Конструктивная разработка прицепного уборочного агрегата к комбайну ПК-5

Перечень чертежей:

1. Схема уборочного агрегата для подбора и обмолота зерновых культур, состоящего из трактора РТ-М-160 с прицепным комбайном ПК-5 на формате А1 с указанием размеров и обозначением позиций
2. Диаграммы экономической эффективности проекта А1 для базового и проектируемого варианта с показателями:

• Капитальные вложения в конструкторскую разработку;
• Производительность;
• Затраты труда;
• Энергоемкость процесса;
• Металлоемкость;
• Эксплуатационные затраты;
• Приведенные затраты;
• Годовой экономический эффект;
• Срок окупаемости

3. Чертеж выгрузного шнека в сборе А1 с указанием сварных швов и технических требований:

• Сварные швы выполнить ручной электродуговой сваркой с шириной шва - 4 мм.
• Электрод Э42 (350) ГОСТ 9467-75.
• Затяжку гаек осуществлять согласно регламента

4. Сборочный чертеж линии выгрузки А1
5. Кожух из стали 08пс ГОСТ 1050-88 А3 с указанием шероховатостей, радиусов скруглений и технических условий:

• Не указанные предельные отклонения размеров: отверстий - Н14, валов - h14, остальные по ±IT14/2

6. Рабочий чертеж крепления подшипника А4
7. Чертеж трубы из стали 10 ГОСТ 1050-88
8. Деталь фланец стальной на формате А3
9. Чертеж детали - шипа А4 с указанием допусков, посадок и фасок

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 35 страницах, где выполнено описание конструкции. Уборочный агрегат предназначен для подбора и обмолота зерновых культур. Состоит из тягово-энергетического средства (трактора типа РТ М-160), прицепного комбайна ПК-5, транспортного прицепа 2-ПТС-6.

Новый трактор класса 2 типа РТ М-160 предназначен для построения машино – тракторных агрегатов при возделывании и уборке свеклы, картофеля с междурядьями 45, 70 и 90 см в составе широкозахватных комбинированных агрегатов, для выполнения работ общего назначения, посева и уборки зерновых и других культур, возделываемых по интенсивным технологиям, заготовки кормов, транспортировки сельскохозяйственных грузов, проведения погрузочно-разгрузочных работ. Трактор оснащён двигателем ЯМЗ-236Д-2 мощностью110 кВт (160 л.с.)

Прицепной комбайн ПК-5 изобретён на базе комбайна СК-5М «НИВА». Предназначен для подбора и обмолота зерновых колосовых культур во всех климатических зонах. Комбайн убирает раздельным способом и оснащён подборщиком ППТ-3. ПК-5 зацеплён за трактор с помощью дышла в 2 местах трактора: за 2 передних форкопа трактора с помощью швеллера и за заднюю навеску при помощи балки. Работа комбайна происходит за счёт вала отбора мощности, идущий от трактора РТМ-160 через 2 редуктора, которые установлены на дышле комбайна. С комбайна удалены компоненты: кабина комбайна, бункер и двигатель. Изменена линия выгрузки зерновой массы. В результате сепарации очищенное зерно скатывается по дну решетного стана в зерновой шнек, а затем с помощью элеватора транспортируется на выгрузной шнек, который передаёт зерновую массу в центр прицепа. Выгрузной шнек состоит из 2-х частей и имеет рабочее и транспортное положение.

Выполнен расчёт кинематики движения трактора

Приведена схема уборочного агрегата (РТ-М-160+ПК-5+2ПТС-6). При движении комбайна с груженой тележкой возникает незначительный момент, которым можно пренебречь. Для уравновешивания этого момента и надёжной работы агрегата устанавливается дополнительный форкоп.

Приведена таблица сравнения режимно-конструктивных параметров шнековых и спирально-винтовых рабочих органов (транспортеров). Определена зависимость производительности от частоты вращения пружины. При этом отмечается, что рабочий орган занимает лишь 2,5% объема кожуха и имеет массу 5,5 кг, обеспечивая при этом наполнение кожуха 90% за счет достаточной заборной способности через загрузочные окна кожуха. Мощность привода составила 1,13 кВт.

Приведен расчет производительности выгрузного шнека. Диаметр кожуха равен 0,088 м, диаметр пружины - 0,072 м, угловая скорость вращения шнека - 40 об/мин, шаг винта - 0,07 м, расчётная плотность зерна - 750 кг/м3 и коэффициент заполнения шнека равен 0,2. Произведён расчёт и найдена производительность выгрузного шнека – 4,9 кг/с. Предложенная конструкция обеспечивает стабильную работу по выгрузке зерновой массы.

Произведен расчет гидроцилиндра:

Разработана схема движения частицы материала в спирально-винтовом шнеке. Картина перемещения материала винтовой поверхностью пружины изменяется при нахождении частиц (части материала) не в низшем положении внутри кожуха. При этом необходимо учитывать режимы работы пружины. Рассмотрены силы, действующие на частицу материала при движении ее в транспортере, приняв, что подвижная система координат осей вращается около центра вместе с пружиной. Движение частицы имеет наибольшее значение в фазе относительного покоя, то есть в нижнем положении, и в фазе относительного движения (скольжения) при подъеме частицы с учетом возникающего при этом поворотного ускорения от силы Кориолиса «К». В случае, когда зерно, находящееся в нижнем положении при вращении пружины, переместится, силы, действующие на зерно, уравновешиваются. Уравновешенность сил вызывается тем, что зерно находится на поверхности в состоянии относительного покоя, и при этом угловая скорость зерна и угловая скорость винтовой поверхности со равны. Силы, действующие на зерно: сила тяжести; реакция поверхности; сила трения, касательная к поверхности и направленная в сторону вращения; сила инерции переносного движения. Найдена частота вращения. Для случая, когда зерно не только вращается, но и двигается по винтовой линии в осевом направлении, показатель находится в пределах 0,2...0,3 (для горизонтальных и пологонаклонных трасс перемещения материалов).

Составлена инструкция по охране труда для оператора МТА на уборке зерновых культур, с использованием прицепного комбайна с предлагаемым выгрузным шнеком

Приведены общие требования безопасности, требования перед началом работы, во время работы, по окончании работ и в аварийных ситуациях.

Представлен расчет экономической эффективности предложенной конструкции в сравнении с комбайном Енисей-1200, срок окупаемость данной конструкции составит - 2,9 года.

Разработан прицепной комбайн ПК-5 для уборки зерновых культур. Выполнен расчёт кинематики движения трактора, производительности выгрузного шнека, расчет гидроцилиндра. Представлена схема движения частицы материала в спирально-винтовом шнеке.

Спецификация – 9 лист

В программе: Компас 3Dv