Расчет и обоснование основных параметров машины и ее рабочего оборудования в связи с усовершенствованием рабочего оборудования корчевателя ДП-2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

корчеватель машина сельскохозяйственный

Значение машин в сельском хозяйстве и обоснование усовершенствования конструкции элементов рабочего оборудования бульдозеров - рыхлителей в условиях сельскохозяйственного комплекса

Основным назначением сельскохозяйственных машин для специальных работ таких как уборка камней и растительных остатков и лесонасаждений является увеличение производительности и облегчение труда рабочих, занятых на очистке полей и при их эксплуатации, а также повышение качества выполняемых работ и снижение их стоимости.

Современное сельское хозяйство состоит из ряда сложных взаимозависимых технологических процессов, для выполнения которых требуется большое количество машин различного назначения.

Общие сведения, основные понятия и показатели работы СХМ:

Сельскохозяйственная машина - агрегат или несколько агрегатов, оборудованных одним или несколькими рабочими органами для выполнения одной или нескольких операций технологического процесса сельскохозяйственного назначения в соответствии с производственными требованиями при минимальных затратах.

Основными элементами машины являются: рабочий орган, силовое оборудование, передаточные устройства, система управления, ходовое оборудование, поворотная и неповоротная рамы.

Рабочий орган - предназначен для выполнения рабочих операций (отвал бульдозера, ковш скрепера, экскаватора и т.п.).

Силовое оборудование - часть машины, которая вырабатывает энергию для привода в движение всех механизмов.

Передаточные устройства (трансмиссии) - трансформируют энергию от источника к рабочему органу. Обеспечивают отбор мощности для привода всех механизмов машины.

Система управления - предназначена для управления и регулирования работы, силового оборудования, рабочего органа и отдельных устройств.

Ходовая часть - служит для передвижения машины и передачи нагрузок от собственного веса в усилий, создаваемых рабочим органом.

Основными конструктивно - эксплуатационными показателями машин являются: производительность, маневренность, проходимость и устойчивость.

Назначение и классификация корчевателей

Корчеватель - машина для подготовительных работ, состоящая из базового тягача (трактора), навесного оборудования, предназначенного для корчевки пней, расчистки площадок под поля от корней и камней-валунов, уборки стволов и кустарника, срезанных кусторезом, сгребания валежника и сучьев.

Классификация корчевателей

Корчеватели классифицируют по назначению, конструкции и расположению рабочего органа и по конструкциям системы управления рабочим органом.

По назначению делятся на:

1. Корчеватели-собиратели;

2. Корчеватели - погрузчики;

3. Корчевательные агрегаты.

По конструкции и расположению рабочего органа различают корчеватели с передней навеской и корчеватели с задней навеской.

По конструкции системы управления различают корчеватели с канатно-блочной и гидравлической системой.

Рабочим органом корчевателя с передним расположением рабочего оборудования является отвал, состоящий из изогнутых зубьев. Монтируется отвал на толкающей универсальной раме охватывающего типа. Установка отвала на толкающей раме бывает двоякого типа: жесткая и с возможностью поворота относительно рамы в в вертикальной плоскости.

У корчевателей с задней навеской рабочего органа отвал монтируется на заднем мосту трактора и состоит из вертикальной стойки, трапециевидной толкающей рамы и двух массивных двуплечих рычагов-клыков, которые жестко связаны между собой на общей оси толкающей рамы и могут поворачиваться при помощи канатно-блочной и гидравлической системы в процессе работы.

Для очистки территорий в условиях лесного комплекса корчеватели имеют первостепенное значение, и любое лесопромышленное предприятие имеет на вооружении, как правило, 1-2 единицы этих машин.



1. Анализ существующих конструкций корчевателей с передним расположением рабочего органа и дорожно-строительных агрегатов.

КОРЧЕВАТЕЛЬ ДП-25 (Т-130Г-1). МОЩНОСТЬЮ 130 л.с (96 кВт).

Навесное оборудование имеет основные узлы: универсальная рама, отвал с зубьями (4 шт.) и гидропривод (рис.1). Рама сварная, коробчатого сечения, подковообразной формы. К переднему торцу толкающих брусков приварена сферическая головка для присоединения к раме. Отвал выполнен в виде балки коробчатого сечения, в которую вварены 4 литых башмака. В башмаки вставлены и закреплены зубья. Они могут заглубляться в почву до 40 см. Ширина захвата 1400 мм.

Рис.1. Общий вид корчевателя ДП-25:

1 - универсальная рама; 2 - отвал; 3 - гидроцилиндры; 4 - базовый трактор (шасси).

Корчеватель рекомендуется использовать для корчевки пней, камней и транспортирования их на небольшие расстояния. Производительность при корчевке до 45 шт/ч.

КОРЧЕВАТЕЛЬ - СОБИРАТЕЛЬ ДП-8А (Д-608).

МОЩНОСТЬЮ 75 л.с (55 кВт).

Корчеватель-собиратель ДП-8А (Д-608) агрегатируется с трактором ДТ-75Б и состоит из толкающей и поворотной корчующей рам, соединенных между собой шарнирно, что позволяет в процессе работы менять угол атаки зубьев. Рабочими органами машины являются б зубьев, установленных на поворотной раме (рис.2).

Рис.2. Общий вид корчевателя-собирателя ДП-8А:

1 - универсальная рама; 2 - отвал с зубьями; 3 - гидроцилиндры.

При корчевании используют только 4 внутренних зуба, а 2 крайних закрепляются в верхнем положении, при этом ширина захвата корчевателя 0,95 м, а собирателя 1,94 м. Машина предназначена для корчевания кустарника, пней диаметром до 30 см, камней массой до 3 т и сгребания их в валы на осваиваемых болотах.

ДП-8А может быть использован в качестве бульдозера, если вместо корчующей рамы навесить отвал с шириной захвата 2,83 м. Производительность корчевания кустарника 0,2 га/ч, пней 25... 30 шт./ч.

КОРЧЕВАТЕЛЬ - СОБИРАТЕЛЬ Д-695А (МП-2А).

МОЩНОСТЬЮ 108 л.с. (80 кВт).

Корчеватель-собиратель Д-695А (МП-2А) предназначен для корчевки пней и кустарниковой растительности, а также перемещения камней до 3 т. На болотистых грунтах корчуют пни диаметром до 40 см, а на минеральных грунтах до 50 см. Крупные камни массой более 3 т перемещаются толканием. Корчеватель состоит из отвала, гидроцилиндра поворота, отвала, толкающей рамы, уширителей (рис.3).

Рис.3. Общий вид корчевателя-собирателя ДП-8А:

1 - пень дерева; 2 - отвал с зубьями; 3,4 - гидроцилиндры; 5 - противовес; 6 - толкательная рама; 7 - нижняя балка; 8 - корчевальный клык.

К нижней части отвала крепятся 5 клыков. При сборе пней и сгребании кустарника с обеих сторон отвала болтами крепятся уширители из сварных рам с двумя клыками. Корчеватель с гидроуправляемыми клыками позволяет увеличить усилие при корчевании пней и камней. Крупные камни и пни можно корчевать комбинированным способом: сочетание толкающего и поворотного усилий рабочего органа. Ширина захвата корчевателя 2380 мм, корчевателя-собирателя 3550 мм. Заглубление клыков 640 мм.

Производительность при корчевании пней на торфяных грунтах 59 шт./ч, на минеральных до 42 шт./ч. Производительность при корчевании и сгребании кустарника при наличии пней до 0,18 га/ч, уширенным отвалом 0,25 га/ч. Давление на грунт 0,037 МПа.

КОРЧЕВАТЕЛЬ - СОБИРАТЕЛЬ ДП-3 (Д-513А).

МОЩНОСТЬЮ 108 л.с (80 кВт).

Корчеватель ДП-3 (Д-513А) рекомендуется использовать для корчевки пней, камней и транспортирования их на небольшие расстояния. Агрегатируется оборудование корчевателя ДП-3 с гусеничным трактором Т-100МГП. Навесное оборудование состоит из универсальной рамы и сменного оборудования - отвала с зубьями (рис.4). Управление отвалом осуществляется с помощью гидроцилиндров. На отвале вварены литые башмаки, в которые на расстоянии 440 мм друг от друга вставляют и закрепляют 4 зуба. Они могут заглубляться в почву до 40 см. Работа корчевателя ДП-3 основана на принципе сдвигания пня толкающим усилием трактора. За один прием корчеватель корчует пни диаметром 25...30 см, а более крупные за несколько приемов. Производительность при корчевке пней диаметром 30 см до 35 шт.

Рис.4. Корчеватель ДП-3:

1 - гидроцилиндр; 2 - универсальная толкающая рама; 3 - отвал с зубьями.

КОРЧЕВАТЕЛЬ - СОБИРАТЕЛЬ ДП-2.

МОЩНОСТЬЮ 108 л.с (80 кВт).

Конструкции корчевателя ДП-2, установленного на тракторе Т-100М, и корчевателя ДП-3, смонтированного на базе трактора Т-10ОМГП, показаны на рис. 4 и 5. Конструкция рабочего органа обоих корчевателей идентична и отличается системой привода рабочего органа в рабочее положение. Корчеватель ДП-2 имеет канатный привод рабочего органа, включающий приводную лебедку, систему блоков, универсальную раму 8 и отвал с зубьями. В конструкции корчевателя ДП-3 отсутствуют приводная лебедка и система блоков, так как подъем и опускание рабочего органа, смонтированного так же на универсальной раме, осуществляются гидроцилиндрами.

Рис.5. Корчеватель - собиратель ДП-2:

1 - приводная лебедка; 2 - передняя стойка; 3 - неподвижная обойма полиспаста; 4 - канат; 5 - обойма направляющего блока; 6 - подвижная обойма полиспаста; 7 - отвал с зубьями; 8 - универсальная рама.

Корчеватели типа ДП-2 могут выкорчевывать пни диаметром до 400 мм.

Техническая характеристика анализируемых машин приведена в табл.1.

Таблица.1 - Технико - эксплуатационная характеристика корчевателей и корчевателей-собирателей

Наименование показателей	Ед. изм	Марки корчевателей и корчевателей-собирателей
		ДП-25	ДП-8А	Д-695А	ДП-3	ДП-2
1	2	3	4	5	6	7
Базовое шасси	-	Т-100МГП	ДТ-75Б	Т-100МГП	Т-100МГП	Т-100М
Ширина захвата	мм	1400	2170	2380	1380	1380
Мощность	кВт	96	55	80	80	80
Число зубьев	шт	4	3	5	4	4
Расстояние между зубьями	мм	400	510	440	440	460
Заглубление раб.органа	мм	400	510	640	400	400
Привод раб.органа	-	гидравлическая	Канатно-блочная
Высота отвала	мм	1290	1350	1350	1250	1250
Длина отвала	мм	450	510	640	1500	1500
Габаритные размеры: - длина; - ширина; -высота	мм мм мм	5620 3100 3150	5050 2752 2300	7680 3900 2240	5610 3060 3040	5610 3000 3059
Масса	кг	16100	10215	17600	13280	13400

Вывод: На основании результата анализа конструкций и технико-эксплуатационных параметров корчевателей можно сделать вывод, что в сельском хозяйстве в условиях лесного комплекса наиболее распространённым и оптимальным является модель ДП-2. Проведя анализ и выявив основные его достоинства и недостатки, предлагаю разработку мер по совершенствованию конструкции рабочего оборудования-отвала с зубьями.



2. Расчет и обоснование основных параметров машины и ее рабочего оборудования в связи с усовершенствованием рабочего оборудования корчевателя ДП-2

Исходные данные:

· Базовое шасси - гусеничный трактор Т-100М;

· Мощность силового оборудования - 80 кВт (108 л.с);

· Число корчующих зубьев- 4 шт;

· Расстояние между зубьями - 460 мм;

· Максимальное заглубление зубьев-450 мм;

· Система управления - гидравлическая;

· Порода - сосна.

2.1 Расчет и обоснование основных параметров корчевателя и его рабочего оборудования - отвала с зубьями.

Сцепная масса корчевателя:

где - масса базового шасси (трактора), [3];

- масса всего навесного оборудования, т;

- коэффициент использования массы машины по сцеплению,

[3].

Масса всего навесного оборудования:

Номинальная сила тяги по мощности двигателя:

где - мощность двигателя, (задание);

- КПД механической трансмиссии, [3];

- рабочая скорость на первой передаче, [1];

Номинальная сила тяги по условию сцепления:

где

- коэффициент сцепления движителя машины, [2].

Для дальнейших расчетов принимаем наибольшее значение силы тяги, т.е

Предположим, что расстояние до центра тяжести корчевателя от оси ведущей звездочки гусеницы - (рис.6). Из данной схемы опрделяется расстояние до линии действия горизонтальной составляющей усилия резания от опорной поверхности.

где - высота отвала, (табл.1).

Тогда координата центра давления корчевателя на грунт в общем случае определяется как:

где -горизонтальная реакция грунта, кН;

- вертикальная составляющая, кН.

Горизонтальная реакция грунта:

Вертикальная составляющая:

Расчетная схема корчевателя представлена на рис.6.

Рис.6. Расчетная схема корчевателя ДП-2.



3. Тяговый расчет корчевателя

При работе корчевателя ДП-2 на него действуют такие сопротивления: сопротивление при рыхлении грунта и разрушении корневой системы; - сопротивление волочению пней, корневой системы, кустарника перед рабочим оборудованием; - сопротивление перемещению базового шасси с навесным оборудованием; - сопротивление при корчевке пней.

Сопротивление при рыхлении грунта и разрушении корневой системы:

где - коэффициент удельного сопротивления грунта рыхлению, т.к. незначительное содержание корней, то [7];

- ширина захвата, ;

- глубина рыхления, ;

- коэффициент неполноты рыхления, [7].

Сопротивление волочению пней, корневой системы, кустарника перед рабочим оборудованием:

где - сила тяжести перемещаемого перед отвалом груза,

;

- коэффициент сопротивления перемещению груза, [7];

- коэффициент, учитывающий одновременную корчевку и вычесывание корневой системы, [7].

Сопротивление перемещению базового шасси с навесным оборудованием:

где - коэффициент сопротивления перемещению, [2];

Сопротивление при корчевке пней, [7].

Определим суммарное значение всех сопротивлений:

Определим потребную мощность двигателя машины для выполнения земляных работ в заданных условиях:

Коэффициент использования по мощности двигателя:

Как видно из тягового расчета корчевателя, можно сказать, что по мощности двигателя базового шасси машина пригодна для выполнения подготовительных работ в заданных условиях.

4. Силовые и прочностные расчеты элементов конструкций рабочего оборудования

4.1. Силовой расчет машины и кинематический расчет канатно-блочной системы принудительного заглубления отвала с зубьями.

Определение действующих усилий на машину ведут для трех расчетных случаев:

I - ый случай:

В период заглубления отвала в процессе движения базовый трактор взвешивается на отвале (реакция ), тогда:

Суммарную жесткость навесного оборудования определяем по формуле:

где - жесткость препятствия, [2];

- жесткость системы навесного оборудования, [2].

Рабочая скорость трактора Т-100М принимается по тех. характеристике [1] и равна - .

II - ой случай:

В период заглубления отвала в процессе движения базовый трактор взвешивается на отвале (реакция ), тогда:

где - расстояние от режущей кромки ножа до оси передней ведомой звездочки, (рис.6).

III - ий случай:

Определяется в процессе буксования гусениц корчевателя. Препятствие - кирпичный фундамент, его коэффициент жесткости [3].

Два первых случая можно отнести к действию постоянных или случайных нагрузок, третий - к действию аварийных.

Наибольшее усилие на штанге данного механизма принудительного заглубления отвала (рис.7) определяется соотношением плеч действия сил и относительно точки О для первого случая нагружения:

Для наилучшей реализации этого усилия запроектируем четырехкратный полиспаст. Усилие на одной ветви каната которого:

Для процесса выглубления отвала (случай II):

В однобарабанной лебедке привода рабочего оборудования базового трактора Т-100М применяется стальной канат диаметром 13,5 мм с разрывным усилием а наибольшее тяговое усилие лебедки тогда коэффициент запаса прочности будет равен:

Для работы лебедки в аварийной ситуации (случай II) канат должен иметь разрывное усилие:

Так как разрывное усилие канат в аварийной ситуации выше принятого ранее усилия, то следует принять стальной канат диаметром 14 мм марки 10,5-57 ГОСТ 7668-80 с разрывным усилие 100 кН, тогда запасы прочности для первого случая: для аварийного - 4,4.

Принимая окружную скорость на барабане лебедки - , получим скорость опускания - подъема отвала в созданной системе:

Что считается вполне допустимым.

Конструкцию штанги механизма заглубления отвала принимаем коробчатого сечения из двух швеллеров №10, усиленных стальными полосками толщиной 7 мм.

Так как суммарная толщина каждой стенки приблизительно равна 10 см [3], момент сопротивления сечения относительно оси равен:

Площадь сечения:

Наибольший изгибающий момент:

Суммарное напряжение:

Данное напряжение допустимо для штанги, поэтому в качестве материала для него выбираем сталь Ст. 3.

Расчетная схема корчевателя для II случая представлена на рис.7.

Рис.7. Расчетная схема корчевателя ДП-2 для II-ого случая нагружения.

Вывод: На основании выполненных расчетов на прочность вычерчивается рабочее оборудование корчевателя ДП-2. Оборудование представлено в приложении 1.



5. Описание способов последовательности и технологии, производства работ корчевателем с обеспечением безопасности их выполнения при корчевке пней сосны и сплошной раскорчевке площадей под подготовку на основную обработку.

Сельскохозяйственную полосу, отведенную для обустройства полей, расчищают от древесных остатков, пней, кустарников и валунов перед применением землеройно-транспортных машин. Корчевку иней и удаление кустарника мелколесья, бурелома и снеголома надо производить обязательно на участках размещения мелких выемок, канав резервов и насыпей высотой до 0,5 м.

Расчистка отведенной полосы корчевателями производится за счет выполнения двух видов работ: корчевки пней и валунов при индивидуальной обработке каждого объекта на отдельном участке; сплошной корчевки отведенного участка по определенной технологической схеме работы корчевателя в зависимости от конкретных условий его работы.

Рабочий цикл корчевателя на корчевке пней (валунов) состоит из следующих операций (элементов): подъезда машины к пню, заглубления корчующих зубьев машины под пень, непосредственной корчевки (выдергивание, сдвига) пня и транспортирования пней и древесных остатков за пределы отведенной полосы к месту укладки. При этом основные операции цикла - заглубление корчующих зубьев и непосредственное корчевание пней, как правило, выполняются на первой передаче работы двигателя машины, транспортирование выкорчеванных пней и древесных отходов перед отвалом может производиться машиной на второй и даже третьей передаче.

В зависимости от особенностей конструкции рабочего органа корчевателя индивидуальная корчевка пней может производиться двумя способами:

- толкающим усилием машины способом сдвига горизонтально направленным усилием корчевателя с передним расположением рабочего органа (рис. 8, a);

- выдёргивающим вертикально направленным усилием при повороте корчующих звеньев в вертикальной плоскости для корчевателей с задним расположением рабочего органа (рис. 8, б).

При отсутствии на отведенном участке пней и валунов диаметром, требующим индивидуальной обработки (корчевки) или после проведения последней, корчевку (вычесывание корневых систем) можно выполнять при движении машины корчевателя на «проход», т.е. при постоянном движении машины по определенной технологической схеме и манипулировании рабочим органом (подъ?м и опускание) при наличии непрерывно действующих горизонтально и вертикально направленных усилий (рис. 8,в).

Рис. 8. Способы корчёвки пней с разным расположением корчующего рабочего оборудования:

а - толкающим усилием; б - выдергивающим усилием;

в - движением «напроход».

Так как у данного корчевателя рабочее оборудование расположено впереди, то выбираем способ корчевки пней сосны толкающим усилием машины, способом сдвига горизонтально направленным усилием

В зависимости от конкретных условий работы на данном участке (захватке), т.е. в зависимости от густоты древесных насаждений и размеров отведенных участков под сплошную корчевку могут применяться три технологические схемы работы корчевателей:

- фигурная схема с петлевым поворотом в конце гона (участка) захватки при длине его в пределах 100…150 м и незначительной густоте насаждения (рис. 9, а);

- схема разработки (сплошной корчевки) параллельными полосами при длине участков (захваток) в пределах 50…100 м и средней густоте насаждения (рис. 9, б);

- схема разработки (сплошной корчевки) параллельными полосами с укороченной длиной гона при длине участка (захватки) 150…200 м и большей густоте насаждения (рис. 9, в).

Рис. 9. Технологические схемы разработки (сплошной раскорчевки) отведенных участков (захваток) корчевателями:

1 - вал древесных остатков; 2 - заезд машины на отведенный участок; 3 - рабочие ходы; 4 - задний ход на повороте; 5 - заезд на загонку

а - фигурная с петлевым поворотом в конце гона; б - параллельными полосами; в - параллельными полосами с укороченной длиной гона.

Согласно индивидуальному заданию источника [7], работы корчевателям ДП-2 производятся при незначительной густоте насаждений сосны при длине участка - 150 м, а это означает, что для работ принимаем фигурную схему с петлевым поворотом в конце гона (участка).

Данная схема представлена рис.10.

Рис.10. Принятая фигурная технологическая схема с петлевым поворотом в конце участка (гона).

5.1 Техника безопасности при корчевке пней и эксплуатации машины.

При подготовке к работе общими операциями для всех машин являются: внешний осмотр, очистка от грязи и посторонних предметов, осмотр технического состояния и заточка режущих рабочих органов, проверка и подтяжка болтовых соединений, опробование работы навесных систем трактора, смазывание трущихся деталей.

Корчевка пней не разрешается: ближе 50 м от стены леса и единичных деревьев; при ливневых дождях, грозе и снегопадах.

При корчевке пней территория в радиусе 50 м считается опасной зоной. На границах опасной зоны, пешеходных тропах и дорогах, пересекающих расчищаемый участок, должны быть установлены знаки безопасности, запрещающие проход и проезд по территории участка, а также указатели его обхода и объезда.

При корчевке пней в густых молодняках, затрудняющих видимость из кабины трактора, необходимо предварительно обозначить вешками расчищаемую полосу и корчеватель наводить на пень, обозначенный вешкой или флажком.

Удалять тонкие деревья и корни, попавшие в гусеницы или другие места трактора, следует после остановки двигателя и при опущенном на землю рабочем органе.

При корчевке пней и валунов корчевателями необходимо: направлять корчеватель на пень среднем зубом; заглублять зубья в землю на расстоянии 1,5 м до пня; корчевать пни диаметром от 40 до 60 см с предварительным обрывом боковых корней; пни диаметром свыше 60 см раскалывать предварительно средним зубом и корчевать в два-четыре захода трактора.

При одновременной работе двух агрегатов расстояние между ними должно быть не менее 60 м.

При расчистке участков с наклонным и искривленным кустарником работу проводить со стороны, противоположной наклону.

На слабых грунтах (осушенных болотах, сильно увлажненных почвах) работа машины разрешается только после промерзания грунта.

Регулировку, наладку, устранение поломок можно проводить только при заглушённом двигателе трактора. При этом рабочий орган должен быть опущен на землю или на надежную подставку (пень, бревно).



6. Расчет эксплуатационной производительности на корчевке пней сосны и сплошной раскорчевки площадей.

Согласно заданию, требуется произвести индивидуальную корчевку пней сосны или валуна диаметром 0,4 м и сплошную раскорчевку площадей под строительство лесовозных и магистральных дорог, зданий, сооружений.

Определим производительности корчевателя ДП-2 на указанных операциях:

- При индивидуальной корчевке:

где - продолжительность рабочей смены, [7];

- подготовительно - заключительное время, [7];

- время цикла, мин.

Время цикла:

где - время подъезда машины к пню, мин [7];

- время заглубления корчующих зубьев под пень, мин [7];

- время на корчевание пня, мин [7];

- время на транспортировку пня к месту укладывания, мин.

Время на транспортировку пня к месту укладывания:

где - среднее расстояние перемещения от пня к пню, [7];

- средняя длина гона на участке, [7];

- скорость на первой передаче,

- При сплошной раскорчевке площадей:

где - коэффициент использования рабочего времени, [7];

- число поворотов машины в конце участка, [7];

- время на один поворот, [7];

- рабочая скорость,

- ширина захвата, (табл.1);

- число проходов по одному и тому же месту, [7].

После определения производительностей определяют объем этих работ. Так количество пней при индивидуальной корчевке определяется по формуле:

где - густота насаждения, [7];

- площадь участка, [7];

- наличие пней большого диаметра, [7].

Объем работ по сплошной корчевке равен площади участка,

Зная объем работ по двум типам корчевки, можно установить общее число машинно-смен работы:

Общее количество машин при работе в одну смену равно 3 ед.

Проведем анализ производительности корчевателя при двух способах корчевки и по его результатам составим графики зависимостей:

При этом изменим параметры: - для индивидуальной корчевки пней.

Для сплошной корчевки изменим ширину захватки: Так же изменим рабочую скорость в пределах 0,18-0,22 м/с и число проходов по одному месту - 1-3.

Индивидуальная корчевка пней:

График зависимости представлен на рис.11.

Рис.11. График зависимости

При сплошной корчевке:

График зависимости представлен на рис.12.

Рис.11. График зависимости

Вывод: на основании анализа можно сделать вывод, что при индивидуальной корчевке производительность возрастает при работе на небольших участках, а при сплошной раскорчевке возрастает при минимальных проездах по одному и тому же месту, и небольшой ширине захватки корчевателя.



7.Расчет основных технико - экономических показателей эффективности разработки конструкции корчующего оборудования.

Экономическую эффективность разработки конструкции корчующего оборудования оценивают методом сравнения новой машины с базовой по следующей методике:

· Базовый эталон -корчеватель ДП-2. Мощность двигателя - 80 кВт, число зубьев-4 шт, базовый трактор - Т-100М, максимальное заглубление зубьев-400 мм, расстояние между зубьями-460 мм, система управления - канатно-блочная, оптовая цена - 1,5 млн. руб, масса машины- 13,4 т.

Новая машина- корчеватель ДП-2: мощность двигателя - 80 кВт, число зубьев-4 шт, базовый трактор - Т-100М, максимальное заглубление зубьев-450 мм, расстояние между зубьями-460 мм, система управления - канатно-блочная, оптовая цена - 1,65 млн. руб., масса машины- 15,81 т.

Эксплуатационные показатели (производительность):

Сменная производительность базовой машины:

При индивидуальной корчевке пней:

При сплошной корчевке площадей:

· Удельные капитальные затраты:

где - заготовительная стоимость машины, руб;

- годовая производительность,

· Годовая эксплуатационная производительность:

где - установочное число рабочих дней строительного сезона, [8].

Базовой машины при индивидуальной корчевке:

Базовой машины при сплошной корчевке:

Новой машины при индивидуальной корчевке::

Новой машины при сплошной корчевке:

Удельные капитальные затраты:

Базовой машины при индивидуальной корчевке:

Новой машины при индивидуальной корчевке:

Базовой машины при сплошной корчевке:

Новой машины при сплошной корчевке:

Себестоимость разработки годового объема грунта:

где С_б - себестоимость 1 м³ разработки грунта по базовому

варианту (8,4 руб.);

С_н - себестоимость 1 м³ разработки грунта по усовершенствованному

варианту (8,0 руб.);

Q_г - годовой объем земляных работ (250 000 м³)

· Приведенные годовые затраты:

где - себестоимость единицы продукции, руб;

- отраслевой коэффициент эффективности, [2].

Базовой машины:

Новой машины:

· Годовой экономический эффект:

Результаты остальных расчетов представлены в табл.2.

Таблица 2. - технико - экономические показатели эффективности внедрения новой техники

№	Показатели	Ед. измерения	Наименование машины
			базовая	новая
1	2	3	4	5
1	Расчетная стоимость машины	Млн.руб	3,4	3,36
2	Эксплуатационная производительность: -сменная -годовая	Шт/	18/11519 180/115190	20/7679 200/76790
3	Уд. капиталовложения	Млн.руб	11,13	10,52
4	Себестоимость единицы продукции	Руб	8,4	8,0
5	Год. эконом. эффект	Руб	-	40 000
6	Срок окупаемости	Лет	4	4
7	Стоимость 1 маш/см	Руб	300	280
8	Коэфф. эффективности	-	2,3	2,3



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте были произведены мероприятия по разработке конструкции корчующего рабочего оборудования корчевателя ДП-2. Проведя анализ существующих конструкций дорожных машин данного класса, был произведен расчет основным параметров машины и его тягово-эксплуатационный, силовой и прочностной расчет.

Выбрана и обоснована фигурная технологическая схема, способ корчевки-толкающим усилием.. Определена производительность, объем работ и потребное количество корчевателей при сплошной и индивидуальной корчевке.

В технико-экономическом расчете, анализируя работу базового и нового корчевателя, видим, что сменная производительность по корчевке пней и камней выше у нового, хотя по показателям сплошной корчевке новая машина уступает предыдущей. Разработка рабочего оборудования требует наименьших капиталовложений, что позволит получить годовой экономический эффект 40 000 руб Отсюда следует что, на данной машине выгодно проводить модернизацию рабочего оборудования.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Лозовой Д.А, Покровский А.А. Землеройно - транспортные машины с/х назначения [Текст] : справочное пособие / Д.А. Лозовой, А.А. Покровский. - М.: машиностроение, 1973.- 253 с.

2. Тюрин Н.А, Бессараб Г.А, Язов В.Н. Дорожно - строительные материалы и машины [Текст] : учебник / Н.А. Тюрин, Г.А. Бессараб, В.Н. Язов. - М.: Академия, 2009. - 299 с.

3. Макеев В.Н. Дорожные и гидромелиоративные машины [Текст] : учебное пособие / В.Н. Макеев. - Воронеж, 2007. - 139 с.

4. Макеев В.Н. Курсовое и дипломное проектирование сельскохозяйственных машин [Текст] : учебное пособие / В.Н. Макеев, С.И. Сушков; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГСХА». - Воронеж, 2015. - 187 с.

5. Соколов Н.Н, Бахтин А.А. Механизация лесосушительных работ [Текст] : методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «гидротехнические мелиорации» / Н.Н. Соколов, А.А. Бахтин. - Архангельск: АГТУ, 2002.- 43с.

6. Строительные нормы и правила СНИП _III-4-80.Техника безопасности в строительстве . - М: Стройиздат, 1980. - 54 с.

7. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин [Текст] : под ред. И.П. Бородачева. - М.: Машиностроение, 1964. - 467 с.

Размещено на Allbest.ru