Размещено на http://www.allbest.ru/

"Бурятская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Р. Филиппова"

Инженерный факультет

Кафедра "Механизация сельскохозяйственных процессов"

Курсовая работа

по дисциплине "Теория сельскохозяйственных машин"

на тему: "Разработка игольчатой бороны для трактора Т-25"

Студент: Раднаев Владимир Цыдыпович

Специальность: Механизация сельского хозяйства

Группы: 4402

Проверил: Сергеев Юрий Антонович

Улан-Удэ 2013

Оглавление

• Введение
• 1. Агротехнические требования к боронованию
• 2. Операционная технология боронования
• 2.1 Понятие и содержание операционной технологии
• 2.2 Подготовка участка к работе
• 2.3 Боронование
• 3. Обзор и анализ разработки
• 3.1 Игольчатая гидрофицированная борона БИГ-15, (БИГ-21)
• 3.2 Игольчатая борона-мотыга
• 3.3 Игольчатая гидрофицированная борона БИГ-3
• 4. Трактор Т-25
• 4.1 Трактор Т-25А - технические характеристики
• 5. Технологические расчеты
• 6. Мероприятия по охране труда и окружающей среды
• 7. Противопожарные мероприятия и охрана природы
• 8. Экономический анализ
• Список литературы

Введение

Эрозия почвы (от лат. erosio - разъедание), разрушение почвы водой и ветром, перемещение продуктов разрушения и их переотложение. Водная эрозия проявляется на склонах; подразделяется на плоскостную (поверхностную) эрозию (сравнительно равномерный смыв почвы водой, неуспевающей впитаться), струйчатую (образование неглубоких промоин) и глубинную (размыв потоками воды почвы и материковой породы, образование оврагов).

Ветровая эрозия, или дефляция, развивается на рельефе любого типа; при сильной ветровой эрозии почвы (пыльные бури) ветер поднимает в воздух вверх горизонты почвы, иногда вместе с посевами, и переносит почвенные массы на большие расстояния.

По степени разрушения эрозию почвы подразделяют на нормальную (протекает медленно, плодородие почвы не снижается) и ускоренную, или антропогенную (вызывается сведением лесов, неправильными обработкой почвы и поливами, нарушением растительного покрова при бессистемном выпасе скота и т. п.).

Интенсивность эрозии почвы во многом зависит от рельефа, крутизны склонов, количества и распределения осадков, водосборной и пылесборной площади, гранулометрического состава и водопроницаемости почвы, растительности и т. п. Чем круче склоны и больше водосборная площадь, тем сильнее эрозионные процессы.

Эрозия почвы чаще проявляется на почвах лёгкого гранулометрического состава, в зонах с обильными осадками или сильными ветрами. На почвах с хорошо развитым растительным покровом эрозии почвы почти не наблюдается. Корни растений хорошо скрепляют почву, растительный покров задерживает осадки и переводит часть поверхностного стока в подземный, древесные насаждения способствуют задержанию и более равномерному распределению снега, уменьшают силу ветра и др. При сильном развитии эрозии почвы снижается почвенное плодородие, повреждаются посевы, овраги превращают сельскохозяйственные угодья в неудобные земли, реки и водоёмы заиливаются. Всё это наносит огромный ущерб народному хозяйству.

По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную. Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа.

Ветровая эрозия (дефляция) возникает как следствие аэродинамического воздействия воздушного потока (ветра) на поверхность диспергированного почвенного слоя. При этом одновременно происходит три варианта транспортирования воздушным потоком частиц различных фракций: перекатывание по поверхности частиц размером 0,5... 1 мм; сальтация частиц размером 0,1...0,5 мм; аэрозольный перенос частиц размером менее 0,1 мм. Доля их в общем объеме движущихся частиц составляет соответственно 5...26, 55...70 и 15...40%. Сальтирующие частицы перемещаются скачкообразно, при падении ударяются о почву, разрушают неподвижные комочки на мелкие частицы и вовлекают их в эрозионный процесс, который протекает при этом по законам цепной реакции.

Показателями, характеризующими аэродинамическую стой кость почв к дефляции, приняты критическая скорость ветра и допустимая степень распыленности верхнего (0...5 см) слоя почвы, при достижении которых начинаются массовый отрыв и перенос частиц.

Для защиты почв от ветровой эрозии используют машины для основной безотвальной обработки почвы, машины для мелкой обработки почвы с сохранением стерни, машины для поверхностной обработки стерневого агрофона

Машины для поверхностной обработки стерневого агрофона на глубину 4... 10 см снабжены игольчатыми дисками диаметром 55 см, собранными в батареи. Батареи установлены в два ряда на продольных уголках рамы, соединенной шарнирно с боковыми брусьями машины (аналогично дисковым лущильникам). Угол атаки батарей можно изменять от 0 до 20° в зависимости от твердости почвы. Каждый диск имеет 12 изогнутых игл круглого сечения. Во время работы диски перекатываются по стерневому полю, заглубляются на установленную глубину, рыхлят верхний слой почвы и одновременно заделывают семена сорняков.

Непроизводительный расход энергии больше полезного на вспашке с боронованием примерно в 1,3, на культивации - в 2,5 раза, а на посеве и уборке зерновых и технических культур еще больше. Существенная раздробленность технологий на мелкие операции в значительной мере препятствует эффективному применению сельскохозяйственной техники, уменьшает и без того низкий коэффициент использования механической энергии трактора. Применительно к существующим технологиям возделывания сельскохозяйственных культур он колеблется в пределах 0,3…0,4. В промышленности ориентировочно коэффициент использования энергии равен 0,6…0,8, или примерно в два-три раза выше, чем в сельском хозяйстве на мобильных процессах.

Следует придать особое значение изысканию новых, более экономичных технологических приемов работы тракторных агрегатов, разработке и применению комбинированных средств механизации, позволяющих за один проход агрегата производить целый ряд технологически взаимосвязанных операций, обеспечивающих высокое качество работы. При этом следует учесть, что речь идет не только об объединении отдельных элементарных технологических операций в единый процесс, но и о разработке качественно новых, более совершенных машин и выполняемых ими технологических процессов, которые не повторяют и не копируют прежние, а заменяют их, становятся более экономичными и отвечают задачам комплексной механизации земледелия.

Совмещение технологических операций путем создания и широкого применения высокопроизводительных универсальных комбинированных машин, позволяет в 2-3 раза сократить число проходов техники по полю, сэкономить до 40% топлива на гектаре, повысить качество работ и урожайность возделываемых культур на 10-15%.

Переход на нетрадиционные (бесплужные, минимальные, нулевые и другие) системы обработки почвы, обеспечивающие экономию топлива на 50 и более процентов, повышение плодородия и урожайности возделываемых культур.

В настоящее время все более широкое применение находят комбинированные агрегаты с приводом рабочих органов от тяги трактора. Известно, что при выполнении тяговых работ потери эффективной мощности трактора составляют 20...60%. В перспективе на комбинированных агрегатах привод рабочих органов будет осуществляться через вал отбора мощности (ВОМ) или совмещенный - от ВОМ и тяги трактора. При этом потери эффективной мощности не превысят 10...20%. Переход на совмещенный привод позволит применять для обработки почвы легкие тракторы с высокой энергонасыщенностью, что также будет способствовать улучшению использования энергии благодаря увеличению КПД машинно-тракторных агрегатов и снижению давления тракторов на почву.

Создание технических средств для совмещения технологических операций ведется несколькими путями. Самый простой путь - последовательное соединение нескольких однооперационных специализированных машин (орудий) в один агрегат. Такой агрегат называется комбинированным. Комбинированные агрегаты составляются с помощью специальных приспособлений, из нескольких серийных машин (орудий) в последовательности, соответствующей технологическому процессу. При необходимости каждая машина (орудие), входящая в комбинированный агрегат, используется как самостоятельная. Другой путь - размещение на одной раме набора, рабочих органов для выполнения нескольких технологических операций за один проход. Это - комбинированная машина. Третий путь - создание специальных рабочих органов, производящих одновременно две или несколько технологических операций, например предпосевную обработку почвы с посевом или внесением минеральных удобрений.

1. Агротехнические требования к боронованию

При бороновании рыхлят и выравнивают верхний слой почвы, уничтожают сорняки и снижают испарение влаги с поверхности. После прохода зубовой бороны почва должна быть мелкокомковатой, диаметр ее частиц - не более 30 мм, гребни - полностью выравнены, а глубина борозд - не более 30 мм. При бороновании озимых и пропашных культур и многолетних трав сорные растения должны быть полностью уничтожены, а культурных растений повреждено не более 3%. Во избежание огрехов последующие полосы обработанной почвы перекрывают предыдущие на 150...200 мм. Классификация борон. По типу рабочих органов бороны подразделяют на зубовые, сетчатые и дисковые. Последние лучше подрезают корни растений и меньше забиваются почвой и растительными остатками.

В зависимости от силы давления на один зуб, возникающего от силы тяжести звена бороны, зубовые бороны делят на тяжелые.

Тяжелая трехзвенная зубовая борона БЗТС - 1,0 предназначена для дробления глыб, рыхления пластов после вспашки почвы, вычесывания сорняков и обработки лугов и пастбищ.

Среднюю трехзвенную зубовую борону БЗСС - 1,0 используют для рыхления и выравнивания почвы, разбивки комков, уничтожения всходов сорняков, заделки удобрений, боронования всходов технических и зерновых культур.

Легкие трехзвенные посевные бороны ЗБП - 0,6А и ЗОР - 0,7 применяют для разрушения почвенной корки, выравнивания почвы перед посевом, заделки семян и минеральных удобрений, а также боронования посевов.

Сетчатая борона БСО-4А предназначена для рыхления поверхностного слоя почвы и уничтожения сорных растений в период появления всходов, а также для боронования гребнистых посадок картофеля. Устройство борон и подготовка их к работе. Планки 3 бороны БЗТС-1,0 - прямоугольного сечения. На них сверху наложены планки 4 корытного профиля. В местах пересечения планок закреплены зубья 2 различного сечения. На рабочем конце зуба выполнен односторонний скос. Планки в передней и задней части связаны поперечными полосами 5, к которым прикреплены прицепы.

Рабочие органы навесной сетчатой бороны БСО - 4А - зубья круглого сечения с загнутыми концами, которые образуют сетчатое полотно б, прикрепленное цепями 7 к рамке 14. Комплект бороны состоит из двух секций и универсальной навески НУБ - 4,8. Борона в поднятом положении удерживается с помощью тяг 13 и цепей, присоединенных к брусу 8 навески.

У подготовленной к работе зубовой бороны зубья должны быть прямыми и надежно закреплены на раме. Отклонение отдельных зубьев от вертикали и просветы между ними и опорной площадкой - не более 5 мм, толщина заостренной части зуба - не более 5 мм.

Если при работе обнаруживают перекос хода, изменяют длину цепей звеньев. Если передняя часть бороны поднимается, тягу ее присоединения к сцепке удлиняют, если передние зубья зарываются в почву, тягу укорачивают. Дисковая навесная двухследная борона БДН - 3 агрегатируется с тракторами МТЗ - 80 и ДТ - 75МВ.

Она состоит из рамы 3, механизма 1 навески и четырех дисковых батарей 2, установленных в два ряда. Диски б с помощью распорных втулок 7 и подшипниковых узлов 11 установлены на оси 5. Для устранения огрехов диски заднего ряда смонтированы в промежутках между.дисками переднего ряда.

Угол атаки дисков 12, 15, 18 или 21° устанавливают перемещением по брусу 4 кронштейнов 8 с последующим их закреплением штырями 9. При настройке бороны на ширину захвата 2 м боковые брусья 4 сближают, на задней левой батарее монтируют семь дисков, а на остальных - по шесть.

Тяжелая дисковая борона БДТ - 3 агрегатируется с тракторами ДТ - 75Б и ДТ - 75МВ. Ее используют для разделки пластов почвы, вспаханной кустарниково - болотными плугами, а также для ухода за лугами и пастбищами. На дисках бороны выполнены вырезы. Подготовку дисковых борон к работе в основном производят так же, как и дисковых лущильников.

2. Операционная технология боронования

2.1 Понятие и содержание операционной технологии

Технология механизированных работ - это наука о способах и средствах производства сельскохозяйственных продуктов и обработке соответствующих материалов. Иными словами, технология механизированных работ - это наука о том, как правильно выполнять тот или иной производственный прогресс. Она предназначена для повышения эффективности использования машин, правильного и грамотного их применения.

Операционная технология механизированных работ разработана для отдельной сельскохозяйственной работы и содержит необходимые сведения о том, как в условиях данного хозяйства и конкретного поля наилучшим образом организовать использование машинно-тракторного агрегата. Она определяет строгий технологический порядок выполнения всех операций сельскохозяйственной работы, ее организацию и передовые приемы использования машин.

2.2 Подготовка участка к работе

Подготовка рабочего участка к работе агрегатов предусматривает его осмотр с целью устранения или обозначения препятствий, которые могут ухудшить качество выполняемой работы или снизить производительно агрегатов; выбор основного направления и способа движения агрегатов; бивку поворотных полос; разбивку рабочего участка на загоны; провешивание при необходимости (при пахоте) выполнение первых проходов на загоне; определение и обозначение мест заправки, замены и разгрузки технологических емкостей агрегатов.

Осмотреть поле и устранить препятствия, которые могут помешать движению агрегата и работе механизмов. Неустранимые препятствия оградить или возле них установить предупредительные знаки.

Выберем два способа движения агрегата - челночный с петлевыми поворотами и круговой.

2.3 Боронование

Цель: разрыхлить поверхностный слой почвы до мелко комковатого состояния, способствующего уменьшению потерь влаги и прорастанию сорняков, а также частично выровнять поверхность пашни и уничтожить проросшие сорняки. При бороновании весной многолетних трав и озимых культур вычесываются отмершие растения.

Качество боронования определяют по трем основным показателям: глубине рыхления, выравненности поверхности, комковатости.

Глубина рыхления измеряется линейкой в 10 местах по диагонали участка поля. Выравненность поверхности (высота гребней и глубина борозд) определяется как среднее значение из десяти замеров по диагонали участка через 80-100 м. Комковатость (наличие глыб крупнее 4 см) оценивается по наличию глыб при наложениях рамки размером 1x1 м в 10 местах по диагонали участка поля.

Кроме того, визуально оценивают и другие показатели качества боронования: наличие огрехов, пропусков и наволоков.

3. Обзор и анализ разработки

3.1 Игольчатая гидрофицированная борона БИГ-15, (БИГ-21)

Борона игольчатая гидрофицированная БИГ-15 (БИГ-21) относится к классу тяжелых, широкозахватных, универсальных борон.

Универсальная борона предназначена для весеннего поверхностного рыхления полей, покрытых стерней, на глубину 4…6 см с целью сохранения влаги в почве; заделки семян сорняков и падалицы культурных растений без значительного нарушения стерни; выравнивания поверхности поля от предшествующей обработки, а также для боронования озимых культур, кукурузы и многолетних трав.

При движении бороны по полю, покрытому стерней, игольчатые диски перекатываются и заглубляются в почву под действием собственной массы. Иглы рыхлят верхний слой почвы и одновременно заделывают семена сорняков и падалицы культурных растений. При этом до 75% стерни остается на поверхности поля. При работе бороны на повышенных скоростях (до 12 км/ч) угол атаки батарей уменьшают. Угол атаки может быть установлен равным 0°; 2°; 8°; 12° и 16°.

Оригинальная конструкция тяжелой бороны позволяет легко и быстро переводить ее из рабочего положения в транспортное и обратно без разборки. Операция подготовки бороны к работе или транспортировке занимает не более пяти минут, и может быть выполнена одним человеком. Данное преимущество выгодно отличает борону "Бригантина" от других инструментов традиционных конструкций.

Упрощенная и быстрая настройка угла атаки зубьев допускает широкий выбор возможных настроек в зависимости от полевых условий и вида работы.

Тяжелая, широкозахватная, универсальная, игольчатая борона сочетает в себе удачную конструкцию, оптимальные характеристики размеров и производительности, гарантированную надежность.

Достоинства игольчатой бороны БИГ - 15 (БИГ - 21)

БИГ-15 и БИГ-21 - это новая категория борон, разработанных для эффективной работы с пожнивными остатками, предпосевной подготовки почвы и других операций в любой системе земледелия - "традиционной", "минимальной" или "нулевой".

Продолжительный срок службы рабочих органов, игольчатый диск-мотыга изготовлен из высокопрочной износостойкой стали 110Г 13Л-2.

Так же предусмотрена возможность замены секций рабочих органов и на одной базе получить следующие почвообрабатывающие орудия:

Борону "Деметра" БСП-15, БСП-21 (тяжелая пружинная)

Большое количество решаемых задач, среди которых отдельно можно выделить: закрытие влаги, уничтожение сорняка в стадии белой нити, мульчирование, заделка пожнивных остатков.

Высокая маневренность бороны в транспортном и рабочем положениях, возможность маневра задним ходом в транспортном положении, а так же быстрый перевод бороны в рабочее положение и обратно позволяют оперативно вмешиваться в ситуацию в непредсказуемых погодных условиях.

Транспортная ширина и высота бороны позволяют транспортировать ее по дорогам общего назначения без обязательного привлечения патруля ГИБДД.

Техническая характеристика БИГ-15 (БИГ-21)

Наименование	Ед.изм.	Значения показателей
		БИГ - 15	БИГ - 21
Ширина захвата	м.	15	21
Количество секций	Шт.	5	7
Скорость движения:	Км./ч.
- рабочая		8-12
- транспортная		До 30
Число рядов батарей рабочих органов	Шт.	2
Шаг дисков в ряду	Мм.	177
Тип рабочего органа: - игольчатый диск-мотыга D=550 мм.	Шт.	170	238
Габаритные размеры в рабочем положении:	Мм.
- длина		9200	9200
- ширина		15920	22080
- высота		1130	1130
Габаритные размеры в транспортном положении:	Мм.
-длина		13120	16200
-ширина		3900	3900
-высота		2200	2200
Масса конструктивная	Кг.	7225	9115
Производительность за один час основного времени (при скорости 10 км/час)	Га./ч.	15	21
Угол атаки может быть установлен	градусов	0; 2; 8; 12 и 16
Глубина обработки (рыхления) почвы	См.	4...6
Требуемая мощность трактора (5 класс)	л/с	270-300	350-370

3.2 Игольчатая борона-мотыга

Включающая раму 1, опорные колеса 2 и две секции игольчатых дисков 3,5,6, отличающаяся тем, что, с целью образования ветроустойчивых комков уплотнением почвы, поврежденных ветровой эрозии, секции игольчатых дисков выполнены спаренными из двух батарей 4, задние из которых установлены под углом к направлению движения, а игольчатые диски на секциях расположены с встречным направлением игл, причем иглы передней секции направлены тыльной стороной вперед.

Борона-мотыга отличается тем, что батареи игольчатых дисков установлены на раме шарнирно с возможностью регулирования угла атаки дисков.

Борона-мотыга отличается тем, что, с целью более интенсивного уплотнения почвы при комкооброзовани, передняя выполнена из катков.

3.3 Игольчатая гидрофицированная борона БИГ-3

боронование эрозия почва безотвальный

Предназначена для использования в районах, подверженных ветровой эрозии, на осеннем и весеннем рыхлении полей, покрытых стерней и другими растительными остатками, с целью сохранения влаги, заделки семян сорняков, а также для выравнивания неровностей поверхности поля от предыдущей обработки. Борону используют вместо дискового лущильника и кольчатого катка.

Борона состоит из четырех батарей, двух передних и двух задних, смонтированных на раме. Игольчатые диски 2 надеты на квадратную ось и плотно зажаты на ней. Угол атаки батарей можно устанавливать равным 8, 12 и 16° при помощи винтовых стяжек и фиксаторов.

Во время движения бороны иглы дисков заглубляются в почву на 4-6 см, рыхлят ее и заделывают семена сорняков. При работе на скоростях 8-9 км/ч рекомендуется для большого сохранения стерни уменьшать угол атаки батарей. Ширина захвата бороны 3 м. Борону агрегатируют с тракторами ДТ-75, Т-74, Т-150, Т-150К, К-700А и К-701 при помощи сцепок СП-16. Масса бороны 1100 кг. Производительность до 13,5 га/ч.

Рис. - Игольчатая гидрофицированная борона БИГ-3: 1 - батарея; 2 - игольчатый диск.

Рис. - Борона БИГ-3

Рабочими органами бороны являются игольчатые диски диаметром 550 мм. Расстояние между дисками 177 мм.

Борона БИГ-3 имеет раму, которая опирается на два колеса с пневматическими шинами. Под рамой размещаются передняя и задняя батареи. Каждая из них состоит из двух секций, в которых смонтировано по семь игольчатых дисков. Секции можно устанавливать с углом атаки 8; 12 и 16 градусов. Агрегатируются борона БИГ-3 с тракторами класса тяги 30 и 50 кН с помощью сцепок СП-16 и СП-11. В транспортное и рабочее положение борону устанавливают гидроцилиндрами, которые работают от гидросистемы трактора и принадлежат к комплекту сцепок СГ-11 и СГ-16.

Описание. В настоящее время в сельском хозяйстве широко используются игольчатые бороны БИГ-3 в целях закрытия влаги, очесывания сорняков. Недостатком данной конструкции бороны является неустойчивость хода по глубине, недостаточная заглубляемость и крошение почвенных комьев. В целях устранения вышеназванных недостатков в Чувашской государственной сельскохозяйственной академии разработана конструкция игольчатой дисковой бороны, рабочие органы которой имеют кинематическую связь, то есть цепной привод.

Схема присоединения бороны к трактору - навесная, с жесткой фиксацией в транспортном положении. Равномерность заглубления и конструктивно заданная кинематика батарей регулируется центральной тягой навески трактора. При недостаточном заглублении рабочих органов возможно увеличение массы бороны нагружением балласта с общей массой не более разрешенной грузоподъемности навесного устройства трактора

Технологический процесс обработки почвы игольчатой бороной заключается в следующем. Рабочие органы первой батареи 11 совершают движение по укороченной циклоиде, второй батареи 4 - по удлиненной циклоиде (см. рис. 2). Разложив скорости движения концов игл батарей на вертикальные v_х1,v_х2и горизонтальные v_у1, v_у2 составляющие в зонах входа и выхода игл из почвы можно заметить, что v_у1 всегда направлен вперед, а v_у2 всегда направлен назад по ходу движения. Следовательно, при максимально возможном сближении осей батарей 8 в зоне совместной обработки АВС происходит как бы растягивание разрушаемого пласта. С этой целью иглы 6 и 9 установлены режущими кромками в векторном направлении горизонтальных составляющих. Такая кинематика и установка рабочих органов способствует более интенсивному разрушению вспаханной дернины многолетних трав и лугов.

При предпосевной обработке почв влажностью ниже оптимальной возникает проблема разрушения крупных комков, оказывающих отрицательное влияние на качество сева, условия всхода и развития растений, Игольчатая борона такой конструкции обладает значительным преимуществом перед применяемыми в этих целях культиваторами и дисковыми боронами. Во-первых, воздействие на комки локальное заостренными концами игл; во-вторых, направление воздействия - близкое к вертикальному, при котором разрушаемый комок находится в наиболее защемленном, фиксированном состоянии; в-третьих, все не разрушенные первой батареей комки вследствие вышеназванной кинематики игольчатого диска перемещаются в междисковое пространство, то есть в рабочую зону игл дисков второй батарей. Ее буксование (щ₂ > 1,0), следовательно, и увеличение частоты локального воздействия на единицу площади, значительно увеличивает вероятность разрушения крупных комков.

Преимуществом разработанной конструкции бороны является высокая маневренность, что позволяет использовать ее на малых и ограниченных площадях (приусадебные, фермерские хозяйства). Кинематика первой батареи способствует более полному уничтожению сорной растительности с вычесыванием их на поверхность. При этом вращение батарей в зоне совместной кинематики с разными угловыми скоростями предполагает самоочищение рабочих органов от сорняков, пожнивных остатков и внесенных органических удобрений. Таким образом, борона не требует дополнительных очищающих приспособлений.

Борона универсальна - она может быть использована на значительно расширенном диапазоне влажности и твердости обрабатываемой почвы. При этом требует значительно меньше тягового усилия и не нуждается в приводе от ВОМ трактора

Предлагаемая конструкция (см. рис. 1) состоит из рамы 2 с прицепным устройством 1, двух батарей игольчатых дисков 4 и 11. Между батареями 4 и 11 осуществлена цепная передача 7 с передаточным числомi, причем первая по ходу батарея 11 движется со скольжением.

Батареи собираются на осях квадратного сечения 8 и игольчатые диски не имеют возможность отдельного самостоятельного вращения. Каждая батарея имеет по два подшипника качения. Корпуса подшипников 5 и 10 крепятся неподвижно к кронштейнам 3, которые на раме 2 имеют возможность перемещения вдоль осей батарей и закрепляться стремяночными болтами. Такая схема крепления батарей к раме позволяет изменить при необходимости междисковое расстояние в батарее изготовлением и установкой междисковых распорных втулок необходимых размеров.

Рис. 1. Схема игольчатой бороны: 1 - прицепное устройство, 2 - рама, 3 - кронштейны, 4 и 11 - батареи игольчатых дисков, 5 и 10 - корпусы подшипников, 6 и 9 - иглы, 7 - цепная передача, 8 - оси батарей.

Рис. 2. Кинематика рабочих органов игольчатой батареи.

4. Трактор Т-25

Трактор Т-25 - это универсальный трактор. Его можно использовать в различных сферах работ. В сельском хозяйстве трактор Т-25 пригоден для вспахивания земли, посева, посадки различных растений, ухода за посевом, сбора сена, транспортировки урожая. Также он пригоден для погрузки, транспортировки машин, разгрузки, дорожных работ, снегоуборочных работ, вытаскивания автомобиля зимой из глубокого сугроба. Область использования Т-25 огромна и ограничивается фантазией его водителя.

Модель трактора Т-25 оснащена 6-цилиндровыми или двенадцатицилиндровыми двигателями с турбонадувом, объемом от 16 до 25 литров и мощностью 400 или 415 л.с. У этой модели планетарная коробка передач с электрогидравлическим переключением. Подвеска - полужесткая с семью опорными и двумя поддерживающими катками с каждой стороны. Шаг гусеничного звена - 250 мм, на ней 39 башмаков с каждой стороны. Гидравлическая система трактора этой модели - раздельно-агрегатного типа, она оснащена насосами НШ 250, НШ 50 и НШ 10 производительностью 390 л/мин. Вышедшие из строя запчасти Т-25 лучше покупать у официальных дилеров производителя - только таким образом можно гарантировать их оригинальность, а значит и качестве.

4.1 Трактор Т-25А - технические характеристики

Мощность двигателя трактора Т-25, л.с. (кВт) 20 (14,6) 25 (18,3)

Эксплуатационная масса У-2, кг 1500 1780

Число передач вперед/назад 8 / 6 8 / 6

Диапазон скоростей движения вперед, км/ч 1,8 - 21,6 1,8 - 21,6

Тяговый класс 0,6

Ширина колеи трактора т 25 (регулируемая через каждые 100 мм), мм:

передних колес 1200-1400

задних колес: с шинами 9,5 - 32? (9-32?) 1100-1500

с шинами 10 - 28? 1200-1480

Число передач:

"Вперед" 6

"Вперед дополнительных" 2

"Назад" 6

Показатели дизеля при стандартных атмосферных условиях, температуре и плотности топлива:

полезная номинальная мощность, л. с. 29-4

Агротехнический просвет Т-25 (под тормозными рукавамн), мм:

При высокой наладке:

с шинами 9,5 - 32 (9-32) 657

с шинами 10-28 645

При средней наладке:

с шинами 9,5-32 (9-32) 587

с шинами 10 - 28 575

При низкой наладке:

с шинами 9,5 - 32 (9-32) 450

с шинами 10 - 28 438

5. Технологические расчеты

Определяем ширину захвата игольчатой бороны для трактора Т-25

В=

где Ркр - это тяговое усилие трактора;

К- удельное сопротивление; К=2 кН/м

Расчетная скорость движения вперед, км/ч.

V=8…9 км/ч

V₂=8,1 км/ч

Ркр 2=5,76 кН

В= м

2,88*0,96=2,76

2,88*0,85=2,45

Ширину захвата для Т-25 принимаем;

В=2,5 м

Определяем тяговое сопротивления агрегата.

R=n_м*k*B_м=1*2*2,5=5 кН

Основным энергетическим признаком рациональности составленного агрегата является удовлетворения условию:

0,85?(з=R/Ркр)?0,96

где з- коэффициент использования тягового усилия трактора.

з=

Расчет производительности машины.

Производительность агрегата определяем на поле длиной гона - 1000 метров.

Ширина захвата агрегата, В =2.5 м.

Скорость движения агрегата: V =4м/с (8.1 км/ч)

Фактическая производительность агрегата:

где - коэффициент, зависящий от того в каких единицах принята скорость движения V, при км/ч;

- коэффициент степени использования конструктивной ширины захвата агрегата, = 1;

- коэффициент степени использования скорости движения, =1;

- коэффициент степени использования времени смены, =0.85;

Теоретическая производительность агрегата:

,

Фактическая производительность агрегата:

,

6. Мероприятия по охране труда и окружающей среды

Рациональное природопользование в сельском хозяйстве составляет основу преодоления накопляющихся отрицательных последствий длительного воздействия сельскохозяйственного производства на природные и, в первую очередь земельные ресурсы.

Правильное использование накопленных знаний является основным средством создания экологически безопасных продуктов питания. Все более весомой становится проблема рационального использования природных ресурсов, в число которых входят такие важнейшие природные факторы сельскохозяйственного производства, как земля, вода, воздух, почва и уровень ее плодородия.

Охрана труда и окружающей среды в сельскохозяйственном производстве - это система законодательных актов, соответствующих социально-экологических, технических, гигиенических и экономических мероприятий, обеспечивающих безопасность, работоспособность человека и экологическую чистоту окружающей среды при выполнении сельскохозяйственных работ.

Работу по охране труда и окружающей среды проводят в соответствии со специальными положениями об организации работ по охране труда, сбережению природных ресурсов и мер безопасности при использовании техники. Законодательными и нормативными документами установлен порядок организации систематического обучения персонала охране труда. Обязательным является проведение вводного инструктажа поступающих на работу лиц, инструктаж на рабочем месте.

Ответственность за организацию и общее состояние охраны труда на производстве и при выполнении механизированных сельскохозяйственных работ возлагается на главного инженера предприятия. Руководители хозяйств назначают приказом ответственных на производственных участках за организацию работ и использование машин из числа бригадиров, механиков и агрономов. Руководители производственных подразделений на своих участках работы контролируют исправность техники и инструментов, инструктируют каждого рабочего о безопасных методах работы и мерах охраны труда на рабочих местах. Трактористов и рабочих, занятых на механизированных работах, инструктируют о безопасных методах работы в соответствии с действующими нормативами, инструкциями и правилами техники безопасности.

Ответственность за охрану труда, технику безопасности и выполнение всех требований при проведении работ с использованием средств химизации возлагается на руководителей хозяйств и организаций, их применяющих.

Все работы по химической защите растений осуществляются под руководством специалиста по защите растений. Персонал, непосредственно выполняющий работы по химической защите растений, подбирается из числа лиц, имеющих специальную курсовую подготовку или опыт работы с пестицидами, и закрепляется для этих работ на весь сезон.

Работники специализированных бригад и звеньев, выполняющих работы с пестицидами и минеральными удобрениями, должны ежегодно проходить медицинское освидетельствование и инструктаж по правилам техники безопасности.

К работе с пестицидами и минеральными удобрениями не допускаются дети и подростки до 18 лет, беременные и кормящие грудью женщины, а также лица, имеющие медицинские противопоказания.

Во время работ с пестицидами и удобрениями запрещается принимать пищу, снимать средства индивидуальной защиты, курить. Это допускается только во время отдыха на специальной площадке. Площадка должна быть расположена не ближе 200 м от места работы с наветренной стороны и оборудована бочками с питьевой водой, шкафами для хранения индивидуальных средств защиты; душевыми, аптечкой и медикаментами для оказания до врачебной помощи.

Основные условия безопасной работы механизаторов и вспомогательных рабочих таковы: организация в хозяйствах рационального и безопасного режима труда рабочих, закрепление техники за механизаторами, внедрение в хозяйствах планово-предупредительной системы технического обслуживания, повышение квалификации механизаторов, обеспечение рабочих спецодеждой и индивидуальными средствами зашиты и др.

7. Противопожарные мероприятия и охрана природы

Массивы хлебов перед уборкой необходимо разбить на участки, площадью не более 50 га каждый и -ограничить их прокосами шириной 8 м. Вдоль прокоса, по его середине, нужно пропахать полосу шириной не менее 4 м. Хлебные поля, прилегающие к лесным массивам и дорогам необходимо опахать полосой, ширина которой не менее 2 м.

Запрещается курить около хлебных массивов, скирд сена, соломы, а также при работе на уборочных машинах.

Тракторы, зерноуборочные комбайны и другие самоходные машины представляют опасность в пожарном отношении. Причинами возникновения пожаров и загорания, при эксплуатации машин могут быть искры из выпускных труб двигателей, тепловыделения за счет сил трения, искры механического происхождения, неисправности в системе электрооборудования, попадания топлива на нагретые поверхности, воспламенение соломистой массы, намотавшейся на вращающиеся валы, курение и др.

Основными неисправностями, создающими пожарную опасность при эксплуатации сельскохозяйственной техники и различных уборочных агрегатов, являются:

- поломка муфты сцепления коробки передач;

- обрыв штока подборщика и зуба барабана;

- неисправность системы питания и зажигания, что приводит к перегреву двигателя;

- подтекание топлива или масла в местах сообщения топливопроводов и бака и в соединениях картера с блоком двигателя;

- разлив топлива при заправке топливных баков;

- трение тормозной ленты о тормозной барабан комбайна;

- трение зубьев соломонабивателя о металлическую стенку комбайна;

- перекосы и смещение подшипников, их нагрев вследствие неправильной установки или механического повреждения валов, а также нарушение условий смазки;

- сквозное прогорание корпуса искрогасителя или неправильная его установка на выхлопную трубу;

- прогорание прокладок в местах соединения выхлопной трубы с патрубком и коллектора с блоком двигателя, а также глушителя с выхлопной трубой, через которые вылетают искры.

Кроме того, причинами пожара могут быть:

- искрение, возникающее при замыкании клемм аккумуляторов, установка провода высокого напряжения на запальные свечи "на разрыв" или срыв провода высокого напряжения с контакта запальной свечи;

- попадание соломистой массы на нагретый коллектор двигателей комбайнов, тракторов при работе их без капотов и боковых щитков;

- неосторожное обращение с огнем при ремонте комбайна или при его техническом обслуживании.

Комбайны, тракторы и автомобили можно допускать к уборке урожая только после проверки надежности средств пожаротушения и тщательной регулировки систем зажигания и питания.

Заправляют комбайны и устанавливают на стоянку в нерабочее время только на специальной, очищенной от стерни и сухой травы, опаханной площадке. На стоянке комбайны располагают не ближе 80 м от жилых помещений и хлебных массивов. На ночь их ставят на расстоянии не менее 10 м один от того.

Заправляют комбайны на загоне только в исключительных случаях и только закрытым способом. Запрещается использовать ведра, лейки и другой инвентарь, который не обеспечивает закрытую заправку.

Сварку на загоне можно проводить лишь в случае крайней необходимости. При этом участки следует очищать от стерни и подстилать брезент.

Систематически очищать комбайн, особенно двигатель и электропроводку от соломы, половы, пыли и масла. Валы приемных и отбойных битеров, отражателей, плавающих транспортеров нужно очищать не реже одного раза в смену. Следить за исправностью успокоителей цепей. Для тушения пожара менять огнетушители, кошму, песок, брезент и т.п.

8. Экономический анализ

Для определения экономической эффективности внедрения в производство конструктивной разработки необходимо рассчитать затраты на изготовление.

Определяем эксплуатационные затраты на единицу работы (Смелов А.П.)

З_э=З+А+Р+Г (9.1)

где З - заработная плата обслуживающего персонала, руб.;

А - амортизационные отчисления машин, руб.;

Р - затраты ремонтных работ, руб./га;

Г - затраты на горюче-смазочные материалы, руб.

Расходы по слагаемым эксплуатационным затратам рассчитываем по следующим формулам.

Заработная плата рассчитывается по формуле:

(9.2)

где К_д - коэффициент дополнительной оплаты, К_д=1,03;

Т_с - тарифная ставка по разрядам, Т_с=12,5 руб.;

W_ч - часовая производительность машины, W_ч=0.49 га/ч,

Т_см - коэффициент использованного времени смены, Т_см=0,85.

Заработная плата на разработку новой игольчатой бороны.

руб.

Тогда на базовом игольчатом бороне

руб.

Балансовая стоимость игольчатой бороны

Б_с=15000 руб.

Балансовая стоимость на разработку новой игольчатой бороны:

Б_ус = Б_с+С_од+С_пд+С_сб+С_оп, (9.3)

где С_од - стоимость изготовления оригинальных деталей (валы, втулки и т.д.), руб;

С_пд - стоимость покупных деталей, изделий по прейскуранту, руб;

С_сб - заработная плата рабочих занятых на сборке, руб;

С_он - общепроизводственные накладные расходы на реконструкцию, руб.

Стоимость изготовления оригинальных деталей определяем из выражения:

С_од=С_пр.п+С_м, (9.4)

где С_пр.п - заработная плата рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей, руб;

С_м - стоимость материала заготовок для изготовления оригинальных деталей, руб.

Полная заработная плата рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей рассчитывается по формуле:

С_пр.п=С_пр+C_д+С_соц, (9.5)

где С_пр - заработная плата рабочих занятых на изготовлении оригинальных деталей, руб;

C_д-дополнительная заработная плата, руб;

С_соц-начисления по социальному страхованию, руб.

Заработная плата рабочих занятых на изготовлении оригинальных деталей определяется по формуле:

С_пр=t_1*С_ч*К_t*n, (9.6)

где t₁ средняя трудоемкость на изготовление отдельных оригинальных изделий, чел. - час, t₁=3,5 чел.ч.,

С_ч - часовая ставка рабочих по среднему разряду, руб,

С_ч=16,27 руб.,

К_t - коэффициент, учитывающий дополнительную оплату к основной заработной плате, K_t=1,39

n - количество деталей, шт., n=5

С_пр=3,516,271,395=395,76 руб.

Дополнительная заработная плата:

C_{д 1}=(5...12)_*С_пр.н/100 (9.7)

С_{д 1}=10395,76/100=39,57 руб.

Начисляется по социальному страхованию:

С_{соц 1}=1,38_*(С_пр.н+С_{д 1})/100 (9.8)

С_{соц 1}=1,38(395,76+39,57)/100=6 руб.

Отсюда полная заработная плата на изготовление единицы детали составит:

С_пр=395,76+39,57+6=441,52 руб.

Стоимость материала заготовок для изготовления оригинальных деталей определяем по формуле:

С_м=Ц_1*Q_з, (9.9)

где Ц₁ - цена 1 кг материала заготовки, руб, Ц₁=10 руб/кг;

Q_з - масса заготовки, кг, Q_з=18 кг.

С_м=1018=180 руб.

С_од=59,21180=1065,78 руб.

Цены покупных изделий и деталей по прейскуранту составляет

С_пд=1649,5 руб

Заработную плату рабочих, занятых на сборке конструкции рассчитываем по формуле:

С_сбп=С_сб+С_дсб+С_{соц сб} (9.10)

С_сб=Т_сб*С_ч*k_t, (9.11)

где T_сб - нормативная трудоемкость на сборку конструкции, чел.ч.;

Т_сб=К_с*?t_сб, (9.12)

где К_с - коэффициент, учитывающий соотношение между полным и

оперативным временем сборки, К_с=1,08;

t_сб - трудоемкость сборки составных частей конструкции, чел.-ч,

t_сб=26 чел.-ч.

Т_сб=1,0826=28,08 чел.-ч.

C_cб=28,0816,720,39=652,6 руб

Дополнительная заработная плата:

С_д.сб=(5...12)_*С_сб/100 (9.13)

С_д.сб=10652,6/100=65,26 руб.

Начисления по социальному страхованию:

С_{соц сб}=1,38_*(С_сб+С_дсб)/100 (9.14)

С_{соц сб}=1,38(652,6+65,26)/100=9,9 руб.

Полная заработная плата:

С_сб.п=652,6+65,26+9,9=727,76 руб.

Общепроизводственные накладные расходы на изготовление или реконструкцию определяем по формуле:

С_оп=С_пр'_*К_оп/100, (9.15)

где С_пр' - основная заработная плата рабочих, участвующих в изготовлении конструкции, руб;

К_оп - коэффициент общепроизводственных расходов, К_оп=65%

С_пр'=С_{пр 1}+С_сб=395,76+652,6=1048,36 руб.

С_оп=2972,265/100=1931,9 руб.

Затраты на изготовление и сборку:

Тогда балансовая стоимость на новой игольчатой бороне составит:

Б_ус=15000+441,52+1649,5+652,6+1048,36=18792 руб.

Затраты на разработку новой игольчатой бороны определяется по формуле:

К=Б_ус-Б_с (9.16)

К=18792-15000=3792руб.

Амортизационные отчисление на единицу обрабатываемой площади равны:

А= (9.17)

где Н=12% - общая норма отчислений;

Т_ср - годовая фактическая загрузка машины, Т_ср=300 ч.

Для игольчатой бороны:

руб.

руб.

Для ремонтных работ затраты рассчитываются по тем же формулам, что и амортизационные отчисления.

Общая норма отчислений Н=18

руб.

руб.

Для расчета расхода топлива на единицу комплексной стоимости, стоимости топлива и смазочных материалов составлена и использована формула:

Г=К_*G_т,

где К - расход топлива на единицу работы, К=13,137;

G_т - комплексная стоимость, руб, G_т=18.

Г=13,13718=236,47 руб.

Итого эксплуатационных затрат на разработку оборотного плуга:

руб.

руб.

Э=275,7-260,7=15 руб./га.

Экономия по площади поля 100 га.

Э_г=Э_*100=15100=15000 руб.

Срок окупаемости:

года.

Список литературы

1. Мацепуро М.Е., К вопросу обоснования направления механизации земледелия нечерноземной зоны страны. Труды (ЦНИИМЭСХ), 1963, том 1

2. Точицкий А.А., Костюков П.П. Механизацию обработки почвы и посева - на современный уровень. Агропанорама, 1997, №3.

3. Казаков Г.И. Агрофизические показатели плодородия почвы как научные основы ее обработки. В сборнике научных трудов "Ресурсосберегающие системы обработки почвы". М. - Агропромиздат, 1990.

4. Дроздов, Кузнецов, Зайцев. Почвообрабатывающие комбинированные машины и агрегаты. М.: - Агропромиздат, 1988.

5. Л.П. Кормановский, Н.К. Мазитов, Н.Т. Леонтьев, В.Р. Алфеев. Энергосберегающий комплекс унифицированных многофункциональных блочно-модульных культиваторов // Техника и оборудование для села. № 8, 2001.

6. Шило И.Н., Дашков В.Н. Ресурсосберегающие технологии сельскохозяйственного производства. - Минск.: БГАТУ, 2003. - 183 с.

Размещено на Allbest.ru