Разработка конструкции косилки ротационной КПР-6, агрегатируемой с трактором МТЗ-1523 по раздельной схеме

Агротехнические требования, предъявляемые к ко-силке кпр-6

Разработка или оценка конструкции косилки может быть осуществлена с учетом в первую очередь степени удовлетворения ей агротехнических требований.

Некоторые агротехнические требования являются общими для многих сельскохозяйственных машин, некоторые – специфическими и касаются главным образом качества выполнения операций технологического процесса, осуществляемого косилкойплющилкой.

Косилка-плющилка должна применяться во всех почвенно-климатических зонах СНГ с умеренным климатом, кроме горных районов и переувлажненных зон.

Косилка-плющилка при работе не должна разрушать корневую си-стему растений и иметь хорошую проходимость по полям, и полевым до-рогам с высокой влажностью почвы. Косилка должна обеспечивать чистый и ровный срез по всей ширине захвата.

Основные агротехнические требования к условиям и качеству работы состоят в следующем:

- косилка должна убирать травы бобовые, злаковые и естественных сенокосов урожайностью до 500 ц/га;

- высота среза травы должна составлять 6070 мм.

- кошение бобовых трав должно осуществляться с одновременным плющением растений. Содержание расплющенных растений бобовых трав в общей массе должно быть не менее 90 %;

- кошение трав злаковых и естественных сенокосов осуществляется без плющения растений;

- ширина образуемого валка должна регулироваться от 1,2 до 1,6 м, а высота - не более 0,6 м;

- плотность укладки массы в прокосе должна быть не более 15 кг/м3.

- косилка-плющилка при работе не должна разрушать корневую си-стему растений и иметь хорошую проходимость по полям, и полевым до-рогам с высокой влажностью почвы.

- срез растений должен быть ровный и полный. Отклонение высоты среза на всей длине режущего аппарата не должно превышать ±5 мм. В процессе кошения и плющения трава не должна подвергаться перетиранию и загрязнению землей.

- потери при кошении трав от повышенного среза и несрезанных растений не должны превышать 2%.

- общие потери при кошении и плющении не более 2%.

- полнота среза без учета потерь от повышенного среза и несрезанных растений должна быть не менее 99%.

- полнота повреждения стеблей не менее 80%.

- валок должен формироваться правильной формы.

В косилке должно быть предусмотрено защитное устройство, исключающее попадание в жатку и плющильный аппарат посторонних предметов.

2. сравнительный анализ по конструкциям косилок-плющилок

Анализ конструкций косилокплющилок показывает большое многообразие их конструкций. Это многообразие проявляется, как и в режущих аппаратах, так и в транспортирующих, плющильных рабочих органах и органах, формирующих валок.

Основной функцией режущего аппарата является срез растительной массы. Режущие аппараты делятся на сегментные (пальцевые, беспальцевые), ротационные.

Недостатками сегментных режущих аппаратов являются:

– пониженная скорость резания, что ведет к ограничению скорости перемещения косилок до 7км/ч;

– большая сила инерции, возникающая в процессе резания, которая отрицательно воздействует на привод сегментов и на раму косилки;

– при увеличении скорости перемещения косилки остаются зоны несрезанного травостоя, поэтому срез получается неровным, прерывистым.

Этих недостатков лишены ротационные режущие аппараты, поэтому, в связи с ростом урожайности трав и необходимостью повышения производительности косилок, в последние годы расширяется применение широкозахватных косилок с ротационным режущим аппаратом. Эти аппараты обеспечивают бесподпорный срез. При бесподпорном срезе, кроме энергии, расходуемой непосредственно на разрушение материала стебля, энергия расходуется на его изгиб, трение стерни о нижнюю поверхность и на отбрасывание срезанной части растений.

Учитывая большое разнообразие зон использования ротационных ко-

силок, во всех точках режущей кромки ножа должна быть обеспечена скорость среза не менее 60м/с. Результаты исследований показали, что сопротивление и работа резания уменьшаются по мере увеличения скорости резания. Однако энергетически нецелесообразно увеличивать скорость резания выше верхней критической.

Основной функцией транспортирующих рабочих органов является транспортировка скошенной растительной массы или к плющильному аппарату или к рабочим органам, формирующим валок. Транспортирующими рабочими органами могут быть, как и шнеки, так и транспортеры. Устройствами, формирующими валок, могут быть пассивные диски, отводные щитки.

Основной функцией плющильного аппарата является плющение срезанной растительной массы, проходящей через плющильные вальцы разнообразной формы (гладкие, рифленые, дисковые), тем самым, увеличивая влагоотдачу.

Недостатком плющильных вальцев является большая металлоемкость, вследствие этого пониженная окружная скорость, что влияет на скорость перемещения косилок и тем самым снижает производительность косилок.

Этого недостатка лишен бильный плющильный аппарат. Бильный плющильный аппарат одновременно является и транспортирующим рабочим органом срезанной растительной массы от режущего аппарата.

Повреждение защитной пленки растений рабочими органами бильного устройства приводит к ускорению процесса влагоотдачи. Повреждение защитной пленки достигается при наклонно-косом ударе планкой рабочего органа по стеблю. Таким образом, планки рабочих органов на поверхности горизонтально расположенного барабана должны иметь отклонение от радиального положения на угол 15º и образовывать при совместной установке на одном кронштейне рабочий орган V – образной формы с углом раствора 30º. Планки рабочего органа могут крепиться в кронштейне двумя способами:

– шарнирная подвеска планки на оси;

– шарнирная подвеска планки на оси с фиксацией в радиальном положении резиновым демпфером.

Второй способ крепления предпочтительнее первого.

Для улучшения процесса счеса покровных тканей со стеблей рабочие органы предложено устанавливать на поверхности барабана по винтовой линии. Расстановка рабочих органов на барабане по двум винтовым линиям с определенным шагом и смещением второй линии относительно первой на 30 мм и по углу на 180º обеспечивает наиболее эффективное повреждение покровных тканей стеблей.

При поступлении растений в бильное устройство верхушечной частью, где расположены молодые побеги, соцветия, большая часть листьев из-за значительных силовых воздействий при взаимодействии с рабочими органами стебли обиваются и измельчаются. При поступлении растений в бильное устройство более толстой и менее облиственной прикорневой частью стебля технологический процесс осуществляется с наименьшими потерями при более однородной сушке листьев и стебля.

Захваченная бильным устройством скошенная растительная масса перемещается по деке. Эта масса движется по деке ускоренно. Таким образом, при поступлении растений в бильное устройство первоначально комлем нижняя их часть подвергается более интенсивной обработке, чем верхняя. Покровные ткани поступающей первой в габарит вращающегося бильного устройства и имеющей на входе наименьшую скорость нижней части растений сильнее повреждаются, в результате чего достигается ускоренное и более равномерное высыхание всего растения в целом.

Скорость и угол схода растений, находящихся во взаимодействии с рабочими органами барабана больше, чем стеблей, прилегающих и контактирующих с декой. В результате выходящий из барабана поток травы имеет вид расходящегося клина. С учетом этого для вспушенной укладки травы на стерню необходимо, чтобы угол схода потока травы с рабочих органов был менее 90º. Это исключает движение потока травы по нисходящей траектории при выходе из барабана, а применение отводных щитков, позволяет формировать и укладывать валки на стерню с низкой линейной плотностью.

Дека, частично обхватывает бильный барабан сверху, ограничивает разлет растений. Угол обхвата барабана декой 90° и более применять нецелесообразно, так как при этом выход потока травы из барабана осуществляется по нисходящей траектории, что уплотняет валок. Длина криволинейной поверхности деки должна быть не меньше определенной части длины стеблей. Если принять, что захват растений рабочими органами происходит при поступлении в канал устройства их части до центра тяжести, т.е. около половины длины стеблей, то при средней их длине 0,7...0,8м рабочая поверхность деки должна составлять 0,35...0,40м. Следовательно, для бильного барабана диаметром 0,6м угол обхвата декой должен приближаться к 60°.

Рабочую поверхность деки лучше выполнять профильной (ячеистой). Зазор между барабаном и декой на входе должен быть больше, чем на выходе, но не более чем в 2 раза.

Бильный барабан работает эффективно в том случае, когда срезанные режущим аппаратом стебли растений поступают в зазор между декой и периферией барабана в строгом ориентированном направлении. Такое движение массы обеспечивает ротационный режущий аппарат. При этом применение шнека для сужения потока массы недопустимо.

Преимущества бильного плющильного устройства в сравнении с вальцовыми заключается в снижении удельной материалоемкости на 5…10%, уменьшение удельных энергозатрат процесса плющения на 15…20%, сохранении высокой эффективности обработки стеблей растений при подаче травы до 15кг/с на 1 м ширины захвата.

В сравнении с вальцовым плющильным аппаратом применение бильного устройства позволило увеличить скорость влагоотдачи травы на 9%.

8. разработка мероприятий по эксплуатации, техническому обслуживанию, технике безопаности

8.1 Правила эксплуатации

8.1.1 Транспортировку косилки к месту работы и обратно осуществляйте навешенной на трактор, двигателем вперед, косилка зафиксирована в транспортном положении.

8.1.2 Перевод косилки в транспортное положение выполняйте на ровной площадке. Перевод косилки в транспортное положение осуществляйте с поднятой от земли косилкой, выполнив следующие операции:

1) убедитесь, что вилки карданных валов боковых секций, подсоединяемые к центральному редуктору, расположены в одной плоскости;

2) порядок перевода секций и самой косилки производите в любой, удобной для вас последовательности. Необходимо выполнить следующие операции:

• поднимите центральную секцию, при этом фиксатор должен быть зафиксирован (опущен).

• гидросистемой трактора переведите гидроцилиндры перевода боковых секций косилки в полностью выдвинутое положение. При этом секции косилки перейдут в транспортное положение и сработают защелки. Перевод производится тумблером.

• навесным устройством трактора поднимите косилку в верхнее транспортное положение.

8.1.3 После доставки косилки к месту работы переведите ее из транспортного в рабочее положение для чего:

1) рукоятки переведите в нижнее положение;

2) гидросистемой трактора переведите гидроцилиндры подъема цен-

тральной секции в полностью втянутое положение, а гидроцилиндры складывания боковых секций в полностью выдвинутое положение. При этом должно произойти размыкание механизмов фиксации секций;

3) гидросистемой трактора переведите гидроцилиндры подъема центральной секции в полностью выдвинутое положение, а боковые секции в

полностью втянутое положение, при этом боковые секции должны опуститься под собственным весом в горизонтальное положение;

4) если на косилке установлена высота среза 50 мм, откиньте фиксатор центральной секции;

5) кронштейны с задними световозвращателями переведите в верхнее положение и зафиксируйте защелками;

6) навесным устройством трактора опустите косилку на землю. Установите косилку так, чтобы режущие брусья секций опирались полозьями на почву. Навесным устройством трактора произведите регулировку до совпадения указателя на раме секции и головки болта ограничителя копирования боковых секций на рычаге косилки. После регулировки зафиксируйте навесное устройство трактора.

8.1.4 Переоборудование косилки для работы без бильного устройства

При отсутствии необходимости плющения, а также для исключения потерь при кошении тонкостебельных культур (клевер 23го укоса) необходимо демонтировать с каждой секции бильное устройство и валкообразователи.

Из комплекта сменных частей установите:

а) для боковых секций с двух сторон:

– щиток, закрепив ранее снятым крепежом валкообразователя;

– кронштейн, используя часть крепежа демонтированного бильного устройства;

– щиток , закрепив болтовым соединением к кронштейну.

б) для центральной секции с двух сторон:

– кронштейн, используя часть крепежа демонтированного бильного устройства;

– щиток, закрепив болтовым соединением к кронштейну.

8.1.5 Произведите обкатку под нагрузкой в течение 10 часов, начиная на пониженных рабочих скоростях с постепенным увеличением нагрузки до номинальной.

После обкатки, через 10 часов эксплуатации, слейте и замените масло в режущем брусе и коническом редукторе (фирма «КUHN», Франция) каждой секции.

После окончания обкатки проведите ТО-1.

8.1.6 Содержание и порядок подготовки поля к работе

Перед посевом поле должно быть очищено от крупных камней и посторонних предметов. Перед уборкой внимательно осмотрите поле, особенно возле дорог, населенных пунктов, в местах установки опор линий электропередачи. Установите хорошо видимые вешки или флажки вокруг ям, оврагов, валунов и других препятствий, которые могут привести к поломке косилки при наезде на них.

Перед уборкой на орошаемых землях засыпьте и разровняйте поливные каналы и глубокие борозды.

8.1.7 В начале работы:

1) запустите двигатель трактора;

2) установите минимально устойчивую частоту вращения двигателя (1000 об/мин);

3) включите ВОМ трактора;

4) прокрутите механизмы косилки на месте в течение 23х минут;

5) установите рабочую частоту вращения двигателя в пределах 33,335 с-1 (20002100 об/мин);

6) в зависимости от условий уборки включите первую или вторую передачу коробки диапазонов трактора;

7) подберите рабочую скорость движения, при которой косилка обеспечивает устойчивое выполнение технологического процесса.

Включать механизмы косилки в работу необходимо при минимально устойчивой частоте вращения двигателя трактора, плавно, без рывков, повышая частоту вращения двигателя. Рабочая частота вращения двигателя должна находится в пределах 20002100 об/мин. При агрегатировании с трактором привод вом трактора должен быть оборудован энергоаккумулятором.

8.1.8 Во время работы следите, чтобы:

1) косилка работала на полную ширину захвата, работали все секции;

2) не происходило наматывание растений на вращающиеся части косилки;

3) режущие брусья секций косилки не наезжали на препятствия и не захватывали землю.

Перед остановкой косилки необходимо прокрутить ее механизмы на номинальной частоте вращения двигателя трактора с целью очистки рабочих органов от растительной массы.

При забивании косилки растительной массой остановите трактор, выключите двигатель и очистите рабочие органы при помощи крючка и резака, приняв необходимые меры предосторожности.

В случае срабатывания предохранительной муфты замените срезной элемент (болт 8х45) из комплекта ЗИП косилки.

Во время остановки и после окончания работы производите осмотр и очистку косилки.

8.1.9 Любые транспортные переезды с косилкой, навешенной на трактор, необходимо осуществлять при сложенной и зафиксированной в транспортном положении косилке.