Механический факультет Кафедра сельскохозяйственной техники

КУРСОВАЯ РАБОТА Тема: Модернизация механизма подвески жатки комбайна СК-5 «Нива»

Выполнил: студент группы М-41.1

Проверил: зав. кафедрой СХМ

Симферополь, 2008 г.
СОДЕРЖАНИЕ

Введение _______________________________________________________

1.Характеристика природно-климатический условий и производственной деятельности хозяйства___________________________________________

2. Характеристика и агротехника возделываемой культуры ____________

3. Исходные требования к выполнению технологического процесса машиной________________________________________________________

4. Обзор и анализ существующих машин и рабочих органов ____________

5. Обоснование принципиальной схемы проектируемого изделия ________

6. Технологический и кинематический расчет проектируемого изделия ___

Вывод __________________________________________________________

Список использованной литературы ________________________________

ВВЕДЕНИЕ

Современное сельское хозяйство основывается на механизированных технологиях, поэтому его эффективность в значительной степени зависит от технологической оснащенности и от уровня использования технологического потенциала хозяйств, а так же от новых технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Добиться качественного улучшения земледелия возможно за счет применения интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, комплексной механизации процессов в растениеводстве и внедрение системы машин в соответствии с почвенно-климатическими условиями каждой зоны.

На ряду с традиционными методами улучшения технико-экономических показателей машин (повышение энергонасыщенности, производительности), предусмотрено развитие новых направлений технологического процесса. Будет основана принципиально новая сельскохозяйственная техника, что значительно улучшит и облегчит труд механизатора.

В наше время, на этапе становления рыночной экономики и новых производственных отношений актуальным является обеспечение системного единства техники, как отечественной, так и зарубежной, технологий и окружающей среды, снижения негативных последствий использования машинных технологий, целенаправленное внедрение ресурсосберегающих, экологически безопасных механизированных процессов.

Основной целью данного курсового проекта является закрепление знаний студентов по специальным и общетехническим дисциплинам, а так же улучшение полученных навыков.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
И ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ХОЗЯЙСТВА.

Зерносовхоз «Крымский» был организован 18.04.1944 г. В 1958 году переименован в птицеводческий совхоз, в 1973 году – племзавод «Крымский», в 1997 году преобразован в ОАО «Племзавод «Крымский».

Хозяйство ОАО «Племзавод «Крымский» расположено в степной зоне, в условиях континентального климата с жарким летом и мягкой зимой. В зимний период преобладают северо-западные ветра, а в летний период – юго-восточные ветра. Средняя скорость ветра составляет 4,4 – 5,1 м/с. Средняя зимняя температура воздуха колеблется от -5 до -15º С, а летняя температура воздуха составляет 25-32º С. Годовая сумма осадков составляет 340 – 418 мм.

Хозяйство находится в селе Крымском Сакского района. Расстояние от хозяйства до районного центра 20 км, а до республиканского центра (г. Симферополь) – 50 км. Расстояние от хозяйства до ближайшей железнодорожной станции 3 км.

Пути реализации продукции:

·  молоко – Евпаторийский молокозавод, Сакский молокозавод;

·  зерно – Сакский КХП, Октябрьский КХП.

Таблица 1.1. Структура земельных угодий хозяйства 2006 год.

Название угодия	Площадь, га	Структура, %
Всего земли	4598	100
Сельскохозяйственные угодия	4458	96
Из них:
пашня	3646	79
мелиоративные земли	812	17

Анализируя данные таблицы 1.1 видно, что основная часть земельных угодий занята сельскохозяйственными угодьями, в процентном соотношении – 96%, из них пашни 79% и мелиоративных земель 17%. Исходя из этих данных можно сделать вывод, что хозяйство эффективно использует свой земельный фонд.

Таблица 1.2. Структура посевных площадей ОАО «Племзавод «Крымский» за 2006 год.

Название сельскохозяйственной культуры	Площадь, га	Урожайность, ц/га
Зерновых всего	2467	28,3
Из них:
озимая пшеница	1259	32,6
озимый ячмень	961	25,3
озимая рожь	40	27,5
яровой ячмень	144	35,1
овес	63	28,2

Анализ таблицы 1.2. показал, что хозяйство специализируется на выращивании зерновых культур. Большая площадь отведена под посевы озимой пшеницы – 1259 га и под посевы озимого ячменя – 961 га.

ВСТАВКА ОЦИФРОВАТЬ

4. ОБЗОР И АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ СУЩЕСТВУЮЩИХ МАШИН

Комбайновые и навесные валковые жатки имеют механизм независимой подвески уравновешенного корпуса. Этот механизм позволяет жатке копировать рельеф поля башмаками [10] (рисунок 4.1) и тем самым автоматически обеспечивать установленную высоту кошения.

Механизм уравновешивания устроен следующим образом. Жатка состоит из двух отдельных частей: наклонного корпуса жатки и корпуса жатки. Наклонный корпус присоединен к молотилке двумя шарнирами [1]. При помощи двух гидроцилиндров [3] ее можно поднимать и опускать, при этом он несколько поворачивается вокруг этих шарниров.

ВСТАВКА-СКАН рис.

Корпус жатки присоединен к наклонному корпусу в трех точках. Центральная связь – это сферический цилиндр [9]. Две боковые связи – шарнирные подвески [4]. Данные подвески соединены с блоками уравновешивающих пружин [11], но данное соединение утроено по-особому – через уравновешивающие рычаги [2]. Корпус жатки опирается на два башмака [10]. У наклонного корпуса с обеих сторон имеются ролики [5], по которым могут свободно перекатываться упоры [8] корпуса жатки. Следовательно, молотилка и наклонный корпус образуют жесткую конструкцию. Корпус жатки от них независим. Он может свободно копировать башмаками рельеф поля, отклоняясь от молотилки с наклонным корпусом в продольном и поперечном направлениях. При этих перемещениях упоры [8] перекатываются по роликам [5], благодаря чему корпус жатки удерживается от поворота в сторону.

Для копирования поверхности поля очень важно, чтобы корпус жатки не особенно сильно давил на башмаки, и чтобы это давление не изменялось при разных положениях жатки.

От чрезмерного давления башмаки могут зарыться в почву, а если давление незначительно, то башмаки могут оторваться от земли. Пружины на всех жатках натянуты, давление на каждый башмак равно 250-300 Н.

Постоянство давления корпуса жатки на башмаки при любых ее перекосах обеспечивается автоматически благодаря механизму уравновешивания: сила натяжения пружин и сила тяжести действует через рычаги [2], которые являются плечами для обоих этих сил. Одновременно с растяжение или сокращением пружины [11] рычаги [2] перемещаются в ту или другую сторону. При этом изменяется плечо каждой из действующих пар сил.

ВСТАВКА-СКАН рис.

Каркас корпуса жатки (рисунок 4.2) собран из фигурной трубчатой балки, системы уголков и переднего бруса. Трубчатая балка состоит из двух передних частей [14], двух кронштейнов [13] и одной задней части [10]. К этой задней части балки приварен кронштейн [2], который соединяется с обоймой [3], приваренной, в свою очередь, к нижней трубе [11] наклонного корпуса.

В обойме [3] имеются двухсторонний паз и сферическая поверхность. Через паз в обойму вставлено сферическое кольцо [4], вставленное в обойму [3], и через отверстие кронштейна [2] корпуса жатки. Кольцо может свободно перемещаться в обойме. Благодаря этому соединение корпуса жатки с наклонным корпусом получается шарнирным.

Недостатком такой системы уравновешивания жатки, является то, что оно не исключает нарушение уравновешивания жатки, вызываемое смещением ее центра тяжести при поперечном копировании рельефа поля, что заметно у копирующих жаток увеличенного захвата и соответственно большего веса.

5. ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
ПРОЕКТИРУЕМОГО ИЗДЕЛИЯ

Жатвенная часть зерноуборочного комбайна с проектируемым изделием отличается тем, что с целью улучшения копирования рельефа почвы, путем исключения влияния смещения центра тяжести жатки, при поперечном копировании. Жатвенная часть снабжена двумя дополнительными пружинами, расположенными симметрично относительно вертикальной продольной плоскости, проходящей через центр поворота жатки. Причем один конец каждой дополнительной пружины, закреплен на раме жатки, другой – на наклонной камере, одни из концов этих пружин закреплены с возможностью перемещения относительно мест крепления и имеет ограничители перемещения.

Данную конструкторскую разработку я применил используя авторское свидетельство СССР № 906428, кл A01D41/00; авторы - Ю. И. Юрмашев, А. А. Лях, А. А. Алексеенко, А. И. Зайцева, А. С. Мащенко.

Жатвенная часть зерноуборочного комбайна, содержащая наклонную камеру, жатку и механизм ее подвески и уравновешивания, включающий блоки пружин, один конец каждого из которых закреплен на раме жатки, а второй соединен с наклонной камерой посредством смонтированного на раме жатки второго рычага и тяги.

Недостатком такой системы уравновешивания жатки, является то, что оно не исключает нарушение уравновешивания жатки, вызываемое смещением ее центра тяжести при поперечном копировании рельефа поля, что заметно у копирующих жаток увеличенного захвата и соответственно большего веса.

В жатке с захватом шесть метров и весом копирующей платформы 1600 кг., уравновешенной на давление каждой опоры на почву в 30 кг., при повороте в поперечной плоскости на 5º, центр тяжести жатки смещается на 40мм., при этом давление на почву одной опоры увеличивается до 58 кг., а другой уменьшается до 8 кг.

Цель изобретения – улучшение копирования почвы путем исключения влияния смещения центра тяжести жатки, при поперечном копировании.

Поставленная цель достигается тем, что жатвенная часть снабжена двумя дополнительными пружинами, расположенными симметрично относительно вертикальной оси продольной плоскости, проходящей через центр поворота. Причем один конец каждой дополнительной пружины закреплен на раме жатки, другой - на наклонной камере, а один из концов этих пружин закреплены с возможностью перемещения относительно мест крепления и имеют ограничители перемещения.

Жатвенная часть содержит раму [1] [лист 1] жатки, закрепленную на наклонной камере [2] посредством механизма подвески и уравновешивания. Этот механизм имеет расположенные симметрично, относительно проходящей через центр поворота жатки, вертикальной продольной плоскости два блока основных пружин [3,4], а также дополнительные пружины [5,6].

Каждая из пружин [3,4] одним своим концом закреплена на раме [1], а другим концом [8] – с наклонной камерой, посредством установленного на раме [1] двухплечего рычага [9] и тяги [10].

Каждая из пружин [5,6] одним своим концом посредством отогнутого витка закреплена на кронштейне наклонной камеры, а другим своим концом – на раме [1] посредством винтовой пробки, данная пробка ввернута во внутреннюю полость пружины. Во внутреннюю полость пробки ввернут регулировочный болт, проходящий через отверстие шаровой опоры, которая в свою очередь установлена в кронштейне рамы [1]. Такая конструкция крепления позволяет обеспечивать возможность перемещения концов дополнительных пружин [5,6].

При уравновешивании рамы на наклонной камере пружины [3,4] растягивают до положения, при котором усилие на ее опорах составляло примерно 50 кг. Регулировка болтов устанавливают величину зазора α для каждой из пружин [5,6].

6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И КИНЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРОЕКТИРУЕМОГО ИЗДЕЛИЯ

В данном проектируемом изделии использован механизм, главной рабочей деталью которого является цилиндрическая пружина растяжения. Поэтому основной расчет сводится к определению рабочих параметров и характеристик пружины.

В этой конструкторской разработке используются две одинаковые пружины растяжения, поэтому расчет их характеристик идентичен.

Параметры пружин выбраны из условия компенсации дополнительного крутящего момента, создаваемого весом рамы относительно низко расположенного сферического шарнира при смещении центра тяжести жатки в процессе поперечного копирования.

Проектируемые параметры пружины:

Р1 = 15 кгс – сила пружины без предварительной деформации.

Р2 = 55 кгс – сила пружины при рабочей деформации.

H = 120 мм – рабочий ход пружины.

D = 40-70 мм – наружный диаметр пружины.

N = 1·105 циклов – выносливость пружины

Рисунок 6.1. Параметры цилиндрической пружины растяжения.

ВСТАВКА-СКАН рис.

По величине N, согласно таблицы 1 [5, стр. 96], установим, что пружина относится ко второму классу. По формуле определения силы предельной деформации [5, стр. 104] рассчитываем:÷

В интервале сил в таблице 14 [5, стр. 114] на пружины второго класса разряд 1 имеется пружина (пружина №473) со следующими параметрами:

Р3 = 60 кгс,

D = 60 мм,

D = 5 мм,

Z1 = 3,75 кгс/мм,

F3 = 15,9 мм,

Где

Р3 – сила пружины при максимальной деформации,

D – наружный диаметр пружины,

D – наружный диаметр проволоки,

Z1 – жесткость одного витка,

F3 – наибольший прогиб одного витка.

По заданным параметрам определяем жесткость пружины:

Число рабочих витков:

Вычисляем деформации и высоты пружины:

Размер H2 с учетом конструкции зацепа определяет длину гнезда для размещения в узле, а размер H3 c учетом конструкции зацепов ограничивает деформацию пружины растяжения при заневоливании.

ВЫВОД

Полагаю, что данная конструкторская разработка актуальна для внедрения в производство. Принцип ее использования экономически оправдан и позволяет достигать высоких результатов снижения уровня износа механизмов.

Комбайны, имеющие жатку с таким механизмом будут наиболее востребованы для работы в условиях не только Крыма, но и других регионов.

Внедрение данного устройства позволит повысить экономическую эффективность уборки при сравнительно коротком сроке самоокупаемости.