивление рабочих маши - это суммарная сила сопротивления, которая возникает при перемещении машины в процессе работы по участку под действием тягового усилия трактора. Тяговое или рабочее сопротивление является важным эксплуатационным лесохозяйственной машины (орудия).

Общее тяговое сопротивление машины состоит из сопротивления перемещению машины в рабочем состоянии по оплюю и сил взаимодействия рабочих органов с обрабатываемой поверхностью. Это сопротивление для почвообрабатывающих орудий и машин складывается в основном из следующих составляющих:

Сопротивление трактованию, возникающее в результате трения, качения или скольжения ходовой части орудия о почву, трения на осях вращения колес и деформации почвы от ходовой части, а также затрат на колебательное движение по неровной поверхности.

1. Сопротивление деформации обрабатываемой среды.

2. Сопротивление трению скольжения, возникающему в результате перемещения обрабатываемого материала с поверхностью рабочей части машины.

3. Сопротивления в результате сообщения кинетической энергии частицами обрабатываемого материала.

4. Сопротивление, возникающее в организмах передачи (трансмиссии) машин, приводимых в движение колесами этих машин при движении.

5. Сопротивление преодолению подъема.

Величина тяговых сопротивлений определяется при помощи специальных измерительных приборов, установок, при проведении испытаний рабочих машин в полевых условиях или отдельно различных типов рабочих органов на специальных установках с почвенным каналом.

Данные экспериментальных исследований и испытаний машин позволяют выявить не только фактическое значение тяговых сопротивлений, но и общие закономерности, влияние различных факторов на энергоемкость, а также создать основу для более широкого применения в практической деятельности. При работе плуга на открытых площадях и на раскорчеванных вырубках его тяговое сопротивление рассчитывается по формуле В. П. Горячкина, которая представляется в следующем виде:

Rпл =Mпл g fn +Кn (1-Д) а в n + ? а в nVІ + м Д а в n;

Rпл = 440 Ч 9,8 Ч 0,3 + 2,0Ч0,95 Ч 30 Ч 35 Ч 3 + 0,05 Ч 30 Ч 35 Ч 3Ч2,8І + 200 Ч 0,05 Ч 30 Ч 35 Ч 3 = 10429, да Н =10,4кН

Мпл - масса плуга, кг;

Кп - удельное сопротивление почвы, Н/смІ;

м - удельное усилие для разрыва корней, м/смІ м = 200;

Д - часть, площади поперечного сечения корней, находящихся

в пахотном горизонте, 0,02….0,05;

g - ускорение силы тяжести, м/сІ - 9,8;

fт - коэффициент трения почвы о металл - 0,25….0,8;

а - глубина вспашки, см;

в - ширина захвата корпуса плуга;

n - количество корпусов;

? - коэффициент динамической пропорциональности, сІ/м -0,05;

V - рабочая скорость движения, км/ч.

Далее определяется, на какой передаче трактора и с какой скоростью возможна наиболее оптимальная работа агрегата. Для рабочего процесса тяговое усилие на передачах должно быть больше чем тяговое сопротивление: 11,3 > 10,4кН, что относится к V передаче. Марка колесного трактора МТЗ - 80. Скорость движения на V передаче 10,5км/ч.

7. Регулировка плуга

Для регулировки плуга ПЛН - 3 - 35 его необходимо установить на подставку.

Перед тем как приступить к регулировке, необходимо визуально ознакомиться с его состоянием.

Основные требования к комплектации и исправности плуга заключаются в следующем. Все рабочие и вспомогательные органы должны быть без деформаций и видимых трещин. Они также должны соответствовать всем требованиям и стандартам ГОСТ. Кронштейны крепления корпусов должны быть тщательно заварены. Все имеющиеся отверстия должны иметь только круглую форму.

Необходимо проверить качество крепления крепежных узлов на корпусах, предплужниках, раме, отвалах, полевой доске. При наличии неисправностей или производственного брака их необходимо немедленно удалить.

Прицепное устройство должно полностью соответствовать всем техническим требованиям и должно быть надежно закреплено.

Регулировочный винт опорного колеса должен легко перемещаться для того, чтобы можно было без труда и особых усилий задать глубину вспашки.

Дисковый нож должен быть правильно заточен, смазан и надежно закреплен на плуге, также необходимо добиться полного отсутствия люфта (при его наличии).

Все болтовые и резьбовые соединения должны быть идеально затянуты и зафиксированы шайбами.

Регулировка плуга. Необходимо добиться чтобы все корпуса были параллельны друг другу. Носки и пятки лемехов должны лежать на одной линии. Отклонения не должны превышать 2мм.

Полевые доски должны лежать в одной плоскости и должны быть параллельны друг другу.

Для работы с плугом ПЛН - 3 - 35 применяются трактора с тяговым усилием 1,5т. Агрегатирование начинается с навески трактора. Плуг цепляется по 3-х точечной системе. Левая сторона продольной тяги навесного устройства неизменна и составляет 540мм. Правая сторона удлиняется в соответствии с заданной глубиной обработки почвы. Предварительная регулировка правой стороны продольной тяги производиться на ровной площадке и доводиться до оптимальной трактористом после апробирования в полевых условиях.

Конструкция рамы плуга позволяет путем несложной перенакладки изменить рабочий захват от 0,9м для тяжелых почв до 1,05м для легких. Для переоборудования плуга с шириной захвата 1,05м на захват 0,9м предварительно разбирают и балку жесткости поворачивают на 180є в горизонтальной плоскости.

Рис. 5. Установка предплужника, дискового (а) и черенкового (в,г) ножей

1 - пятка; 2 - полевая доска; 3 - отвал; 4,7,18 - стойки; 5,10 - лемеха; 6 - отвал предплужника; 8 - державка; 9,12 - хомуты; 11 - диск ножа; 13 - коленчатая стойка; 14 - корончатая шайба; 15 - вилка; 16 - угольник; 17 - перо; 19 - грядиль; 20 - углосним; 21, 25 - долото; 22 - черенок; 23 - лезвие ножа; 24 - черенковый нож с криволинейным лезвием; 26 - плоский нож; 27 - лыжи

8. Факторы, влияющие на сопротивление плуга и пути их снижения. Определение максимального угла подъема плуга

К факторам, влияющим на сопротивление плуга относятся:

1. Природно - климатические.

2. Конструктивные.

3. Эксплуатационные.

Влияние первой группы факторов следует учитывать при определении различных нормативов или анализа показателей работы в данных условиях, при выборе технологии работы. Влияние второй группы факторов учитывается при выборе той или иной конструкции машин или при определении эксплуатационных требований к усовершенствованию машин. Влияние третьей группы учитывается при выборе режимов работы, разработке норм.

Природно - климатические факторы - это в первую очередь тип и состояние почвы, содержание в ней хрящеватых и каменистых включений, метеорологические условия, свойства обрабатываемых материалов.

Конструктивные факторы. На удельное сопротивление плуга влияют тип, форма, число рабочих органов, материал из которого они изготовлены, технология изготовления, масса машины, наличие вспомогательных устройств, тип устройства ходового (опорного) аппарата и другие. Из всех этих факторов главным является форма рабочих органов (цилиндрическая или винтовая поверхность отвалов, специальные рабочие органы для «скоростной» обработки и другие).

Эксплуатационные факторы. Из них на удельное сопротивление больше всего влияют техническое состояние плуга и эксплуатационные режимы работ.

Техническое состояние плуга в значительной мере зависит от своевременности поведения всех видов технического обслуживания, а также от фактического срока службы плуга. В эксплуатационных и нормативных расчетах учитывают, как правило, только срок службы.

Тяговое сопротивление плуга на преодоление подъема определяется по формуле:

Rагр = Rм ± Rпод

Rагр. = 10,4 + 0,5 = 10,90 кН

Rпод = (Мт +Ко Ч Мор) Ч sinЬ, да Н где,

Rпод = (3160 + 1,3 Ч 440) Ч sin8 = 522,5Н = 0,5кН

Мор - эксплуатационная масса плуга, кг;

Мт - эксплуатационная масса трактора, кг;

Ко - поправочный коэффициент, равный 1,1 - 1,4 для плугов общего назначения;

Ь - колеблющийся подъем по длине гона;

Мор - 440кг;

Мт -3160кг;

Ко - 1,3.

Максимальный угол подъема агрегата определяется по формуле:

Sin = Rпод/ Мт + Ко Ч Мор.

Тяговое усилие на V передаче13,7кН, из этого находим угол подъема:

Sin = 1370/3732 = 0,36

По таблице Брадиса находим данное значение, 20є- это max угол подъема агрегата.

Мероприятия, снижающие вредные сопротивления машин:

С целью уменьшения вредных сопротивлений, возникающих при работе машинно-тракторных агрегатов, необходимо:

1. Режущие кромки рабочих органов всегда поддерживать острыми. Для этого целесообразно применять самозатачивающиеся рабочие органы.

2. Металлические колеса рабочих машин заменять на пневматические.

3. Систематически смазывать трущиеся части и регулировать зазоры в передаточных механизмах.

4. Правильно устанавливать прицеп к машинам или навесную систему трактора, чтобы линия тяги совпадала с линией сопротивления.

5. Подготавливать площади работ, удаляя с поверхности различного рода препятствия.

9. Охрана труда и техника безопасности

Охрана труда предусматривает систему мероприятий, направленных на создание безопасных и нормальных условий работы. Она включает все правовые, технические и санитарно - гигиенические нормы, обязательные для соблюдения руководителями и работниками лесного предприятия.

За организацию охраны труда в лесхозах отвечают соответствующие руководители хозяйства, которые обязаны:

· Следить за выполнением норм, правил, инструкций и приказов по технике безопасности;

· Не допускать к работе тракторы и лесохозяйственные машины, если не соблюдены правила технической безопасности;

· Принимать меры к обеспечению рабочих спецодеждой и защитными приспособлениями;

· Своевременно принимать меры, предупреждающие несчастные случаи.

Инженеры - механики, лесничие - мелиораторы и бригадиры тракторных бригад обязаны инструктировать по технике безопасности всех рабочих обслуживающих агрегаты, следить за исправностью предохранительных устройств, обеспечивающих безопасные условия труда. В связи с этим в лесхозах должно быть организовано обучение по технике безопасности. Важное значение при этом имеют практические занятия, проводимые непосредственно у машин.

Во избежание несчастных случаев необходимо строго соблюдать следующие правила техники безопасности. С острыми дисковыми органами орудий и культиваторов следует обращаться осторожно, их очищают специальными чистками с гладкими рукоятками.

При транспортировке плугов снимают сцепку для борон. Широкозахватные орудия перемещают в положении дальнего транспорта.

Лемеха плугов и лапы культиваторов меняют при заглушенном двигателе трактора или на отсоединенном орудии. Для обслуживания в поднятом состоянии машины фиксируют подставками.

В сухую погоду тракторист должен работать в защитных очках.

При переездах через железнодорожные пути агрегатов с плугами, лущильниками, культиваторами и боронами необходимо проявлять особую осторожность, для того чтобы не зацепить агрегатом за настил переезда.

Нельзя круто поворачивать трактор с пахотным агрегатом вблизи людей и машин.

10. Сменная производительность и сменный расход топлива

Производительностью машинно - тракторного агрегата называется количество работы требуемого качества произведенной за определенное количество времени.

Сменная производительность определяется с учетом всех затрат, которые составляют сменное время.

При составлении системы машин для работы в реальных конкретных условиях лесхоза (лесничества) производительность почвообрабатывающих и других орудий определяется по следующим формулам:

Псм = 0,1ЧVт ЧВа ЧТс ЧКvЧ Кв ЧКqЧ Кс, га

Псм = 0,1ЧVтЧ Вр Ч Тс Ч Кv Ч Кq ЧКс, га

Псм = Vт Ч ТсЧ Кv Ч КqЧ Кс, км

где,

Vт - скорость движения трактора на соответствующей передаче, км/ч;

Ва - ширина захвата полосы, обрабатываемой агрегатом за один ход, м;

Вр - рабочая (технологическая) ширина захвата агрегата, м ;

Тс - продолжительность рабочей смены, ч;

Кv - коэффициент использования скорости движения трактора;

Кв - коэффициент использования ширины захвата агрегата;

Кq - коэффициент экономичности движения агрегата, учитывающий затраты времени на холостой ход;

Кс - коэффициент оперативного времени работы агрегата, учитывающий затраты времени на технологическое обслуживание и технологические перерывы.

Скорость движения трактора на V передаче 10,5км/ч.

Коэффициент использования скорости при оптимальных условиях эксплуатации составляет для колесных тракторов 0,92 - 0,94.

Коэффициент экономичности движения 0,95.

Рабочая (технологическая) ширина захвата (Вр) определяется по формуле:

Вр = Ву/Пл = 620/590 = 1,05

Ву - ширина обрабатываемого участка, м;

Пл - число рабочих ходов агрегата, необходимых для выполнения работы на участке.

Коэффициент использования ширины Ва захвата агрегата определяется по формуле

Кв =Ва - Вn/ Ва = 105/ 105 - 5 = 1,05 где

Ва - ширина захвата полосы, обрабатываемой агрегатом за один ход, м.

Псм = 0,1 Ч 10,5 Ч 1,05 Ч 8 Ч 0,90 Ч 1,05 Ч 0,96 Ч 0,86 = 6,9га

Псм = 0,1 Ч 10,5 Ч 1,05 Ч 8 Ч 0,90 Ч 0,96 Ч 0,86 = 6,5га

Псм = 10,5 Ч 8 Ч 0,90 Ч 0,96 Ч 0,86 = 62,4км

Определение коэффициента рабочих ходов (цр) на участке, производится по формуле: цр = Sр / Sр + Sх = 590476/ 590476 + 14466 = 0,96, где:

Sр - общая длина всех рабочих ходов, Sр = Fу/Вр = 590476м;

Fу - площадь участка, мІ;

Вр - ширина участка, м.

Sх - общая длина всех холостых ходов при движении на поворотных полосах участка, Sх = (Ву / Вр) Ч Lх = 14466м;

Вр - рабочая ширина захвата агрегата, м;

Lх - длина одного холостого хода, м.

Если в процессе движения агрегата рабочие и холостые ходы выполняются на одной скорости, без переключения передач, то значения Кq = цр.

Находим время рабочих ходов по формуле:

Тр = Sр / 1000 Ч Vр Ч Кg = 590476/1000 Ч 10,5 Ч 0,96 = 58,6ч, где,

Vр - скорость движения при выполнении рабочих ходов, км/ч;

Sр - общая длина всех рабочих ходов на участке, м.

Правильное расходование топлива и смазочных материалов имеет большое значение для хозяйства.

Сменный расход топлива подсчитывается по формуле:

Qсм = qр Ч tр + qх Ч tх + qо Ч tо, кг

Где:

qр - расход горючего за час работы трактора под нагрузкой при коэффициенте использования тягового усилия трактора в пределах 0,80 - 0,85, кг;

qх - расход горючего за час холостого хода агрегата, кг;

qо - расход горючего за час работы двигателя трактора на малых оборотах без движения агрегата, кг;

tр, tх, tо - время работы двигателя (в час) на соответствующих режимах.

Qу = 10,5 Ч 6,4 + 5,5 Ч 1,2 + 1,4 Ч 0,4 = 74,63кг.

Расход топлива на 1га рассчитывается по формуле:

Qга = Qсм/Псм = 74,63/6,5 = 11,5кг/га.

11. Схема движения агрегата

В лесном хозяйстве большинство механизированных работ связано с перемещением машинно - тракторных агрегатов, которые, как правило, совершают цикличное повторение движений. Порядок циклично повторяющихся элементов движения в процессе выполнения рабочей операции называется способом движения. Во время выполнения работы часть своего пути агрегат проходит с задействованными рабочими органами, выполняя полезную работу, а часть с незадействованными. Движение агрегата с задействованными рабочими органами называется рабочим ходом, а с незадействованными - холостым ходом.

Различают круговые и диагональные способы движения агрегатов.

При круговом способе движения рабочие ходы агрегата параллельны всем сторонам обрабатываемого участка. При диагональном способе движения рабочие ходы совершаются под углом к стороне участка.

Sх = 6 Ч Rа + 2Ч е

Sх - средняя длина холостого хода при повороте;

Rа - радиус поворота агрегата. Наименьший радиус поворота для навесных агрегатов.

Rа = Rтр, где Rтр - наименьший конструктивный радиус поворота трактора;

е - ширина выезда и въезда агрегата.

е = (0,5 * 0,75)Lа;

Lа - расстояние между центром агрегата и наиболее удаленной точкой при развороте.

Sх = 6 * 3.8 + 2 * 2,3 = 27,4м.

Рис 9 Движение плуга при вспашке «всвал»:

1 - первый рабочий ход; 2 - второй рабочий ход; 3 - третий рабочий ход; 4 - четвертый рабочий ход; n - последний рабочий ход.

Выводы

Данная курсовая работа на тему: « Повышение эффективности работы пахотного агрегата с плугом ПЛН - 3 - 35».

Повышение эффективности производства сводится к созданию оптимальных условий, получению максимального количества качественной продукции при наименьших затратах труда и материальных средств.

Производительность труда означает плодотворность, продуктивность производительной деятельности людей, определяется количеством продукции, произведенной за единицу рабочего времени, которое затрачено на производство единицы продукции. Для повышения эффективности работы технику необходимо качественно ремонтировать, правильно хранить, умело готовить и настраивать к выполнению полевых работ.

Список использованной литературы

1. Винокуров В.Н., Силаев Г.В. лесохозяйственные машины и их применение. Текст лекций по дисциплине «Лесные машины и их применение». (Для студентов заочного обучения по специальности 206400 - «Лесное и лесопарковое хозяйство»). - М.: МГУЛ - 234с., 2003г.

2. Еремин Н.В. система машин в лесном хозяйстве. Учебное пособие. Йошкар - Ола: МарГУ, 2003 - 308с.

3. Карпенко В.Е., Дунай Н.Ф. Сельскохозяйственные машины, - 5 - е издание, переработанное и дополненное. - М.: Колос, 1983 - 495с.

4. Машины, механизмы и оборудование лесного хозяйства. Справочник/ Винокуров В.Н., В.Е. Делекин, В.Г. Шаталов, Л.Д. Шаталов. - М.: МГУЛ, 2002 - 439с.

5. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины (Г.Е. Местопад, Т.К.Демидов и др., под редакцией Г.Е. Местопад, - М.: Агропромиздат, 1986 - 608с.