Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Повышение эффективности погрузки навоза погрузчиком непрерывного действия и обоснование параметров элементно-цепного питателя

Диссертация: Повышение эффективности погрузки навоза погрузчиком непрерывного действия и обоснование параметров элементно-цепного питателя
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Производственное испытание элементно-цепного питателя с радиусом звездочек 140 мм, 250 мм, межцентровым расстоянием 1155 мм и количеством рабочих элементов: 120 ножей, 120 скребковпри работе с буртами 2,2.2,5 м позволили установить производительность погрузчика 55 кг/с,. Энергоемкость рабочего процесса по погрузчику составила 200 Дж/кг, по питателю -124 Дж/кг. 9. Внедрение элементно-цепного… Читать ещё >

Содержание

  • РЕФЕРАТ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 1. 1. Состояние погрузки органических удобрений в сельском хозяйстве
    • 1. 2. Обзор конструкций питателей погрузчиков непрерывного действия
    • 1. 3. Классификация режущих питателей погрузчиков непрерывного действия
    • 1. 4. Обзор существующих исследований мощности и производительности погрузчиков непрерывного действия
    • 1. 5. Выводы
    • 1. 6. Цель и задачи исследований
  • 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ЭЛЕМЕНТНО-ЦЕПНОГО ПИТАТЕЛЯ
    • 2. 1. Конструктивно-технологическая схема элементно-цепного питателя
    • 2. 2. Кинематическое исследование
      • 2. 2. 1. Кинематика рабочего органа питателя
      • 2. 2. 2. Исследование процесса отделения стружки
      • 2. 2. 3. Исследование работы питателя с комбинированным рабочим органом
      • 2. 2. 4. Основные параметры питателя
    • 2. 3. Взаимодействие питателя с грузом и силовой анализ
    • 2. 4. Производительность погрузчика с питателем
    • 2. 5. Мощность элементно-цепного питателя
    • 2. 6. Энергоемкость элементно-цепного питателя
    • 2. 7. Выводы
  • 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 3. 1. Методика лабораторных исследований
      • 3. 1. 1. Описание экспериментальной установки
      • 3. 1. 2. Порядок проведения исследований
      • 3. 1. 3. Методика планирования лабораторных исследований
    • 3. 2. Программа и методика производственных испытаний погрузчика непрерывного действия с элементно-цепным питателем
    • 3. 3. Исследование физико-механических свойств навоза
    • 3. 4. Выводы
  • 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 4. 1. Физико-механические свойства навоза
    • 4. 2. Результаты лабораторных исследований элементно-цепного питателя
    • 4. 3. Анализ математической модели, определяющей производительность элементно-цепного питателя
      • 4. 3. 1. Влияние поступательной скорости и скорости рабочих элементов на производительность при постоянном угле наклона
      • 4. 3. 2. Влияние поступательной скорости и угла наклона на производительность при постоянной скорости рабочих элементов
      • 4. 3. 3. Влияние скорости рабочих элементов и угла наклона питателя на производительность при постоянной поступательной скорости
    • 4. 4. Анализ математической модели, определяющей мощность элементно-цепного питателя
      • 4. 4. 1. Влияние исследуемых факторов на мощность питателя
      • 4. 4. 2. Влияние поступательной скорости и угла наклона на затрачиваемую мощность при фиксированном значении скорости рабочих элементов
      • 4. 4. 3. Влияние скорости рабочих элементов и угла наклона питателя на затрачиваемую мощность при постоянном значении поступательной скорости питателя
    • 4. 5. Анализ математической модели определяющей энергоемкость элементно-цепного питателя
      • 4. 5. 1. Влияние исследуемых факторов на энергоемкость питателя
    • 4. 6. Результаты производственных испытаний
    • 4. 7. Выводы
  • 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Повышение эффективности погрузки навоза погрузчиком непрерывного действия и обоснование параметров элементно-цепного питателя (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Важнейшим элементом повышения плодородия почвы и роста урожайности сельскохозяйственных кулыур являются органические удобрения. Благодаря питательным веществам, которые содержатся в них, создаются благоприятные условия для нормального роста и развития растений.

В зависимости от возделываемых культур норма внесения органических удобрений на поля составляет 20.30 т/га. Отсутствие эффективных машин для погрузки органических удобрений привело к снижению этого показателя. В результате содержание в почве органических веществ значительно сократилось и уменьшилась урожайность культур.

Погрузка является одной из основных операций в производственно-технологическом процессе внесения удобрений. Существующие серийно выпускаемые погрузчики непрерывного действия не отвечают требованиям по энергоемкости и материалоемкости.

Перечисленные показатели напрямую зависят от заборного устройства-питателя, с помощью которого происходит отделение навоза от бурта. В существующих погрузчиках непрерывного действия питатели одновременно выполняют несколько функций: отделение и захват груза, перемещение отделенной массы к месту отгрузки, подача на отгрузочный транспортер. Совмещение названных операций при работе с плотным слежавшимся грузом приводит к увеличению конструктивных параметров питателя, что вызывает рост энергоемкости и металлоемкости. Питатели с одним рабочим органом при существующих габаритов последнего не могут работать с массивами груза высотой 2,2.2,5 м, так как снижается надежность функционирования рабочего органа, из-за обвалов в технологической зоне.

Новые конструктивно-технологические схемы питателей к погрузчикам непрерывного действия, благодаря разделению функций отделения и транспортирования груза, позволяют сократить энергозатраты на погрузку и 6 повысить производительность погрузчика. При этом расширяется область его применения.

Целью настоящей работы является повышение эффективности погрузчика навоза путем обоснования параметров и режимов работы элементно-цепного питателя.

Исследования производились на кафедре «Детали машин и ПТМ» СГАУ им. Н. И. Вавилова, в ОПХ ГУ ВолжНИИГиМ г. Энгельса Саратовской области.

В диссертации приведены:

— результаты кинематического и силового анализа и теоретических исследований элементно-цепного питателя;

— результаты лабораторных экспериментов, связанных с определением режимных и конструктивных параметров элементно-цепного питателя;

— результаты производственных испытаний элементно-цепного питателя к погрузчику непрерывного действия;

— технико-экономические показатели эффективности применения элементно-цепного питателя.

Теоретические исследования проводились на основе известных положений математического анализа, теоретической и прикладной механики. Экспериментальные исследования проводились с применением физического моделирования, планирования и проведением трехфакторного эксперимента с использованием ЭВМ при обработке результатов.

Элементно-цепной питатель использовался при погрузке полуперепревшего навоза на территории ферм КРС в ОПХ ГУ ВолжНИИГиМ г. Энгельса Саратовской области.

Расчетный экономический эффект от внедрения погрузчика с элементно-цепным питателем составил 28 791,84 рублей.

Основные положения диссертации доложены на научно-технических конференциях Саратовского государственного аграрного университета им. Н. И. Вавилова в 1999;2002 годах.

По результатам выполненной работы опубликовано шесть работ и получено свидетельство на полезную модель РФ № 17 524. На защиту выносятся:

— математическое обоснование конструктивно-технологической схемы элементно-цепного питателя;

— результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению кинематических и силовых параметров, производительности и мощности элементно-цепного питателя;

— обоснование оптимальных конструктивных и режимных параметров элементно-цепного питателя. 8.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Существующие питатели имеют высокую энергоемкость (300.600 Дж/кг и выше) и не обеспечивают стабильной работы погрузчиков непрерывного действия при погрузке навоза из штабелей высотой 2,2.2,5 метра. Наилучшим образом требованиям снижения энергоемкости процесса погрузки при обеспечении нормального функционирования погрузчика соответствует конструктивно-технологическая схема элементно-цепного питателя (свидетельство на полезную модель 31 752).

2. Теоретическими исследованиями установлено, что толщина стружки зависит от конструктивных параметров питателя (R, г, 0, Zn), режимных параметров (скоростей подач питателя и движения рабочих элементов) и является основным фактором при определении производительности, мощности и энергоемкости питателя.

5. Суммарное усилие резания при взаимодействии питателя с технологической средой складывается из усилий затрачиваемых на преодоление сопротивлений отделения стружки от массива, рыхления, транспортирования и подачи материала на отгрузочный транспортер.

6. Максимальная производительность 70 кг/с элементно-цепного питателя достигается в диапазоне скоростей подачи 0,047. .0,083 м/с и движения рабочих элементов 0,37.0,5 м/с. Изменение угла наклона питателя в диапазоне 30°. .60° большое влияние на значение производительности не оказывает.

7. Минимальная энергоемкость по погрузчику составляет 200 Дж/кг, что соответствует значениям производительности 55 кг/с, скорости подачи питателя 0,083 м/с, углу наклона 60°, скорости движения рабочих элементов 0,44 м/с, оптимальное соотношение скоростей 4,5.5,3.

8. Производственное испытание элементно-цепного питателя с радиусом звездочек 140 мм, 250 мм, межцентровым расстоянием 1155 мм и количеством рабочих элементов: 120 ножей, 120 скребковпри работе с буртами 2,2.2,5 м позволили установить производительность погрузчика 55 кг/с,.

143 энергоемкость рабочего процесса по погрузчику составила 200 Дж/кг, по питателю -124 Дж/кг. 9. Внедрение элементно-цепного питателя позволяет снизить приведенные затраты на 27,9% и получить годовой экономический эффект 28 792 рубля. Срок окупаемости составил 0,87 года.

Показать весь текст

Список литературы

  1. И.И. Перспективные системы утилизации навоза.- М.: Рос-сельхозиздат.- 1985.- 175 с.
  2. M.JI. Механизация подготовки и внесения удобрений. 3-е изд., дополн. и испр. / M. JI Кругляков, A.M. Кругляков. М.: Колос.-1965.-205 с.
  3. Н.С. Научные основы применений удобрений. М.: Колос.-1972.-311 с.
  4. Внесение минеральных и органических удобрений.- М.: Россельхозиз-дат.- 1975.-55 с.
  5. Организация и механизация работ при централизованном агрономическом обслуживании сельскохозяйственных предприятий. / Под ред. М. Г. Догановского.- Л.: Колос.- 1979.- 256 с.
  6. ВЛ. Уборка, транспортировка и использование навоза.- М.: Россельхозиздат.- 1973.- 200 с.
  7. ИЛ. Теория и практика использования органических удобрений. / И. Н. Лозановская, Д. С Орлов, П. Д. Попов. Москва ВО «Агро-промиздат». — 1987.- 260 с.
  8. В.А. Справочник по органическим удобрениям./ В. А Васильев, Н. В. Филиппова. М.: Госагропромиздат.- 1988.- 255 с.
  9. А.Т. Смеситель- погрузчик удобрений СПУ- 40 М. // тракторы и с.х. машины.- 1962.- № 1.- С. 35−36.
  10. Н.К. Погрузчик- смеситель органических удобрений непрерывного действия. // Техника в сельском хозяйстве.- 1977.- № 4.- С. 80−81.
  11. А.А. Совершенствование рабочего процесса и обоснование параметров роторно-ковшового питателя погрузчика твердых органических удобрений. Дисс. канд. техн. наук. Саратов.- 1987.- 216 с.
  12. А.Т. Универсальный погрузчик добыватель торфа ПДФ — 1,5. // тракторы и с.х. машины.- 1963.-№ 3, — С. 34.145
  13. В.П. Агротехническая служба селу. // Техника в сельском хозяйстве.- 1982.-Ш2. С. 21−23.
  14. Х.С. Исследования рабочих органов машин непрерывного действия для погрузки органических удобрений. Автореф. дисс.канд. техн. наук. Саратов.- 1964.- 25 с.
  15. А.С. 1 702 902А1. МКИ: А 01СЗ/04. Погрузчик навоза. / И.А. Ворониц-кий, Д. Ф. Кольга, П. Е. Сыман, А. Я Бугаев.- Опубл. 7.06.92.
  16. А.С. 1 727 609А1. МКИ: А01СЗ/04. Заборный орган погрузчика. / А. И. Клименко, А. П. Куримов, В. М. Федотов.- Опубл. 30.04.92.
  17. П.И. Совершенствование технологического процесса уборки навоза и обоснование параметров винтового питателя погрузчика непрерывного действия. Дисс. канд. техн. наук. Саратов.- 1992.- 172 с.
  18. Н.В. Повышение эффективности погрузки органических удобрений погрузчиком непрерывного действия и обоснование параметров шнекофрезерного питателя. Дисс. канд. техн. наук. Саратов.- 1997.156 с.
  19. Р.Р. Повышение эффективности погрузчика органических удобрений путем оптимизации параметров фрезерно-шнекового питателя. Дисс.канд. техн. наук. Саратов.- 2001.- 165 с.
  20. Погрузчик непрерывного действия ГШД- 45: Проспект.- М- 1966.- С. 13.
  21. Н.К. Совершенствование технологии приготовления органических удобрений. / Н. К. Линник, В. А. Ярощук, В. В. Высовень. // Техника в сельском хозяйстве.-1995.-№ 6. С. 22−23.146
  22. А.С. 1 454 288 СССР, МКИ: А01СЗ/04. Питатель к погрузчику навоза. / В. М. Курочкин, Л. Э. Эбель, СЛ. Ваганов. (СССР) — Опубл. 30.07.89.
  23. А.В. Универсальный погрузчик непрерывного действия. / А. В. Тишкович, ИЛ. Пиуновский. // Тракторы и с.х. машины.- 1961.-№ 9.- С. 32−33.
  24. Г .Л. Машины для городского хозяйства. / Г. Л. Карабан, В Л. Баловнев, И. А. Засов, Б. А. Лившиц. М.: Машиностроение.- 1988.- 272 с.
  25. Г. В. Повышение эффективности погрузки органических удобрений погрузчиком непрерывного действия и оптимизация параметров лопастного питателя. Дисс.канд. техн. наук. Саратов.- 1998.- 156 с.
  26. А.С. 1 523 077. СССР, МКИ: А01СЗ/04. Погрузчик смеситель органо-минеральных удобрительных смесей. / B.C. Кузнецов, Г. В. Копытин, СЛ. Чиженков. (СССР) Опубл. 4.08.89.
  27. А.С. 1 113 014 СССР, МКИ: А01СЗ/04. Агрегат для уборки навоза. / А. Г. Газизов, Д. Ж. Маркабаев, М. Я. Коргин, М. К. Каликсаров, К.М. Байбуль-синови др. (СССР) — Опубл. 30.04.87.
  28. Ю.А. Совершенствование рабочего процесса и обоснование параметров веерного питателя погрузчика непрерывного действия. Дисс. канд. техн. наук. Саратов.- 1985.- 163 с.
  29. А.С. 683 663 СССР, МКИ: А01СЗ/04. Погрузчик навоза. / И. К. Текучев, М. С. Текучева. (СССР) — Опубл. 05.09.79.
  30. А.С. 1 846 139 СССР, МКИ: А01СЗ/04. Устройство для уборки плотного навоза. / В. А. Сысуев, А. Н. Шапкин. (СССР) — Опубл. 17.03.85.
  31. Jnt ClB65g65/06, B65g65/28, US. № 372 4635(8). SILAGE LOADER. / A. Wylle Byrd. (US) — marz 16.1971.
  32. Патент ФРГ № 3 530 452. МКИ: AG1K5/00 Устройство для смешивания и распределения кормов для скота. Опубл. 9.08.93.147
  33. А.С. 1 090 806 А. СССР, МКИ: Е02РЗ/08, 5/06. Рабочий орган экскаватора. / В Л Миронов, А. В. Юкин. (СССР) — Опубл. 07.05.84.
  34. А.С. 604 922 СССР, МКИ: Е02Р 5/06. Режущая цепь траншейного экскаватора. / Г. Ф. Буянов, И. И. Ивашков, ЭЛ. Шкнявский, и др.- (СССР)-Опубл. 30.04.78.
  35. АХ. 773 208. СССР, МКИ: Е02Р 5/06. Рабочий орган землеройной машины. / JLK. Соколов, А. Ф. Гринько, В. П. Степаненко, и др. (СССР)-Опубл.2310.80.
  36. А.С. 812 883 СССР, МКИ: Е02Р 3/08 Режущий орган экскавационной машины. /Б. А. Басс. (СССР) — Опубл. 15.03.81.
  37. А.С. 829 811. СССР, МКИ: Е02Р 5/06. Рабочий орган землеройной машины. / А. Ф. Кичигин, В. П. Степаненко, А. И. Эбин, и др. (СССР) — Опубл.1505.81.
  38. П.И. Классификация погрузчиков непрерывного действия. // Механизация и электрификация с/х.- 1996.-№ 1.- С. 21−23.
  39. В.П. Собрание сочинений. М.: Колос.- 1968.- 72 с.
  40. В.И. Новые методы расчета сопротивлений резанию грунтов. М.: Росвузиздат.- 1963.- 316с.
  41. Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами. М.: Машиностроение.- 1971.-357 с.
  42. В.П. Собрание сочинений. / Под. Ред. Н. Д. Лучинского. Изд. 2-е, т. 1,2,3. М.: Колос.-1968.- 1558 с.
  43. Н.Г. Землеройно-транспортные машины./ Н.Г. Домбров-ский, М. И. Гальперин. М.: Машиностроение.-1965.- 274с. ил.
  44. Н.Г. Строительные машины. Часть-1. М.: Машиностроение, — 1976.-391 с. ил.
  45. А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. М.: Машиностроение.-1968.- 376 с.148
  46. P.JI. Механика насыпных фунтов. М.: Машиностроение.- 1964.-251с.
  47. Машины для земляных работ (теория и расчет). / Под ред. А.А. Бром-берга. М.: Машиностроение.- 1964.- 286 с.
  48. Погрузочные машины для сыпучих и кусковых материалов (конструкция, теория и расчет). / Под ред. Р. С. Гуркова. М: Машгиз.- 1962.- 287 с.
  49. Н.В. Исследование энергоемкости процесса погрузки органических удобрений погрузчиками периодического и непрерывного действия. Дисс.канд. техн. наук. Рита.- 1969.- 215с.
  50. А.Д. Ротационные грунтообразующие и землеройные машины. / А. Д. Далин, П. И. Павлов. М: Машгиз.- 1950.- 258 с.
  51. В.А. Исследование рабочих органов погрузчика силоса. / В. А. Зуев,
  52. A.А. Кутлембетов. // Мех. и эл. с.х.- 1969.- № 4.- С. 20−22.
  53. П.С. Машины непрерывного транспорта. М.: ОНТИ.-1935
  54. П.С. Машины непрерывного транспорта. Элеваторы, транспортеры и конвейеры. Часть 2. Транспортирующие устройства с тяговым органом. М.- J1.: Машгиз.- 1948.- 358 с.
  55. В.В. Подъемно- транспортные машины в сельском хозяйстве. М.: Колос.- 1973.- 464 с.
  56. В.В. Подъемно- транспортные машины. М.: Колос.- 1981.-263 с.
  57. А.О. Транспортирующие машины. / А. О. Спиваковский,
  58. B.К. Дьячков. М.: Машиностроение.- 1968.- 504 с.
  59. В.Д. Исследование рабочего процесса и методика расчета зерновых погрузочно-отгрузочных скребковых транспортеров. Дисс.канд. техн. наук. Саратов.- 1974.- 34 с.149
  60. А.А. Обоснование конструктивных параметров и режимов работы фрез барабана силосопогрузчика. / А. А. Сердечный, И.М. Грин-чук. // Мех. и эл. соц. с.х.- 1968.- № 2.- С. 18−19.
  61. А.А. Проектирование цепных передач. / А. А. Готовцев, И. П. Котенок. Справочник.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение.-1973.- 160с.
  62. A.M. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины. М.: Машиностроение.- 1973.- 160 с.
  63. А.А. Расчет производительности широкозахватных машин. / А. А. Сорокин, Ю. В. Шутов. // Тракторы и с.х. машины.- 1983.- № 10.- С. 14−15.
  64. С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. / С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П.М. Ро-щин. М.: Колос.- 1980.- 168 с.
  65. А.П. Методика определения физико-механических свойств почвы: Сб. научи, тр. ВИСХОМа «Физико-механические свойства почвы и растений."-М.: 1963.
  66. В.А. Физико-механические свойства растений, почв и удобрений. / В. А. Воронюк, А. И. Пьянков, JI.B. Милыдева и др. // Методы исследования, приборы и характеристики. М.: Колос.- 1970.- 432 с.
  67. В.Ф. Физико-механические и перегрузочные свойства сельскохозяйственных грузов. / В. Ф. Дубинин, П. И. Павлов. Саратов.: Сарат. гос. с.х. акад.- 1996.- 100с.
  68. С.Н. Физико-механические и аэродинамические свойства органических удобрений. / С. Н. Никулин, Г. П. Варламов. М.: Колос.-1973.- 263 с.
  69. Методы определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно- исследовательских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. ВАСХНЙЛ.-М.: 1980.- 117с.
  70. JI.C. Основные графические методы обработки опытных данных. -М.-Л.:Машгиз.~ 1951.- 164 с.
  71. А.Я. Статистические методы в с.х. машиностроении. / А.Я. Мит-ков, С. В. Кардашевский. М.: Машиностроение. 1978 — 390 с.
  72. .А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат. 1985. -351 с.
  73. В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука. 1965. — 340 с.
  74. Т. Сельскохозяйственное опытное дело. Планирование и анализ. / Т. Литтл, Ф. Хилз. М.: Колос.-1981.- 318 с.
  75. Honer G. Selbstgebaute Futterferteiler ftir enge Stalle. // Top agrar. 3 marz.-1998.-S. 124−127.
  76. Zumkley Klaus Schulze. Entname der Silage mit einer Fr^?se. // Top agrar. 2 Februar.- 1994.-S 96−111.
  77. Gerighausen H.G. Selbstfahren statt gezogener Futter mischwagen? / H.G. Gerighausen, L. K. Rheinland. // Top agrar. 4 April. -1998. S. 120−133.
  78. Sturmfels W. Die drei Verfaren im Kostenvergleich. // Top agrar. 4 April.-1998.-S. 123−125
  79. E.B. Планирование эксперимента в условиях неоднородностей. E.B. Маркова, А. Н. Лисенков. М.: Наука. 1973. — 219 с.
  80. П.М. Механизация в животноводстве. М.: Агропромиздат. -1988. -287с.151
  81. .П. Численные методы анализа. / Б. П. Демидович, Н. А. Марон, ЭЗ. Шувалова. изд. 3-е, перер. — М.: — Наука. — 1967. — 368 с.
  82. П.И. Погрузчик органических удобрений. / П. И. Павлов, P.P. Ха-кимзянов. // Сельский механизатор. 2001. — № 2. — С. 48.
  83. В.Ф. Шнекофрезерный питатель погрузчика органических удобрений. / В. Ф. Дубинин, П. И. Павлов, HJ3. Хитрова. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2000. № 10.-С. 14−15.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?