- •Міністерство освіти та науки україни львівський національний аграрний університет
- •Факультет Кафедра механіки та енергетики сільськогосподарських машин
- •Методика вивчення дисципліни, виконання лабораторних робіт і техніка безпеки
- •Лабораторна робота № 1 Машини для зрізування кущів і дрібнолісся
- •5. Загальні відомості
- •Бібліографічний список
- •Лабораторна робота № 2 Машини для корчування пнів
- •5. Загальні відомості.
- •6. Опис установки і методика експерименту
- •7. Послідовність виконання роботи
- •8. Питання для звіту
- •9. Питання для самоконтролю
- •Умонтоване на відвалі і рамі бульдозера:
- •6. Опис установки і методика експерименту
- •7. Послідовність виконання роботи
- •8. Питання для звіту
- •9. Питання для самоконтролю
- •Бібліографічний список
- •Лабораторна робота № 3 Машини для видалення каміння
- •5. Загальні відомості.
- •З гідравлічним приводом:
- •Риє. 3.5. Корчувач-бульдозер-навантажувач кбп-2:
- •6. Опис установки і методика експерименту
- •7. Послідовність виконання роботи
- •8. Питання для звіту
- •9. Питання для самоконтролю
- •Бібліографічний список
- •Лабораторна робота № 4 Машини для первинного обробітку меліорованих земель
- •5. Загальні відомості.
- •6. Опис установки і методика експерименту
- •7. Послідовність виконання роботи
- •8. Питання для звіту
- •9. Питання для самоконтролю
- •Бібліографічний список
Умонтоване на відвалі і рамі бульдозера:
1 - відвал бульдозера; 2 – стальна штаба; 3 – ніж-відвала; 4 – брус; 5 – зуб.
Корчувач-збирач Д-210Г застосовується для корчування пнів і дерев діаметром до 50—80 см, видалення коренів на освоюваних і осушених землях і на трасах каналів, а також для згрібання у вали викорчованих пнів, зрізаного чагарника та дрібнолісся. Робочий орган машини — відвал решітчатої форми виготовлений зі стальних брусків і закритий в середній частині стальним листом. Відвал закріплений на штовхаючій рамі, яка шарнірно навішана на трактора С-80 або С-100. Кут нахилу відвалу із зубами змінюють перестановкою кінців штовхачів у провушинах штовхаючої рами. Піднімання відвала здійснюється лебідкою Д-269.
Штовхаючим зусиллям трактора при опущеній рамі робочого органа відвал своїми зуб'ями заглиблюється під кореневу систему пня. Потім тим самим штовхаючим зусиллям трактора з одночасним підніманням відвала пень лебідкою витягується із землі.
Корчувач Д-496А призначений для корчування пнів, великих каменів поверхневого залягання і транспортування їх на відстань до 40 м за межі очищуваної ділянки. Корчувач навішується на трактора Т-100М. Основою машини є універсальна рама зварної конструкції, шарнірно закріплена заднім кінцем до лонжеронів гусеничних візків трактора. Посередині рама має литу кульову головку, за допомогою якої навішуються змінні робочі органи.
Робочий орган – відвал, виконаний у вигляді балки коробчастого перетину, має вварені литі башмаки з гніздами, в яких за допомогою стальних клинів кріпляться чотири корчувальні зуби. Крім відвала, на універсальну раму можна навішувати робочий1 орган корчувача, кущоріза, бульдозера і чагарникових грабель. Керування робочими органами канатно-блокове. Воно складається з двох блоків чотирикратного поліспаста, переднього стояка,, напрямних блоків, стального каната і однобарабанної лебідки Д-269.
В основному таку ж саму конструкцію, як і Д-496А, мають корчувачі Д-513А, Д-608 та ін.
Корчувач Д-513А навішують на трактора Т-100МГП. Його робочий орган має чотири корчувальних зубів. Керування гідравлічне, що базується на стандартній гідросистемі трактора.
Корчувальна машина М-6 (рис. 2.5) служить для корчування пнів діаметром до 25 см на болотах і торфовищах, каміння вагою до 1 т, для очищення грунту від великих коренів на глибині до 35 см, згрібання каменів і деревини, а також для виконування різних робіт на луках і пасовищах. Машина може працювати як корчувач, розпушувач, збирач і бульдозер. При виконанні кожної окремої роботи використовується змінне робоче обладнання.
Для корчування пнів на штовхаючу раму закріплюють решітчастий відвал з сімома зубами, для згрібання пнів і зрізаного чагарника у валки застосовують відвал з шістьма зубами, середній сьомий зуб знімають. Канали і ями з-під пнів засипають змінною метале-вою лопатою бульдозерного типу.
М
ашина
навішується на трактора ДТ-75А з
ходозмен-шувачем. Керує
нею тракторист за допомогою гідравлічної
системи трактора. Машина має спеціальне
дзеркало, яке дозволяє механізатору
бачити положення робочого органа і
об'єкт корчування.
Корчувальна машина Д-608 з гідравлічним керуванням служить для корчування пнів діаметром до 25 см і чагарників на освоюваних болотах, торфовищах, а також для згрібання зрізаних кущів і пнів.
Зубові машини випускаються з гідравлічним і канатним приводом. Корчувачі з гідравлічним приводом навіщуються на задню раму, яка складається з бокових балок і поперечної труби. Робоча поверхня має 2-3 зуби-гаки, закріплені до поперечної труби. Піднімаються і заглиблюються зуби за допомогою гідроциліндра, а при канатному приводі врізаються в грунт за рахунок ваги рами і гаків. При корчуванні під'їжджають заднім ходом до пня, заглиблюють під нього зуби і корчують тяговим зусиллям трактора з одночасним підніманням зубів-гаків.
Зубові корчувачі застосовують для корчування середніх і великих пнів. Зуби-гаки встановлюють на поперечній трубі на відстані 40-50 см один від одного. Загальна ширина захвата машини – 1,5-1,7 м.
До гакових корчувачів належить машина КР-6. Вона є змінним робочим обладнанням до універсальної рами УМАС, яка навішується на трактор С-100 з гідравлічним керуванням. Корчувач КР-6 відрізняється високою маневреністю, середня його продуктивність за 8-годинну зміну досягає 160—170 великих соснових пнів.
Важільні корчувачі є різновидністю машин із задньою навіскою робочого органа. Вони корчують пні спареними хитними важелями. В основу їх конструкції закладений принцип дії важеля першого і другого роду. Ці корчувачі з успіхом застосовуються для видалення великих пнів. Корчують вони за один прохід.
Важільні корчувальні машини промисловість випускає під марками К-1А і К-2А. За будовою робочого органа вони дуже подібні між собою, відрізняються в основному тільки механізмами керування: канатне у першого заміщено на гідравлічне у другого.
Корчувальна машина К-1 А (рис. 2.6) має раму з швелера № 20, шарнірно з'єднану з спеціальним пристроєм, який жорстко закріплений до заднього моста трактора Т-100М. Робочий орган машини складається з двох двоплечих важелів-ікол 1, шарнірно змонтованих на осі рами корчувального пристрою і двох зубів-збирачів 2, закріплених на осях нерухомо. Важелі ікла 1 можуть повертатися відносно осі на 93°. Керування робочим .органами здійснюється двобарабанною лебідкою 8 Д-148В, змонтованою на тракторі.
Рис. 2.6. Корчувальна машина К-1А:
1 – двоплечі важелі; 2 – зуби-збирачі; 3 – рама; 4 – спарений кутовий ва-жіль; 5,6 - канати; 7 – стояк; 8 – лебідка; 9 – трактор.
Механізм керування двоплечими важелями-іклами складається з поліспаста, який приводиться в рух від лівого барабана лебідки. Піднімання і опускання корчувального пристрою здійснюється поліспастом з системою рухомих і нерухомих блоків, які приводяться рух прямим барабаном лебідки. У процесі піднімання корчувального пристрою автоматично включається в роботу механізм повороту, який переводить в початкове положення двоплечі ікла корчувача.
Внаслідок відповідного співвідношення плечей важелів і наявності шестикратного поліспаста корчувач при відносно малій вазі навісного обладнання лебідкою (2450 кг) розвиває зусилля до 45 т.
Під час корчування машина спирається на раму 3 робочого органу, яка опускається на грунт, завдяки цьому при роботі двоплечих важелів-ікол зусилля корчування сприймається не трактором, рамою корчувального пристрою. Така конструкція корчувача розвантажує гусеничні візки трактора.
Корчувальна машина К-1А видаляє пні і каміння трьома способами:
1. Опускають раму, двоплечі важелі 3 заглиблюють під пень (камінь) і корчують його штовхаючим зусиллям при задньому ходу трактора.
2. Опускають раму, двоплечі важелі заглиблюють під пень(камінь) і корчують його штовхаючим зусиллям при задньому ході разом з одночасним підніманням робочого органа (з використанням важеля другого роду.)
3. Опускають раму, двоплечі важелі заглиблюють у грунт і їх поворотом навколо осі в напрямку до трактора викорчовують пень або камінь (з використанням важеля першого роду).
Великі пні з розвиненою кореневою системою і великі камені корчують тільки третім способом.
Корчувальна машина К-2А (рис. 2.7) є модернізацією К-1А і відрізняється в основному наявністю гідравлічного привода робочого органу. Гідравлічна система підйому і опускання рами має один циліндр 4, діаметром 220 мм для приводу робочого органів і два циліндри 5, діаметром 190 мм для піднімання рами. Для живлення усіх трьох гідроциліндрів машини є чотири насоси НШ-60, розподільник і шланги.
Рис. 2.7. Корчувальна машина К-2А:
1 – двоплечі важелі; 2 – зуби-ікла рами; 3 – рама; 4 – гідроциліндр привода двоплечих важелів; 5 – гідроциліндри піднімання рами; 6 – стояк; 7 – трактор.
На корчувачі К-2А встановлено спеціальний механізм керування трактором, який полегшує працю механіка-тракториста, дозволяє більш продуктивно використати машину. Цей механізм являє собою систему дубльованого керування бортовими фрикціонами і педалями гальм з додаткового сидіння, встановленого перед колонкою керування.
Продуктивність важельних корчувачів на корчуванні пнів великого діаметра в 3-4 рази вища, ніж корчувачів-збирачів.
Ротаційні корчувачі безперервної дії застосовують для суцільного корчування пнів на торфовищах. Робочим органом машин є ротор із зуби. Встановлюється ротор у передній частині корчувача і, обертаючись в напрямку руху агрегату, зубами розпушує грунт і викорчовує пні, які попадають на транспортер, струшуються і вивантажуються на транспортні засоби.
Заслуговує уваги комбінована машина безперервної дії КУП-2А (рис. 2.8) напівначіпного типу. Від пнів діаметром до 20 см вона може очищати шар торф'яного грунту глибиною 40–50 см. Привод на всі робочі органи і ходове обладнання здійснюється через трансмісію від шестициліндрового дизельного двигуна ЯМЗ-206А потужністю 135 кВт.
КУП-2А у порівнянні з корчувачем-збирачем Д-210Г дає економію засобів більш як на 30%.
Машини з поступальним рухом робочого органу служать для корчування невеликих пнів, вичісування коренів із землі та для розпушування грунту. До таких машин належать РР, РКШ-4, РК, корчувальні борони та інші машини і знаряддя. Роторні корчувачі монтуються на причіпній рамі на двох колесах або лижах.
Робочим органом цих машин є ротори з зубами-іклами, зміщеними один від одного під кутом 120—180°. Під час роботи корчувача ротори, обертаючись навколо поперечної осі, утримуються у відповідному положенні стопорним пристроєм. У той час один зуб кожного ротора заходить в грунт, розпушує повивертає пні та корені. Викорчувані пні і рослинність скупчуються попереду ротора. Коли маса деревини досягне певної величини, оператор або спеціальний автомат виключає стопорний пристрій, і ротор повертається на 120—180°. Зібраний вал деревини звільняється зубами, що працювали, залишається на поверхні поля, а для роботи у грунт входять інші зуби.
Рис. 2.8. Комбінована машина безперервної дії КУП-2А
Для збирання пнів діаметром до 20 см у вали після масового корчування на торфовищах може застосовуватись машина МП-3 (рис. 2.9).
Вона є напівначіпною, монтується спереду трактора ДТ-75Б. Робочим органом машини є барабан, на якому по спіралі під кутом 54° до поздовжньої осі трактора закріплені зуби-ікла. Обертовий рух на барабан передається від вала відбору потужності. Зуби-ікла вдаряють по викорчуваних пнях, очищають їх від торф'яного грунту і збирають у вали. Продуктивність машини 0,5 га/год.
Рис. 2.9. Машина МП-3 для збирання викорчуваних пнів
Після зрізування чагарника та дрібнолісся слід відібрати ділову деревину — жердини, підтоварник тощо, яку можна використати для господарських потреб. Після обрізування гілок і верхівок деревину вантажать на транспортні засоби і вивозять до зчищуваної ділянки. Невеликі чагарники, залишені після обрізування дерев гілки, верхівки збирають у валки, купи та штабелюють. Здійснюють цей процес за допомогою чагарникових грабель, корчувачів-збирачів, збирачів і бульдозерів.
Чагарникові граблі бувають з передньою і задньою підвіскою робочого органу. Машина з передньою навіскою робочого органу — це суцільна або решітчаста пряма рама з вставними і зігнутими зубами, які мають плоску нижню поверхню і спрямовані вперед у вигляді клина. Робочий орган грабель здебільшого є змінним обладнанням кущорізів пасивної дії. Під час роботи чагарникові граблі своїми зубами згрібають зрізані кущі, невеликі пні, порубані залишки і утворюють вал. Після доставки деревної маси на місце укладання машина від'їжджає назад, залишаючи вал.
Робочий орган чагарникових граблів із задньою навіскою являє собою решітку, в нижній частині якої встановлені 7—8 зубів. До чотирьох з них закріплені опорні лижі. Решітка монтується на задній універсальній рамі. Робота виконується при задньому ходу трактора.
Для згрібання чагарників і дрібнолісся можна застосувати; чагарникові граблі ГТ-3; ГКТ-3,5; ГКТ-2,5 і ГКН-3; ГКТ-2,8; Г-3,3, корчувачі-збирачі Д-210А і Д-608, а також універсальну раму РУН-1 із змінними робочими органами—чагарниковими граблями, бульдозерною полицею тощо.
Для згрібання чагарників і дрібнолісся на осушених торфо-болотних грунтах найбільш придатними є чагарникові граблі ГКН-3 і ГКТ-3,5 (рис. 2.10).
Рис. 2.10. Чагарникові граблі ГКТ-3,5.
Середньомаксимальні тягові зусилля необхідні для корчування пнів горизонтальною силою на мінеральних грунтах, приведені табл. 2.1 (за даними А. В. Верховського).
Таблиця 2.1.
Тягові зусилля при горизонтальному корчуванні пнів
Порода |
Діаметр пнів, см |
|
|||||||||||||||||||||
10 |
|
15 |
|
20 |
25 |
30 |
35
|
|
40 |
|
45 |
|
50 |
|
|||||||||
Зусилля, т |
|
||||||||||||||||||||||
Береза |
2 |
2,5 |
5,5 |
7,5 |
|
9,5 |
12,5 |
16 |
20,5 |
21 |
|
||||||||||||
Смерека |
1,65 |
2,5 |
4 |
7 |
|
9 |
10,5 |
15 |
18 |
20,5 |
|
||||||||||||
Осика |
1,8 |
2,5 |
5 |
6,5 |
7,5 |
9,5 |
10,5 |
15 |
16 |
|
|||||||||||||
Зусилля горизонтального корчування приблизно можна визначити за формулою:
,
(2.1)
де d – діаметр пня на висоті 60 cм;
k – коефіцієнт, залежний від породи; значення k для сосни – 0,07, берези і смереки – 0,06, осики – 0,05.
Тяговий опір корчувача з переднім і заднім робочими органами, крім важільних, визначається за формулою:
,
(2.2)
де Wп – опір пересування трактора;
Wр – опір розпушення грунту і руйнування кореневої системи;
Wв – опір волочіння чагарників і пнів по грунту;
Wк – опір корчування.
Значення перелічених опорів підраховують за такими формулами:
,
(2.3)
де Rг – навантаження на гусениці, кг;
fо – коефіцієнт опору пересування трактора;
і – нахил місцевості;
і = tgа , (2.4)
а – кут нахилу поверхні до горизонту, град.
,
(2.5)
де кр – коефіцієнт опору розпушування грунту;
кр – для грунтів без великих коренів і товстої деревини кр = 0,4-0,5 кг/см2;
при значній кількості коренів чагарників і дерев kр = 1-2 кг/см2.
В – ширина захвату, м;
hр – глибина розпушування, м;
λр – коефіцієнт неповного розпушування за рахунок відстані між зубами; λр = 0,4–0,75.
,
(2.6)
де σв – найбільша сила ваги чагарників, дерев та іншої рослинності, а також каменів, які пересуваються полицею;
fв – коефіцієнт опору пересування (волочіння) рослинності по грунту; (fв = 0,45–1,5).
Опір корчування чагарників, коли сила прикладена в горизонтальному напрямку, можна визначити за формулою:
,
(2.7)
де ΣД – сума діаметрів стовбурів кущів, які корчуються одночасно, мм;
kкор – питомий опір корчування чагарника, кг/мм.
Таблиця 2.2.
Питомий опір корчування
Порода |
Величина kкор (кг/мм) на грунтах (н/мм) на грунтах |
||||
Торфۥяних )'яних |
Мінеральних |
||||
Максимальна |
Середня |
Максимальна |
Середня |
||
Вільха |
8,0 |
3,16 |
10,2 |
3,52 |
|
Береза |
6,8 |
3,88 |
9,4 |
4,44 |
|
Лоза |
3,2 |
2,46 |
4,2 |
1,64 |
|
Опір корчування пнів, коли сила прикладена в горизонтальному напрямку, можна визначити за формулою:
,
(2.8)
де ΣРкор. – сумарне зусилля корчування всіх пнів, які корчуються одночасно, кН.
Зусилля корчування для чагарників у 1,5–3 рази більше від зусилля для їх зрізання кущорізами.
