Розробка і дослідження агрегату для скошування і заготівлі очерету для виробництва пеллетів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Робота на здобуття освітньо-кваліфікаційного рівня

«Магістра»

Розробка і дослідження агрегату для скошування і заготівлі очерету для виробництва пеллетів

Спеціальність 8.091902 «Механізація сільського господарства»

Назаренко Дмитро Олександрович

Вінниця 2012

Зміст

очерет механізація косарка гідравлічний

Розділ 1. Аналіз стану виробництва альтернативних джерел енергії на основі біомаси

1.1 Екологічні аспекти використання традиційних видів палива і альтернативних джерел енергії

1.2 Характеристика засобів механізації для скошування і заготівлі очерету

Розділ 2. Теоретичний аналіз процесу заготовки очерету для виробництва палива

2.1 Аналіз процесу отримання та переробки відходів очерету

Розділ 3. Обґрунтування параметрів косарки з гідравлічним приводом робочих органів

3.1 Обґрунтування конструктивної схеми косарки з гідроприводом

3.2 Обґрунтування оптимальних діапазонів технічних параметрів косарки

3.3 Обґрунтування кроку ланцюга і діаметра ведучої зірочки

3.4 Обґрунтування величини попереднього натягу ланцюга

3.5 Обґрунтування діаметру паразитної зірочки і кроку сегментів

3.6 Обґрунтування діаметру ведучої зірочки і параметрів гідродвигуна

Розділ 4. Охорона праці

4.1 Охорона праці на машинно-тракторному парку

4.2 Вимоги безпеки при скошуванні зеленої маси

Розділ 1. Аналіз стану виробництва альтернативних джерел енергії на основі біомаси

1.1 Екологічні аспекти використання традиційних видів палива і альтернативних джерел енергії

Збільшений інтерес до енергії поновлюваних джерел (енергії біомаси, тобто рослинності, використовуваній для виробництва енергії), викликаний не лише побоюваннями витратити викопні джерела енергії, але і піклуванням про стан навколишнього середовища.

Сучасна промислова енергетика заснована на використанні непоновлювальних добувних видів палива: вугіллі, нафті і газі, а також на ядерній енергії і гідроенергетиці.

Використання цих видів палива і пов'язані з ними добування, переробка, транспортування ведуть до прогресуючої деградації навколишнього середовища, перш за все атмосфери. Згоряння добувних палив сприяє швидкому поверненню в атмосферу акумульованого впродовж сотень мільйонів років вуглекислого газу. Різниця між об'ємами вуглецю, що накопичується в даний час в рослинах і що звільняється із старих запасів викликає порушення рівноваги вуглецевого циклу і збільшення його концентрації в атмосфері. Вуглекислий газ, що виділяється, затримує в атмосфері тепло, приводячи тим самим до парникового ефекту, що викликає збільшення середньої температури атмосфери і, як наслідок, можливість в перспективі глобальних кліматичних катастроф. [26]

Енергетичний сектор діяльності людини дає близько 3/4 вуглекислого газу, згоряння непоновлювальних викопних палив, що виникає в результаті, найголовнішого з парникових газів.

При цьому виділяються і інші гази, небезпечні для навколишнього середовища, двоокис сірки, окисли азоту.

В рік у всьому світі спалюється понад 3500 млн. т вугілля. При згорянні тонни вугілля в атмосферу потрапляє 2,5 т вуглекислого газу, утворюються також окиси сірки і азоту, що викликають кислотні дощі; в процесі добування вугілля виділяється метан, який є також небезпечним парниковим газом, що викликає у багато разів більший парниковий ефект, чим вуглекислий газ.

Використання нафти досягає 17,8 млн. т в добу. Тільки автомобілі дають майже п'яту частину вуглекислого газу, що поступає внаслідок діяльності людини, окрім цього утворюється токсичний чадний і інші гази, оксиди азоту. Видобування, транспортування і переробка нафти забруднюють атмосферу, воду і ґрунт.

Не дивлячись на те, що при використанні природного газу утворюється менше вуглекислого газу на одиницю енергії, чим з вугілля або нафти, природний газ - майже чистий метан і його надходження в атмосферу унаслідок витоку при добуванні і транспортуванні значно посилює парниковий ефект. [1]

За останніх 150 років концентрація вуглекислого газу в атмосфері збільшилася на 25%. Зростання енергоспоживання, яке зокрема за останніх 40 років збільшилося в 4 рази і в подальші 40 років очевидно зросте ще в 2...3 рази, може викликати лавиноподібний незворотний процес потепління атмосфери і екологічну катастрофу Землі.

Надія на вирішення енергетичної проблеми за допомогою ядерної енергетики не виправдалися. Припущення, що вона буде найдешевшою і безпечнішою, привели до будівництва на земній кулі більше 400 атомних електростанцій. Замість цього ядерна енергетика стає все більш небезпечною і непередбачуваною, лише одна аварія на Чорнобильській АЕС завдала збитку більше 250 млрд. доларів, привела до загибелі і хвороби людей, забрудненню величезних територій. [29]

Використання гідроелектростанцій дозволяє отримувати енергію, що не супроводжується викидом відходів і газів, але спорудження дамб і затоплення великих площ землі вже завдають екологічної шкоди.

Такий стан речей складає велику загрозу для атмосфери, що оточує середовище, є порушенням Обмежувальної Конвенції ООН про зміни клімату, так звану Кліматичну Конвенцію, і зустрічає опір міжнародній громадськості.

Існуюча ситуація показує, що найближчим часом для поступового зниження виділення газів, що викликають парниковий ефект, необхідно буде провести перегляд енергоспоживання, який повинен проводитися в двох напрямах - скороченні втрат енергії, тобто енергозбереженні, і прискоренні розвитку і розширенні використання поновлюваних джерел енергії, зокрема, незадіяних ресурсів (очерет, відходи деревини, відходи с/г виробництва).

Біоресурси є найбагатшим і збалансованим джерелом палива - поновлюваним ресурсом, який включає близько 4500 Едж щорічного первинного виробництва. Річний запас енергії фотосинтезу в біомасі в 8...10 разів перевищує нинішнє використання енергії всіх джерел. [1]

При використанні енергії біомаси кругообіг вуглецю знаходиться в природній рівновазі, при цьому не відбувається надходження додаткової кількості вуглекислого газу в атмосферу. Хоча згоряння біомаси, зібраної з даного ареалу викликає тимчасову концентрацію вуглекислого газу в атмосфері, але наступного року рослини цього ареалу будуть в змозі увібрати кількість вуглекислого газу, що раніше виділилася.

Негативними чинником згоряння біопалив з погляду газового балансу атмосфери є підвищена емісія з'єднань азоту і вуглекислого газу, що виникли із-за неповного згорання. Але це їх виділення можна мінімізувати шляхом вдосконалення технології спалювання (наприклад, в киплячому шарі, газогенераторних печах, із застосуванням каталізаторів і тому подібне). [1]

Теплота згорання біомаси рослин достатньо висока і порівняно з найбільш використовуваними енергоносіями виглядає таким чином: очерет - 18,9, солома, - 14,3, лушпиння соняшнику - 14,3, дрова (30% вологості) - 12,3, буре вугілля - 10,5, антрацит донецький - 26,8, умовне тверде паливо - 29,3 Мдж/кг. Але оскільки енергетична щільність біомаси рослин дуже низька (Рис. 1.1), проблема полягає в тому, щоб раціонально сконцентрувати і видаляти енергію при їх використанні, тобто, зробити щорічно поновлювані джерела вуглеводів, у тому числі і очерет, конкурентоспроможними з джерелами викопної енергії, заснованої на мінеральних вуглеводах. Можна чекати, що у міру того, як вартість розробки добувних горючих матеріалів зросте, способи використання енергії рослин удосконалюватимуться і ставатимуть економічно більш привабливими.

Зарості очерету, що займають величезні площі по берегах і, особливо, в заплавах річок, часто іменуються "плавнями". Нині цей широко поширений злак з врожайністю зеленої маси до 20 тонн з гектара використовується, головним чином, на корм коням і великій рогатій худобі(до цвітіння). Очерет може використовуватися для плетіння меблів і кошиків, покриття дахів(цей матеріал називається "комишит"), як джерело целюлози - для виробництва паперу.

Проте найбільш вигідним є використання очерету для виготовлення паливних пеллетів, брикетів і(чи) гранул. Це обумовлюється наступним:

- У біомасі очерету вміст вологи може досягати 50% однак після повітряної сушки, а також завдяки збиранню в зимовий час її рівень знижується до 20-25%. Данні обставини дозволяють робити з очерету паливні гранули і брикети з мінімальними витратами енергії на сушку сировини.

- Очерет має високу теплотворну здатність (приблизно у 2 рази нижче, ніж у нафти).

- Очерет має високий рівень вмісту лігніну - полімеру, що є природним єднальним, покращуючим фізичні параметри паливних гранул і брикетів (щільність, міцність, стійкість до стирання і так далі).

- На відміну від нафтопродуктів і вугілля, очерет має низький вміст сірки і інших шкідливих домішок.

- Мінімальні витрати на культивування очерету (аж до їх відсутності), потрібні тільки витрати по його збору (заготівлі). Очерет з повним правом відноситься до поновлюваних джерел енергії. Ця багаторічна рослина здатна дати перший урожай, придатний для прибирання, вже через два-три роки після посадки або самостійної появи. Надалі "урожай палива" можна збирати щорічно, при цьому зарості очерету мають стійку тенденцію до розростання.

- На відміну від інших рослин очерет не виснажує землю.

Характеристика цього виду сировини для виробництва біопалива була б неповною, якби ми не відмітили досить високий вміст в нім кремнію. Кремній надає цій рослині стійкість до поразки бактеріями і комахами, забезпечує водовідштовхувальні властивості і, в той же час, робить його легко займистим.

Але, як і багато що в нашому житті, вміст кремнію в очереті має і негативну сторону: кремній створює певні труднощі при подрібненні і пресуванні цього матеріалу, а також при спалюванні очерету, присутньому в самій технології виробництва з нього гранул і брикетів. Практика показала, що серійне устаткування, призначене для переробки поширених матеріалів (таких як деревина, зерно і тому подібне), або погано підходить для переробки очерету, або взагалі непридатні.

Проте, устаткування досвідчених виробників, створене з урахуванням описаної вище специфіки, успішно з цим справляється.

Таким чином, використання очерету як сировини для виробництва паливних пеллетів, брикетів і(чи) гранул відкриває величезні перспективи для створення високодохідного бізнесу. [21]



Рис. 1.1. Теплові характеристики енергоносіїв

Огляд і аналіз використання продуктів рослинництва як паливо-енергетичних носіїв.

Біомасу рослин, що використовується для енергетичних цілей можна розділити на дві групи:

- рослини для енергетичних цілей (кукурудза, рапс, топінамбур, очерет,);

- органічні залишки і відходи, отримані при переробці рослинних продуктів, тваринницькі, органічні і комунальні відходи;

Вирощування енергетичних культур спеціально для отримання теплової енергії значно звужує кормову базу тваринництва, особливо на півдні України, і для цього залишається можливим лише використання деяких з них (верба, тополя, сорго, міскантус,).

Біомаса рослин, зокрема очерет, використовується таким чином: згодовується, використовується поза сільським господарством. [22]

Недавня недооцінка відходів агропромислового комплексу як енергетичної сировини викликана короткочасним достатком нафти і природного газу, але останнім часом під впливом енергетичної кризи і у зв'язку із зростанням у всьому світі дефіциту енергетичних ресурсів і супутнього йому різкого підвищення цін став виявляється великий інтерес до використання відходів рослинництва, велику частку яких займає солома, тому її утилізація і використання як паливо в даний час є актуальною.

Аналіз енергетичного балансу господарств початку минулого століття показує, що тоді вони самі забезпечувалися енергією і користувалися тільки поновлюваними її джерелами. Сучасні господарства проводять продовольство при сильно скорочених витратах праці, але витрачають багато енергії, що поступає ззовні. Їх енергетичний баланс ще позитивний, а кількість енергії, що міститься у відходах і побічних продуктах, майже удвічі більше, чим споживана кількість викопної енергії в прямій і непрямій формах.

Так на середній фермі в США загальне споживання енергії складає приблизно 4,5 Тдж в рік, тоді як в залишках урожаю міститься близько 40 Тдж. [31]

Як потенційні енергоносії на першому місці у ряді нетрадиційних джерел енергії стоять: солома; кукурудзяні стебла і стрижні качанів, використання яких має сприятливу перспективу, оскільки на підприємствах по виробництву гібридного насіння вони є кінцевим продуктом; стебла соняшнику, обрізання деревних віток і лози. Використання цих рослинних залишків значною мірою залежить від того, чи вирішена технологія їх прибирання і підготовки до використання.

Розрахунки, проведені в Німеччині, показали, що вміст енергії в сухій масі кукурудзи складає 20 МДж/кг. Теплова електростанція потужністю 24 МВт, в якій за 1 годину згорає близько 12 т сухої маси кукурудзи, може дати мінімум 24 тис. кВт•год електроенергії, забезпечуючи місто на 150 тис. жителів. Для забезпечення її паливом необхідно мати площу під кукурудзою 5...7 тис. га.

Одна тонна сухої маси кукурудзи по питомій теплоті згорання відповідає 567 л рідкого палива, з неї може бути отримано не менше 7.2 Гдж електроенергії, вартість якої з урахуванням вартості золи, яка використовується як добриво, в 1.7 разу перевищує витрати господарств на виробництво кукурудзи. З цього виходить, що застосування кукурудзи як палива вигідно, але можливо тільки при перевиробництві сільськогосподарської продукції. Фахівці вважають, що застосування кукурудзи на паливо до 2012 р. не розглядатиметься у вигляді альтернативи по відношенню до традиційних джерел енергії.

Найбільш придатним альтернативним матеріалом для отримання дешевого палива є очерет.

Питома теплота згорання соломи вологістю 14% складає 14.2 МДж/кг; досліди, проведені в США., показали, що при вологості 7% вона досягає 16.25 МДж/кг, що приблизно в 8 разів менше, ніж вугільних брикетів і втричі менше, ніж дизельного палива, тобто енергетичний потенціал соломи з 1 га зернових відповідає 1200... 1600 л рідкого палива.

Не дивлячись на те, що питома теплота згорання соломи і інших відходів рослинництва практично знаходиться на рівні традиційних паливно-енергетичних матеріалів, із-за своєї фізичної структури (малої об'ємної маси) вони не можуть знайти широке застосування. Тому використовувати солому як паливо без підготовки не ефективно. [1]

У західних країнах робилися багато спроб зробити її використання зручнішим для спалювання контрольованим способом. Один з шляхів - брикетування соломи подібно до торфу або бурого вугілля.

Найпростіший спосіб використання теплової енергії соломи - її спалювання в топках для безпосереднього місцевого обігріву.

Під час енергетичної кризи 70 років за кордоном були створені бойлери центрального опалювання, що працюють на соломі. Вони влаштовані порівняно просто, забезпечені автоматичним контролем і більшість їх може працювати і на дровах. Деякі з них можна використовувати для опалювання будинків, сушки зерна, обігріву теплиць або плавальних басейнів.

У останні роки в Болгарії проводиться науково-дослідна робота з проблеми використання біомаси рослин як палива в сільському господарстві. Розроблені і експлуатується технологічні лінії для збирання, транспортування, зберігання і подрібнення лози і гілок фруктових дерев. Створені дослідні зразки казанів для води, пари і гарячого повітря потужністю 0.6...4.1 Мвт, що працюють на рослинних відходах, і розробляються дослідні зразки теплоагрегатів потужністю 0.19...0.28 Мвт. Будуються котельні установки для сушки кукурудзяного зерна і для опалювання оранжерей паливом з рослинних відходів, проводяться дослідження по створенню установок для опалювання птахоферм з використанням як паливо пташиного посліду. [21]

У Данії і Англії випускаються бойлери потужністю від 40 до 180 кВт, котли теплопродуктивністю 30... 150 кВт з діаметром камери згорання 0,8... 1,2 м і завдовжки - 0,9... 1,5 м, що дозволяє одночасно завантажувати 2...6 тюки. У Германії розроблені установки для спалювання великогабаритних тюків, що мають теплопродуктивність до 1200 кВт. Але незручність їх експлуатації, викликана необхідністю постійно підтримувати полум'я і відсутністю автоматичної системи подачі палива, тобто тюків або рулонів, утруднює застосування таких пристроїв.

Частка поновлюваної енергії в енергозбереженні Австрії складає близько 32% (дані на 1994 р.), для біомаси цей показник - 16% і до 2006 р. складав близько 25%. У цю кількість в основному входить деревне паливо, дерев'яні тріски, що спалюються в сучасних опалювальних установках, а також сміття і відходи паперової і лісової промисловості. [22]

У 1995 р. в Австрії було 18000 опалювальних систем загальною потужністю 1788 Мвт, де як паливо застосовувалися дерев'яні тріски. У 1996 року побудовано ще 1770 нових установок, а за останніх 12 років по всій країні було зведено 225 невеликих систем районного опалювання, що працюють на трісках і відходах лісопилок, а також соломі.

У США вважається вигідним використовувати як паливо рослинні відходи (солому, сорго, сою, кукурудзу, озимі культури) у випадку, якщо довжина стебла не перевищує 60 см, а вологість не більше 25%. [1]

Застосування пресованої соломи дозволяє легко автоматизувати процес подачі її в топку. До останнього часу виробництво брикетів у Великобританії вважалося невигідним із-за великої енергоємності процесу - близько 40% отримуваною при спалюванні, соломи енергії витрачалося на дизельне паливо або електроенергію, необхідні для її подрібнення і пресування. Проте нове досконале устаткування, що з'явилося на ринку за останній час і призначене для виготовлення брикетів діаметром від 60 до 80 мм і завдовжки від 70 до 120 мм, почало мати попит, оскільки вартість 1 т виготовлених ним брикетів наблизилася до вартості еквівалентної кількості вугілля. Рентабельність застосування соломи в цій якості залежить також від досконалості топки і печей, що працюють на солом'яних брикетах. Проводити механічну енергію на основі невеликих котельних можливо з використанням двигуна Стірлінга, який може працювати не на дуже чистому паливі.

Піроліз соломи використовується для отримання з неї нафти або газу. В результаті досліджень, проведених в США деякі дослідні установки давали вихід нафти і газу, в яких полягало 80...85% загальній енергії соломи. За наслідками інших досліджень вихід енергії складав не більше 50...52%, тому був зроблений вивід, що піроліз соломи малоефективний. [19]

Отримання генераторного газу проводиться спалюванням соломи в щільному шарі при обмеженій подачі повітря. Отриманий газ складається приблизно з 30% окислу вуглецю, 10% водню, 50% азоту, останнє доводиться на вуглекислий газ і сліду метану. Цей газ може бути паливом для двигунів внутрішнього згорання.

Є багато досліджень, присвячених виробництву рідкого пального - технічного спирту, придатного для двигунів внутрішнього згорання, з рослинної сировини зброджуванням. У 30-і роки в США була безліч автозаправних станцій, що пропонували пальне, що містить від 10 до 12% етанолу, що отримується з пшениці. Із-за високої вартості цей вид пального зник в 40-х роках, але у міру виснаження запасів нафти і підвищення цін на неї, інтерес до цих джерел пального поновився, наприклад, в Бразилії частина потреб в пальному для двигунів внутрішнього згорання задовольняється за рахунок цукрового очерету, причому, вихід етанолу з 1 га посівів виріс з 2.4 т в 1996-1997 рр. до 6 т в 2002-2003 рр. [19]

1.2 Характеристика засобів механізації для скошування і заготівлі очерету

Очерет - багаторічна трав'яниста рослина з сімейства злакових. Зарості високих (до 4 м.) рослин з сірувато-зеленим жорстким листям і пухнастими мітелками суцвіть знайомі, напевно, кожному. Його часто називають очеретом, хоча справжній очерет відноситься до сімейства осокових і виглядає інакше (головна відмінність - суцвіття у вигляді султана).

Перспективним джерелом отримання пеллет являються деякі дикорослі і культурні види рослин, застосування яких дозволить отримати високоякісний енергетичний продукт. Використання біопеллет з Phragmites в якості альтернативного джерела енергії дозволить вирішити одночасно як екологічні проблеми, так і проблеми енергоспоживання.

Щоб стати справжнім альтернативним видом палива, очерет має бути не лише чистим, але і економічно ефективним, незалежно від того, як він використовується - в тюках для спалювання в печах або у брикетах для опалювання будинків, нарубаний і змішаний з деревною стружкою і спалюваний на теплоелектростанції або сільському господарстві, або як метан, отриманий на заводі. Дуже тяжко оцінити економічну ефективність очерету, оскільки за останні декілька років не проводилися широкомасштабні дослідження, присвячені збиранню очерету. Тільки коли буде визначена оптимальна лінія для збирання, можна буде розрахувати загальні витрати.

Економічно ефективний збір урожаю очерету - основна проблема в усьому ланцюгу використання енергії очерету.

Для збирання очерету використовуються такі технічні засоби. Косарка сегментно-пальцева КС-Ф-2,1 Б-4 [1] призначена для скошування природних і сіяних трав у всіх кліматичних зонах з укладенням скошеної маси в прокіс. Агрегатується із тракторами Т-25, МТЗ, ЮМЗ.

Оскільки очерет росте на заболочених ділянках, то подальший збір скошеної маси косаркою КС-Ф-2,1Б досить трудомістка операція, що вимагає спеціальних машин для підбору довгостебельных культур, оскільки КС-Ф-2,1Б дозволяє скошувати очерет на рівних ділянках, з укладанням скошеної маси в прокошування.

Рис. 1.1. Косарка КС-Ф-2,1 Б-4.

ВМЖ-200, СМ-12, косарка-навантажувач Е-062/1 [2], навісна ротаційна косарка КРН-2,1А [3], машина для прибирання мітелок сорго і суданки СМ-2,6 [2].

Косарка-навантажувач Е-062/1, дозволяє скошувати природні трави і вантажити скошену масу в транспортні засоби. Оскільки очерет має великий розкид по висоті від 1 м до 3,5 м, а діапазон регулювання мотовила по висоті малий, і регулювання здійснюється вручну, то неминучі ушкодження високих рослин і неповне скошування низьких.

Очеретокосарка ВМЖ-200 призначена для скошування очерету на річках і водоймах. Проте ця очеретокосарка, по-перше, скошену масу скидає у воду і не збирає її, по-друге, вона працює тільки на поверхні води, а безпосередньо у воді росте лише 10-15% очерету, що знижує ефективність застосування її.

Навісна ротаційна косарка КРН-2,1А [3], використовується при скошуванні високоврожайних природних і сіяних трав, агрегатується з тракторами МТЗ-80 і МТЗ-82. Ця косарка може якісно зрізувати очерет і укладати його в прокошування, проте вона не дозволяє видаляти мітелки очерету при його скошуванні. Проте наявні на очереті мітелки знижують не лише енергетичну цінність пеллет, але і негативно позначаються на якості їх приготування.

Рис. 1.2. Ротаційна косарка КРН-2,1А: 1- ріжучий апарат; 2 - зрівноважуючий механізм; 3 - підрамник; 4 - стойка; 5 - гідро обладнання; 6 - навіска; 7 - механізм приводу; 8 - тяговий запобіжник; 9 - кронштейн; 10 - польова дошка.

Машина для зрізу мітелок сорго і суданки СМ-2,6 [3] здатна зрізувати мітелки сорго, суданки і інших культур з вантаженням їх в причіпний візок. Проте вона не дозволяє скошувати рослини одночасно з прибиранням мітелок. Після зрізу мітелок вимагається додаткова операція по скошуванню маси, що залишилася, що істотно збільшує трудомісткість прибирання.

Для зниження трудомісткості прибирання очерету і для подальшого його використання при приготуванні пеллетів пропонується в машині СМ-2,6, що містить основну і поворотну раму, рухливу каретку, механізм підйому, жниварку, мотовило, вивантажний транспортер, коробку зубчастих коліс, карданну передачу приводу машини і мотовила, каретку коліс і гідросистему, на основній рамі ззаду закріплений навісний пристрій, на якому навішена ротаційна косарка з приводом від валу відбору потужності трактора і пристроєм для формування валка скошеної маси.

Рис. 1.3. Машина для зрізу мітелок сорго і суданки СМ-2,6

Косарка ЛК-12 призначена для косіння очерету під водою у водоймах. Вона складається з корпусу човна, різального апарату, розміщеного за носовою частиною, силової установки (мотоблоку з двигуном "HONDA", карданної передачі виробництва Італії), грібних коліс, рульового механізму.

Управління косарки забезпечується рульовим колесом, системи важелів і двох спареного керма. Косіння водної рослинності відбувається як в горизонтальній, так і у вертикальній площині.

У конструкції косарки передбачено регулювання глибини косіння до 1 метра. Виріб оснащений тентом, що захищає оператора від попадання прямих сонячних променів і опадів. За бажанням клієнта косарка комплектується платформою для переміщення між водоймами. Косарка експлуатується в кліматичних зонах помірного клімату.

Самохідна італійська косарка BCS-622 для професійної заготівлі сіна, збирання зернових, лікарських рослин, очерету. Навісна снопов'язалка дозволяє будь-які скошені культури зв'язувати в снопи. Ширина жниварки 140 см, продуктивність не менше 7500 кв.м/ч, дизельний двигун Lombardini 10 л.с. коробки передач: 4 ск. вперед 1 з.х. Сидіння оператора на шасі, диференціал, передні колеса 4,5-19. Краща косарка для прибирання очерету.

Косарка Dorocutter 3090/3091 ідеальна для більшості видів робіт, пов'язаних з різанням очерету у водоймах. Глибина зрізування 1 м. Різальні ножі взаємозамінні, ефективна ширина косіння від 2,2 до 4 метрів.

Ножі вимагають воду в якості мастила, тому їх не можна використати для робіт на суші. Dorocutter 3091 - це та ж модель косарки, але що дозволяє працювати на глибині до 1.4 метра.

Косарка Dorocutter ESM 2200 косить і збирає рослини одночасно. Ця косарка відмінно працює в невеликих водоймах, наприклад, на полях для гольфу і затонах, де тісний простір і течія можуть затрудняти процес збору

скошених рослин. Для виконання тільки косіння можна зняти сітчастий приймальний колектор. Використання косарки Dorocutter ESM 2200 також рекомендується на заболочених ділянках.

Комбайн для збирання очерету переважно на рівних ділянках працює таким чином.

При русі комбайна по ділянці, на якій вимагається прибрати очерет, рослини по ширині захоплення жниварки відділяються мисами підстав дільника-захоплення рослин від загального масиву. Крайні рослини захоплюються пружинними захопленнями ланцюгового транспортерів і переміщаються до різального апарату жниварки.



Рис. 1.4. Комбайн для збирання очерету

За рахунок зменшення відстані між лівим і правим ланцюговими транспортерами при наближенні до транспортера рослин і рухи комбайна у бік неприбраної ділянки відбувається зближення рослин один до одного і ущільнення маси, що забезпечує їх утримання і якісний зріз жниваркою. Рослини після зрізу укладаються на транспортер рослин, який подає їх в причіп.

З метою захоплення більшої кількості рослин при поданні їх до різального апарату жниварки пружинні захоплення розташовані на транспортерах в шаховому порядку. Звільнення зрізаних рослин від пружинних захоплень усіх рядів здійснюється за допомогою нерухомих упорів.

Залежно від висоти зрізу очерету здійснюється регулювання положення мисів по висоті і кута установки дільника-захоплення рослин до горизонту за допомогою гідравлічного навішування. Горизонтальне розташування лівого і правого мисів підстав дільника-захоплення рослин, що спирається на кульову опору, регулюється зміною довжини розтяжки за допомогою регулювального пристрою.

Розділ 2. Теоретичний аналіз процесу заготовки очерету для виробництва палива

2.1 Аналіз процесу отримання та переробки відходів очерету

Біомаса може вирощуватися на енергетичних плантаціях у вигляді дерев або інших видів рослин, наприклад, трави (сорго, очерет). Усі ці види рослин можуть використовуватись як паливо. Основною перевагою при цьому є короткий період вирощування - від трьох до восьми років. Для деяких видів трав урожай може збиратися кожні 6-12 місяців.

Важливими параметрами при виборі видів рослин для вирощування на енергетичних плантаціях є: наявність виду на місцевому ринку, простота розведення, стійкість розвитку в несприятливих умовах і продуктивність, виражена у виробництві сухої біомаси на гектар у рік.

Збирають очерет у повній біологічній стиглості пізно восени і взимку за допомогою спеціальних машин або застосовують ручну працю. Щоб не завдавати травм кореневищам і молодим пагонам, під час ручної і особливо механізованої заготівлі сировини з обвалованих територій спускають воду у річки і в такий спосіб просушують ґрунт перед збиранням урожаю. Щорічне скошування очерету сприяє підвищенню його врожайності на 10-15%.

Після скошування очерет використовують для виробництва палива, як будівельний матеріал. Нині з нього виготовляють чію, бердану, гідробердану, твердопресовані і волокнисті звуко- і термоізоляційні плити (комишит), дошки для підлоги, облицювальні панелі, диферент, гіпсоволокнисті плити, комишитобетон, пластики та інші будівельні матеріали. Очерет використовують як покрівельний матеріал, а також плетуть з нього стіни і перегородки в невеликих господарських будівлях, тини.

Виробнича компанія ТОВ «Колосов і К» пропонує подрібнювач соломи з середньою продуктивністю 850-1200 кг/г - соломоподрібнювач, соломорізка ІС-850, подрібнювач очерету.

Подрібнювач соломи цієї моделі призначений для подрібнення малих пакунків і насипної соломи. Фракція, що отримується, повністю готова для подальшого брикетування більшістю існуючих видів пресів, як ударно-механічних, так екструдерних (шнекових) і гідравлічних.

Отримувана фракція так само підходить в якості сировини для ліній по виробництву пілет із соломи.

Подрібнювач соломи ІС-850 дозволяє замінити існуючі види обладнання для виробництва солом'яного компосту в господарствах по вирощуванню грибів. Також, отримувана фракція соломи підходить в якості підстилки для тварин і птахів.

Довжина фракції, що отримується, і продуктивність залежить від встановленого сита: 1-10 мм - до 400 кг/год. 20-30 мм - 850-1200 кг/год. до 50 мм - до 2 т/год.

Розділ 3. Обгрунтування параметрів косарки з гідравлічним приводом робочих елементів

3.1 Обґрунтування конструктивної схеми косарки з гідроприводом

Найбільш істотною перевагою гідравлічного приводу ріжучого апарату косарок є відсутність в них шкідливих знакозмінних динамічних навантажень. Якщо в звичайних косарках динамічні навантаження усуваються шляхом урівноваження рухомих мас, то в косарках з гідроприводом ці сили взагалі не присутні. Іншою не менш важливою перевагою гідроприводу є простота конструкції трансмісії.

Найбільший ефект від використання гідропривода може бути отриманий в конструкції з ріжучим апаратом, в якому в якості ножа використовується безкінечний елемент з сегментами. В ріжучому апараті такої косарки відсутні маси, здійснюючі зворотно-поступальний і коливальний рух. Для приводу робочих органів такої косарки немає необхідності в перетворенні обертального руху в зворотно-поступальний прямолінійний або гойдаючий рух. Проте цими позитивними якостями потенціал подібних конструкцій косарок не обмежений [31…34].

Результат пошукових робіт лабораторних досліджень, проведених різними авторами призводять до висновку, що ефективність процесу косіння пов'язана, з видом культури що збирається, із способом різання (ковзаючим або рублячим). З точки зору енерговитрат, косіння сіяних і природних тонкостебельних трав більш раціонально рубаючим способом, а для толстостебельних рослин і рослин з низькою вологістю найбільш ефективно ковзаюче різання. Для того, щоб перебудувати роботу відомих агрегатів косарок з однієї групи рослин на іншу, необхідно або замінити на інший вигляд ніж косарки, або навісити косарку з іншим типом сегментів.

Конструкції існуючих сегментно-пальцьових і двоножових ріжучих апаратів не дозволяють в процесі роботи перебудовувати їх ножі і протиріжучі пластини стосовно конкретного вигляду рослин, що приводить до додаткових питомих енерговитрат. Конструкція косарки потребує вдосконалення.

Метою вдосконалення конструкції косарки є досягнення можливості оперативної перебудови її параметрів залежно від культури що збирається. Для досягнення цієї мети нами запропонована конструкція косарки, [60,61] схема якої змальована на рисунку 3.1. На рисунку 3.1а представлений загальний вигляд косарки, на рисунку 3.1 б - фрагмент ріжучого апарату косарки, на рисунку 3.1 в - схема гідроприводу.

а)

б)

в)

Рисунок 3.1 - Схема конструкції косарки з гідроприводом і комбінованими ріжучими елементами

Ріжучий апарат забезпечений гідророзподільником, реверсивним управлінням напряму руху безконечного тягового елементу, а для кожного сегменту і протиріжучої пластини одна з ріжучих кромок забезпечена гладким заточуванням, інша насіченою.

При цьому всі праві кромки лез ножів і протиріжучих пластин виконані з одним з вказаних типів заточування, а всі ліві кромки - з іншим типом заточування. У першому випадку гладким кромкам лез ножів відповідають насічені кромки протиріжучих пластин, а в другому навпаки.

Ріжучий апарат містить раму 1, змонтовані на ній гідромотор 2, протиріжучі елементи 3 з пластинами 4, ведучу 5 і ведену 6 зірочку, а також безкінечний тяговий елемент 7 зі встановленими на сегментними ножами 8.

Безконечний тяговий елемент 7 виконаний у вигляді роликового ланцюга. Ланцюг натягнутий на ведучій 5 і веденою 6 зірочках. У змальованому варіанті ліві кромки 9 і 10 ножів 8 і протиріжучих пластин 4 виконані з гладким заточуванням, а праві їх кромки 11 і 12 - з насіченим заточуванням. Гідромотор 2 за допомогою трубопроводів 13 і гідророзподільника 14 сполучається з гідронасосом 15.

Ріжучий апарат працює таким чином. Пов'язаний з гідронасосом 15 тракторів гідромотор 2 приводить в рух ланцюг 7, а разом з нею ножі 8. При русі трактора, з переведеним в робоче положення ріжучим апаратом, відбувається процес косіння.

Якщо в ріжучому апараті, рисунок 3.1, ножі рухаються вправо, то стебло рослини, що зрізується, виявляється затисненим між насіченою кромкою сегменту і гладкою кромкою протиріжучої пластини. Висковзування стебла виключене, оскільки кут нахилу кромки леза протиріжучої пластини значно менше кута тертя, а з кромки сегменту цьому перешкоджає насічка.

Затиснене стебло зрізується на лезі протиріжучої пластини, оскільки зусилля різання гладкою кромкою менше порівняно з насіченою. З незначною погрішністю можна вважати, що стебло зрізується рубаючим способом, оскільки кут нахилу кромки леза протиріжучої пластини в = 7°40'' і коефіцієнт ковзання не перевищує f = tgв = 0,13 [35].

При русі ножів вліво стебло рослини, що зрізується, затискається між насіченою кромкою протиріжучої пластини і гладкою кромкою сегменту. В цьому випадку стебло зрізується гладким лезом сегменту, і процес різання має ковзаючий характер. Насічка кромки протиріжучої пластини запобігає висковзуванню стебла.

Оператор за допомогою гідророзподільника 14 встановлює той напрям руху ланцюгу 7, при якому в процесі різання беруть участь переважні для рослин скошуваної ділянки кромки лез ножів. При забиванні ріжучого апарату оператор тимчасово міняє напрям руху ланцюгу 7, і ріжучий апарат самоочищається.

Вживання пропонованого ріжучого апарату дозволяє понизити витрати енергії і підвищити надійність технологічного процесу за рахунок можливості оперативної зміни деяких параметрів механізму.

На рисунку 3.2 зображена схема косарки з гідравлічним приводом ріжучих елементів. Косарка включає основні вузли: різальний апарат 1, гідромотор 2, навісне обладнання 3 із замком автозчеплення і підйомний механізм 4 з гідроциліндром 5.

Рис. 3.2 - Схема косарки

На рисунку 3.3 зображений пристрій різального апарату косарки. На пальцьовому брусі 1 нерухомо встановлений кронштейн 2. На кронштейні також нерухомо закріплені пальці 3 і куточки 4 і 5. Куточки 4 і 5 в сукупності з кронштейном 2 утворюють простір прямокутного перерізу, в якому розміщений ланцюг 6 з наклепаними на ній сегментами 7. На куточку 5 з можливістю регулювання вертикального положення встановлені притискні пластини 8. Кришка 9 закріплена на куточку 4. На рисунку 3.3 а показаний розріз А-А. На рисунку 3.3б притискна пластина 8 забезпечена довгастими отворами і кріпиться до куточка 5 за допомогою болтів 10. За рахунок можливості зміни вертикального положення притискної пластини, регулюється величина проміжку між сегментом 7 і протиріжучою пластиною 11.

а)

б)

Рисунок 3.3 - Ріжучий апарат косарки

На пальцьовому брусі за допомогою майданчика 2 встановлений гідромотор 3 (рисунок 3.4). На валу гідромотора встановлена провідна зірочка 4. Ланцюг 5 з сегментами 6 огинає ведучу 4 і паразитну 7 зірочок. Кожен сегмент кріпиться до однієї ланки ланцюга, що дозволяє їй огинати зірочки, не порушуючи кінематичний режим роботи. Майданчик 2 на пальцьовому брусі встановлена з можливістю переміщення для регулювання натягнення ланцюга за допомогою болтів 8.



а)

б)

Рисунок 3.4 - Схема привода косарки: а - вид з переду, б-вид зверху

Підйомний механізм (рисунок 3.5) призначений для підйому різального апарату в транспортне положення і копіювання рельєфу ґрунту в час роботи агрегату. Підйомний механізм складається з гідроциліндра, який шарнірно сполучений з навісним пристроєм і різальним апаратом, і суставного механізму, що складається з рами 1, кронштейнів 2 і 3, сполучених між собою осями 4. Для зменшення проміжків в з'єднанні рама-кронштейн-вісь передбачено фторопластові втулки 5 і бронзові шайби 6.

Рис. 3.5 - Схема підіймального механізму косарки

3.2 Обґрунтування оптимальних діапазонів технічних параметрів косарки

Від співвідношення відносної швидкості ножа Vн і поступальної швидкості руху машини V_М залежать такі показники роботи різального апарата, як:

- рівномірність навантаження на кромку леза ножа;

- рельєф стерні скошеної трави;

- міра ковзання рослин уздовж кромки леза ножа.

Для аналізу рівномірності навантаження на кромку ножа дослідженої траєкторії абсолютного руху ножів. Можливі три випадки режиму спільної роботи ножів. Схеми руху ножів для цих випадків представлені на рисунок 3.6.

У першому випадку (рисунок 3.6а) співвідношення швидкості ножа і машини таке, що між шлейфами S₁ і S₂ кромок лез двох сусідніх ножів 1 і 2 залишається площа S₃.

Рослини, що знаходяться на цій площі, надалі відгинаються між-пальцевою ділянкою бруса. Потім ці рослини наступним ножем відгинаються до протирізальної пластини і пучком перерізаються.

У другому випадку (рис. 3.6б) зони шлейфів S₁ і S₂ примикають один до одного із загальною межею.

У третьому випадку (рис. 3.6в) шлейфи S₁ і S₂ накладаються один на одного, утворюючи загальну зону площею S₄.

Очевидно, що найбільш раціональним режимом є другий варіант. Утворення пучків, спостережуване в першому випадку, із-за наявності ударних навантажень на ніж. Крім того, те, що перерізає пучка кожного разу доводиться на одну і ту ж зону кромки ножа, що призводить до нерівномірного її зносу. У третьому випадку кромка ножа завантажена не по усій довжині, і деякий її участок працює вхолосту [36].

Визначим співвідношення швидкості V_М/V_Н для другого випадку, користуючись розрахунковою схемою, зображеною на рисунку 3.6.

а)

б)

в)

Рис. 3.6 - Схеми абсолютного руху ножів при різних співвідношеннях V_М і V_Н.

Рис. 3.7 - Розрахункова схема для визначення раціонального співвідношення швидкості V_М і V_Н

Із трикутника М₁СD

; (3.1)

СD=h

Визначим М₁D

М₁D=М₁М₂ -DМ₂ (3.2)

М₁М₂=t

де t - крок сегментів;

Нижня основа сегмента М₁М₂=t₀, величина DМ₂

DМ₂=t₀-а/2, (3.3)

де t - крок сегментів;

а - мала основа сегмента

(3.4)

Підставимо значення СD і М₁D, отримаємо

(3.5)

оскільки

(3.6)

тоді

(3.7)

Співвідношення швидкості

(3.8)

Тоді рівняння (3.7) матиме вигляд

(3.9)

Таким чином, виходячи з умови рівномірності навантаження на кромку ножа, найбільш оптимальним є співвідношення швидкостей, визначине за формулою (3.9). Як видно, в правій частині рівності присутні геометричні параметри елементів різального апарату.

3.3 Обґрунтування кроку ланцюга і діаметра ведучої зірочки

Основні геометричні параметри елементів різального апарату, а саме: крок пальців, кут нахилу кромки леза і розміри сегмента, розміри і форма пальців, протирізальних пластин, прийняті відповідно до діючого стандарту. Інші параметри різального апарату пов'язані з кроком ланцюга.

Виходячи з необхідності мінімізувати вертикальний габарит ріжучого апарату, а також з урахуванням розрахунків на міцність, вибраний роликовий ланцюг з кроком t_ц = 15,875 мм по ГОСТу 10947-64.

Щоб виключити скупчування трави на верхній поверхні різального апарату, мінімальним має бути і подовжній його габарит. Подовжній розмір різального апарату пов'язаний з діаметром веденої зірочки. У сільськогосподарських машинах рекомендується застосовувати зірочки з числом зубів не менше 16 [37]. Це значення набуте для веденої зірочки z₂ = 16.

Діаметр веденої зірочки :

d₂₌z₂t_ц/Р=80,9 мм

3.4 Обґрунтування величини попереднього натягу ланцюга

При роботі косарки сегменти сприймають дію сили різання. Сегменти мають можливість відхиляться на деякий кут від напряму вектора швидкості машини, оскільки ланцюг, на якому вони встановлені, є гнучким елементом. Величина кута відхилення залежить від сили попереднього натягу ланцюга і сили різання. Величину кута відхилення необхідно мінімізувати, оскільки це робить вплив на якість роботи косарки.

Нехтуючи силами тертя, складено рівняння рівноваги плоскої системи сил відносно точки А.

;

P•a-T•b=0 (3.10)

Визначимо значення a і b із трикутника АВС

b=АС=d sinб (3.11)

a=ВD+АС.

З трикутника ВDМ

ВD=h соs б; (3.12)

a=d sin б +h соs б;

Підставивши значення a і b із рівнянь (3.11) та (3.12) в рівняння отримаємо (3.10)

Р(d sin б +h соs б)- Тd sin б=0

після перетворення

(3.13)

Розв'язавши рівняння (3.13) відносно a, отримаємо

(3.14)

На основі формули (3.14) побудована сітчаста діаграма для визначення оптимальної сили натягу ланцюга. Номограма показана на рисунку 3.8.



Рис. 3.8 - Номограма для визначення оптимальної сили натягу ланцюга ріжучого апарата.

Прийнявши в якості приклада значеня a = 6° і Р = 0,2 кН, з номограми виходить: Т = 8,6 кН.

У пропонованій конструкції косарки сила натягнення ланцюга має важливе значення. Надмірне натягнення знижує ресурс ланцюга, а слабке призводить до порушення технологічного процесу.

Оптимальне натягнення ланцюга встановлюється за допомогою динамометрического ключа. Свідчення динамометра М визначається по формулі

(3.15)

де Т- оптимальна сила натягнення ланцюга, визначається по номограмі рис. 2.9; h - крок гвинта.

3.5 Обґрунтування діаметру паразитної зірочки і кроку сегментів

Для забезпечення нормальної швидкості ланцюга діаметр приводної зірочки має бути більше діаметру веденої. При такій ситуації, для того, щоб забезпечити паралельність такою, що веде і веденою гілок ланцюга, в конструкцію косарки включена паразитна зірочка. Згідно [38] допускається приймати зірочки з мінімальним числом зубів, рівним 13. Приймемо це число для паразитної зірочки.

Тоді діаметр d₃.

D₃₌z₃t_ц/Р=65 мм

Мінімальний крок сегментів обмежений, в першу чергу, шириною сегменту, яка зазвичай дорівнює кроку пальців. З іншого боку, при обході паразитної зірочки нижні підстави сусідніх сегментів не повинні опиратись один в одного.

З розрахункової схеми (рис. 3.9)

(3.16)

Із трикутника ОВС

(3.17)

по умові

(2.18)

 (3.19)

Підставивши значення ВС і ОВ із (3.18) та (3.19) у вираз (3.17), отримаємо:

Рисунок 2.10 - Розрахункова схема для обґрунтування кроку сегментів

(3.20)

Крок сегментів рівний довжині дуги АМ

(3.21)

Підставивши в кінцеву рівність значення б із (3.21), отримаємо кінцеве перетворення:

(3.22)

Підставивши в праву частини виразу (3.22) чисельне значення параметрів, визначимо, що t=77.1 мм.

Величина кроку сегментів t пов'язана з кроком ланцюга, і тому кратна t_ц = 15,875 мм, тобто є дискретною величиною. Наступною у велику сторону від t = 77,1 величиною, кратною t_ц являється t = 95,25 мм. Ця величина для кроку сегментів прийнята остаточною.

Таким чином, в прийнятій конструкції апарату крок сегментів не дорівнює кроку пальців. Різальний елемент з нерівним кроком і кратністю, відмінною від 2:1, в даному випадку 5:4, був застосований і в апаратах із зворотно-поступальним рухом ножа. Це, так званий, апарат середнього різання.

Ці апарати застосовувалися на комбайні С- 1, в подальшому знятому з виробництва, і більше не використовувалися.

3.6 Обґрунтування діаметру ведучої зірочки і параметрів гідродвигуна

Потрібна потужність на привід різального апарату [6]

(3.23)

Де N_peз - потужність, необхідна на подолання опору різання стебел;

з - к.п. д. приводу.

Потужність, необхідна для того, що зрізати рослину

N_рез=RV/1000 (3.24)

де R - сила опору руху різального апарату, Н;

V - швидкість ножа, м/с.

Сила R

R=p• z (3.25)

де р - опір руху одного ножа;

z - число ножів беручих участь в процесі різання.

Коефіцієн корисної дії

з=з_м•з_г (3.26)

де з_м- механічний ККД привода;

з_г - гідравлічний ККД привода.

Опір різанню

Р=q₀•l, (3.27)

де q₀- граничний опір різання і тертя (q₀=750 Н/v); l - довжина ножа.

Рівняння (3.23) матиме вигляд:

(3.28)

Прийнявши значення: q₀ = 750 Н/м; l = 0,06 м; z = 23; V_H = 2,8 м/c; з_м= 0,90, з_г= 0,85 і підставивши їх в праву частину рівності (3.28), отримаємо N_np= 3788 кВт.

Вітчизняна промисловість виробляє безліч різноманітних гідродвигунів обертальної дії, проте в кожному конкретному варіанті їх застосування виникають питання, пов'язані з їх сумісністю з гідросистемою енергетичного засобу (трактори). Вона визначається, передусім, необхідністю поєднання продуктивності гідронасоса трактора і номінальної витрати рідини гідромотора.

З [39, 40] вибраний мотор гідравлічний МГП- 100, основні технічні характеристики якого приведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1. Основні технічні характеристики гідравлічного мотора МГП - 100

№	Найменування параметра	Одиниці виміру	Значення параметра
1	Робочий об'єм	см3	100
2	Частота обертання: - Номінальна - Максимальна	об/хв:	276 650
3	Об'ємна витрата рідини	см3 /с.	500
4	Тиск на виході: - Номінальне - максимальне	МПа	16 21
5	Максимальний тиск дренажу	МПа.	1
6	Коефіцієнт корисної дії :	Гидромеханический Повний	0,85 0,76
7	Корисна номінальна потужність	кВт.	6,0
8	Маса	кг	10
9	Номінальний момент, що крутить	Н•м.	189
10	Навантаження, що допускаються, на вал: - Радіальна - Осьова	Н	6000 3000

Частота обертання провідної зірочки пов'язана з частотою обертання валу гідронасоса і передавальним відношенням від гідродвигуна до гідронасоса. Частота обертання гідромотора:

n_д=n_н•і (3.29)

де n_д- частота обертання вала гідромотора;

n_н- частота обертання вала гідронасоса;

і - передаточне співвідношення між валом двигуна і валу насоса.

Передаточне співвідношення:

і =Q_д /Q_н •з_н• з_д (3.30)

де Q_д - робочий об'єм гідродвигуна;

Q_н - робочий об'єм гідронасоса;

з_н - об'ємний ККД гідронасоса.

Швидкість ножа:

(3.31)

де D - діаметр ведучої зірочки

Із виразу (3.31)

(3.32)

Підставивши в останній вираз значення із (3.29) і (3.30), отримаємо кінцеве перетворення.

(3.33)

Мінімальна швидкість ножа, що забезпечує якісне зрізання, становить V=2.15 м/c.[11]. Приймем V=2.8 м/c. Робочий об'єм гідродвигуна становить Q_д=100см³, робочий об'єм насоса Q_н=32 см³. Об'ємний ККД гідродвигуна =0.92 і гідронасоса =0.95

Підставивши ці значення у вираз (3.33), визначимо

D=0.137 м

Число зубів ведучої зірочки

Розділ 4. Охорона праці

4.1 Охорона праці на машинно-тракторному парку

У даний час більшість господарств мають достатню кількість техніки і площі для її розміщення. Машинно-тракторні парки (МТП) мають велику кількість тракторів, автомобілів, сільськогосподарської техніки і іншого обладнання, які розташовані на їх території. Також на території МТП знаходяться ремонтна майстерня, зварювальна дільниця, кузня, криті майданчики, гаражі, складські приміщення, асфальтовані не криті майданчики, естакади і інші споруди і приміщення. Така велика кількість обладнання і споруд вимагає чіткої організації охорони праці. Для цього проводять навчання з охорони праці для керівників підрозділів, інструктажі з техніки безпеки індивідуально для кожного працюючого. Видаються індивідуальні засоби захисту [49].

Враховуючи, що МТП має багато споруд, то всі вони обладнуються блискавкозахистом, а також укомплектованими пожежними щитами. Також у кожній споруді є укомплектована інженером з охорони праці медична аптечка.

Усі сільськогосподарські машини на МТП застарілі, а тому забруднюють навколишнє середовище (повітря, ґрунт, водойми) шкідливими викидами, а матеріали, які застосовують при експлуатації і технічному обслуговуванні не завжди безпечні і нешкідливі для людей [50].

Державним стандартом ГОСТ 12.2.019-86 і санітарними правилами №4282-87 регламентовані вимоги до конструкції тракторів, самохідних та інших сільськогосподарських машин (обладнання машин приладами безпеки, сигналізації, спеціальними пристроями, інструментом і документацією), до статичної стійкості машин, гідро - і пневмопристроїв, робочого місця оператора, органів керування та інших елементів конструкції від яких залежать умови праці і безпека оператора [49].

Стандартами нормуються зусилля, що прикладаються до органів керування машинами. Наприклад: при дії ногами вони коливаються у діапазоні 60-200Н; при дії руками - 30-200Н [50].

До роботи допускають лише технічно справні машини і знаряддя, що повністю відповідають вимогам безпеки. Нові, відремонтовані, а також машини, що тривалий час не працювали, допускають до роботи лише після їх обкатки і ретельної перевірки роботи всіх органів.

Причіпні і начіпні машини заздалегідь перевіряють і агрегатують лише з тим трактором, що зазначений у заводській інструкції машини.

До роботи на агрегатах допускаються фізично здорові, навчені за спеціальністю (наявність посвідчення про кваліфікацію) і проінструктовані (за ГОСТ 12.0.004-90) механізатори. Залежно від виду роботи, механізатори мають бути забезпечені відповідними засобами захисту і спецодягом [49].

На місце роботи агрегатів не допускають сторонніх осіб, які не мають відношення до технологічного процесу.

...