Визначення основних параметрів та режимів роботи причіпного культиватора

Міністерство аграрної політики та продовольста України

Сумський національний аграрний університет

Кафедра „Тракторів та сільськогосподарських машин”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснювальна записка

до курсової роботи

з дисципліни

„ Сільськогосподарські машини”

 

на тему:

„ Визначення основних параметрів та режимів роботи причіпного культиватора”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                        Виконав:

                                                                                             Студент ІТФ

                                                                                                       група МЕХ-0901-2

                                                                                                     Комаревцев Я.В.                              

                                                                                           Перевірив:

                                                                                        викладач

                                                                                            Зубко В.М.                                                  

                                 

 

 

 

Суми – 2012

                                                         Реферат

Пояснювальна записка курсової роботи містить 21 с., 2 рис., 4 табл.,    бібліогр.; графічна частина  2   арк.

 

ПРИЧІПНИЙ КУЛЬТИВАТОР ДЛЯ СУЦІЛЬНОГО ОБРОБІТКУ, СТРІЛЧАСТА ЛАПА, ТЕХНОЛОГІЧНІ РОЗРАХУНКИ, КОМПОНОВОЧНА СХЕМА КУЛЬТИВАТОРА, ТЕХНІКО – ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ, ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА .

 

Об’єктом розробки є причіпний культиватор.

Метою курсової роботи є : обґрунтування основних параметрів та режимів роботи культиватора для суцільного обробітку ґрунту.

 

Представлена характеристика умов роботи культиватора, викладені агровимоги.

 

Виконані технологічні розрахунки по обґрунтуванню основних параметрів культиватора, розроблені робочий орган та компоновочна схема культиватора. Виконані техніко – економічні розрахунки, наведена технічна характеристика, розроблені заходи по охороні праці.

 

Представлені висновки по роботі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст

 

Вступ.

1. Характеристика умов  роботи культиватора……………………………………5

2. Обґрунтування мети  і задач курсової роботи………………………………….6

3. Агротехнічні вимоги  що пред’являються  до культиваторів………………....8

4. Технологічні розрахунки………………………………………………………..11

4.1. Визначення ширини  захвату культиваторів.

4.2. Розставлення робочих  органів.

4.3. Визначення параметрів  робочих органів культиваторів.

5.Кінематичний та силовий  розрахунок взаємодії культиватора 

з механізмом причіпки трактора……………………………………………………13

5.1. Побудова компоновочних і кінематичних схем культиваторів.

5.2. Визначення зусиль  в ланках механізмів культиваторів.

5.3. Визначення реакцій  на опорні колеса культиваторів.

5.4. Аналіз переведення  причіпного культиватора з робочого 

стану в транспортний.

6. Техніко – економічні  розрахунки………………………………………………..17

7.Технічна характеристика  культиватора………………………………………….18

8. Охорона праці……………………………………………………………………..19

Висновки………………………………………………………………………..20

Список рекомендованої літератури…………………………………………..21

 

 

 

 

Вступ

Культиватори за призначенням поділяють на такі групи: для суцільного (парові), міжрядного обробітку (просапні) і спеціального призначення.

Культиватори для суцільного обробітку ґрунту застосовують для  підрізування бур’янів, розпушення та передпосівного обробітку ґрунту тощо.

Просапні культиватори використовують для передпосівного міжрядного обробітку  просапних культур їх називають  ще культиватори-рослинопідживлювачі. Вони розпушують грунт, підрізають бур’яни підгортають рослини в рядках проводять підживлювання рослин.

Спеціальні культиватори мають вузьке призначення .До них відносять садові культиватори, протиерозійні, фрезерні тощо.

Культиватори випускають начіпні та причіпні.Робочими органами культиваторів є ножі, лапи, диски, пружинні пальці, вирівнювальні бруси котки роторні та інші.

На культиваторах для  суцільного обробітку ґрунту найчастіше застосовують такі робочі органи; полільні універсальні лапи ; штанги, що обертаються; плоскорізальні широкозахватні лапи; зрихлюючі лапи. Стрілчаста лапа прикріплена жорстко до стояка. Стрілчасті лапи добре розпушують грунт і підрізують бур’яни.                                                                                                              Лапи з жорстким стояком застосовують в садах і виноградниках.                             На культиваторах для суцільного обробітку ґрунту застосовують індивідуальне або групове ( по 2-3 лапи ) шарнірно-радіальне кріплення лап до бруса рами. Шарнірне з’єднання стояків лап з рамою проводять за допомогою гряділів, повідців тощо. Таке кріплення забезпечує копіювання лапами поверхні поля і збереження заданої глибини обробітку ґрунту.

Метою курсової роботи є  обґрунтування основних параметрів та режимів роботи культиватора для  суцільного обробітку ґрунту.

Обробку ґрунту після основної оранки плугом або робочими органами, що мають певну форму, називають  культивацією.

Продуктивність  роботи культиватора залежить від ширини захвату агрегату, від потужності двигуна трактора, тягового опору  робочих органів і від середньої  швидкості руху машинно-тракторного  агрегату.

Ці якості повинні  в комплексі характеризувати  ефективність роботи культиватора в  тих чи інших умовах.

Передпосівна обробка  ґрунту повинна забезпечити грудкуватий  шар зверху для проникності повітря  і легкого проростання паростка рослини і ущільнене ложе із незруйнованою  капілярною системою, сприяючою припливу вологи до насіння. Крім того, у всі  види передпосівної обробки ґрунту і догляду за рослинами включають  роботу по боротьбі із бур'янами.

1. Характеристика  умов роботи культиваторів.

Грунт – це рихла маса, яка складається з твердої, рідкої і газоподібної фаз.

Тверда фаза ґрунту складається  з первинних елементарних часточок, які утворилися в результаті руйнування або вивітрювання мінеральних порід.

Елементарні грунтові часточки (ЕГЧ) –  це уламки порід і мінералів , аморфні сполуки , всі елементи яких хімічно взаємозв язані .В чорноземних  грунтах понад 

85 – 90 % ЕГЧ є компонентами  неорганічної природи, решта –  органічними речовинами та органічно  – мінеральними сполуками.

До складу мінеральної  частини грунту входять дві групи  мінералів – первинні та вторинні, які дуже різняться за властивостями. Первинні мінерали мають розмір понад  0,002 мм , вони складають каркас грунту та основу структури.Це – кварц, польовий шпат, слюда та гідрослюда.Первинні мінерали значною мірою є природним джерелом мікроелементів та елементів живлення рослин.

До вторинних мінералів  відносяться глинисті мінерали, гідроксиди заліза та алюмінію. Вони є продуктами вивітрювання первинних мінералів  і зосереджуються у фракціях менш як 0,002 мм.Також сюди відносяться монтморилоніт, каолініт, хлорати.

Фізичні , механічні та фізико – механічні властивості грунту визначають мінералогічний склад , тісно  пов язані з ним поверхневі властивості і тонку структуру   ЕГЧ. Головними їх характеристиками є величина та властивості

 їхньої поверхні. Найбільшу  питому поверхню ( 250 – 400 м ²/г) мають ЕГЧ, розміри яких 0,001 мм. Питома поверхня залежить від вмісту гумусу. Чим вищий вміст гумусу , тим більша ефективна питома поверхня в одних і тих самих фракціях  ЕГЧ.

У чорноземі, для якого  характерний гумусово – акумулятивний  тип грунтоутворення , найбільша  питома поверхня ЕГЧ відмічається у  верхньому гумусному горизонті, а вниз по профілю вона зменшується  від 170 до 90 м ²/г.

Грунт , який складається  лише з дрібних механічних елементів ( мулу та пилу),

називається важкоглинистим , а з самих великих елементів( піску) – легкопіщаним. Механічні  елементи , що мають розміри понад  0,1 мм , вважають фізичним піском , а менш як 0,01 мм – фізичною глиною.Співвідношення фізичних піску та глини визначає гранулометричний склад грунту. Залежно від цього властивості грунту дуже змінюються.

Легкі піщані грунти дуже аеровані , тому вних швидко розкладаються органічні  речовини.Такі грунти містять мало гумусу і не створюють структурних  агрегатів, мають високу водопроникність  та низьку вологоємність. Тому в них  волога та розчинні елементи живлення вимиваються вниз - нижче кореневмісного шару.

Важкі глинисті грунти слабо  аеровані , тому у них краще виражені процеси гуміфікації та гірше  – нітрифікації.Ці грунти більш  гумусовані , мають підвищену вбирну здатність, міцно утримувють мінеральні речовини, у них вища гігроскопічність, мертвий запас вологи, низька водопроникність. Як легкі піщані, так і важкі глинисті ґрунти мають певні недоліки. Найкращі ґрунти – це суглинкові, які складається із суміші піщаних і глинистих механічних ґрунтів.

Пористість відіграє важливу  роль в усіх ґрунтових процесах і  родючості. М.Д. Качинський зазначав, що в порах розміщуються та рухаються вода і повітря. У них на поверхні твердих частинок відбувається мобілізація елементів живлення.

В порах розміщуються корені мікроорганізмами та інші живі організми  грунту. Отже, від кількості та якості пор значною мірою залежить родючість  грунту.

Пористість визначають за щільністю твердої фази та щільністю  складення ( це взаємне розташування часточок грунту ) або питомою масою  грунту. Щільність (маса 1 г/см²) твердої фази грунту дорівнює2,4-2,8 г/см² (об’ємна маса). Щільність складення сухого грунту в непорушному стані становить 1-1,5 г/см².

Аерація – це загальна пористість без урахування пористості, зайнятої водою. Оптимальна пористість й аерація  бувають у дабре гумусованих, структурних, окультурених грунтах.

Однак для формування врожаю має значення не лише загальна пористість а й співвідношення типів пористості. Відомо, що вільні проміжки можуть бути капілярними і некапілярними. Залежно  від співвідношення між ними змінюються і властивості грунту.

У землеробстві розрізняють  оптимальну та рівноважну щільність  грунту. При першій створюються найсприятливіші  умови для розвитку рослин. Рівноважна характерна для даного виду грунту в природних умовах залежно від  фази розвитку рослин.Оптимальною  щільністю для розвитку рослин вважають 1-1,3 г/см², гірше розвиваються вони за  щільності 1,5-1,8 г/см², а вище цих показників створюються взагалі несприятливі умови для їхньої вегетації.

Для свого розвитку більш  розпушений грунт потребують корене- і бульбоплоди, де оптимальна  щільність  повинна бути 1,0-1,3 г/см², тоді як для гороху 1,1-1,2;  кукурудзи 0,9-1,2; зернових колосових 1,0-1,1 г/см² на чорноземних грунтах. Якщо щільність грунту вище оптимальної, його треба розпушувати, а якщо нижче – ущільнювати .

Для кожного типу грунту характерні гранулометричний склад, вміст  гумусу та структура, природна (рівноважна) щільність, тобто щільність, яка  складається через деякий час  після дії антропогенних факторів ( Розпушування, сівби, коткування, збирання ). Через певний час надмірно розпушений грунт ущільнюється, а надмірно ущільнений “саморозпушується” і щільність  наближається до оптимальної для  даного грунту, тобто рівноважної.

Цей процесвідбувається під  впливом природних факторів: маси самого грунту, опадів, зміни температури, а також від гранулометричного  складу, вмісту гумусу  катіонів. Для  землеробства дуже велике значення має  співвівдношення між оптимальною  та рівноважною щільністю.Якщо вониблизькі  між собою ( це буває в чорноземних  та добре окультурених грунтах ), то потреба в частому розпушенні відпадає. При порушенні будови грунту врожаї с.г. культур знижуються.

У пухкому грунті активно  відбувається процеси мінералізації, швидше створюється ефективна родючість. Однак надмірне розпушування призводить до руйнування гумусу та структури  грунту. Тому цілком обгрунтованою  є заміна ораним поверхневого розпушуванням  плоскорізом, чизелем, фрезою та ін..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Обґрунтування мети і задач курсової роботи

 

Культиватори спроектовані для широкого спектру умов роботи, тому є необхідність розробки культиватора для конкретно заданих умов обробітку  ґрунту. Звісно, що культиватор, який розроблено для конкретно заданих умов обробітку  ґрунту буде мати більш високі показники, ніж уніфіковані культиватори.

Основні питання, які необхідно  вирішити в курсовій роботі:

а) технологічні розрахунки;