максимов И.И.

практикум

по сельскохозяйственным

машинам и орудиям

чебоксары – 2011

удк 631.3(075.8)

Рецензенты:

Волхонов М.С., доктор технических наук, профессор, проректор по учебной работе ФГБОУ ВПО Костромская государственная сельскохозяйственная академия;

Андрианов Н.М., доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Механизация сельского хозяйства» ГОУ ВПО «Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого;

Игнатов В.М., кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой сельскохозяйственных машин ФГБОУ ВПО Костромская государственная сельскохозяйственная академия.

Рекомендовано к изданию методической комиссией федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Максимов И.И. Практикум по сельскохозяйственным машинам и орудиям. - Чебоксары: ФГБОУ ВПО ЧГСХА, 2011. – 365 с. с ил.

Содержание

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

1. Лабораторные работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

Работа № 1 Определение твердости почвы . . . . . . . . . . . . . . . . .8

Работа № 2 Определение потенциала эрозионной стойкости

почв . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Работа № 3 Исследование рабочей поверхности корпуса

плуга. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

Работа № 4 Определение рабочего объема высевающей

катушки и толщины активного слоя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Работа № 5 Определение параметров и режимов работы

мотовила . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

Работа № 6 Определение линейных размеров семян . . . . . . . .37

Работа № 7 Построение вариационных кривых скоростей

витания семян . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

Работа № 8 Снятие характеристик вентилятора . . . . . . . . . . . .48

Работа № 9 Изучение технологического процесса работы

решета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

2. Домашние задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

2.1. Проектирование рабочей поверхности корпуса плуга . . . 63

2.1.1. Алгоритм построения профиля борозды и поперечно-

вертикальной проекции (лобового контура) отвала . . . . . . . . . . . . . . 63

2.1.2. Выбор закономерности изменений угла γ, вычисление

промежуточных значений его и выполнение графика γ = f(z). . . . . . 66

2.1.3. Определение радиуса R и построение направляющей

кривой цилиндроида . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

2.1.4. Построение горизонтальной проекции отвала . . . . . . . . 73

2.1.5. Построение продольно-вертикальной проекции отвала . 76

2.1.6. Построение сечений отвала продольно- и поперечно-

вертикальными плоскостями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

2.1.7. Построение шаблонов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77

2.2. Изучение силового взаимодействия плуга с механизмом

навески трактора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

2.2.1. Силы, действующие на плуг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

2.2.2. Определение реакции на ободе опорного колеса . . . . . . 82

2.2.3. Анализ процесса перевода плуга из рабочего

положения в транспортное . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

2.2.4. Продольная устойчивость агрегата . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

2.2.5. Порядок выполнения задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

2.3. Проектирование звена зубовой бороны . . . . . . . . . . . . . . . .95

2.4. Определение расчетных характеристик работы режущего

аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109

3. Курсовая работа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

3.1. Цель работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

3.2. Задание на проектирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

3. 3. Методические указания к проектированию . . . . . . . . . . . 162

3.3.1. Уточнение принципиальной схемы. . . . . . . . . . . . . . . . . 162

3.3.2. Разработка чертежа общего вида . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165

3.3.3. Разработка сборочного чертежа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166

3.4. Содержание основных разделов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

3.4.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166

3.4.2. Краткая характеристика хозяйства . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

3.4.3. Обзорный анализ известных аналогичных устройств с

проведением патентного поиска . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

3.4.4. Обоснование и расчет основных технологических и

конструктивных параметров. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

3.4.5. Инженерные расчеты конструкции . . . . . . . . . . . . . . . . .171

3.4.6. Инструкции по технологическим регулировкам, тех-

ническому обслуживанию и безопасной эксплуатации разрабаты-

ваемого объекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

3.4.7. Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175

4. Задачи и упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181

4.1. Машины и орудия для обработки почвы . . . . . . . . . . . . . .181

4.1.1. Деформации почвы, возникающие при работе дву-

гранного клина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

4.1.2. Деформации почвы, возникающие при работе трех-

гранного клина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

4.1.3. Сопротивления почвы, возникающие при работе

двугранного клина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

4.1.4. Проектирование рабочей поверхности корпуса плуга . 201

4.1.5. Рациональная формула В.П. Горячкина для определе-

ния тягового сопротивления плуга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212

4.1.6. Зубовые бороны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218

4.1.7. Катки и колеса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

4.1.8. Культиваторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224

4.1.9. Дисковые почвообрабатывающие орудия . . . . . . . . . . . 228

4.1.10. Ротационные почвообрабатывающие рабочие органы

с активным приводом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

4.2. Машины для посева и посадки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

4.2.1. Сеялки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .238

4.2.2. Посадочные машины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245

4.3. Машины для внесения удобрений и химзащиты

растений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

4.3.1. Машины для внесения удобрений . . . . . . . . . . . . . . . . . .252

4.3.2. Машины для защиты растений от вредителей и бо-

лезней . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262

4.4. Машины для уборки кормовых культур . . . . . . . . . . . . . . 268

4.4.1. Косилки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268

4.4.2. Грабли, подборщики, пресс-подборщики, кормоубо-

рочные и силоуборочные комбайны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

4.5. Машины для уборки зерновых культур . . . . . . . . . . . . . . .285

4.5.1. Жатки. Пропускная способность комбайна . . . . . . . . . . 285

4.5.2. Молотильный аппарат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .299

4.5.3. Соломоотделители . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

4.6. Машины для послеуборочной обработки зерна . . . . . . . .310

4.6.1. Размерные характеристики семян. Работа плоских

решет. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310

4.6.2. Работа цилиндрических триеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322

4.6.3. Устройство для разделения семян по форме и состо-

янию поверхности и аэродинамическим свойствам . . . . . . . . . . . . . .327

4.6.4. Зерносушилки и установки для активного вентили-

рования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

4.7. Машины для уборки корнеклубнеплодов и овощей . . . . 339

4.7.1. Картофелеуборочные машины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

4.7.2. Свекло- и корнеуборочные машины . . . . . . . . . . . . . . . .347

4.8. Мелиоративные машины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351

4.8.1. Землеройные машины общего назначения . . . . . . . . . . 351

4.8.2. Машины для полива . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365

Предисловие

Успешное освоение студентами дисциплин «Сельскохозяйственные машины» (вариативная часть В3.00 профессионального цикла Б3 260 ч.) и «Машины и оборудования в растениеводстве» (дисциплина по выбору студента ДВ 3.00 профессионального цикла Б3 216 ч.) во многом зависит от организации учебного процесса, от того внимания, какое уделяется самостоятельной работе студентов над предметом. Элементы самостоятельной работы имеют место при выполнении лабораторных работ, при освоении приемов по подготовке и регулированию машин и орудий, а также при оценке некоторых показателей технологического процесса и экспериментального определения ряда параметров, влияющих на протекание технологического процесса той или иной машины.

На основе материалов читаемого расчетно-теоретического курса, технологический процесс какой-либо машины с учетом агротехнических требований может быть разработан с достаточной полнотой. Во время лабораторных и практических занятий, решая задачи и упражнения (некоторые примеры решения приведены в приложении с помощью ЭВМ), студенты осваивают отдельные приемы разработки элементов технологического процесса и в качестве самостоятельной домашней работы выполняют расчетно-графические работы (домашние задания) по технологическому расчету той или иной машины. Самостоятельное выполнение таких заданий способствует освоению материалов, предусмотренных Государственным образовательным стандартом и рабочей программой учебной дисциплин «Сельскохозяйственные машины», «Машины и оборудование в растениеводстве и создает навыки по расчету машин.

Чтобы подготовить студентов к выполнению дипломного проекта, введена и такая форма самостоятельной работы, как курсовая работа, характерная тем, что она сочетает технологические расчеты с разработкой конструкций, удовлетворяющих заданным технологическим схемам процесса простейшей машины или определенного узла сложной машины. Такая форма самостоятельной работы требует от студента дополнительно и тех знаний, которые он приобрел ранее, изучая такие предметы, как сопротивление материалов, теоретическая механика, детали машин, теория механизмов машин и другие дисциплины.

Выполнение курсовой работы является необходимой формой самостоятельной работы, завершающей подготовку студента к работе над дипломным проектом, качество которого и успешная защита его в Государственной аттестационной комиссии служит основанием для утверждения квалификации молодого специалиста.

Чтобы облегчить организацию, а, следовательно, и выполнение указанных форм самостоятельной работы студентов, в предлагаемом пособии представлены материалы по различным видам заданий с некоторыми примерами их выполнения и оформления.

Учебное пособие может быть использовано при подготовке:

-бакалавров по направлению 110800.62 – Агроинженерия (профили «Технические системы в агробизнесе» и «Технический сервис в АПК»): лабораторные работы №№ 3,4,5,6.9; домашние задания №№ 1,3; курсовая работа; упражнения 1-8 глав;

- магистров по направлению подготовки 110800.68 – Агроинженерия: лабораторные работы №№ 1,2,5,7,8; домашние задания №№ 2,4; курсовая работа; упражнения 1- 8 глав;

- специалистов по направлениям подготовки 110301.65 Механизация сельского хозяйства и 110304.65 Технология обслуживания и ремонта машин в агропромышленном комплексе: лабораторные работы №№ 1,3.4,5,6,7,8,9; домашние задания №№ 1,2,3,4; курсовая работа; упражнения 1-8 глав.

Изучение дисциплин «Сельскохозяйственные машины» и «Машины и оборудования в растениеводстве» способствует формированию следующих компентенций:

- готовность к профессиональной эксплуатации машин и тезнологического оборудования в растениеводстве;

- способность использовать современные методы монтажа, настройки (регулирования) машин на заданные режимы работы;

- способность решать инженерные задачи, связанные с технологическим расчетом и выбором машин, процессов и оборудования;

- способность обосновывать агротехнические и технологические требования к системам машин и оборудованию;

- готовность к участию в проектировании новой техники и технологии;

- стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации мастерства, владению навыками самостоятельной работы;

- способность обеспечивать механизацию производственных процессов и технологию производства и переработки продукции растениеводства в фермерских (крестьянских) и личных подсобных хозяйствах, оценивать и прогнозировать воздействия с.-х. техники и технологии на окружающую среду.