Введение.

Мелиорированные земли составляют 32% всех с/х земель республики. На них сосредоточено производство 28% продукции растениеводства и 58% кормов. В целях сохранения и создания в республики сети мелиоративных сооружений и их рациональной эксплуатации предусматривается следующее: планируется выполнить в 2005-2010гг. ремонтно-эксплуатационные работы по поддержанию в нормативном состоянии мелиоративных и сельскохозяйственных систем за счет средств республиканского бюджета в объеме 975,1 млрд. руб., провести агромелиоративные мероприятия на площади 184 тыс. га. на сумму 131,6 млрд. руб., выполнить реконструкцию и восстановить мел. систем на площади 300тыс. га на сумму 1112,9 млрд. руб.

В последние годы при проектировании машин для земляных работ применяют вероятностные способы, учитывающие условия применения машин, физического и математического моделирования, позволяющих выбрать оптимальные параметры рабочих процессов и на их основе создавать высокоэффективные машины.

В конструкциях машин все более широко внедряются автоматические системы управления, гидропривод, создание машин-роботов, применяются более легкие металлы и сплавы, насыщают их приборами контроля за состоянием агрегатов, ЭВМ, телеприборами и другими

Наряду с механическим, химическим и огневым способом удаления растительности на берме, откосах канала существует ещё и способ удаления растительности с активными рабочими органами. Здесь могут применяться косилки как с сегментными, так и с ротационными рабочими органами.

Предполагается множество разработок косилок, которые имеют свои какие-то преимущества, положительные стороны. Например: понижение потерь убираемой травы или повышение долговечности режущего аппарата, или уменьшения повреждения режущего аппарата при встрече косилки с твердым предметом. В данном курсовом проекте предлагается на рассмотрение косилка (двухроторная), способная работать на деформированных откосах и подавать растительность на берму.

1. Аналитический обзор конструкций машин.

Значительное место в мелиорации занимают работы, связанные с ремонтом, содержанием и эксплуатацией осушительных систем: очистка дна каналов от растительности и наносов, затрудняющих движение воды; окашивание откосов каналов; восстановление первоначального проектного профиля каналов и их доуглубления.

В настоящее время при эксплуатации осушительных каналов применяются активные рабочие органы непрерывного действия (многоковшового, фрезерного, роторного, скребкового и шнекового типа), так и пассивные рабочие органы циклического действия (одноковшовые экскаваторы, ремонтные лопаты, специальные одноковшовые каналоочистители). Классификация машин и механизмов для ремонта и содержания открытых осушительных каналов по типу рабочего орана, способу передвижения и типу движителя, способу агрегатирования, положению рабочего органа и виду привода приведена на рис.1.

Рис.1.1. Классификация машин для ремонта и содержания открытых осушительных каналов.

Существует большое количество видов косилок, одна из них ККД-1,5.

Основными частями косилки ККД-1,5 являются главная рама (рис.1.2.), рамка 11подъема, внутренняя рамка 10, компенсатор 3 с пружиной 4, наружная рамка 9, режущий аппарат, коробка 7 привода, механизм 2 уравновешивания, гидросистема 12, лебедка 13, грабельный аппарат с промежуточной рамкой, рычаг 5 и тяга 6. Главная рама состоит из правой и левой рамок, подвешиваемых к лонжеронам трактора и соединяемых между собой. Рама подъема сварена из двух боковин, соединенных перемычками и раскосами. Задняя перемычка имеет проушины для присоединения штока гидроцилиндра, передняя — скошенную часть — упор, которым опирается на внутреннюю рамку. На боковинах приварены две пары втулок. Через первую пару втулок проходит ось, соединяющая раму подъема и внутреннюю рамку с главной рамой. Вторая пара втулок служит для установки на раму толкателей. На выступающий конец втулки и ось, приваренную к правой боковине, устанавливают ролики троса.

Рис.1.2. Конструктивная схема косилки ККД-1,5.

Внутренняя рамка сварена из труб и снабжена кронштейнами для установки рычага 3, присоединения пружины компенсатора, транспортной тяги, пружин механизма уравновешивания, маслопроводов и цилиндра Ц-55. К правой боковине приварена ось компенсатора. Компенсатор установлен на оси внутренней рамки. Состоит он из двуплечего рычага с роликами на концах. К рычагу присоединена пружина 4 компенсатора, с помощью которой он поворачивается относительно оси при ослаблении троса, огибающего ролики компенсатора, удерживая тем самым трос от спадания. Наружная рамка состоит из кронштейнов для присоединения тяги 6, маслопроводов, транспортной тяги, а также переднего и заднего подшипников скольжения и втулки, через которую проходит ось, соединяющая наружную рамку с внутренней. Разъемные подшипники шарнирно соединяют рамку с корпусом коробки привода режущего аппарата. Пальцевый брус режущего аппарата косилки при переездах к месту работы фиксируется транспортной тягой.

В процессе работы сегментно-пальцевого режущего аппарата стебли делятся на небольшие порции и вводятся в промежутки между соседними пальцами, отклоняются сегментами к пальцам и срезаются режущими парами. Затем растения укладываются на поверхность поля позади режущего аппарата.

Технические показатели косилки ККД-1,5 приведены в таблице 1.1..

Четырехроторная косилка КРН-2,1 (рис.1.3.) предназначена для скашивания высокоурожайных и полеглых трав с повышенными поступательными скоростями движения с укладкой скошенной массы в прокос.

Она может быть использована также в мелиоративных работах для скашивания трав, мелкого кустарника и бурьянах на бермах каналов и дамб обвалования. Состоит из рамы 3 навески, подрамника 6, механизм уравновешивания 5, ротацинноно режущего аппарата 7 и привода 1. Подъем режущего аппарата осуществляется гидроцилиндром 4, управляемым из кабины трактора. Резание стеблей травостоя производится пластинчатыми ножами, шарнирно закрепленными на попарно вращающихся со скоростью 65м/с на встречу друг другу роторах. Резание стеблей производится по принципу бесподпорного среза. С помощью рамы 3 косилка присоединяется к навесному устройству трактора. К верхней раме крепится гидроцилиндр механизма уравновешивания. Шарнирно с рамой соединен подрамник 6 с режущим аппаратом 7. В нижней части подрамника имеются кронштейны для крепления специального предохранителя режущего аппарата от поломок.

Механизм уравновешивания 5 предназначен для ограничения давления режущего аппарата на почву и для перевода косилки в транспортное положение. Он состоит из гидроцилиндра 4, соединенного с рычагом 2, установленным на раме навески. С помощью четырех цилиндрических пружин механизм 5 соединен с кронштейном режущего аппарата.

Режущий аппарат состоит из основного бруса 17 (рис.1.3.) закрытого снизу. На крышке установлены башмаки 15, который режущий аппарат опирается на землю. Вдоль бруса 17 в верхней его части на валах установлены роторы 14. На противоположных концах валов на шпонках установлены шестерни 13, соединенные с приводной шестерней по средствам промежуточных шестерен12. Вращение шестерням 12 и 13 передается от ВОМ трактора через карданную 8 и клиноременную 10 передачи, коническую пару 11 и распределительную шестерню 16.

Рис.1.3. Кинематическая схема ротационной косилки КРН-2,1.

На валу ведущего шкива клиноременной передачи монтируется обгонная муфта 9 предназначенная для обеспечения холостого хода роторов в момент выключения вала отбора мощности трактора. Отделение скошенной травы от нескошенной травы производится полевым делителем, полевой щиток которого установлен под углом к направлению движения агрегата. Этот угол расположения регулируется с помощью пружин и натяжного болта. Пружина удерживает щиток в рабочем положении и обеспечивает его движение назад в момент перегрузок.

Ограждение роторов обеспечивает безопасность обслуживания косилки, особенно когда работы ведутся на сильно запыленных и каменистых бермах. Для предохранения режущего аппарата в момент столкновения с препятствием косилка снабжена специальным предохранителем, состоящий из двух тяг с клиновыми фиксаторами. При наезде режущего аппарата на препятствие фиксаторы выходят из зацепления, длина тяг предохранителя увеличивается и косилка разворачивается до упора, ограничивающего угол поворота.

Установка режущего аппарата в рабочее положение осуществляется при движении трактора назад до зацепления клиновыми фиксаторами [1].

Косилка роторная навесная КРН-2,1А (рис.1.4) предназначена для скашивания высокоурожайных и полеглых трав на повышенных поступательных скоростях с укладкой скошенной массы в прокос.

Состоит из рамы навески; подрамника; механизма уравновешивания; режущего аппарата; тягового предохранителя; механизмов приводов; стойки; гидрооборудования.

Рис.1.4. Косилка роторная навесная - КРН-2.1А.

Растения срезаются пластинчатыми ножами, шарнирно установленных на роторах, вращающих со скоростью 65 м/с навстречу друг другу. Они подхватывают траву и выносят её из зоны резания, ударившись о щиток полевого делителя, меняет траекторию движения, укладывается в прокос и освобождает место для прохождения колес трактора при последующем проходе.

Ротационный режущей аппарат состоит из панели бруса и днища. Под днищем установлены башмаки, которые режущий аппарат опирается на землю. На ней имеются четыре одинаковых ротора, каждый из которых снабжен двумя ножами, шарнирно установленными на специальных болтах [2].

Таблица 1.1.Технические показатели косилок

Эксплутационные свойства и показатели	КРН-2,1	КРН-2,1А	ККД-1,5
Производительность за 1ч основного времени, га	3,15	3,1	0,14
Ширина захвата, м	2,1	2,1	1,5
Рабочие скорости, м\с	до 4,16	до 4,15	0,25…0,75
Размеры окашиваемых каналов, м Глубина Ширина захвата	Для окашивания берм 2,1	Для окашивания берм 2,1	2,2 3
Тип режущего аппарата	ротационный	ротационный	Сегментно-пальцевый

Продолжение табл.1.1

Количество роторов	2	2	-
Габаритные размеры машин в транспортном положении, мм Длина Ширина Высота	5300 2100 2485	5300 2100 2485	3815 3100 2485
Масса навесного оборудования для выполнения технологического процесса, кг	520	540	533

ОАО «Мозырский машиностроительный завод» выпускает трехроторную дорожную косилку КРД-1,5 навешиваемую сбоку на правь лонжерон трактора МТЗ-80 или МТЗ-82 и предназначенную для скашивания трав, стрижки кустарников и ветвей деревьев диаметром i более 10 мм. Роторы приводятся во вращение гидромотором.

Косилка имеет следующие данные:

ширина захвата — 150 см;

производительность на откосах - не менее 5 га/ч;

производительность на горизонтальных участках - не менее 9 га/ч;

угол наклона откоса - 0.. .50;

высота обрезки насаждений в горизонтальной плоскости - 200 см;

высота обрезки в вертикальной плоскости - 530 см;

высота среза травы - 6... 10 см;

рабочая скорость - до 12 км/ч;

масса навешиваемого оборудования косилки с противовесом -900 кг

АО «Лидсельмаш» выпускает роторные косилки, навешиваемые на заднюю навеску колесного трактора класса 0,9 - 1,4 и приводится в действие от ВОМ посредством клиноременных передач. Их данные приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Технические данные роторных косилок АО «Лидсельмаш»

Показатели	Л-502	Л-501	Л-501 Д
Количество роторов	1	2	2
Производительность, га/ч	0,74	1,48	1,48
Ширина захвата, см	85.. .90	190	190
Максимальная рабочая скорость, км/ч	8	8	8
Высота среза травы, см	3. .6	3.6	3...6
Угол наклона окашиваемой поверхности, трад	0	0	0 ...45
Частота вращения роторов, об/мин	1900	1900	1900
Масса навешиваемого оборудования, кг	300	430	430

Косилка роторная навесная Л-501-01(рис.1.5.) предназначена для скашивания травы и укладка ее в валки. Косилка может быть использована для подкоса пастбищ , скашивания бурьяна .

Косилка ротационная состоит из следующих основных сборочных единиц (рис.1.5.)

рамы , навески поворотной , механизма передачи , механизма уравновешивания , срезающих аппаратов , демпферного устройства , гидросистемы .

Рис 1.5Схема рабочего органа косилки Л-501-01

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОСИЛКИ Л-501-01:

Производительность , га /ч , до

(при скорости 8 км/ч ) ………………………………………………..1,48

Рабочая ширина захвата , м ………………………………………………..1,7-1,9

Максимальная рабочая скорость, км/ч ……………………………………8

Высота среза , см …………………………………………………………….3-6

Число оборотов ротора , до , мин^-1 ………………………………………….1900

Количество роторов , шт ……………………………………………………..2

Количество ножей на роторе , шт ……………………………………………4

Срок службы , лет ……………………………………………………………..7

Габаритные размеры косилки :

-длина………………………………………………………………………..3650

-ширина………………………………………………………………………1080

-высота……………………………………………………………………….1180

Число оборотов ВОМ трактора , мин^-1………………………………… 540-560

Масса косилки эксплутационная :

для выполнения технологической операции ,кг……………………………..450

Транспортная скорость не более , км/ч ……………………………………….26

Ширина колеи , мм……………………………………………………..1800-2100

Привод рабочих органов………………………………………от ВОМ трактора

Двухроторная косилка К-78 (рис.1.6.) состоит из следующих частей: рамы, гидроцилиндров 2, 3 и каркаса 5, поворотной рамы 6, стрелы 7, рукояти 8, звена уравновешивания 9, режущего аппарата 10, каната 11, держателя 12 и гидросистемы.

Рис.2.1. Рабочее оборудование с косилкой

Косилка навешивается сбоку на колесный трактор тягового класса 1,4.

Звеном, соединяющим косилку с трактором, является рама. Балка левая крепится на левый лонжерон трактора, правая - на правый лонжерон. Они предназначены для повышения прочности лонжеронов.Для удобства монтажа она состоит из рамы основной 7 и рамы повороти* 6, представляющих собой сварные конструкции, соединяемые при п мощи пяти болтов с гайками. Балка 6 служит для крепления каркаса 1

Каркас представляет собой кожух круглого сечения и вертикал ный вал, на котором надеты два подшипника. Вокруг этого вала стрела поворачивается в горизонтальной плоскости для обеспечения постоянства лобового сопротивления режущего аппарата. Крепление каркаса раме осуществляется при помощи пяти болтов с гайками.

Стрела 7 - это сварная трубная конструкция, снабженная проушинами. Проушины служат для крепления стрелы к поворотной раме 6, к гидроцилиндру 2 и для присоединения стрелы к рукояти. Соединяющими элементами в проушинах являются пальцы. Чтобы пальцы не прокручивались вместе со стрелой, на их головках имеются лыски, проушинам стрелы крепится гидроцилиндр 3, предназначенный для управления режущим аппаратом 10. Гидроцилиндр 3 связан с реж; щим аппаратом держателем 12 и канатом 11. Гидроцилиндр 4 управл ет рукоятью 8.

Звено уравновешивания 9 служит для избежания порчи откоса канала концом рукояти при поперечных наклонах трактора. Оно позволяет режущему аппарату копировать откос трактора.

Режущий аппарат 10 предназначен для срезания травы. На лыже (лист 2) сваркой прикреплены трубы 15,17, выполняющие роль маслопроводов. По трубе 17 нагнетается масло на дальний гидромотор. Он вращает ротор режущего аппарата с ножами 2. Труба 15 - это сливная магистраль обоих гидромоторов. Чтобы получить желаемое перекрытие ножей во время работы, трубы сделаны с изгибами. Крышка 18 ограждает шланги от ударов ножей во время работы. Оградительные дуги 19 предназначены для предохранения роторов от ударов о посторонние предметы при работе косилки. Проушины 4 предназначены для соединения режущего аппарата со звеном уравновешивания. Роторы режущего аппарата вращаются на подшипниках 117 и 121. Муфты 4 служат для разгрузки от осевых и радиальных нагрузок выходных валов гидромоторов 104. Фланец крепления гидромотора входит в трубчатую стойку лыжи с возможностью осевого перемещения при ослабленных болтах крепления, что позволяет регулировать высоту среза.

Косилка К-78 готова к работе после смазки, крепления к трактору и обкатки.

В исходном состоянии трактор должен находиться параллельно берме канала на расстоянии 400. .500 мм от бровки канала. Перед началом окашивания необходимо отключить транспортную тягу, при помощи гидроцилиндра стрелу опустить с небольшим наклоном на канал, а затем гидроцилиндром управления режущим аппаратом опустить режущий аппарат под собственным весом на откос.

После этого гидроцилиндром управления рукоятью следует установить рукоять так, чтобы звено уравновешивания, соединяющее режущий аппарат с рукоятью, могло свободно ходить. Таким образом, режущий аппарат сможет копировать все неровности откоса, независимо от положения трактора на берме.

Косилка за три прохода трактора может окашивать откос шириной до 3,5 м. Начинать окашивание рекомендуется сверху откоса. Для осуществления процесса окашивания необходимо включить привод режущего аппарата и начать движение вдоль канала. При работе надо следить за положением режущего аппарата относительно трактора.

Скорость движения трактора выбирается в зависимости от состояния участка, подготовленного для прохода. Рекомендуется работать на замедленной передаче при полных оборотах. Это обеспечивает вращение роторов до 1800 об/мин, благодаря чему получается качественное скашивание.

В течение первого часа работы необходимо через каждые 15...20 минут проверять затяжку всех болтов и гаек, обращая особое внимание на крепление роторов и ножей.

При переезде трактора с косилкой на значительные расстояния режущий аппарат нужно установить в транспортное положение.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОСИЛКИ К-78:

Базовый трактор…………………………………………..……………Т-40АМ

Техническая производительность, га/ч…………………………………..0,3

Рабочая ширина захвата , м ………………………………………………..1,6

Высота среза , см ………………………………………………………….4…12

Количество роторов , шт ……………………………………………………..2

Количество ножей на роторе , шт ……………………………………………2

Габаритные размеры, мм:

-длина……………………………………………………..…………По трактору

-ширина………………………………………………………………………2500

-высота……………………………………………………………………….2700

Масса рабочего оборудования, кг…………………….……………………..600

Привод рабочих органов………………………………………от гидромоторов

На основании рассмотренных выше конструкций делаем вывод, что наиболее приемлемой и удовлетворяющей условиям задания на курсовое проектирование (двухроторная косилка для окашивания откосов, с шириной захвата 1,5 м.) является косилка К-78, ее и принимаем за основу разработки.