Конструктивная разработка прицепного тракторного оборудования для протравливания семенного картофельного материала

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида прицепного тракторного оборудования для протравливания семенного картофельного материала (на формате А1) с обозначением позиций, габаритных размеров и техническими характеристиками:

• Радиус поворота 3 м
• Тип оборудования - прицепное
• Масса оборудования (грузоподъёмность) 3200 кг
• Снаряжённая масса оборудования 5200 кг
• Максимальная скорость 45 км/ч
• Количество мест, включая место водителя – 2

Технические требования:

• Момент затяжки болтов крепления агрегатов и оборудования обеспечить 30 Нм
• Петли смазать маслом МП-601 ТУ38.101787-79.
• Штифты смазать маслом МП-601 ТУ38.101787-79
• Давление в шинах прицепного оборудования обеспечить 0,2 мПа

2. Схема гидравлическая принципиальная (А1) с позициями:

• Резервуар для рабочей жидкости объемом 300 л
• Гидравлическая мешалка
• ВОМ трактора
• Фильтр
• Насос мембранного типа Hardi 30 л/мин
• Пульт управления рабочей жидкостью
• Манометр
• Комбинированная распыливающая головка
• Коллектор
• Гидравлическая линия

3. Сборочный чертеж оборудования для протравливания семенного материала на картофельной сажалке (А1) представлен в трех проекциях
4. Крепление насоса к трактору в сборе (А1)
5. Рабочие чертежи деталей (А2):

• Рама гидронасоса
• Муфта соединительная стальная
• Кронштейн гидронасоса
• Кронштейн фильтра

На чертежах указаны размеры, позиции, допуски, шероховатости, посадки и требования: общие допуски по ГОСТ 30893.1.

6. Экономическая оценка оборудования для протравливания семенного картофельного материала (А1) для существующей и предлагаемой технологий по следующим показателям:

• Площадь
• Урожайность
• Валовой сбор
• Себестоимость
• Эксплуатационные затраты
• Снижение эксплуатационных затрат
• Прибыль за счет увеличения товарности картофеля
• Затраты на изготовление
• Годовой экономический эффект
• Срок окупаемости

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 29 страницах, где выполнены:

• Анализ технических средств для протравливания посадочного картофеля и обоснование выбора узла

Исходя из анализа существующих технических средств для протравливания семенного картофеля, сделан вывод, что в условиях хозяйства нецелесообразно проводить закупку отдельного протравливателя, эффективнее произвести дооборудование картофельных сажалок.

Протравливание посадочного материала фунгицидами или биологическими препаратами позволяет эффективно бороться против клубне- и почвообитающего гриба Rhizoctonia solani и вредителей, например, проволочника.

• Описание и принцип работы оборудования для протравливания семенного картофельного материала

На дооборудованной картофельной сажалке располагаются: резервуар с гидромешалкой, фильтр, регулятор-распределитель, коллектор с распылителями. На тракторе расположен гидронасос с защитным кожухом.

В качестве базовых элементов и деталей взято стандартное оборудование от опрыскивателя. Конструкция кронштейна для гидронасоса разработана легкосъемной, позволяющей, в случае поломки трактора, быстро сагрегатировать сажалку с другим трактором.

Из ёмкости рабочая жидкость поступает в фильтр, очищается и поступает в насос, предполагается использовать имеющийся в хозяйстве насос мембранного типа фирмы Hardi, использующийся ранее на опрыскивателе. От насоса раствор поступает на пульт управления рабочей жидкостью, который снабжен редукционно-предохранительным, дроссельным и отсечным клапаном. Пульт управления снабжен одним подводящим, двумя отводящими патрубками к штангам и еще одним отводящим для гидромешалки, а также штуцером для присоединения манометра.

Всё оборудование соединено между собой рукавами ПВХ и плотно обжато хомутами. Для защиты вращающихся частей привода гидронасоса, изготовлен защитный кожух из листовой стали толщиной 2мм на базе штатной защиты вала отбора мощности трактора, только с большей длиной и габаритами. Резервуар имеет штатное крепление, на которое дополнительно смонтированы кронштейны крепления регулятора-распределителя, фильтра. На раме картофельной сажалки установлена платформа для крепления ёмкости с помощью электродуговой сварки, причем сам резервуар со стандартным креплением, в случае необходимости, будет демонтируемым.

Конструкция крепления коллекторов с распылителями предусматривает регулировку угла распыла факела вдоль оси движения агрегата. На два высаживающих аппарата предусматривается один коллектор с двумя распыливающими головками и штуцером для присоединения рукава ПВХ напорной гидролинии, расположенного по центру коллектора. На рабочем месте оператора картофельной сажалки установлена кнопка для подачи звукового сигнала механизатору.

• Определение параметров производительности

Вычислено чистое время, в течении которого агрегат находится в работе, – 7ч и фактическая производительность оборудования – 1,6га/ч.

• Анализ существующих распылителей, обоснование выбора распылителя, его расположения и угла наклона

Распыливающие наконечники (распылители, форсунки) формируют струю жидкости в сплошной или полый конус, веер, сплошную плёнку.

По результатам анализа существующих распылителей сделан вывод, что наиболее полно технологическим требованиям отвечают щелевые распылители с углом распыла 80...120°.

Выбранный щелевой распылитель имеет форму факела в виде веера. Для выполнения условия покрытия дна борозды и клубней препаратом принята высота расположения распылителя над дном борозды 80мм. Опытным путем установлено, что площадь падения капель представляет собой острый эллипс. При данном методе распыливания и установки форсунки, обеспечивается оптимальная обработка дна борозды и околоклубневого пространства после заделки почвой, что обеспечивает эффективную защиту семенного материала от проволочников.

• Расчет трубопроводов гидравлической линии:

Принят диаметр всасывающей гидролинии - 32 мм, нагнетательной - 12 мм.

Определены общие потери давления в гидросистеме – 0,1МПа.

• Выбор насоса

Выбран мембранно-поршневой насос фирмы Hardi, который рассчитан на вращение с рабочей частотой 540 об/мин, при этом потребляемая мощность составляет 0,9 кВт.

Так как насос предусмотрен для работы от ВОМ трактора импортного производства, то самостоятельная разработка конструкции кронштейна для гидронасоса.

• Расчет резьбы на прочность

Определена нагрузка, которую выдерживают болтовые соединения фланца (8 болтов марки М8):

• Расчет заклепочного соединения на прочность

Приведена расчетная схема клепанного соединения. Определены допускаемые напряжения на срез (140 МПа) и смятие (160 МПа).

• Расчет сварного соединения на прочность

Для сварного шва с катетом 70мм и длиной 20 мм определены допускаемые напряжения на срез - 120 МПа и смятие - 200 МПа.

• Безопасность работы прицепного тракторного оборудования для протравливания семенного картофельного материала

Рассмотрена функциональность оборудования для протравливания семенного материала, структурно-конструкторская безопасность, технологическая безопасность и размерная функция.

• Экологическая экспертиза внедренной разработки

Качественное протравливание семенного материала уменьшит количество операций по опрыскиванию посевов и, соответственно, загрязнение почв пестицидами, что благоприятно отразится на окружающей среде.

• Экономическая эффективность работы

Выполнен расчет массы сконструированных деталей, расчет и сравнительная оценка технико-экономических показателей эффективности конструкции. Вычислены затраты на изготовление прицепного устройства - 50000 рублей, годовой экономический эффект – 95100 рублей и срок окупаемости – 0,48 года или 5,5 месяцев.

Спецификация – 5 листов

В программе: Компас 3Dv