38600

Основні передумови вдосконалення ротаційних граблів ГУР-4,2

Дипломная

Лесное и сельское хозяйство

Основні технології заготівлі сіна, що тепер застосовують, — це заготівля розсипного сіна та пресованого. У господарствах АПК України переважає перша технологія. Вона нескладна, дає змогу обходитися комплексом більш простих машин. Проте водночас вона має низку істотних вад, основними з яких є значні затрати праці, особливо ручної, та витрати енергії.

Английский

2013-09-28

1.57 MB

23 чел.

ВСТУП

Потужна кормова база — основа підвищення продуктивності тварин, а зменшення собівартості кормів — найефективніший шлях підвищення рентабельності тваринництва.

Обсяги щорічної заготівлі сіна в Україні донедавна становили 8–10 млн т за технологічної потреби близько 17 млн т, тобто потребу в сіні задовольняли на 50–60%. До того ж, у загальній кількості заготовленого сіна близько половини його не відповідало вимогам якості. Пояснюється це, насамперед, застосуванням недосконалих технологій заготівлі та зберігання сіна, низьким рівнем механізації робіт. Нині рівень механізації заготівлі становить близько 30% [4].

Основні технології заготівлі сіна, що тепер застосовують, — це заготівля розсипного сіна та пресованого. У господарствах АПК України переважає перша технологія. Вона нескладна, дає змогу обходитися комплексом більш простих машин. Проте водночас вона має низку істотних вад, основними з яких є значні затрати праці, особливо ручної, та витрати енергії. Технологія зумовлює значні втрати поживних речовин унаслідок збільшення кількості технологічних операцій. Значна кількість сіна втрачається і з його зберіганням в укладених на землі й нічим не захищених від дії атмосферних чинників скиртах: за даними досліджень, товщина шару тією чи іншою мірою зіпсованого сіна становить: біля землі — до 0,50 м, із боків — 0,10–0,15 і зверху — 0,30–0,50 м [5].

Технологія заготівлі пресованого сіна має вагомі переваги перед технологією заготівлі розсипного сіна: менші польові втрати завдяки скороченню технологічних операцій, менші втрати під час зберігання, оскільки, завдяки більшій щільності маси, її економічно вигідно зберігати в пристосованих приміщеннях (пресоване сіно за об’ємом у 1,5–2,0 рази компактніше, ніж розсипне), менший рівень затрат праці (на 15–18%) та палива (в межах 10–40%), можливість повної механізації технологічних процесів тощо [2]. У розвинених країнах основну масу сіна заготовляють у пресованому вигляді: в США — 80–90%, у Великій Британії і Франції — понад 90% тощо. В Україні у пресованому вигляді заготовляють незначну кількість сіна — у вигляді малогабаритних паків і рулонів [2].

Розділ 1. Огляд вітчизняних та зарубіжних засобів механізації для заготівлі пресованого сіна

1.1. Огляд та основні технічні характеристики вітчизняної та зарубіжної техніки для заготівлі пресованого сіна

Основними технологічними операціями під час заготівлі пресованого сіна є скошування трав у покоси чи розширені валки (з плющенням чи без нього), згрібання, ворушіння та перевертання валків, підбирання з пресуванням у паки чи рулони, навантаження й транспортування до місць складування [1].

  1.  Техніка для скошування трави

Для скошування трав з одночасним плющенням застосовують косарки-плющилки. Повнота плющення трав косарками-плющилками становить 97–100%, що відповідає агротехнічним вимогам (не менше 90%). Втрати від зависокого зрізування та незрізаних рослин становлять 0,6–2%, що також відповідає агротехнічним вимогам (не більше 2%) [4].

Широко застосовують для косіння трав на сіно навісні, а також причіпні косарки. Як свідчить світовий досвід, останнім часом найбільшого поширення дістали ротаційні косарки, які виробляють типорозмірними рядами з шириною захвату від 1,2 до 5 м та інтервалом у ряді 0,1–0,3 м. Є косарки й з більшою шириною захвату, наприклад, косарка „BNG 630” фірми Kuhn — 619 см, косарки моделей “Корто” і “Диско” фірми Claas — до 815 см, “БігМ” фірми Krone — 900 см [2].


Розділ 1. Огляд вітчизняних та зарубіжних засобів механізації для заготівлі пресованого сіна

В Україні для косіння трав серійно виготовляють ротаційну косарку КРС-2,0 (КП “Київтрактородеталь”), а також існують розробки інших організацій як ротаційних, так і пальцево-сегментних косарок — КРР-1,8 (ГСКТБ “Львівсільгоспхіммаш”), КР-1 Коростенського заводу шляхових машин, Кон-2,1 ВАТ “Білоцерківсільмаш” тощо. Ширина захвату всіх цих косарок не перевищує 2,1 м. Крім того, АТ “Атек” освоює виробництво самохідних косарок-плющилок КС-5, ВАТ “Червона зірка” — самохідних косарок-плющилок СКП-02. За конструкційним виконанням обидві косарки взагалі аналогічні косарці Е-303 і різняться одна від одної, здебільшого, приводом робочих органів — механічний у КС-5 і гідростатичний у СКП-02 [2].

Основні технічні дані косарок наведено в табл. 1.

Таблиця 1. Основні технічні дані машин для зрізування трав

Назва і марка

Країна-виготовлювач

ПОКАЗНИК

Ширина захвату, м

Висота зрізу, мм

Продуктивність, га/год

Косарка однобрусна навісна КОН-2,2

Україна

2,2

30...40

1,5...2,0

Косарка КМ-1,2; КМ-1,35; КМ-1,5

Україна

1,2...1,5

35...40

0,8...1,0

Косарка навісна КН-1,8

Україна

1,8

30...40

1,5...1,8

Косарка навіснаКС-Ф-2,1

Україна

2,1

25...35

1,8...2,0

Косарка ротаційна КР-1

Україна

2,1

40...100

1,8...2,85

Косарка ротаційна КГС-2

Україна

2

40...60

2,0...2,5

Косарка ротаційна „Disco”

ФРН

3

40...70

3,0...3,5

Косарка дискова GMD КЮН

Франція

1,2...2,8

30...40

1,0...3,5

Косарка трав’яна “Optimo” ЛЕЛИ

Нідерланди

1,6...3,1

30...40

1,6...3,2

Косарка EG-220 АГКО

США

1,2...1,8

15...100

1,5...2,0

Косарка барабанна KD-165

Норвегія

1,6...1,8

35...42

1,5...1,8

Косарка дискова CAT

Австрія

1,65...2,85

40...50

1,4...3,0

Косарка дискова KD

Норвегія

2,1...2,4

25...35

2,0...2,5

Косарка-плющилка причіпна АГКО

США

2,2...4,9

30...120

2,0...5,0

Косарка-плющилка дискова АГКО

США

4,6

30...70

3,5...4,0

Косарка-плющилка “Krone” AM

ФРН

2,0...2,8

20...40

2,0...2,5

Косарка-плющилка Нью-Холанд

Італія

2,2...3,7

30...150

2,0...3,5

1.1.2. Техніка для ворушіння та перевертання валків

Для отримання якісного сіна та з метою недопущення його пліснявіння необхідним є вчасне перетрушування та перевертання валків. Саме для цієї операції заготівлі кормів служать граблі.

Основні технічні дані машин для ворушіння та перевертання валків наведено у табл. 2.

Фірми-продуценти випускають як спеціальні граблі й ворушилки, так і універсальні агрегати. Спеціальні граблі мають один чи кілька роторів і переважно згрібають скошену масу у валки та перевертають їх. Сучасні моделі ротаційних граблів формують рівномірний валок, що забезпечує продуктивнішу (на 28—31%) роботу машин на підбиранні. Розпушений по всій довжині валок швидше висихає, зберігаючи каротин.

Провідні фірми на європейському ринку техніки й технологій заготівлі кормів пропонують дуже широку номенклатуру граблів-ворушилок.

Концерн Claas випускає чотири моделі навісних однороторних граблів (з шириною захвату 3,5; 3,8; 4,2 та 4,6 м), чотири моделі двороторних причіпних граблів (6—57,5 м), що складаються, і модель чотирироторних граблів (9,9—12,5 м) [4].

Моделі двороторних граблів „Liner 1550” і „Liner 1550 Twin” призначені для укладання валка набік, що дає змогу обробляти валок за два проходи зі смуги завширшки 13,5 м. Фірма виготовляє також вісім моделей спеціальних ворушилок з кількістю роторів від 4 до 8 (ширина захвату 5– 10 м).

Компанія Krone виробляє чотири моделі навісних однороторних граблів (з шириною захвату 3,4; 3,8; 4,2 та 4,6 м) і п’ять — двороторних (6,2–7,6 м). Дві моделі можуть укладати валок набік, працюючи “човником”, та згрібати сіно за два проходження з шириною 13 м. Спеціальні ворушилки-розпушувачі фірма постачає у двох варіантах: чотири моделі — у навісному (4—8 роторів; ширина захвату 5,5—8,5 м) і п’ять — у причіпному (6—8 роторів; 7,7—10,5 м).

У програмі фірм — велике розмаїття моделей граблів та ворушилок. Niemeyer — п’ять одно- та сім двороторних моделей граблів, шість моделей ворушилок. Stohl — чотири одно- (2,85—4,15 м) та сім двороторних моделей граблів; вісім моделей ворушилок (4,5—8,8 м). Deutz-Fahr — вісім одно- (3,2—4,6 м), чотири двороторних (6,5—8,4 м) моделей граблів; ворушилки (5,5—7,6 м). Fella — дев’ять одно- (одні причіпні, одні фронтальнонавісні, сім задньонавісних) та п’ять двороторних причіпних моделей граблів; п’ятнадцять — ворушилок, шість із них — причіпні (5,5—13 м).

Отже, тільки шість фірм — Claas, Krone, Niemeyer, Stohl, Deutz-Fahr і Fella (а є й інші виробники) — постачають на ринок 34 моделі однороторних, 32 — двороторних граблів і 49 — ворушилок. Ширина захвата однороторних граблів коливається в межах 2,85—4,6 м, двороторних, що не складаються, —3,3—4,2 м, і таких, що складаються—6—8,2 м. Ширина захвата ворушилок —4—13 м [2].

В Україні для згрібання та ворушіння сіна серійно виробляють граблі універсальні роторні ГУР-4,2 (КП “Київтрактородеталь”), граблі-ворушилка-валкоутворювач ГЗВ-2,0 та граблі-валкоутворювач ГВ 00.000 (ВАТ “Завод “Львівсільмаш”), граблі-ворушилку SP4-205 (ВАТ “Ковельсільмаш”) [2].

У додатках представлені фото деяких вітчизняних та зарубіжних граблів.

Таблиця 2. Основні технічні дані машин для ворушіння та перевертання валків

Назва і марка

Країна-виготовлювач

ПОКАЗНИК

Ширина захвату, м

Кількість роторів, шт

Продуктивність, га/год

Сіноворушилка АГКО (3715-3750)

США

3,0…5,0

2...4

4,5...7,0

Ворушила навісна SG Гаспардо

Італія

2,4…4,0

2...4

3,0...5,0

Ворушила-валкоутворювач “Zaga” HT

Англія

3,0…3,8

2

4,0...4,5

Ворушила-розпушувач ”Krone” KWT

ФРН

7,7...10,5

6...8

6,0...10,0

Ротаційний валкував “Kuhn” GA

Франція

3,0...7,3

1

2,0...7,0

Ворушила-валкувач “Lotus” ЛЕЛИ

Нідерланди

4,6...7,7

4...6

5,0...9,0

Ротаційний розпушувач “Hit”

Австрія

4,0...7,8

4...6

4,0...8,0

Ворушила-валкувач ”Rotakon”

Англія

3,3...4,3

2

3,0...5,0

Ворушила-валкувач “Fransgard” TI

Данія

3,0...4,0

2

3,0...8,0

Граблі “Lely” 620-730

Нідерланди

6,2...7,3

2

8,0...10,0

Граблі-валкоутворювач ТА Квернеланд

Норвегія

3,4...7,5

2

5,0...8,0

Навісні граблі RG

Італія

2,8...3,5

1

3,0...7,0

Роторні граблі ГУР-4,2

Україна

4,2

2

3,5

1.1.3. Техніка для пресування сіна

Для заготівлі пресованого сіна застосовують поршневі прес-підбирачі високого тиску, рулонні преси та преси для формування великогабаритних тюків. При цьому слід зазначити, що випуск поршневих прес-підбирачів, що формують невеликі тюки (поперечний переріз 0,36 м х 0,46 м), істотно знизився. Останнім часом значного поширення дістала технологія заготівлі сіна в рулонах (до 80% продаж машин для підбирання валків на світовому ринку належить саме рулонним прес-підбирачам). Це пояснюється простотою конструкції рулонних прес-підбирачів і, відповідно, меншою їх вартістю порівняно з прес-підбирачами великогабаритних тюків [2].

Водночас останнім часом поширюється технологія із застосуванням прес-підбирачів великогабаритних тюків, які мають незаперечні переваги перед іншими конструкціями машин. Головні з них такі:

  •  висока продуктивність і, відповідно, менші затрати праці;
  •  висока щільність пресування;
  •  збереження високої якості кормів завдяки зменшенню втрат листя і суцвіть під час збирання бобових трав;
  •  краще використання вантажопідйомності транспортних засобів, площ складських приміщень, підвищення продуктивності навантажувачів [1].

Провідні машинобудівні фірми світу (John Deere, Claas, Krone тощо) пропонують близько 20 моделей прес-підбирачів великогабаритних тюків. Вони різняться між собою площею перерізу пресувальної камери, кількістю ходів поршня, конструктивним виконанням робочих органів тощо.

Чи не найсучаснішими машинами є прес-підбирачі “Квадрант 2200” та “Квадрант 2200 RC” фірми Claas, випуск яких налагоджено з 2000 року. Ці моделі мають пресувальну камеру перерізом 0,7х1,2 м, довжина тюка регулюється від 1 до 3 м. Підбирач із шириною захвату 2,1 м підвішений на гідравлічних амортизаторах і спирається на два копіювальних колеса. Підіймання та опускання підбирача здійснюється з місця тракториста за допомогою гідравлічної системи. За підбирачем встановлено два поперечні шнеки, які звужують потік маси після підбирача до ширини пресувальної камери 1,2 м.

У преса “Квадрант 2200” між підбирачем і пресувальною камерою встановлені подавальні ротори, які підвищують продуктивність подачі. На пресі “Квадрант 2200 RC” встановлена система подрібнення “Рото-Кат”, що має ротор із 4 рядами захватів і 25 ножами, які забезпечують теоретичну довжину різки 45 мм. Керування подрібнювальним механізмом здійснюється з пульта в кабіні трактора. Тракторист може включати в роботу 6, 13 або 25 ножів, регулюючи довжину різки, а також виключати з роботи всі ножі та пресувати без подрібнення маси.

Прес-підбирачі “Квадрант” оснащені електронним терміналом Claas (ССТ), який інформує механізатора про вологість корму в тюку, ступінь заповнення камери, щільність пресування, роботу в’язального апарата, положення ножів системи “Рото-Кат” і забезпечує зручне керування машиною [2].

Рулонні прес-підбирачі за своєю конструкцією розподіляються на преси з камерами постійного перерізу, утвореними валками чи ланцюгово-штанговими транспортерами, й преси з камерами змінного перерізу, утвореними пасовим контуром.

Фірма Claas виробляє традиційну модель “Ролант 66” і нову “Ролант 250” з пресувальними камерами постійного перерізу, утвореними валками, розміщеними по спіралі. Залежно від моделі, прес-підбирачі можуть обладнуватися підбирачами з шириною захвату 1,58; 1,8 і 2,1 м. Підбирачі з шириною захвату 2,1 м якісно підбирають солому, вкладену у валок зернозбиральним комбайном. Консольні шнеки, розміщені праворуч та ліворуч підбирача, рівномірно розподіляють рослинну масу за всією шириною камери пресування. Велика продуктивність преса та попереднє ущільнення маси, що подається в пресувальну камеру, досягається встановленою на прес-підбирачі “Ролант 250” роторною системою подачі “Рото-Фід”.

Для заготівлі сінажу та подрібненого сіна на прес-підбирачі “Ролант 250 RC” між підбирачем і пресувальною камерою монтується подрібнювальний пристрій “Рото-Кат”, аналогічний подрібнювачу на прес-підбирачах системи “Квадрант”. У цьому разі рулони обмотуються не шпагатом, а сіткою “Роллетекс”, щільність пресування і продуктивність прес-підбирача підвищуються, рулони зручні для зберігання. Постійна пресувальна камера забезпечує отримання рулонів з пухкою серцевиною і щільними зовнішніми шарами, що уможливлює досушування сіна в рулонах і запобігає промоканню рулону в дощову погоду.

Воднораз під час заготівлі сінажу потрібно мати рівномірну щільність рулону за всім перерізом для уникнення псування маси. Для цього фірма Claas розробила і монтує на прес-підбирачах “Ролант 250” систему максимального пресування МПС, яка забезпечує більш ранній початок пресування рослинної маси. Щільність серцевини рулону при цьому підвищується і вирівнюється із зовнішніми шарами рулону. Основні робочі деталі прес-підбирачів мають корозійностійке покриття, механізми приводу сконструйовані з достатнім запасом міцності. Преси оснащені обгінними та запобіжними пристроями. Натягування ланцюгів та їх мащення здійснюється в автоматичному режимі. Прес-підбирачі “Ролант” також обладнуються електронним терміналом ССТ, що забезпечує зручне керування машиною. Залежно від потреби, можна включити обв’язування рулонів шпагатом чи сіткою, включити чи виключити подрібнювальний пристрій “Рото-Кат”. Термінал ССТ видає інформацію про кількість сформованих рулонів, витрати в’язального матеріалу, ступінь заповнення пресувальної камери тощо. Останнім часом фірма Сlааs налагодила виробництво пресів зі змінною камерою пресування, утвореною пасовим контуром. Це моделі “Варіант 180” (без подрібнювача) і “Варіант 180 RC” (з подрібнювачем “Рото-Кат”). Діаметр сформованих рулонів становить 0,9–1,8 м, висота — 1,2 м. Широку гаму рулонних прес-підбирачів випускають фірми Krone, Vicon, John Deere тощо.

В Україні з машин для заготівлі сіна та соломи в пресованому вигляді КП “Київтрактородеталь” серійно виробляє рулонний прес-підбирач ППР–110, ВАТ “Ірпіньмаш” освоює виробництво рулонного прес-підбирача Пр-750М [1].

Основні технічні дані машин для підбирання з пресуванням сіна у паки чи рулони наведено в табл. 3.

Таблиця 3. Основні технічні дані машин для підбирання сіна з пресуванням у паки чи рулони

Назва і марка

Країна-виготовлювач

ПОКАЗНИК

Ширина захвату, м

Маса паку (рулону), кг

Продуктивність, га/год

Рулонний прес-підбирач ППР-110

Україна

1,1...1,2

120...200

0,9...1,0

Рулонний прес-підбирач АГКО 4800

США

1,5...1,8

327...907

1,0...2,0

Рулонний прес-підбирач Вестерн 1211

Канада

1,4...1,5

270...540

1,0...1,5

Рулонний прес-підбирач Кейс 8400

США

1,0...1,5

249...998

1,0...1,5

Рулонний прес-підбирач “Rollant” КЛАСС

ФРН

1,58...2,0

350...500

1,8...1,8

Паковий прес-підбирач “Quadrant” КЛАСС

ФРН

2,0...2,1

180...370

1,8...2,0

Рулонний прес-підбирач “Krone” KR

ФРН

1,8...1,95

300...450

1,7...2,0

Паковий прес-підбирач “Big Pack”

ФРН

2,0

150...300

1,5...2,0

Паковий прес-підбирач “Massey Ferguson”

Англія

1,9...2,4

320...600

2,0...2,5

Рулонний прес-підбирач Нью Холланд

Італія

1,81,6

180...680

1,5...2,0

Протягом останніх років у країнах Західної Європи впроваджується консервування пак сінажу. Новим у цій технології є ущільнення неподрібненої рослинної маси методом пресування та її герметизація шляхом обмотування сформованих рулонів чи пак поліетиленовою плівкою [3].

Технологія має низку істотних переваг перед традиційною, основними з яких є:

  •  зменшення у 2,5-3 рази витрат пального на і т заготовленого сінажу завдяки виключенню операції подрібнення та трамбування маси;
  •  підвищення якості сінажу при заготівлі та зменшення втрат під час зберігання;
  •  виключення капітальних затратна будівництво сховищ;

зниження питомої металомісткості заготівлі 1 т сінажу порівняно з традиційною технологією (у 2 і більше разів);

  •  можливість транспортування сінажу на значні відстані.

Технологічне обладнання для обмотування рулонів і пак поліетиленовою плівкою за способом виконання технологічного процесу можна розділити на три групи:

1. Обладнання, що агрегатується з пресом (машини фірми «Kverneland», «Krone» та ін.). Такий тип обладнання (рис. 1) є перспективним; оскільки при цьому виключається перевалка і забезпечується миттєва герметизація корму відразу після формування пак, тобто зводяться нанівець втрати при заготівлі і зберіганні, зменшуються затрати праці [2].

2. Мобільне обладнання для обмотування, що агрегатується з трактором (рис. 1) — машини фірми «Kverneland», «Welger», «Volvo», «Sipma» та ін.), — які в свою чергу розділяються на дві підгрупи:

  •  обладнання, яке включає в себе пристрій для само завантаження пак і рулонів;
  •  обладнання, завантаження в яке пак і рулонів здійснюється універсальним чи спеціалізованим тракторним: завантажувачем.
  1.  Стаціонарне обладнання — машини фірми «Record» (рис. 2).

Рис. 1. Обмотував пак фірми „Kverneland”


Рис. 2. Стаціонарне обладнання для пакування сінажу в поліетиленові туби.

Технічні характеристики мобільного обладнання для обмотування рулонів і пак у плівку наведено у табл. 4.

Технологія консервування кормів із трав у полімерних плівках широко застосовується в Німеччині, Великобританії, Норвегії та інших країнах Західної Європи [2].

Таблиця 4. Основні технічні характеристики пакувальників рулонів та пак сінажу

Пакувальники рулонів фірми Kverneland

ПАРАМЕТРИ

Starre Rebehge

Autosteer

Маса, кг

1260

1320

Максимальні розміри рулону, h x d

1,25х1,5

1,25х1,5

Маса рулону, кг

1300

1300

Маслоподача, л/хв

35

45

ПАРАМЕТРИ

UN

7512

UN

7515

UN

7517

UN

7554

UN

7556

UN

7558

UN

7581

UN

7582

Маса, кг

1340

1435

1435

510

520

570

720

725

Максимальні розміри рулону, h x d

1,4х1,8

1,4х1,8

1,4х1,8

1,4х1,8

1,4х1,8

1,4х1,8

1,4х1,8

1,4х1,8

Маса рулону, кг

1200

1200

1200

1200

1200

1200

1200

1200

Маслоподача, л/хв

26

26

26

26

26

26

26

26

Автостоп

+

+

+

+

+

+

+

+

Таблиця 4 (Продовження)

Пакувальники прямокутних пак фірми „Kverneland

ПАРАМЕТРИ

UN 7335

UN 7655

Маса, кг

870

2200

Максимальний розмір пак, h x в

1,2х1,5

1,8х1,25

Маса пак, кг

1900

1200

Маслоподача, л/хв.

26

21

Автостоп

+

+

1.1.4. Техніка для навантаження паків та рулонів

Для механізації навантажувальних робіт понад 20 фірм пропонують широку гаму навантажувачів вантажопідйомністю від 500 кг (Shaffer 214) до 3100 кг (Stohe, F51). Навантажувачі начіпні на трактори з потужністю двигуна від 40 до 140 к.с, напівпричіпні з автономним двигуном. Провідними на Європейському ринку є фірми «Schaifer», «Griesser», «Stoll », «New Holland» та інші [3].

Механізм підйому напівпричіп них навантажувачів забезпечує повертання стріли на 360° і підняття вантажів на висоту до 4 м.

Практично всі фронтальні навантажувачі виконані за однаковою кінематичною схемою, мають пристрої для напівавтоматичного навішування на трактор, чим скорочують затрати часу на навішування до 10 хв.

За замовленням споживачів навантажувачі комплектуються грейферними ковшами (типу крокодил), ковшами для сипких вантажів місткістю 0,35; 0,5; 0,8 і 1,0 м3, вилами для навантаження пак та рулонів сіна чи соломи.

Усі навантажувачі укомплектовано гідроциліндрами підняття й керування положенням робочих органів та додатковими гідроциліндрами для керування робочими органами (притискні рамки вила, грейферні захвати тощо). Усі циліндри підключаються до гідросистеми трактора і керуються важелями розподільника. Багато фірм для зручності керування забезпечують навантажувачі дільниками потоків з електричним керуванням, яке забезпечує можливість роботи двох гідроциліндрів знімачівв від однієї секції гідророзподільника трактора.

Широко застосовуються автономні розподільники для керування гідросистемою навантажувача. Як правило, це електрогідравлічні розподільники з одним важелем. Включення необхідних гідро циліндрів здійснюється переведенням важеля вліво, вправо, вперед чи назад. Кнопка на рукоятці важеля дає змогу суміщувати дві операції, наприклад підняття вантажу і нахил або повернення робочого органа. Для з’єднання гідросистеми навантажувача з трактором використовуються швидкороз’ємні муфти, які розташовані в зручному місці на єдиній колодці.

Навантажувачі-маніпулятори, встановлені на задню начіпну систему трактора, на дишло причепа, використовують в агрегаті з машинами , які вносять добрива, універсальними причепами та лісовозами. Широка гама навантажувачів виключає затрати важкої ручної праці, підвищує продуктивність праці.

Технічні характеристики навантажувачів окремих фірм наведено у табл. 5 [3].

Для підбирання і завантаження паків і рулонів у транспортні засоби в Україні застосовують фронтальні навантажувачі загального призначення, які не повною мірою пристосовані для виконання цієї операції. За кордоном використовують зручні в експлуатації, маневрові навантажувачі.

Отже, для широкого впровадження прогресивних технологій заготівлі пресованого сіна в Україні слід налагодити власне виробництво високопродуктивних та багатофункціональних граблів, прес-підбирачів для формування великогабаритних тюків, машин для обмотування в поліетиленову плівку, навантажувачів тюків і рулонів, візків-підбирачів та іншої сучасної техніки.

Таблиця 5. Основні технічні характеристики навантажувачів.

Навантажувачі монтовані

Параметри

GRIESSER

HK-4000

AB-4018

HK-4500

HK-5000

Максимальний радіус, м

4

4

4,5

5

Максимальна висота, м

4

4

5

5,5

Максимальна глибина, м

2,1

2,1

2,5

,0

Загальна ширина, min-max, м

1,98-2,3

1,15-3,5

2,15-2,4

2,12-2,4

Радіус захвату, м

-

-

0,5

0,7

Кут повороту, град

225

225

360

360

Підйомна маса, кг

800

800

1100

1200

Потужність електродвигуна, кВт

20

20

25

30

Маса без робочого органу

550

700

750

970

Навантажувачі напівпричепні

Параметри

GRIESSER

1414

1615

1715

1815

Максимальний радіус навантаження, м

5

5,6

6

6,6

Максимальна висота навантаження з ковшем, м

6

6,6

7

7,6

Максимальна висота навантаження з крюком, м

4,5

5,1

5,55

7

Максимальна робоча глибина, м

1,85

2,2

2,6

3,0

Максимальна робоча глибина з ковшем, м

2,85

3,2

3,6

4,0

Радіус повороту, м

0,7

0,7

0,8

1

Кут повороту, град

360

360

360

360

Потужність електродвигуна, кВт

5,5

7,5

7,5

10

Максимальний підйом вантажу, кг

650

1200

1450

1700

Маса з баластом, кг

1500

2200

2800

3600

Навантажувачі телескопічні

Параметри

SHAFFER

450T

550T

870 T

870 TO

Потужність двигуна, кВт/к.с.

31/42

32/50

56/75

81/110

Маса, кг

3760

4600

5600

5900

Об’єм ковша, м3

0,7

0,8

1,2

1,2

Підйомна маса, кг

1200

1750

2000

2000

Висота навантаження, м

3,8

4,3

4,9

4,9

Продуктивність гідронасоса, л/в..

126

112

145

145

Швидкість, км/год

0-20

0-20

0-20

0-20

Гідро тиск, Мпа

35

48

48

48

Навантажувачі фронтальні автономні

Параметри

SHAFFER

214

217

221

222

Потужність двигуна, кВт/к.с.

10/14

14,6/20

14/24

17/24

Маса, кг

1265

1235

1335

1360

Об’єм ковша, м3

0,37

0,43

0,43

0,43

Підйомна маса, кг

500

600

710

710

Висота навантаження, м

1,79

1,84

1,84

1,84

Продуктивність гідронасоса, л/в..

50

62

75

84

Швидкість, км/год

0-10

0-13

0-13

015

Гідро тиск, Мпа

16

18

18

18

1.2. Класифікація та огляд конструкцій вітчизняних граблів

Тракторні граблі можуть бути причіпними, напівначіпними та начіпними.

За характером утворення валків їх поділяють на поперечні і бокові. Залежно від конструкції робочих органів граблі бувають зубові поперечні, роторні та колісно-пальцьові.

Зубові поперечні граблі згрібають сіно у валки, які розміщені впоперек до напрямку руху агрегату, а роторні та колісно-пальцьові — у поздовжні валки.

Для згрібання трави чи сіна у поперечні валки використовують причіпні поперечні ГП-1-14 і ГП-Ф-16 та напівначіпні ГП-Ф-10 і ГПП-6 граблі. На невеликих ділянках можна працювати їх середньою секцією [2].

Граблі ГП-1-14 складаються з трьох шарнірно з’єднаних секцій – середньої, шириною захвату 5,8 м, і двох крайніх – шириною захвату по 4,1 м. Загальна ширина захвату грабель – 14 м. Завдяки шарнірному з’єднанню секцій граблі добре копіюють нерівності поверхні поля. Для роботи на малих ділянках використовують тільки середню секцію, що спирається на два колеса 4 (рис. 3) з пневматичними шинами. Крайні секції спираються на самоустановні колеса 9. До рами середньої секції прикріплена сниця 7 із причіпним пристроєм 8 [1].

Основним робочим органом є грабельний апарат 2. На кожній секції грабель шарнірно закріплено по два бруси з кутникової сталі. Зуби 10 зігнуті за логарифмічною спіраллю і жорстко утримуються на брусах зуботримачами. На поперечних трубах кожної секції встановлені очисні прутки 11, з’єднані між собою поперечними прутками.

Рис. 3. Поперечні граблі ГП-1-14:

1 – рама; 2 – грабельний апарат; 3 – механізм піднімання грабельного апарату; 4 – опорне колесо; 5 – автомат піднімання; 6 – важіль вмикання автомата;

7 – сниця; 8 – причіп; 9 – самоустановлюване колесо; 10 – зуб;

11 – очисний пруток.

Піднімають грабельний апарат при викиданні валка, а також переводять граблі в транспортне положення двома автоматами, що приводяться в дію від коліс середньої секції. Автомати піднімання (чарунково-дискового типу) за будовою подібні до автоматів зернових сівалок. Замок автомата забезпечує піднімання грабельного апарата і його опускання після викидання валка. При цьому ролик запірного важеля потрапляє в те саме заглиблення на диску автомата, тобто піднімання й опускання грабельного апарата здійснюється за один оберт ходового колеса.

При викиданні валка тракторист-машиніст максимально відхиляє важіль включення та відпускає його. При цьому нижнє плече важеля входить у зачеплення з верхнім плечем запірного важеля автомата. Ролик останнього утримується в піднятому положенні, і автомат включається. Грабельний апарат піднімається, звільняючи валок. Потім апарат починає опускатись. Під дією пружини ролик запірного важеля заходить у заглиблення на диску автомата та виключає останній. Грабельний апарат у цей час опуститься і перебуватиме в такому положенні до наступного включення автомата.

Під час роботи зуби ковзають по поверхні поля, збираючи сіно з прокосу. При цьому шар сіна, що відокремлюється від стерні, піднімається по дугоподібно зігнутих зубах і поступово ущільнюється. На певній висоті шар сіна починає скручуватись у валок, і коли той досягне певних розмірів, тракторист включає автомат. Ширина валка сіна – 1,2 м. Зазор між зубами грабельного апарата і поверхнею поля встановлюють не більше 10 мм. Регулюють зміною товщини шатунів.

Для переведення грабель у транспортне положення крайні секції повертають навколо передніх шарнірів рами і прикріплюють до сниці. Агрегатують граблі з тракторами класу 0,9.

Робоча швидкість – до 9 км/год. Продуктивність – до 12,6 га/год.

Для згрібання сіна у поздовжні валки використовують причіпні граблі—колісно-пальцьові валкоутворювачі ГВК-6 та граблі — ротаційні зворушувачі-розпушувачі ГВР-6 або ГУР-4,2. їх застосовують також для ворушіння трави чи сіна у покосах, перевертання валків, утворених поперечними граблями [2].

Граблі-валкоутворювачі колісно-пальцьові ГВК-6А і ГВК-бГ призначені для згрібання сіна природних та сіяних трав з покосів у валки, ворушіння пров’яленої трави в покосах та перевертання валків. Агрегатують із тракторами класу 0,9 і 1,4 [1].

Колісно-пальцьові граблі ГВК-6 (рис. 4) складаються з двох однакових за будовою секцій, з’єднаних між собою зчіпкою 10. Секції можуть працювати роздільно. На кожній секції встановлено по шість пальцьових коліс 5 та два колеса 6 на зчіпці. Секція складається з рами 2, опорної труби 12, переднього 3 і заднього 4 брусів, механізму піднімання робочих коліс та трьох опорних пневматичних коліс 1. Робоче пальцьове колесо обладнано маточиною, ободом та пружинними пальцями, які з одного боку прикріплені до маточини, а з іншого — проходять крізь отвори обода і зігнуті проти напрямку руху. Робочі колеса набувають обертання внаслідок зчеплення пальців з ґрунтом [1].

Рис. 4. Колісно-пальцеві граблі ГВК-6

1-опорне пневматичне колесо; 2-рама секції; 3-пердній брус; 4-задній брус; 5-бокове робоче пальцьове колесо; 6- центральне робоче пальцьове колесо; 7-кронштейн; 8-вісь робочого колеса; 9-бокова розсувна розтяжка; 10-зчіпка; 11-висувна труба; 12-опорна труба.

Для згрібання сіна у валки раму кожної секції розмішують під кутом 45...50° до напрямку руху агрегату. Рами секцій з робочими пальцьовими колесами утворюють кут, напрямлений розхилом уперед. Завдяки розміщенню робочих коліс під кутом, обертаючись за рахунок зчеплення з ґрунтом і стернею, зміщують сіно до осьової лінії і утворюють валок 1,6...1,7 м завширшки, який лягає на розпушену двома центральними пальцьовими колесами смугу сіна.

Під час ворушіння покосів чи сіна передні кінці секцій граблів зводять, а задні, навпаки, розводять. Для обертання валків використовують тільки одну секцію у такому самому положенні, як і для утворення валків.

Ширину валків (0,8...1,2 м) регулюють зміщенням секцій за допомогою розсувних бокових розтяжок 9.

Тиск робочих коліс 5 на ґрунт регулюють гвинтовим механізмом піднімання коліс.

Граблі ГВК-6А складаються з лівої (рис. 6) і правої секцій, рами 4 причіпного пристрою з двома центральними робочими пальцьовими колесами 5.

Кожна секція може працювати окремо і складається з рами 14, опорної труби 11, переднього 12 і заднього 10 брусів, трьох опорних коліс 2 із пневматичними шинами, шести пальцьових коліс 3 із пружинами 7, механізму підйому з трубою 13 і рукояткою 8.

Рис. 6. Граблі колісно-пальцьові ГВК-6А:

а – схема встановлення двох секцій грабель; б – схема встановлення правої секції для згрібання сіна і перевертання валків; в і г – робочий процес пальцьового колеса;

1 — ліва секція; 2 опорне колесо; З — робочі пальцьові колеса;

4 — рама причіпного пристрою; 5 – центральні робочі пальцьові колеса;

6 – права секція; 7 – пружина робочого колеса;

8 — рукоятка механізму підйому; 9 сінознімач; 10 — задній брус;

11 – опорна труба; 12 – передній брус;

13 – труба механізму підйому робочих коліс; 14 – рама грабель;

15 – пальці; 16 – обод; 17 – спиця; 18 – втулка

Пальцьові колеса 3 обертаються завдяки зчепленню зі стернею. Кожне з них посаджене на дві капронові втулки та зігнуту вісь. На осі приварений кронштейн з отворами для кріплення пружин і сінознімачів, а також обмежувач вертикального ходу пальцьового колеса. Пальцьові колеса 5 мають таку ж будову. Над ними для очищення від сіна встановлені прогумовані планки – чистики. Рукоятка 8 механізму переведення коліс з робочого положення в транспортне з’єднана з гвинтом труби, встановленої в стояках вздовж основного бруса рами. Гайка гвинта жорстко зв’язана з рамою. На трубі гвинта хомутиками кріплять пружини робочих коліс.

При обертанні рукоятки пружини діють на осі коліс, піднімаючи або опускаючи їх. Пересуванням хомутиків пружин на трубі механізму підйому регулюють тиск робочих коліс на ґрунт. Для переднього колеса він повинен становити 0,3 Мпа, а для наступних зростати з інтервалом через 0,1 Мпа. До осей опорних коліс приварені планки фіксаторів, які штирями з’єднані із секторами стояків рами і опорного бруса. Фіксація опорних коліс надає стійкості напрямку руху грабель.

Зчіпний пристрій грабель призначений для з’єднання секцій між собою. Він складається зі зварної рами, двох бокових розсувних розтяжок і двох висувних труб. Бокові розтяжки використовують як з’єднувальні ланки під час роботи трактора з однією секцією. На поперечній трубі рами зчіпного пристрою встановлені два центральних робочих колеса, призначені для ворушіння покосу між секціями.

При використанні грабель для згрібання сіна у валки секції з’єднують зчіпним пристроєм так, щоб вони утворили кут, направлений розхилом вперед (рис. 3,а, г), а пальцьові колеса розмістились під кутом а, найчастіше 45° до напрямку руху агрегату. Тоді пальці коліс, обертаючись, будуть переміщувати сіно в напрямку осі симетрії агрегату і утворювати валок шириною 80-90 см. Якщо останні пальцьові колеса не пропускають валок, секції слід розвести розсувними трубами та розтяжками зчіпного пристрою. Найбільша ширина валка може бути до 1,7 м.

Перевертати валки можна тільки однією секцією – правою чи лівою, залежно від вибраного напрямку перевертання і напрямку вітру.

Для переїздів на далекі відстані секції грабель транспортують цугом; зчіпний пристрій та середні пальцьові колеса закріплюють на рамах секцій. Ширина захвату -6 м. Робоча швидкість – до 9 км/год. Продуктивність при згрібанні сіна – до 5,4 км/год.

Для згрібання трав чи сіна, обертання та розкидання валків сіна застосовують також ротаційні граблі [1].

Граблі роторні ГВР-6Б і ГУР-4,2 призначені для згрібання пров’ялених або свіжоскошених сіяних трав, а також високоврожайних трав природних сінокосів з покосу у валки, ворушіння трав у покосах, обертання і розкидання валків [2].

Граблі ворушилка-розпушувач ГВР 6Б складаються з лівого та правого роторів 6 (рис. 7) з граблинами 5, змонтованих на рамі двоколісних опорних візків, поперечини 3, сниці 1 і валкоформуючих щитків 2 і 4. На спиці змонтований циліндричний редуктор для привода роторів від ВВП трактора.

Рис. 7. Граблі роторні ГВР-6Б і схеми технологічних операцій:

а – згрібання із покосів у валок; б – розкидання валка, ворушіння сіна;

в — обертання валка; г — здвоювання валка;

д — згрібання у валок ротором; є обертання валка одним ротором;

1 – сниця; 2 і 4 – валкоформуючі щитки; 3 – поперечина; 5 – граблина;

6 – ротор; 7 – пальці

Ротор складається з корпуса, конічної зубчастої передачі (редуктора), напрямних профільованих доріжок і граблин 5, що мають пружинні пальці 7.

Під час роботи ротори обертаються в горизонтальній площині назустріч один одному. Граблини 5 обертаються разом із ротором 1 одночасно копіювальним механізмом повертаються навколо своєї осі. Тому пальці граблин у зонах А і Б опускаються на поверхню поля і згрібають траву до центра, а в зонах В і Г піднімаються вгору і виходять із валка. Щитки 2 і 4 запобігають розкиданню і втратам сіна. Ширина захвату грабель – 6 м, робоча швидкість – до 12 км/год., продуктивність при згрібанні – до 7 га/год [2].

Граблі універсальні роторні ГУР-4,2 начіпні. Вони складаються з рами 1 (рис. 7), правого і лівого роторів 5 з граблинами, редуктора 7, двох опорних коліс 6, начіпного пристрою, механізму привода роторів.

Рис. 7. Граблі універсальні роторні ГУР-4,2:

1 — рама; 2 — захисний кожух; З — клинопасова передача;

4 — регулювальний гвинт; 5 – ротор;  6 – опорне колесо з механізмом регулювання; 7 – редуктор; 8 – кріплення редуктора до рами; 9 – опора;

10 – вісь підвіски; 11 – карданний вал.

Ротор складається з корпуса, граблин і вертикальної труби, яка фланцем кріпиться до рами. В нижній частині ротора встановлений шків і напрямна доріжка для роликів граблин.

Крутний момент від ВВП трактора класу 1,4 передається карданним валом до редуктора, а далі клинопасовою передачею до роторів, які обертаються назустріч один одному. Частота обертання роторів при згрібанні сіна -70 об/хв., а при ворушінні – 134 об/хв., регулюють важелем редуктора.

Мінімальну відстань (30 мм) між пальцями граблин і ґрунтом регулюють поворотом фланців вилок опорних коліс. Момент повороту граблин регулюють зміною положення напрямних доріжок. Ширина захвату – 4,2 м. Робоча швидкість – до 9 км/год. Продуктивність – 2,5 га/год.

1.3. Ротаційні граблі. Їх модифікації та особливості конструкцій

Порівняно з зубовими, поперечними та колісно-пальцевими граблями, ротаційні граблі мають більш надійну конструкцію та кращі показники продуктивності.

На Україні серійно виготовляють ротаційні граблі ГУР-4,2 та ГВР-6Б. Конструкція цих граблів має схожу будову, однакове розміщення та кількість основних робочих вузлів: два ротори (правий та лівий), які спираються на два опорні колеса, привід роторів відбувається через редуктор від валу відбору потужності двигуна.

Поряд з цими аналогіями існує декілька запатентованих винаходів радикально нових моделей ротаційних граблів. Наприклад ротаційна машина, яка має шість робочих органів, з яких два жорстко розміщені на рамі, а кожні із двох пар інших встановлені на консолі (для полегшення транспортування), яка може обертатися навколо осі, розміщеній у напрямку руху машини (рис. 8). Пунктирними лініями показане робоче положення, а суцільними транспортне.

Рис. 8. Шести роторні граблі

1-рама; 2-ротор; 3-ходові колеса; 4, 4/-шарнірна вісь; 5-внутрішня консоль; 6, 6/-зовнішня консоль;12-вісь обертання; 13-гідравлічні підйомні циліндри; 14-шток поршня; 34-нерухомо з’єднані пластини.

Існує також інший патент, який відрізняється від звичних для нашого ока роторних граблів ГУР-4,2 та ГВР-6 тим, що ротори зміщені один відносно іншого у напрямку руху агрегату та кожний ротор опирається на два колеса (рис.9).

Рис. 9. Роторні граблі з двома зміщеними роторами

2- тримач вісі; 3-горизонтальна вісь; 4-тримачі коліс; 5, 6-відповідне ліве та праве колесо; 7-опорні розпори; 8-шарнірний болт; 9-консоль; 10-ротор; 11-опорні колеса; 12-ротор; 13-трьохколісний ходовий механізм; 14-підйомні гідроциліндри.

Розділ 2. Основні передумови вдосконалення ротаційних граблів ГУР-4,2

2.1. Основні технічні та технологічні регулювання граблів

Основними регулюваннями універсальних ротаційних граблів є:

  •  зміна частити обертання роторів;
  •  момент піднімання та опускання граблин
  •  зміна відстані між кінцями пальців граблин та поверхнею поля.

Крутний момент від ВВП трактора класу 1,4 передається карданним валом до редуктора граблів, а далі за допомогою клинопасової передачі до роторів, які обертаються назустріч один одному. Частота обертання роторів при згрібанні сіна – 70 об/хв, а при ворушінні – 134 об/хв, регулюють важелем редуктора.

Завдяки зміні моменту піднімання та опускання граблин універсальні роторні граблі ГУР-4,2 можуть працювати як на згрібання так і на розкидання. Момент повороту граблин регулюють зміною положення напрямних доріжок.

Відстань між пальцями граблин і ґрунтом регулюють поворотом фланців вилок опорних коліс. Мінімальна відстань складає 30 мм.

Розділ 2. Основні передумови вдосконалення ротаційних граблів ГУР-4,2

2.2. Обґрунтування удосконалення основних технологічних регулювань граблів

Коли погодні умови не благо приємні для висихання сіна, для уникнення його пліснявіння потрібне своєчасне та якісне ворушіння та перевертання валків.

Провівши регулювання граблів за допомогою повертання фланців вилок опорних коліс роторних граблів ГУР-4,2 ми переконались, що процес піднімання-опускання граблів не може бути виконаний механізатором без зайвої допомоги.

Для регулювання висоти граблів потрібно гідросистемою трактора підняти граблі, потім викрутити по два гвинти з обох секторів отворів механізму регулювання висоти і з дуже великим зусиллям провертати колесо з вилкою навколо сектора з отворами.

Велике зусилля повороту затискної вилки навколо сектора з отворами зумовлене недосконалістю виготовлення механізму регулювання висоти граблин універсальних роторних граблів ГУР-4,2. Конструкція цього механізму виготовлена таким чином, що сектор з отворами затискається вилкою кронштейна. У деяких випадках його неможливо провернути навіть двом механізаторам без використання спеціалізованого обладнання

Як показала практика складність процесу регулювання висоти граблин універсальних роторних граблів ГУР-4,1 змушують механізаторів часто уникати цього важливого технологічного регулювання, що призводить до порушення технології згрібання сіна та до відчутного зниження якості проведення сінозаготовчих робіт вцілому.

Тому проаналізувавши конструкцію регулювання висоти роторних граблів ГУР-4,2 ми пропонуємо незначну переробку існуючого механізму та встановлення поряд з цим гвинтового механізму регулювання висоти. Переробка існуючого механізму полягає у наступному (Аркуш 3):

  •  подовжені вилки на 120 мм, сектора з отворами на 130 мм та граблин на 250 мм;

  •  виконання посадки вилки та сектора з отворами з зазором 1-2 мм;
  •  замість розміщення дублюючих отворів по колу робимо вертикальні отвори;
  •  на затискній вилці робимо паз для пересування направляючого гвинта.

Таким чином регулювання висоти граблин універсальних роторних граблів ГУР-4,2 може проводитися однією людиною-механізатором. Це також значно покращить заходи з охорони праці у процесі наладки висоти граблин.

Розділ 3. Розрахунок основних конструктивних параметрів

3.1. Обґрунтування основних конструктивних параметрів гвинтового механізму регулювання висоти

Гвинтовий механізм регулювання висоти граблів ГУР-4,2 встановлюється на існуючий поворотний механізм граблів (з незначною його переробкою) і складається з (рис. 10):

1, 1/-опорні кронштейнів;

2, 2/- гайки;

3-гвинт.

 

Рис. 10. Схематичне зображення механізму регулювання висоти граблів для найнижчого положення граблин

Розділ 3. Розрахунок основних конструктивних параметрів

Для зменшення крутного моменту та навантаження, які діють на опорні кронштейни та на гвинт потрібно відстань а – відстань між кронштейнами у нижньому положенні граблів та відстань в – довжина опорних кронштейнів, зробити якомога меншими.

Тому з конструктивних міркування, для можливості обертати гвинт та для того, щоб зберегти основну конструкцію граблів приймаємо, відстань а = 560 мм, але різьбу нарізаємо на довжині 530 мм, в = 210 мм, а в1 = 220 мм. Приймаємо гвинт М30, та з сортаменту обираємо кронштейни з кутового профілю №5. Перевіряємо на міцність прийнятий гвинт та кронштейни.

3.2. Розрахунок на міцність деталей удосконаленого механізму регулювання висоти

Механізм регулювання висоти універсальних роторних граблів ГУР-4,2 розраховуємо у верхній точці підйому при відсутності направляючого та допоміжних болтів. Так як гвинт 3 (рис. 10) у цьому положенні має найбільшу довжину крутні моменти будуть виникати найбільші.

Побудуємо епюри крутних моментів та поперечних сил які діють на окремі частини механізму регулювання висоти.

На верхній кронштейн 1 (рис. 10) діє вага граблів G, яка дорівнює 420 кг. Ця вага діє на дві опори, тому на один піднімальний механізм діятиме сила ваги G1 = 210 кг.

У результаті дії цієї сили виникає крутний момент М1 = -G1·x1. Цей момент буде максимальним у т. В, яка найбільше віддалена від осі обертання ротора граблів.

МВ = -G1·в

Поперечна сила діє на всю довжину кронштейну однаково і дорівнює:

Q = G1.

Епюра крутних моментів та поперечних сил, які діють на верхній кронштейн зображена на рис. 11.

Рис. 11. Епюра крутних моментів та поперечних сил, які діють на верхній кронштейн механізму регулювання висоти граблин

Крутний момент МВ передається на гвинт механізму регулювання.

Цей момент М1 буде рівний по всій довжині гвинта

Поперечні сили на гвинт не діють (рис. 12).

Рис. 12. Епюра крутного моменту, який діє на гвинт механізму регулювання висоти граблин.

Крутний момент і поперечні сили, які діють на нижній кронштейн будуть аналогічні моменту та силі, які діють на гвинт механізму регулювання (рис. 13).

Рис. 13. Епюра крутних моментів та поперечних сил, які діють на нижній кронштейн механізму регулювання висоти граблин

Таким чином ми бачимо, що найбільш навантаженим є точка В (рис. 11) верхнього кронштейну, гвинт (рис. 12) та нижній кронштейн (рис. 13), тому розрахунок ведемо по крутному моменту цих ділянок механізму.

Крутний момент у т. В верхнього кронштейну та по всій довжині нижнього буде дорівнювати:

МВ = М2 = G1·в = 210 кг.с·0,21 м = 44,1 кг.с·м = 432,2 Н·м.

Крутний момент, який діє на гвинт дорівнює також 432,2 Н·м.

З умови міцності на згин:

max=Mmax/Wy знаходимо Wy, який є геометричною характеристикою перерізу

[]=200 мПа=200·106Па=200·106Н/м2;

Мmax=432,2 Н·м;

Wy=432,2 / 200·10= 2,16·10-6 м3=2,16 см3;

З одержаних даних бачимо, що обраний гвинт М30 та кутник №5 підходять для використання у вдосконаленому механізмі.

Розділ 4. Охорона праці під час експлуатації та обслуговування ротаційних граблів ГУР-4,2

Охорона праці – це система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів спрямованих на збереження здоров’я і працездатності людини в процесі праці.

Згідно Конституції України кожен громадянин має право на безпечні і здорові умови праці (розділ 2,стаття 43).

Законодавство про охорону праці складається із Закону „Про охорону праці”, Кодексу законів про працю України та інших нормативних актів.

Конституційне право громадян нашої держави на охорону їх життя і здоровя у процесі трудової діяльності відображено у Законі України „Про охорону праці”, прийнятому Верховною Радою України 1992 році.

Дія закону „Про охорону праці” поширюється на всі підприємства, установи і організації незалежно від форми власності та видів їх діяльності, на усіх громадян, які працюють, а також залучені до праці на цих підприємствах.

Закон закріпив гарантії прав громадян України на охорону праці, порядок організації охорони праці на виробництві, визначив основні положення щодо видів стимулювання роботи з охорони праці, дії державних, міжгалузевих та галузевих нормативних актів про охорону праці, затвердив структуру і порядок функціонування державного управління охороною праці, державний нагляд і громадський контроль за охороною праці, а також відповідальність працівників за порушення законодавства про охорону праці.

Розділ 4. Охорона праці під час експлуатації та обслуговування ротаційних граблів ГУР-4,2

Створення таких умов праці на виробництві, які б гарантували повну безпеку життєдіяльності працюючих, при яких максимальна продуктивність праці відповідала б найменшим затратам енергії організму людини, а організм людини не зазнавав би шкідливої дії різних виробничих факторів, вимагає знань багатьох галузей науки і техніки.

Керівництво роботою по охороні праці здійснює інженер з охорони праці. Навчання по охороні праці і інструктаж з техніки безпеки організовують і проводять головні спеціалісти перед початком сільськогосподарських робіт. На цих заняттях освоюються нові засоби по охороні праці, а також плануються подальші заходи по покращенню організаційно-технічних умов праці робітників.

При виконанні польових робіт з використанням універсальних роторних граблів ГУР-4,2 (ворушіння, перекидання та протрушування валків і згрібання сіна), а також під час технічного обслуговування та регулювань граблів потрібно дотримуватись наступних правил техніки безпеки:

  •  виконуючи сільськогосподарські роботи з використанням граблів треба бути впевненим, що біля роторів граблів відсутні люди та сторонні предмети (інструмент, допоміжне обладнання, тощо);
  •  заміна паса у механізмі редуктора граблів виконується при розчепленні граблів з трактором та при жорстко закріплених колесах сільськогосподарської машини;
  •  регулювання кута розкидання сіна здійснюється тільки при вимкненому двигуні трактора;
  •  регулювання висоти згрібання валка здійснюється при піддомкраченому роторі граблів та при вимкненому двигуні трактора;

З використанням удосконаленої конструкції механізму регулювання висоти граблів останнє регулювання буде проводитися з меншим ризиком до травматизму. Знижається ризик Завдяки використанню гвинтового механізму не буде потрібно прикладати великих зусиль тиснувши на колесо, не буде навантажуватись гідравліка піднімання граблів і зникає можливість опускання (падіння) техніки на механізатора чи інший обслуговуючий персонал.

Розділ 5. Розрахунок економічної ефективності удосконалених універсальних роторних граблів ГУР-4,2

Для доведення доцільності удосконалення механізму регулювання висоти граблин ротаційних граблів ГУР-4,2 розрахуємо річний економічний ефект даного вдосконалення. Для цього необхідним буде розрахунок наступних параметрів:

  •  Річний об’єм робіт, га.
  •  Коефіцієнт використання змінного часу.
  •  Теоретична годинна продуктивність, га/год.
  •  Фактична годинна продуктивність, га/год.
  •  Змінна продуктивність, га/зміну.
  •  Прямі експлуатаційні затрати МТА, грн./га.

Розрахунок проведемо для МТА: МТЗ-82 + ГУР-4,2. Результати розрахунків заносимо у таблицю 6.

1. Визначаємо коефіцієнт використання змінного часу:

,

де τз- коефіцієнт використання змінного часу;

Тр- тривалість роботи, год;

Тзм- тривалість зміни, год;

Тпр- тривалість простою, год;

Розділ 5. Розрахунок економічної ефективності удосконалених універсальних роторних граблів ГУР-4,2

Тпр = Трег + Тфіз + Троз,

де Трег- час витрачений на регулювання, год;

Тфіз- час, який витрачається на фізіологічні потреби, год;

Троз- час на розвороти, год.

Враховуючи, що регулювання висоти граблів здійснюється середньому два рази на зміну, визначаємо коефіцієнт використання змінного часу для базової та вдосконаленої моделі універсальних роторних граблів ГУР-4,2.

Базова модель.

Тпр.баз = (48 + 30 + 10)/60 = 1,5 год.

Тр.баз = 8 + 1,5 = 6,5 год.

Вдосконалена модель.

Тпр.вдоск = (8 + 30 + 10)/60 = 0,8 год.

Тр.вдоск = 8 + 0,8 = 7,2 год.

Визначаємо теоретичну годинну продуктивність за формулою:

Wт = 0,1·Вк·Uт,

де Wт- теоретична годинна продуктивність, га/год;

Вк- конструктивна ширина захвату, м;

Uт- теоретична швидкість руху, км/год.

Wт = 0,1·4,2·8 = 3,36 га/год.

Визначаємо фактичну годинну продуктивність окремо для базової та вдосконаленої моделі граблів за формулою:

Wф = 0,1·Вк·Uт·τзм.

Wф.баз = 0,1·4,2·8·0,81 = 2,722 га/год.

Wф.вдоск = 0,1·4,2·8·0,9 = 3,024 га/год.

Визначаємо змінну продуктивність:

Wзм = Wф·Тзм.

Wзм.баз = 2,722·8 = 21,8 га/зміну.

Wзм.вдоск = 3,024·8 = 24,2 га/зміну.

Визначаємо прямі експлуатаційні затрати трактора МТЗ-82, роторних граблів ГУР-4,2 та МТА вцілому.

Прямі експлуатаційні затрати – це грошові затрати, зумовлені безпосереднім виконанням роботи (без накладних і загальногосподарських витрат).

СМТА = Стрс.г.маш,

де СМТА- прямі експлуатаційні затрати МТА, грн./га;

Стр- прямі експлуатаційні затрати трактора, грн./га;

Сс.г.маш- прямі експлуатаційні затрати сільськогосподарської машини, грн./га.

Стр = Сто.тра.тр;

Сс.г.маш = Сто.маша.маш,

де Сто.тр- затрати на ТО трактора, грн/га;

Са.тр- амортизаційні затрати трактора, грн/га;

Сто.с.г.маш- затрати на ТО сільськогосподарської машини, грн/га;

Са.с.г.маш- амортизаційні затрати сільськогосподарської машини, грн/га.

;

,

де Б- балансова вартість машини, грн;

Рі- річна норма відрахувань на ремонт, %;

Wф- фактична годинна продуктивність, га/год;

ТН- нормативне річне навантаження, год;

а- річна норма відрахувань на амортизацію, %.

Нормативне річне навантаження універсальних роторних граблів ГУР-4,2 складає в середньому 200 год , можемо визначити річний об’єм робіт:

Sр = ТН·Wф.

Sр.баз = 200·2,722 = 544,4 га.

Sр.вдоск = 200·3,024 = 604,8 га.

Розраховуємо затрати на ТО та амортизаційні затрати як базової, так і вдосконаленої машини.

Базова модель.

Вдосконалена модель.

Розраховуємо прямі експлуатаційні затрати трактора та сільськогосподарської машини як базової, так і вдосконаленої:

Базова модель.

Стр.баз = 1,29+2,43 = 3,71 грн/га.

Сс.г.маш.баз = 0,85+1,58 = 2,43 грн/га.

Вдосконалена модель.

Стр.вдоск = 1,16+2,18 = 3,34 грн/га.

Сс.г.маш.вдоск = 0,76+1,42 = 2,18 грн/га.

Нарешті розрахуємо прямі експлуатаційні затрати МТА:

СМТА.БАЗ = 3,71+2,43 = 6,14 грн/га.

СМТА.ВДОСК = 3,34+2,18 = 5,52 грн/га.

Знаходимо річний економічний ефект вдосконалених граблів ГУР-4,2, приведений на 544,4 га сінозгрібальних робіт:

Е = (6,14– 5,52)·544,4 = 337,53 грн.

Одержане значення свідчить про доцільність вдосконалення механізму регулювання універсальних роторних граблів ГУР-4,2. До того ж завдяки зростанню коефіцієнта використання змінного часу збільшується продуктивність вдосконалених граблів, а разом з нею і річний об’єм виконаних робіт.

Таблиця 6. Економічна ефективність вдосконалених роторних граблів ГУР-4,2

ПОКАЗНИКИ

Базова модель

Вдосконалена модель

Річний об’єм робіт, га.

544,4

604,8

Коефіцієнт використання змінного часу.

0,81

0,9

Теоретична годинна продуктивність, га/год.

3,36

3,36

Фактична годинна продуктивність, га/год.

2,722

3,024

Змінна продуктивність, га/зміну.

21,8

24,2

Прямі експлуатаційні затрати МТА, грн./га.

6,14

5,52

Річний економічний ефект приведений на 544,4 га сінозгрібальних робіт, грн

-

337,53


Висновки

У дипломному проекті були розглянуті вітчизняна та зарубіжна техніка для заготівлі пресованого сіна. Порівнявши основні технічні характеристики цих машин можна побачити значне відставання вітчизняної техніки у порівнянні з зарубіжною.

Для полегшення роботи механізатора, поліпшення заходів з техніки безпеки, а також для підвищення економічної ефективності використання універсальних роторних граблів ГУР-4,2 було розроблене вдосконалення механізму регулювання висоти граблин граблів ГУР-4,2.

Розроблене вдосконалення має не складну конструкцію та не потребує суттєвих змін універсальних роторних граблів ГУР-4,2.

При введені в конструкцію роторних граблів ГУР-4,2 вдосконаленого механізму регулювання висоти граблин зникають деякі небезпечні ситуації (падіння граблів на механізатора та травмування механізатора об робочі органи).

Розрахунок з економічної ефективності вдосконаленого механізму свідчить про доцільність використання даного механізму. Так як в порівнянні з базовою моделлю універсальних роторних граблів ГУР-4,2 економічний ефект, приведений на 544,4 га роботи МТА (МТЗ-82 та ГУР-4,2) складає 337 грн 53 коп, а це більш ніж 10 % від річних експлуатаційних затрат МТА з базовою моделлю граблів.


Список використаної літератури

  1.  Войтюк Д.Г., Гаврилюк Г.Р. Сільськогосподарські машини: Підручник.-К.: Каравела, 2004.-552 с.
  2.  Сучасні тенденції розвитку конструкцій сільськогосподарської техніки/За ред. В.І. Кравчука, М.І. Грицишина, С.М. Коваля.-К.: Аграрна наука, 2004.-396 с.
  3.  Мельник І.І., Гречкосій В.Р. та ін. Оптимізація комплексів машин і структури машинного парку та планування технічного сервісу.-К., 2001.-251с.
  4.  Агулов І.І. Довідник по технічному обслуговуванню сільськогосподарських машин.-К.: Урожай, 1989.-256с.
  5.  Воронов Ю.И. Сельскохозяйственные машины: Учебное пособие.-М.: Агропромиздат, 1990.-255с.
  6.  Гапоненко В.С. Сільськогосподарські машини: Навч. пос. 5-е вид., переробл. і доповн.-К.: Урожай, 1988.-384с.
  7.  Довідник з механізації кормо виробництва/ За ред. В.Ю. Поєдинка.-К.: Урожай, 1980.-216с.
  8.  Довідник по регулюванню сільськогосподарських машин/ За ред. В.І. Кочева.-К.: Урожай, 1985.-312с.
  9.  В.В. Адамчук, Г.Л. Баранов. Сучасні тенденції розвитку конструкцій сільськогосподарської техніки.-К.: Аграрна наука, 2004.-376с.
  10.  В.И. Особов, Г.К. Васильев. Сеноуборочные машины и комплексы.-М.: Агропромиздат, 1983.-284с.
  11.  П.М. Заїка. Теорія сільськогосподарських машин.-Х., 2003.-417с.
  12.  Сільськогосподарські машини (Комплект кодопосібників)/За заг. ред. Г.Р. Гаврилюка.-К.: Аграрна освіта, 2001.-216с.


ДОДАТКИ

Додаток 1.

Фото 1. Граблі універсальні роторні ГУР-4.2

Фото 2. Граблі-валкоутворювач ГВ-00.000

Додаток 2.

Фото 1. Граблі-ворушилка ГВ-3.4

Фото 2. Навісна ворушилка моделі SG

Додаток 4.

Фото 1. Ворушилка-вспушувач роторна Krone KWT (причепна)

Фото 2. Граблі ворушилка Z – 230.1


1

1/

2

3

2/

в

а

в1

MB= -G1·в

в

B

0

G1

0

G

х1

С

M1= МВ

а

0

МВ

M2= 1

а

0

М1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57565. Мовою математики про природу 92.5 KB
  Узагальнити й систематизувати навички виконання арифметичних дій з багатоцифровими числами; закріпити вміння розвязувати задачі, рівняння; вдосконалювати навички роботи з іменованими числами; збагачувати знання учнів цікавинками про природу. Розвивати логічне мислення, память, пізнавальні інтереси учнів...
57566. Traditional Chinese medicine 104.5 KB
  TCM therpy lrgely consists of Chinese herbl medicine cupuncture dietry therpy nd tui n mssge. Prior to this Chinese medicine ws minly prcticed within fmily linege systems. The term Clssicl Chinese medicine CCM usully refers these medicl prctices tht rely on theories nd methods dting from before the fll of the Qing Dynsty 1911.
57567. Використання вбудованих функцій під час опрацювання табличних даних із застосуванням до розв’язування економічних задач. Бінарний урок з інформатики та економіки 256 KB
  Мета: сформувати первинні навички використання розрахункових функцій; розвивати логічне мислення; формувати акуратність та уважність у введенні складних формул.
57568. Інтегрований урок Психологія і ОБЖ. Умій володіти собою 64 KB
  Визнати що інша людина унікальна і бачить світ поіншому. Сівши зручно в крісло заплющивши очі розслабивши тіло людина проговорює про себе формули навіювання формули залежать від того чого людина прагне досягти...
57569. Перетворення симетрії у просторі. Симетрія в природі і будівництві 179.5 KB
  Використовуючи комп’ютер на уроках математики, слід пам’ятати, що комп’ютер лише засіб, який допомагає в навчанні, що він не повинен звільнити учня від роздумів. Комп’ютер повинен звільнити учня тільки від механічної знайомої роботи і звільнити час для роздумів та творчого пошуку.
57570. Тригонометричні функції числового аргументу 93 KB
  Мета уроку: Навчальна: Закріпити знання і вміння учнів застосувати тригонометричні формули для спрощення тригонометричних виразів; Розвиваюча: розвивати увагу, логічне мислення, пам’ять, культуру математичного мовлення...
57571. Ділення і множення десяткових дробів 85 KB
  Мета: узагальнити та систематизувати уміння та навички учнів виконувати дії з десятковими дробами; розвивати увагу, логічне мислення учнів; формувати пізнавальну компетентність...
57572. Задачі на відсотки. Дихання – найважливіша функція людського організму 43.5 KB
  Мета: Формувати вміння та навички учнів працювати з відсотками, розв’язувати задачі на відсотки: знаходження відсотків від числа та числа за його відсотком; розвивати навички усних обчислень...
57573. Мандрівка океаном Всесвіту 55.5 KB
  Організаційний момент Вступ Учитель Оріон син грецького бога морів Посейдона був хоробрим і вправним мисливцем. Інструктаж з техніки безпеки Учитель Перед початком подорожі нам обов’язково треба повторити правила роботи з основними пристроями.