Диплом разработка рыхлительно вычесывающего модуля к серийному культиватору КПЭ-3.8
Конструктивная разработка проекта представляет собой самостоятельный рыхлительно – вычесывающий модуль к серийному культиватору КПЭ-3.8 широко распространенного в хозяйствах АПК. Модуль включает в себя зубовую гребенку 1, с накопителем 2, комкодробильного струнного катка 3, прикатывающий каток, формирующий мульчирующий влагосберегающий слой 4, нажимные регулировочные механизмы 5, 9 и 10, гидроцилиндр 6 и несущую раму модуля 7.
Рабочий процесс модуля заключается в вычесывании сорняков и их отдельностей из обрабатываемого слоя культиваторными лапами и подачи их в накопитель. Образовавшиеся комки в слое дробятся при их скольжении по зубовой гребенке комкодробительным катком. Подповерхностный слой уплотняется, а верхний остается в хорошо взрыхленном состоянии выполняющий роль мульчирующего слоя. Результатом качественной работы модуля считается эффективное и тщательное уничтожение сорняков путем их вычесывания из обрабатываемого слоя почвы, дробление комков до размера соответствующего агротехническим требованиям, хорошее рыхление и крошение обрабатываемого слоя почвы, формирование мульчирующего поверхностного слоя и уплотнения до требований агротехники подповерхностного слоя, слоя залегания семян.
Общий вид рыхлительно-вычесывающего модуля к серийному культиватору КПЭ-3.8
1 Анализ хозяйственной деятельности ЗАО «Здвинский» 5
2 Предпосевная обработка почвы и ее технологическая сущность 17
3 Агротехнические требования к предпосевной обработке почвы и применяемым средствам механизации 19
4 Обзор конструкций машин, орудий и приспособлений для предпосевной обработки почвы, их достоинства и недостатки 22
5 Обоснование технологии предпосевной обработки почв 34
6 Условие применения комбинированных машин и агрегатов 38
7 Основание конструктивно-технологической схемы рыхлительно-вычесывающего модуля 42
8 Устройство, процесс работы и регулировки модуля 44
9 Технологические расчеты 46
- 9.1 Расчет параметров комкодробящего катка модуля 46
- 9.2 Расчет угла установки зубовой гребенки 47
- 9.3 Анализ силового взаимодействия агрегатодробящего катка с гребенкой накопителя 49
- 9.4 Определение тягового сопротивления комбинированной машины 52
10 Конструктивные расчеты 56
- 10.1 Расчет вала комкодробящего катка 56
- 10.2 Проверочный расчет на прочность продольного бруса рамы культиватора КПЭ-3.8 60
11 Организация работы предпосевной обработки почвы 63
12 Безопасность жизнедеятельности 66
- 12.1 Охрана труда 66
- 12.2 Конструктивное обоснование проекта 67
- 12.3 Общие требования безопасности 68
- 12.4 Экологическая безопасность 70
13 Технико-экономическое обоснование 73
- 13.1 Расчет затрат на модернизацию культиватора КПЭ-3,8 73
- 13.2 Расчет затрат базового комплекса 77
- 13.3 Расчет затрат проектируемого комплекса 87
голоса
Рейтинг статьи
Особенности устройства и навесного оборудования
Особенности агрегата — в его комплектации. Он представляет собой раму, на которой находятся рабочие органы в виде стрельчатых плоскорежущих лап. Их захват — 410 мм, а угол раствора 65º. Расстояние между стойками примерно 70 см, а между ними в полосе 93 см. Расположены они рядами с перекрытием 70-80 мм. При этом для обслуживания такого приспособления требуется труд всего одного тракториста.
В процессе движения происходит вибрация, осуществляемая за счет сопротивления. Оно происходит попеременно: активное действие рабочих органов сменяется снижением сопротивления. Также этот процесс способствует тому, чтобы не происходило засорение стоек сорняками.
Плоскорежущие лапы расположены параллельно почве. Их фиксируют с помощью упорных болтов на передней части стойки. Также они осуществляют регулировку лап. Регулировочный болт расположен так, что он упирается в пружинную стойку.
Также регулировать необходимо высоту заглубления.
Для этого носок лап должен быть ниже краев на 0,5 см. Когда рабочая лапа выходит из земли, происходит сжимание пружинных предохранителей, которые расположены над каждой стойкой. Затем после прохождения этого препятствия она снова уходит в глубину. Регулировка заглубления происходит путем перемещения ограничителя на штоке гидроцилидра.
Сама рабочая рама располагается параллельно обрабатываемой поверхности. Увеличение наклона в какую-либо сторону усиливает мощность вхождения в землю, тем самым углубляя вхождение. Это приведет к тому, что обработка почвы будет выполнена неравномерно. С одной из сторон загруженность будет преобладать, тогда как другая будет «гулять впустую». Если же конструкция литая, то происходит поломка. Чтобы этого не случилось, производят переустановку цепного ряда.
Правила первого использования
КПЭ-3.8 – культиватор, пригодный исключительно для профессиональных объемных задач. Как и в случае с обычными мотоблоками, данная модель нуждается в обкатке. Обкатка предусматривает щадящую нагрузку, в коде которой обеспечивается приработка и адаптация деталей культиватора, и их адаптация под местные погодные условия
Поэтому в ходе обкатки важно обеспечить именно щадящую нагрузку, и какие-либо перегрузки абсолютно исключены. В данной процедуре можно выполнять абсолютно все виды сельскохозяйственных работ
Перед обкаткой, а также после нее, проводится технический осмотр. При необходимости можно заменить расходные материалы – поменять масло, почистить или заменить рабочие органы, залить новое топливо и т. д. После технического осмотра на следующий день культиватор можно подвергать полноценной нагрузке.
Культиватор КПЭ-3.8 рассчитан на ширину захвата 3,91 метра, а глубина обработки почвы составляет в пределах 80-160 мм. Дорожный просвет а нагруженном состоянии равен 300 мм, и может быть выше, если будет меньше нагрузка.
Производительность культиватора КПЭ-3.8 определяется в единице измерения га/ч, которая в данном случае поставляет 3,5 га/ч. Также измеряется и производительность эксплуатационного времени, которая не превышает 2,64 га/ч.
Модель КПЭ-3.8 способна ехать с максимальной скоростью 10 км/час. Масса устройства – 1150 кг. Рабочий орган можно устанавливать на тракторы с двигателями мощностью не меньше 150 лошадиных сил.
Устройство культиватора КПЭ-3,8
Приведем полную схему устройства культиватора КПЭ-3,8 и дадим её описание.
1 — рама; 2 — опорное колесо; 3 — коленчатая ось; 4 — сница; 5 — понизитель; 6 — прицепная скоба; 7 — рычаг; 8 — тяга; 9 — гидроцилиндр; 10 — качалка; 11 — пружинный предохранитель; 12 — рабочий орган; 13 — амортизатор; 14 — рамка привода; 15 — прижимная пружина; 16 — привод; 17 —качалка грядиля; 18 — центральный грядиль; 19 и 20 — подвески; 21 — штанга; 22 — стойка.
Рабочие органы этого культиватора в меньшей степени забиваются растительными остатками и залипают почвой за счет их вибрации, вызываемой упругими стойками. Поэтому его можно использовать в более тяжелых условиях.
К поперечным брусьям рамы 1 с помощью пружинных предохранителей 11, предотвращающих рабочие органы от поломок при встрече с препятствиями, крепят по четыре упругих стойки 22 с плоскорежущими стрельчатыми лапами 12 с шириной захвата 0,41 м. Кроме того, к переднему брусу крепят кронштейны коленчатой оси 3 с опорными колесами 2. Спереди рамы установлена сница 4 с понизителем 5 и прицепной скобой 6. Рабочие органы поднимаются в транспортное положение выносным гидроцилиндром 9, который через качалку 10, тягу 8 и рычаг 7 поворачивает коленчатую ось 3 опорных колес 2.
Штанговое приспособление состоит из штанги 21 квадратного сечения, которая установлена за последним рядом рабочих органов на подвесках 20, соединенных с лапами, и привода 16.
Вращение на штангу передается от игольчатых дисков через цепную передачу, промежуточный вал центрального грядиля 18 и вторую цепную передачу. Направление вращения штанги — обратное направлению вращения игольчатых дисков. Скорость вращения 1…1,5 оборота на 1 м пути, глубина хода 0,06…0,1 м.
С тракторами Т-150 и T-150K агрегатируют один или два, а с тракторами К-701 —два или три культиватора с помощью сцепок. Перекрытие лап двух смежных культиваторов должно составлять 0,12 м.
Общие сведения и конструкция
КПЭ-3.8 востребован в предпосевной обработке различных видов почв, включая твердый целинный грунт. Подвижным органом культиватора выступает трактор, к передней части которого крепится большой арсенал навесного оборудования. Оборудование представляет собой стрельчатые лапы ЛК-3, изготовленные из высокопрочной стали. Лапы жестко зафиксированы на пружинной стойке СК-2, которая также выполнена из стали. Для более надежного крепления используется сцепное устройство и гидроцилиндр, позволяющий регулировать заглубление и подъем рабочих органов. Рабочие приспособления совместимы с тракторами моделей ДТ-75М, ДТ-75Н, ДТ-75мл, а также Т-150 и ДТ-75Д. Техника выделяется хорошими показателями ширины захвата орудия
Обратим внимание, что несколько орудий в агрегате оптимизированы под работу с тракторами Кировец К-700, а также К701, а их крепление обеспечивается через сцепку СП-16
КПЭ-3.8 – сложный конструктивный механизм с рабочими органами в виде плоскорежущих лап. Производительность лап измеряется степенью захвата, которая в данном случае составляет 410 мм, а угол раствора достигает 65 градусов. Также отметим пружинные стойки, рассчитанные на перекрытие 70-80 мм. Пружинные стойки расположены параллельно друг другу, имеют интервал 930 мм, а ширина между рядами составляет 700 м. Во время работы стойки вибрируют под воздействием переменного сопротивления, которое создают рабочие органы. Таким образом, за счет такой компоновки удалось снизить тяговое сопротивление орудия, и тем самым уменьшить риск залипания стоек и плоскорежущих лап. Благодаря этому лапы почти никогда не забиваются сорняками и пожнивными остатками.
Режущие кромки можно отрегулировать упорными болтам. Регулировочный болт при этом упирается в пружинную стойку. Он воздействует на стойку, отклоняя ее от вертикального положения. Таким простым способом регулируется угол резания. Вместе с тем изменяется и положение кромок по отношению к горизонту. Чтобы обеспечить хорошее заглубление, необходимо установить лапы таким образом, чтобы их носок находился на 4-5 мм ниже их краев.
Каждая стойка культиватора оборудована предохранительными пружинами высотой 200 мм (по 2 пружины на каждую стойку). В исправном состоянии пружины сжимаются, когда рабочий орган контактирует с препятствием, после чего плоскорежущая лапа должна выходить из почвы. По мере преодоления препятствий лапа вновь заглубляется под действием пружин.
Для настройки глубины обработки в культиваторе приводится в действие ограничительный упор на штоке гидроцилиндра. Упор перемещается в нужное направление, и тем самым регулируется глубина обработки. Устойчивость и прочную фиксацию ограничительного упора обеспечивает параллелограммный механизм опорных колес.
Культиватор КПЭ-3.8 в рабочем положении устанавливается таким образом, чтобы его рамка была параллельна поверхности поля. Возникают случаи, когда передняя часть плоскорежущих лап погружена на большую глубину, нежели задняя часть. Это неправильное положение, из-за которого обработка почвы будет проходить, мягко говоря, некачественно. Для оптимального результата положение должно быть горизонтальным. Если негоризонтальность рамы орудия превышена хотя бы на 15 см, в этом случае возможна перегрузка узлов крепления рабочих органов, которые быстро изнашиваются и выходят из строя быстрее других органов
Износ должен быть равномерным, и для этого очень важно, чтобы рама имела строго горизонтальное положение. Таким образом, удастся избежать поломок стоек плоскорежущих лап
Есть несколько вариантов, которые позволяют обеспечить горизонтальное положение рамы. Самый проверенный метод заключается в перестановке прицепной серьги на максимально возможную высоту относительно поверхности почвы. Переставлять серьгу нужно выше до тех пор, пока рама не приобретет горизонтальное положение.
ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.
Номер 61-029-05 |
Наименование проекта Культиватор КПЭ-3,8АМ |
Назначение Для проведения предпосевной и основной обработки почвы с оставлением на ее поверхности пожнивных остатков, для обработки уплотненных почв после высокостебельных пропашных культур и трав |
Рекомендуемая область применения Сельскохозяйственная техника |
Описание 29-05 Результат выполнения конструкторской разработки. Культиватор тяжелый для сплошной обработки почвы предназначен для проведения предпосевной и основной обработки почвы с оставлением на ее поверхности пожнивных остатков, для обработки уплотненных почв после высокостебельных пропашных культур и трав, для предпосевной культивации и обработки полупара при повышенной плотности и влажности. Культиватор может быть изготовлен в двух исполнениях: прицепным КПЭ-3,8АМ и навесным КПЭ-3,8ВМ. Прицепной культиватор состоит из следующих узлов: рамы 1 (см.рисунок), прицепа 2, кронштейна 3 со стойками и лапами, шасси 4, гидросистемы 5. Рама прямоугольной формы предназначена для крепления хомутами стоек с лапами в количестве 11 шт., шасси и прицепа. Рама навесного культиватора отличается от прицепного тем, что вместо прицепа на ней закреплена автосцепка, вместо кронштейнов крепления шасси применены кронштейны крепления ходовых колес с механизмом регулирования глубины обработки почвы. Прицеп предназначен для агрегатирования культиватора тяговым средством. Изготовлен из швеллеров, с одной стороны которых приварены кронштейны для крепления к основной раме, а с другой – две щеки с отверстиями для установки прицепной серьги. Используя отверстия в щеках, можно устанавливать прицепную серьгу на расстоянии, позволяющем выровнять раму культиватора с целью получения равномерной обработки почвы передними и задними лапами. Рабочим органом культиватора является стойка с лапой, состоящая из кронштейна, собственно стойки и лапы шириной 410 мм. В передней части кронштейна устанавливается по два пружинных амортизатора. Регулировочный болт служит для выравнивания всех лезвий лап в одной плоскости. Шасси прицепного культиватора предназначено для регулирования глубины обработки почвы и является опорой при движении культиватора. Состоит из рамы, двух стоек прямоугольного сечения, резиновых ходовых колес. Гидравлическая система прицепного культиватора включает в себя гидроцилиндр, корпус которого крепится к кронштейну, установленному на прицепе, а шток – к кронштейну, установленному на шасси рукавов высокого давления, и разрывную муфту, крепящуюся на прицепе. Перевод культиватора в транспортное положение производится с помощью гидроцилиндра. Глубина обработки регулируется с помощью хомута, устанавливаемого на штоке гидроцилиндра. В навесном культиваторе глубина обработки почвы регулируется с помощью механизма, включающего регулировочный винт, подвижную стойку, ходовое колесо, кронштейн крепления, механизм заглубления. Агрегатирование культиватора производится тракторами тягового класса 2, 3. Прицепные культиваторы можно составлять в широкозахватные агрегаты с применением гидрофицированных сцепок СП-16 для агрегатирования тракторами Т-150 или К-701. Культиватор отличается высокой эксплуатационной надежностью.
|
Преимущества перед известными аналогами Высокое качество обработки почвы |
Стадия освоения Внедрено в производство |
Результаты испытаний Соответствует технической характеристике изделия (устройства) |
Технико-экономический эффект Улучшение качества изделия в 2 раза |
Возможность передачи за рубеж Возможна передача за рубеж |
Дата поступления материала 25.05.2005 |
Технические характеристики
Этот противоэрозионный культиватор по техническим характеристикам относится к одной группе с КПЭ-6, КТС-8, КТС-10. Его производительность рассчитывается в га/ч и составляет от 2,35 до 3,50.
КПЭ-3,8
Культиватор КПЭ имеет такие технические параметры:
- ширина захвата — 3,8 м;
- скорость — 10 км/ч;
- глубина вхождения в почву — от 8 до 16 см;
- сохранение стерни — не менее 70%;
- дорожный просвет — 300 мм;
- вес — 1150 кг.
Эксплуатационное время использования — не больше 2,64 га/ч. Средняя величина показателя — 1,76-2,64 га в час. Мотокультиватор подходит для связки с тракторами, мощность двигателя которых не меньше 150 л.с.
Устройство КПЭ-6 имеет такие технические характеристики:
- производительность — 6 га/ч;
- ширина захвата — 6 м;
- скорость — 10 км/ч;
- число лап — 17 шт.;
- глубина копания — 8-16 см;
- размеры — 6000х3400х1500 мм;
- вес — 1900 кг.
Культиватор КПЭ-6 приспособлен для работы в любых климатических условиях, подходит для всех видов почвы.
Кратко описать устройство культиватора КШУ-12 и КПЭ-3,8 А
Культиватор широкозахватный универсальный кшу-12
Прицепной, предназначен для сплошной предпосевной и паровой обработки почвы. Применяется на полях с ровным и волнистым микрорельефом, на равнинах и склонах до 8 град.
Состоит из шарнирно-секционной рамы (центральная секция, по две средние и боковые) с трехрядным расположением рабочих органов, опорных и транспортных колес (6шт.), сницы, подвесок рабочих органов, гидросистемы и заравнивающего приспособления. Оснащен универсальными стрельчатыми (330 мм) и рыхлительными (150 мм) лапами, заравнивающими приспособлениями (пружинной и роторной боронами).
Перевод культиватора из транспортного положения н рабочее или обратно осуществляется с места водителя гидросистемой трактора.
Агрегатируется с тракторами Т-150, Т-150К, ДТ-175С.
