CC BY
13
УДК 631.171
ПРОЕКТ УНИВЕРСАЛЬНОЙ РОТОРНОЙ КОСИЛКИ К САМОХОДНОМУ ШАССИ ВТЗ-30 СШ
Саенко Олег Олегович
Студент 4 курса кафедры Агроинженерия Красноярского государственного аграрного университета Ачинский филиал Россия, город Ачинск Книга Юрий Анатольевич Научный руководитель к.т.н. доценст кафедры Агроинженерия Красноярского государственного аграрного университета Ачинский филиал Россия, город Ачинск
Аннотация: в статье описана необходимость использования роторной косилки для самоходного шасси, позволяющая скашивать не только травы, но и кустарники.
Ключевые слова: скашивание, нож, частота вращения, привод механизма, вал.
PROJECT MULTI-PURPOSE ROTARY MOWERS TO SELF-PROPELLED CHASSIS VTZ-30
Saenko Oleg Olegovich
Student 4 courses of the Agroengineering chair Krasnoyarsk state agricultural university Achinsk branch Russia, city of Achinsk Kniga Yury Anatolyevich Research supervisor Cand.Tech.Sci. доценст Agroengineering chairs Krasnoyarsk state agricultural university Achinsk branch Russia, city of Achinsk
Abstract: the article describes the design of rotary mowers for self-propelled chassis, allowing you to not only mow grass, and shrubs.
Keywords: cutting, knife, speed, drive mechanism, shaft
В условиях города зеленые насаждения живут и развиваются в неблагоприятной, а по существу - агрессивной среде. Без постоянной искусственной поддержки им почти невозможно выжить, и эту помощь оказывают службы озеленительных хозяйств, используя специальные агротехнические приёмы ухода. Под уходом за зелеными насаждениями понимают комплекс мероприятий, помогающих насаждениям выполнять их санитарно-гигиенические и декоративно-эстетические функции.
Поэтому разработка конструкции орудия для обрезки живых изгородей и стрижки газонов, позволит механизировать данный процесс, повысить производительность труда и качество
работ, а также облегчить условия труда.
Вместе с тем, работы по уходу за городскими зелёными насаждениями в большинстве своём нельзя механизировать строительными, сельскохозяйственными или лесными машинами, что объясняется спецификой условий, в которых эти машины должны эксплуатироваться. Если основное назначение уборочных сельскохозяйственных машин, например - косилок, состоит в том, чтобы собрать как можно больше зелёной массы с поверхности покоса, при этом качество стерни не является доминирующим фактором. В то же время после прохода машины для ухода за зелёными насаждениями должны оставаться поверхности из подрезанных стеблей (травы, ветвей, кустарников), отвечающие следующим определённым требованиям:
- срез ветвей и стеблей должен быть чистым, ровным и перпендикулярным продольной оси симметрии стебля, без деформации отдельных волокон и задиров;
- разница уровней среза двух соседних стеблей должна быть минимальной, чтобы получить требуемую отражательную способность, создаваемую декоративной поверхностью.
Для ухода за зелеными насаждениями созданы машины для скашивания травы, обрезки кустарников, гидропосева травы, опрыскивания деревьев и кустарников ядохимикатами и поливки зеленых насаждений. Наиболее близким техническим решением является косилка Т-211 на самоходном шасси Т-16 М с пальцевым и ротационным рабочим органами для окашивания канав и обочин дорог (рисунок 1.8).
Косилка Т-211 на самоходном шасси Т-16М предназначена для окашцвания и удаления травы с откосов канав автомобильных дорог, с горизонтальных участков обочин и полосы отвода. Наружный и внутренний откосы можно обрабатывать со стороны дороги, что важно при работе косилки на участках дорог, к которым прилегают кустарники и лес.
Оборудование, состоящее из рабочего органа, основной рамы, поворотной рамы, рамы рабочего органа и гидросистемы, навешено на самоходное шасси. На шасси может быть установлен роторный и пальцевый рабочий орган.
Рабочий орган роторного и пальцевого типа приводится во вращение от гидромотора. Для привода пальцевого рабочего органа предусмотрен кривошип. Привод гидромотора НПА-64 от гидронасоса НШ-46, связанного с ВОМ трактора через повышающий редуктор шестерённого типа с передаточным числом 2,86. За счёт гидравлического редуцирования частоты вращения в 0,71 раза (46 : 64 = 0,71) и с учётом объёмного КПД применяемых гидромашин 0,85 и 0,9 частота
540 • 2,86 • 0,71 • 0,85 • 0,9 = 839мин'1
вращения вала режущего диска составит ' ' ' ' .
Рисунок - Косилка Т-211 на самоходном шасси Т-16М [1]
При скашивании рабочий орган опирается на откос канавы и может свободно поворачиваться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Гидросистема машины состоит из двух автономных систем: одна предназначена для привода, а другая - для управления рабочие органом.
Машину обслуживает один человек.
Из анализа конструкции Т-211 можно отметить и его следующие недостатки:
1. Недостаточная частота вращения рабочего органа роторного типа приводит к ограничению производительности;
2. При данной частоте вращения и диаметре ротора 1 м скорость резания составит 43.75 м/с, тогда как рекомендуемая скорость резания лежит в пределах 60 - 90 м/с. Масса оборудования без трактора 833 кг велика, так как почти соответствует грузоподъёмности базовой машины, при боковом расположении оно может нарушить устойчивость.
3. Использование редуктора привода гидронасоса не оправдано, также как и размещение бака на удалении от насоса;
4. Низкий КПД гидромашин в сочетании с редуктором приводит к потерям частоты вращения и нерациональным затратам энергии двигателя;
5. Роторный рабочий орган не устанавливается в пространстве в положения, необходимые для стрижки живых изгородей (нет его принудительного бесступенчатого регулирования в продольно-горизонтальной плоскости) [1. 2].
Для разработки проектного орудия надо исключить перечисленные выше пять недостатков, а именно:
1. Увеличить частоту вращения рабочего органа роторного типа для выполнения им как скашивания травы на газонах или вдоль дорог, так и подрезки живых изгородей при безопорном резании;
2. Скорость резания принять в пределах 60 - 90 м/с. Массу оборудования снизить до 350-400 кг, не более за счёт конструктивно обоснованных элементов стрелы и рукояти.
3. Гидронас приводить во вращения непосредственно от ВОМ, разместить гидробак рядом с насосом, требуемую частоту вращения гидромотора привода ротора обеспечить подбором рабочих объёмов гидромашин;
4. Применить аксиально-поршневые гидромашины с рабочим давлениием не менее 16 МПа с высокими значениями КПД и частоты вращения;
5. Обеспечить бесступенчатую пространственную регулировку положения в пространстве роторного рабочего органа в положения, необходимые для стрижки живых изгородей и косьбы травы как на газонах, так и на откосах.
6. За счёт изменения конструкции ножа на двухстороннюю заточку обеспечить увеличение долговечности работы без переточки ножей.
Рабочий орган проектируемого оборудования может обладать максимальной производительностью и высокой скоростью резания, гипривод компактен, безопаснее, меньше масса оборудования.
Для определения эффективности внедрения проектируемого орудия и технологии стрижки газонов и живых изгородей произведем сравнительный расчет с применяемой на сегодняшний день технологией.
Направление данной работы - обеспечить создание орудия, которое бы по своим технико-экономическим показателям превосходило отечественное орудие для той-же цели и имело меньшую себестоимость работ за счет снижения количества, расходуемого горючего и повышения загрузки техники, то есть могло конкурировать с другими орудиями своего класса. Проектное орудие предусматривается эксплуатировать в фирмах, занимающихся озеленением территорий, а также строительством парков и скверов. В случае применения нового орудия должна быть обеспечена экономия энергозатрат до 30 %. Учитывая объёмы работ, применение орудия обеспечит снижение расхода горюче - смазочных материалов на объём работ, повышение качества работ.
Ввиду этого изготовление орудия для подрезки живых изгородей и окашивания газонов является актуальной задачей для городского зелёного хозяйства. Спрос на него будет обеспечен во всех регионах Российской Федерации, где требуется уход за насаждениями и газонами.
Список литературы:
1. Орловский, С.Н. Проектирование машин и оборудования для садово - паркового и ландшафтного строительства [Текст]/ С.Н. Орловский. Красноярск, СибГТУ, 2004.108 с.
2. Герасимов, М.И. Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды [Текст]/ М.И. Герасимов, И.В. Кухар. Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальностей 17.11.00., 32.08.00 - Красноярск: СГТУ, 1999 — 48 с.
