Сельскохозяйственные машины. Настройка и регулировка : учебное пособие
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Тамбовский государственный технический университет
Год издания: 2010
Кол-во страниц: 196
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-8265-0960-9
Артикул: 620477.01.99
Содержит технические требования, предъявляемые к сельскохозяйственным машинам. Приведена классификация способов и средств регулировки основных сельскохозяйственных машин, их узлов, рабочих органов и агрегатов, описаны правила проведения регулировок, организация подготовки сельскохозяйственных машин и агрегатов на регулировочной площадке и техника безопасности при подготовке машин к работе.
Предназначено для студентов 4, 5 курсов специальностей 110301, 110304 всех форм обучения. Будет полезно для аспирантов, занимающихся совершенствованием рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий, бакалавров и магистров обучающихся по направлению «Агроинженерия».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 35.03.06: Агроинженерия
- 35.03.07: Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции
- Аспирантура
- 35.06.01: Сельское хозяйство
- 35.06.04: Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» В.П. КАПУСТИН, Ю.Е. ГЛАЗКОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МАШИНЫ НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по агроинженерному образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Агроинженерия» Тамбов Издательство ТГТУ 2010
УДК 631.3.(075.8) ББК ПО 72-082я73-1 К207 Р е ц е н з е н т ы : Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Сельскохозяйственные машины» ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» Н.П. Ларюшин Доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией использования машинно-тракторных агрегатов ГНУ Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ВИИТиН) Ю.А. Тырнов Капустин, В.П. К207 Сельскохозяйственные машины. Настройка и регулировка : учебное пособие / В.П. Капустин, Ю.Е. Глазков. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. – 196 с. – 100 экз. – ISBN 978-5-8265-0960-9. Содержит технические требования, предъявляемые к сельскохозяйственным машинам. Приведена классификация способов и средств регулировки основных сельскохозяйственных машин, их узлов, рабочих органов и агрегатов, описаны правила проведения регулировок, организация подготовки сельскохозяйственных машин и агрегатов на регулировочной площадке и техника безопасности при подготовке машин к работе. Предназначено для студентов 4, 5 курсов специальностей 110301, 110304 всех форм обучения. Будет полезно для аспирантов, занимающихся совершенствованием рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий, бакалавров и магистров обучающихся по направлению «Агроинженерия».
УДК 631.3.(075.8) ББК ПО 72-082я73-1 ISBN 978-5-8265-0960-9 ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» (ТГТУ), 2010 Учебное издание КАПУСТИН Василий Петрович, ГЛАЗКОВ Юрий Евгеньевич СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МАШИНЫ НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА Учебное пособие Редактор Л.В. Комбарова Инженер по компьютерному макетированию И.В. Евсеева Подписано в печать 30.03.2010 Формат 60 × 84 /16. 11,39 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 193 Издательско-полиграфический центр Тамбовского государственного технического университета 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14
ВВЕДЕНИЕ Улучшение продовольственного обеспечения населения Российской Федерации во многом связано с повышением эффективности работы всех сельскохозяйственных товаропроизводителей независимо от форм собственности. Исходя из задач сельскохозяйственного производства в растениеводстве, необходимо обеспечить, с одной стороны, систематическое совершенствование технологии за счёт постоянного внедрения достижений науки и опыта передовиков, с другой – эффективное использование сельскохозяйственной техники, правильно и своевременно отрегулированной и настроенной на оптимальные режимы работы. Проверка уровня организации и технологии выполнения полевых механизированных работ и массовое обследование регулировок рабочих органов машинно-тракторных агрегатов в условиях рядовой эксплуатации показали значительные отклонения от нормативных показателей. Так, по данным ВИИТиН, 80% пропашных культиваторов работают с отклонениями регулировочных параметров, часто превышающих допуск в 5 раз. В результате снижается урожайность пропашных культур на 15%, а производительность труда на 10 … 12%, расход топлива увеличивается на 5 … 10% [1]. За последние 5 – 10 лет эти проблемы ещё ярче проявили себя из за того, что на полях работает в основном устаревшая техника с 10 – 15-летним сроком службы. Такую сельскохозяйственную технику практически нельзя правильно отрегулировать и настроить на оптимальные режимы работы. Исследованиями, проведёнными в ряде регионов страны выявлены следующие причины низкого качества выполнения полевых работ [2, 3]: 1. Сельскохозяйственная техника на село поступает всё более сложная, а методы и средства для проверки её технического состояния и настройки на оптимальные режимы работы остались примитивными. Отсутствуют также единые правила проверки и настройки машин. 2. Сельскохозяйственные машины выпускаются с недостаточной надёжностью, большим процентом брака и низким коэффициентом приспособленности к регулировкам. 3. Большинство механизаторов, около 53%, не знают, как
регулировать и настраивать сельскохозяйственные машины на оптимальные режимы работы. 4. Исполнители не несут ответственность за плохое и не получают вознаграждение за хорошее качество выполнения полевых работ. 5. Отсутствует объективный, полный оперативный и приёмочный контроль качества выполненных полевых работ. 6. Не выпускаются приборы, приспособления и оборудование для проверки технического состояния, регулировки и настройки сельскохозяйственных машин. 7. Отсутствует техническая литература по регулировке и настройке сельскохозяйственных машин, так как за последние 15 – 20 лет она не выпускается. Следует отметить, что какие бы совершенные автоматизированные машины не выпускались, операции регулировки и настройки, а также контроль за этими параметрами будет присутствовать всегда. Это связано, во-первых, с износом рабочих органов, во-вторых, с изменяющимися почвенно-климатическими условиями (разные зоны страны), в-третьих, различием и совершенствованием технологий возделываемых культур. Исходя из этого, повышение качества выполнения всех механизированных работ при возделывании и переработке сельскохозяйственных культур возможно только при своевременном проведении технологического обслуживания используемой техники. Поэтому специалистам инженерной службы нужны глубокие знания не только по конструкции, теории рабочих процессов сельскохозяйственных машин, но и умение выполнять регулировку и настройку в зависимости от свойств и состояния обрабатываемого материала, технического состояния, износа деталей, узлов и механизмов машин с учётом агротехнических требований. 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН 1.1. Факторы, определяющие технологическую регулировку и настройку сельскохозяйственных машин Основой повышения урожайности сельскохозяйственных культур служит высокое качество выполняемых технологических операций. Эта проблема особенно обострилась в последнее время, так как широко внедряемые интенсивные и индустриальные технологии возделывания и уборки сельскохозяйственных культур в
сельскохозяйственных предприятиях, с целью резкого увеличения их производства, требуют выполнения всех технологических операций только с высоким качеством. В противном случае, а это, к сожалению пока не редкость, от внедрения прогрессивных технологий запланированного эффекта (отдачи) не получится. Кроме того, в настоящее время в организациях всех форм собственности работают на сельскохозяйственных машинах малоквалифицированные механизаторы. Поэтому требуется постоянное улучшение качества регулировки и настройки всех сельскохозяйственных машин и орудий, которые выполняют полевые работы. Высокого качества полевых механизированных работ можно достичь только путём реализации взаимосвязанных агротехнических, технических, организационных и экономических мероприятий. Одним из основных элементов агротехнического и технического комплекса является технологическое обслуживание машин, т.е. регулировка и настройка машин и агрегатов на заданные агротехническими требованиями режимы. Своевременная и качественная проверка технического состояния, регулировка и настройка машин и агрегатов перед началом и в ходе выполнения технологических операций гарантируют высокое их качество, способствуют повышению эффективности производства: повышению урожайности сельскохозяйственных культур до 30%; увеличению сменной производительности на 10 … 12%; уменьшению расхода топлива на единицу выполненной работы на 5 … 8%; сокращению простоев по техническим причинам до 20% [4]. Как известно, основные условия развития растений (глубина посева, количество потребляемых влаги и света, питательных веществ) создаются различными сельскохозяйственными машинами. Но различные растения предъявляют к факторам жизни, или, как говорят к окружающей среде, неодинаковые условия. Они обладают свойствами избирательности. Наивысшая продуктивность растений возможна только в том случае, если количественное соотношение перечисленных факторов соответствует требованиям растений на разных стадиях их развития. Если же такое соответствие не будет достигнуто, то продуктивность растений будет определяться факторами, находящимися в минимуме, другими словами, недостаточность хотя бы одного фактора жизни значительно снизит степень использования растениями других факторов, имеющихся в достаточном количестве. Факторы развития различных видов и сортов растений определяются во время выведения новых сортов и улучшения продуктивности растений. Численное их значение затем
устанавливается в агротехнических требованиях, предъявляемых к технологическим операциям и сельскохозяйственным машинам, их выполняющих. Причём, факторы развития растений, например, глубина посева, норма высева семян и удобрений и др., зависят не только от почвенно-климатических зон их произрастания, но и от каждого поля отдельного хозяйства [5, 6, 7]. Например, во влажный год глубина посева и норма высева семян уменьшаются, причём значительно, в засушливый год – наоборот, эти показатели увеличиваются. Следовательно, сельскохозяйственные машины и агрегаты, выполняющие механизированные работы, должны иметь соответствующие регулировки и механизмы их исполнения различные по конструкции: тяги, шарниры, болты и др., с допусками и отклонениями. Сельскохозяйственные машины и агрегаты, перемещаясь по полю на ходовых колёсах, из-за различной твёрдости почвы утопают в неё на различную глубину, что в свою очередь, сказывается на значении отклонений от агротехнических требований. Таким образом, если требования к технологическим процессам изменяются во времени и пространстве, то и сельскохозяйственные машины и агрегаты, выполняющие их, должны иметь соответствующие изменения в значениях регулировок. Ввиду сложности изготовления (по точности регулировки) регулировочных узлов и приближённого определения условий работы (из-за того, что они, особенно в летнее время, сильно изменяются) параметры регулировок должны иметь соответствующие значения, учитывающие агротехнические требования. Кроме того, регулировочные узлы машин и агрегатов, имея свободу перемещения, и испытывая во время работы нагрузку, будут изнашиваться, что приведёт к изменению параметров регулировки и настройки машины в целом. Агротехнические требования на технологические процессы и машины, их выполняющие, разрабатывались на основе получения наибольшего урожая при минимальных затратах труда, т.е. с учётом развития техники. Если существующий уровень развития техники позволяет выполнять все полевые механизированные работы с незначительным отклонением в пределах агротехнических требований, то в этом случае должны получать хорошие урожаи всех сельскохозяйственных культур. Для почвообрабатывающих машин отклонение от среднего значения заданной глубины обработки почвы для плугов и плоскорезов составляет: на выровненных полях ±10 мм, на не
выровненных ±20 мм; культиваторов, лущильников и дисковых борон ±10 мм. Отклонение от глубины заделки семян и удобрений зерновыми сеялками составляет ±15%, от нормы высева ±5%. При опыливании, опрыскивании пестицидами и внесении минеральных удобрений отклонение от заданной нормы внесения (кроме зерновых сеялок) составляет ±15% и внесении органических удобрений ±25% [8]. Таким образом, основополагающими факторами регулировки и настройки сельскохозяйственных машин и агрегатов являются: агротехнические требования, разработанные на основе изучения основных факторов жизни растений; качество (точность) изготовления и конструкция регулировочных механизмов и их износ; природноклиматические условия. В общем виде это можно выразить функцией: Фр = f (З, Ку, Тв, Кк, И), (1) где Фр – фактор регулировки (настройки) сельскохозяйственной машины (агрегата); 3 – зона возделывания сельскохозяйственной культуры; Ку – климатические условия возделывания и уборки сельскохозяйственной культуры; Тв – технология возделывания; Кк – конструкция и качество изготовления регулировочного узла; И – износ регулировочного узла. С увеличением ширины захвата машины точность регулировки и настройки должна возрастать, так как в случае некачественного выполнения полевых работ, площадь, обработанная агрегатом за один проход, возрастает, а вместе с ней возрастает и брак в работе. 1.2. Приспособленность сельскохозяйственных машин и орудий к регулировке и настройке В процессе эксплуатации сельскохозяйственных машин и орудий постепенно ухудшается их работоспособность, т.е. возможность выполнять заданные функции, сохраняя значения эксплуатационных допусков в пределах, установленных нормативно-технической документацией. Эксплуатационный допуск – это такие установленные опытом или расчётом допустимые границы (а, b) для значений параметра X, что, если значение параметра не вышло за эти границы в данный момент, то машина с вероятностью Р будет выполнять требуемые функции по назначению в течение времени Т при определённых (конкретных) условиях эксплуатации. Чтобы поддержать работоспособность сельскохозяйственной машины, при эксплуатации проводят техническое обслуживание в
соответствии с ГОСТ 20793–86 [9]. По этому ГОСТ проверка, регулировка и настройка сельскохозяйственных машин включены в перечень операций ежедневного технического обслуживания (ЕТО). Однако ЕТО не регламентирует всех технических и технологических регулировок и настройку на оптимальные режимы работы сельскохозяйственных машин в течение смены, суток из-за изменения погодных условий, изменения глубины обработки, нормы высева и т.д. То есть частота их не совпадает со сменностью. Поэтому встаёт вопрос о технологическом обслуживании сельскохозяйственных машин и орудий. Материалы по этому вопросу в учебниках для сельскохозяйственных вузов отсутствуют [10, 11]. Одним из элементов технологичности сельскохозяйственных машин является приспособленность к регулировке и настройке на заданные режимы работы, основным показателем которой следует считать разовые затраты времени, труда и средств на выполнение операций по регулировке и настройке [12, 13, 14, 15, 16, 17]. Уровень приспособленности сельскохозяйственных машин к регулировкам и настройке в настоящее время не регламентирован, о чём говорят проверенные акты испытания сельскохозяйственных машин на машиноиспытательных станциях и инструкции по эксплуатации, в которых отсутствуют показатели времени на регулировку и настройку сельскохозяйственных машин. Вместе с тем учёт таких нормативов даст безусловно толчок создателям машин к улучшению конструкции не только регулировочных узлов и механизмов, но и сельскохозяйственных машин в целом. Отсутствие методических основ оценки приспособленности конструкций сельскохозяйственных машин к регулировке и настройке затрудняет выбор лучшей модели при сравнительных испытаниях. Чтобы обеспечить при проектировании взаимоувязку конструкции сельскохозяйственной машины с технологией регулировки и настройки, необходимо знать приемлемый перечень и уровень показателей, характеризующий приспособленность сельскохозяйственных машин к регулировке и настройке. Так как рабочие органы сельскохозяйственных машин, работая, взаимодействуют с почвой, водой, растениями, корнеплодами и др., то показатели приспособленности их к регулировкам и настройке следует рассматривать как функцию не только внутренних (конструктивных) свойств, но и внешних эксплуатационных факторов. Одновременно оценочные показатели должны характеризовать основные свойства сельскохозяйственных машин, определяющие их пригодность к регулировке, настройке в процессе эксплуатации или производства, и указывать пути совершенствования конструкции. При
этом необходимо обеспечить возможность задавать их количественные значения в технической документации, определять на этапе проектирования, испытания и доводки, а также контролировать при производстве и эксплуатации сельскохозяйственных машин. Систему показателей приспособленности сельскохозяйственных машин к регулировке и настройке можно оценить по трём критериям: техническому, технологическому и экономическому. Технический критерий определяет внутренние (конструктивные) свойства сельскохозяйственных машин и орудий и характеризуется такими показателями, как число регулировок и настройки, периодичность регулировок, стабильность регулируемых параметров, допускаемых отклонений без регулирования и т.д. Число регулировок – это отправной фактор, воздействующий на объём, продолжительность и стоимость регулировок и настройки. Задача выбора этого числа носит экстремальный характер: оно должно быть минимальным, но достаточным для приведения сельскохозяйственной машины или орудия в состояние, при котором она может выполнять технологическую операцию в соответствии с агротехническими требованиями, не создавая аварийных ситуаций. При этом следует исходить из операций, предусмотренных инструкциями по эксплуатации сельскохозяйственных машин, а также требований надёжности: , 1∑ = = n i i N N (2) где N – общее число регулировок и настроек; Ni – число регулировок и настроек i-го вида, при которых машина выполнит технологическую операцию в соответствии с агротехническими требованиями; n – число видов регулировок и настроек. Периодичность регулировки и настройки какого-либо узла, механизма, рабочего органа или машины в целом может быть оценена показателем: ∑ ∑τ = τ i i i n n ср , (3) где τср – средневзвешенная периодичность; τi – периодичность регулировки i-го узла, механизма, рабочего органа или машины (агрегата); ni – число регулировок и настроек i с данной периодичностью. Периодичность регулировок и настройки сельскохозяйственных машин и орудий зависит не только от стабильности регулировочных параметров (способность узла, рабочего органа механизма в течение заданного времени сохранять регулировочный параметр в заданных пределах), но и от погодно-климатических условий, севооборота и