Механизация. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства.. Учебное пособие по выполнению лабораторных работ студентами очного и заочного обучения специальностей
 Скачать 5.6 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика ДН. Прянишникова» МЕХАНИЗАЦИЯ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА Учебное пособие по выполнению лабораторных работ студентами очного и заочного обучения специальностей 080100 Экономика (бакалавриат) 080200 Менеджмент (бакалавриат) 110900 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции (бакалавриат) Пермь 2012 2 УДК 631.3 (0,75.8) ББК 40.62 (2Р-4ПС) Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства учебное пособие по выполнению лабораторных работ / И.П. Машка- рева, Н.В.Трутнев, М-во с.-х. РФ, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА - Пермь Изд-во ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. – с. Учебное пособие по выполнению лабораторных работ разработано в соответствии с программами дисциплин Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства и Механизация сельскохозяйственного производства для студентов неинженерных и землеустроительных специальностей доцентом Н.В.Трутневым и старшим преподавателем И.П. Машкаревой. Рецензент доцент кафедры сельскохозяйственных машин А.А. Хавыев. Учебное пособие обсуждено на заседании кафедры ТОЖ (протокол № 7 от 13 апреля 2009 года) и рекомендовано к печати решением методической комиссии инженерного факультета от 13 января 2010 года, протокол № 12. Рассмотрены общее устройство и принцип работы тракторов и автомобилей, сельскохозяйственных машин и оборудования животноводческих ферм. Приведены сведения о технических средствах механизации- электрификации и автоматизации технологических процессов в растениеводстве и животноводстве. Представлены расчеты рационального состава пахотного агрегата и методик расчета технологических карт в животноводстве, а также расчет и выбор аппаратов защиты электрических установок ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012 3 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................................................... 4 Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ .............................................. 6 Правила техники безопасности при выполнении студентами лабораторных работ ..................... 7 Меры оказания первой медицинской помощи ................................................................................. 8 РАБОТА № 1: ОБЩАЯ КОМПОНОВКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ТРАКТОРОВ И АВТОМОБИЛЕЙ ................................................................................................................................. 8 РАБОТА № 2: ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ЕГО ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ................................................................................................... 14 РАБОТА № 3: ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ....... 20 РАБОТА № 4: РАБОЧЕЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТРАКТОРОВ И АВТОМОБИЛЕЙ ............................................................................................................................... 28 РАБОТА № 5: ОРУДИЯ ДЛЯ ОСНОВНОЙ И СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ....... 40 РАБОТА № 6: МАШИНЫ И ОРУДИЯ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ЛУЩИЛЬНИКИ, БОРОНЫ, КАТКИ. МАШИНЫ И ОРУДИЯ ДЛЯ УХОДА ЗА ПОСЕВАМИ: КУЛЬТИВАТОРЫ .................................................................................................... 49 РАБОТА № 7: МАШИНЫ И ОРУДИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВЕТРОВОЙ И ВОДНОЙ ЭРОЗИИ .................................................................................................. 62 РАБОТА № 8: ПОСЕВНЫЕ И ПОСАДОЧНЫЕ МАШИНЫ ...................................................... 70 РАБОТА № 9: МАШИНЫ ДЛЯ УБОРКИ ЗЕРНА, КАРТОФЕЛЯ И ОВОЩЕЙ ...................... 78 РАБОТА № 10: РАСЧЕТ И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО СОСТАВА ПАХОТНОГО АГРЕГАТА С НАВЕСНЫМ ПЛУГОМ ........................................................................................... 86 РАБОТА № 11: МАШИНЫ ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ И РЕЗАНИЯ КОРМОВ .................................. 93 РАБОТА № 12: ИЗМЕЛЬЧИТЕЛИ ГРУБЫХ КОРМОВ И КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ ........... 99 РАБОТА № 13: МОБИЛЬНЫЕ И СТАЦИОНАРНЫЕ РАЗДАТЧИКИ КОРМОВ .................. 106 РАБОТА № 14: МЕХАНИЗАЦИЯ УДАЛЕНИЯ НАВОЗА ИЗ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ ................................................................................................................................. 116 РАБОТА № 15: МЕХАНИЗАЦИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ . 125 РАБОТА № 16: МЕХАНИЗАЦИЯ ПОЕНИЯ ЖИВОТНЫХ И ПТИЦ НА ФЕРМАХ ............. 136 РАБОТА № 17: РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ ............... 140 РАБОТА № 18: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И АППАРАТЫ ............................................. 147 РАБОТА № 19: АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ..... 157 РАБОТА № 20: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФРАКРАСНОГО И УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И ПТИЦЕВОДСТВЕ .................................................... 167 ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................................................. 178 ЛИТЕРАТУРА ................................................................................................................................ 200 4 ВВЕДЕНИЕ Комплексная механизация, электрификация и автоматизация технологических процессов в растениеводстве и животноводстве является основой развития современного отечественного сельского хозяйства. Правда сегодня, к сожалению, не приходится говорить о развитии сельского хозяйства. Идет вымирание села, закрываются школы, сады, медпункты. За период с 1990 погоды численность всех категорий скота сократилась в 2,5 раза, валовый объем молока на 24,6 млн.т и говядины на 2,4 млн.т. Это неизбежно ведет к нарастанию зависимости страны от импорта мяса и молока. По причине низкого уровня доходности большинство сель- хозпредприятий не может обеспечить обновление даже суженного производства ресурсов, и обеспеченность техникой растениеводства и животноводства остается на уровне половины требований нормативов, а в мелиорации не более 20%. Это приводит к удлинению сроков выполнения аг- ротехнологий, недобору урожая и потерям продукции. Постановлением Правительства Российской Федерации от 14 июля 2007 года принята Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 – 2012 годы. Особое внимание уделено в Программе строительству жилья в сельской местности. Для этого предусмотрена государственная поддержка за счет бюджетов различных уровней строительства жилья тем, кто живет на селе, молодым семьями молодым специалистам. Планируется ипотечное кредитование на приобретение готового жилого помещения, а также на покупку жилья путем участия в долевом строительстве многоквартирных жилых домов в сельской местности. Программа определяет приоритетные подотрасли сельского хозяйства, в том числе традиционные отрасли животноводства (КРС, оленеводство, табунное коневодство, овцеводство и козоводство, растениеводства семеноводство, выращивание кормовых культур в северных районах, производство льна и конопли, садоводство и виноградарство, то есть средства, выделяемые селу, не должны распыляться, а идти на развитие наиболее важных направлений. Урожайность зерновых культур в среднем по Российской Федерации в 2008 – 2013 годах должна вырасти на 14% и достигнуть 21,3 центнеров с гектара. Любые, самые смелые планы по развитию сельского хозяйства, невозможно осуществить без техники. Поэтому в Программе отведено определенное место проблеме обеспечения крестьян сельхозмашинами, агрегатами, оборудованием. Ставка делается на высокотехнологичные комплексы сельхозмашин для внедрения интенсивных агротехнологий. Всего за период реализации Программы будет поставлено селу 175 тыс. тракторов и 55 тыс. зерноуборочных комбайнов. Обновление парка с учетом списания изношенной техники составит в отношении тракторов 40%, а в отношении зерноуборочных комбайнов – 50% к уровню 2006 года. Объемы и источники финансирования Программы в 2008 – 2012 годах предполагаются следующими из средств федерального бюджета млрд руб из средств бюджетов субъектов РФ млрд руб из средств внебюджетных источников млрд руб. Надежды на выполнение задач Государственной программы развития сельского хозяйства на период 2008 – 2012 годов возлагаются на молодых и энергичных молодых выпускников сельскохозяйственных ВУЗов, разбирающихся в сельскохозяйственном производстве, рынке современной сельскохозяйственной техники и умеющих работать в современных рыночных условиях. С учетом вышеизложенного в профессиональной образовательной программе студентов неинженерных и землеустроительных специальностей предусмотрена дисциплина Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства. Цель дисциплины – дать будущим специалистам теоретические знания и практические навыки в области механизации, электрификации и автоматизации технологических процессов в растениеводстве и животноводстве. Задачи дисциплины. Задачей изучения дисциплины является формирование у студентов системных знаний по назначению, устройству и рабочему процессу тракторов, автомобилей, сельскохозяйственных машин и животноводческого оборудования расчету и комплектованию машинно-тракторных агрегатов с высокими технико-экономическими показателями при возделывании сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям механизации технологических процессов в животноводстве основам электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства. Учитывая возможные трудности в понимании конструкций узлов и механизмов, машин и установок, в учебном пособии представлены главным образом их технологические или принципиальные схемы. Для непосредственного знакомства с общей компоновкой тракторов, сельскохозяйственных машин, животноводческого оборудования предусмотрены лабораторные занятия. 6 В результате освоения содержания дисциплины обучаемый на основании квалификационной характеристики дипломированного специалиста в соответствии с Государственным образовательным стандартом должен Знать – устройство, рабочий процесс и классификацию отечественных тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин – современные и новейшие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от наличия в хозяйстве средств интенсификации производства (семян, удобрений, средств химической защиты, машин, топлива и т.п.); – современные машины и оборудование для комплексной механизации основных и вспомогательных производственных процессов в животноводстве основы производственной и технической эксплуатации сельскохозяйственной техники в растениеводстве и средств механизации в животноводстве назначение, устройство и принцип действия электрических машин и аппаратов, используемых для привода стационарных сельскохозяйственных установок и оборудования в животноводстве – назначение, устройство и принцип действия осветительных и облучательных установок, используемых при выращивании молодняка и взрослых животных, птицы. Уметь – проводить расчеты, связанные с определением производительности, расхода топливо-смазочных материалов, затрат труда на один га обрабатываемой площади и других технических показателей машинно- тракторного агрегата при выполнении производственных операций в поле – проводить расчеты отчислений на амортизацию, капитальный ремонт и техническое обслуживание тракторов, сельскохозяйственных машин и технологическое оборудование в животноводстве – выбирать и обосновывать рациональный состав машинно- тракторных агрегатов для работы в поле – ориентироваться в рынке отечественной и зарубежной сельскохозяйственной техники. Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ Лабораторные занятия проводятся по циклам - тракторы и автомобили - сельскохозяйственные машины 7 - эксплуатация машинно-тракторного парка - механизация животноводства - электрификация сельскохозяйственного производства. Общий объем часов соответствует учебным планам той или иной специальности. В процессе выполнения лабораторных работ студенты знакомятся с общим устройством и рабочим процессом установок, машин и оборудования. По каждой лабораторной работе студенты оформляют отчеты вот- дельной тетради. Отчет должен содержать 1. Тему лабораторной работы и ее содержание. 2. Назначение изучаемых машин, механизмов и устройств. 3. Общее устройство (схема) машин, механизмов и устройств. 4. Рабочий процесс (принцип действия. По окончанию каждой лабораторной работы студент обязан показать преподавателю полностью оформленный отчета также защитить его. Правила техники безопасности при выполнении студентами лабораторных работ 1. К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, получившие инструктаж по безопасной работе в лабораториях и расписавшиеся в журнале учета инструктажей. 2. Не допускается баловства при изучении движущихся и вращающихся частей машин. 3. Одежда студентов, выполняющих лабораторные работы, должна быть хорошо заправленной и не иметь болтающихся элементов. СТУДЕНТ ОБЯЗАН. Ознакомиться с основными правилами техники безопасности при проведении лабораторных работ. Расписаться в журнале о том, что знает правила и обязуется их выполнять. 2. Бережно относиться к оборудованию и не выносить из лаборатории детали и приборы. 3. Соблюдать чистоту и порядок. 4. Быть внимательными осторожным при изучении устройств. 5. По окончанию занятий привести в порядок рабочее место. 3 А ПР Е Щ А Е Т С Я : 1. Находиться в верхней одежде, шуметь, вешать одежду, портфель и сумки на лабораторное оборудование 2. Облокачиваться на плакаты или класть на них детали, приборы. 3. Переходить самовольно на другое рабочее место. 8 4. Использовать открытый огонь и курить в лабораториях. 5. Вести разговоры по сотовому телефону. Меры оказания первой медицинской помощи 1. При ушибах следует приложить холод (лед, холодные примочки, стягивающие повязки. При кровотечении - края раны смазать йодом, положить ватный тампон и забинтовать. При необходимости следует направить пострадавшего в медицинский пункт или вызвать скорую медицинскую помощь. 2. При поражении электрическим током необходимо срочно обесточить электроустановку (выключить рубильник освободить пострадавшего от токоведущих частей, уложить, при необходимости сделать искусственное дыхание и наружный массаж сердца. Вызвать врача. Пострадавшего к работе не допускать. 3. При пожаре необходимо принять меры по его ликвидации имеющимися средствами (огнетушитель. При необходимости вызвать пожарную службу МЧС по городскому телефону «01» или «010»– по сотовому. Кроме того, можно позвонить в городскую службу спасения по телефону. РАБОТА № 1: ОБЩАЯ КОМПОНОВКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ТРАКТОРОВ И АВТОМОБИЛЕЙ Содержание работы 1. Назначение тракторов и их основные типы. 2. Общее устройство гусеничных и колесных тракторов. 3. Назначение автомобилей и их основные типы. 4. Общее устройство автомобиля. Трактор – колесная или гусеничная самоходная машина, которую используют в качестве энергетического средства для передвижения прицепных или навесных сельскохозяйственных машин и орудий, а также для приведения в действие рабочих органов сельскохозяйственных машин. Тракторы классифицируют последующим признакам назначению – общего назначения, универсально-пропашные и специальные конструкции ходовой части – колесные и гусеничные типу остова – рамные, полурамные, и безрамные тяговому классу – 0,2; 0,6; 0,9; 1,4; 2; 3; 4; 5; 6; 8. 9 Основные типы тракторов, выпускаемых отечественной промышленностью, представлены на рис. СШ-25 МТЗ-82-1 МТЗ-1221 ЛТЗ-155 ЛТЗ-60АБ ТЗО-69 МТЗ-82П ХТЗ-17221 ВТ-100ДТ Беларус СМ ДТ-75 ВТ-100ДС Рисунок 1 – Типы тракторов Все тракторы состоят из определенного набора механизмов, систем и сборочных единиц, из них основными являются (рис. 2): двигатель внутреннего сгорания (ДВС); трансмиссия ходовая часть механизм управления электрооборудование рабочее и вспомогательное оборудование. 10 Двигатель преобразует химическую энергию сгорания топлива и атмосферного воздуха в механическую энергию (вращение коленчатого вала. Трансмиссия представляет собой совокупность механизмов, передающих и изменяющих по величине и направлению вращающий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам (звездочкам. В трансмиссию входят сцепление, соединительный вал, коробка передач, главная и конечная передачи риса гусеничный б – колесный 1 – остов 2 – двигатель 3 – вспомогательное оборудование (кабина 4 – рабочее оборудование 5 – трансмиссия 6 – механизм управления 7 – ходовая часть Рисунок 2 – Общая компоновка тракторов Ходовая часть служит для преобразования вращательного движения ведущих колес в поступательное движение трактора. В нее входят остов (рама, ведущие и направляющие колеса(гусеничные цепи, поддерживающие ролики). Механизмы управления предназначены для изменения траектории движения трактора, остановки и удержания его неподвижным. К ним относятся планетарный механизм поворота (гусеничный трактор) и рулевой механизм с рулевым приводом (колесные тракторы, а также тормозная система. Рабочее оборудование предназначено для агрегатирования трактора с рабочими машинами и орудиями или обеспечения возможности выполнения технологических и транспортных операций. В его состав входят механизм навески с объемным гидроприводом, прицепное устройство, механизм отбора мощности (МОМ) и гидросистема отбора мощности (ГСОМ). С помощью МОМ и ГСОМ приводятся в действие рабочие органы агрегатируемых машин. Вспомогательное оборудование служит для улучшения условий труда тракториста. К нему относят кабину с подрессорным сидением, 11 вентилятором, кондиционером, приборами контроля и сигнализации, зеркалами заднего вида, а также облицовка и капот двигателя. Схемы трансмиссий колесных и гусеничных тракторов имеют некоторые различия (рис. 3). Судя по рис. 3, б, у колесного трактора с двумя ведущими мостами имеется раздаточная коробка 7, которая распределяет вращающий момент двигателя между мостами. Кроме того, в трансмиссиях колесных тракторов с одними двумя ведущими мостами имеется дифференциал. Его задачей является распределение вращающего момента, подводимого к нему, между полуосями ведущих колес, что позволяет им вращаться с различными скоростями. Местоположения дифференциала между главной и конечными передачами. а – классическая компоновка б – с приводом передних ведущих колес в – с приводом переднего ведущего моста г – компоновка электро- и гидротрансмиссии; д – гусеничные машины 1 – двигатель 2 – муфта сцепления 3 – коробка передач 4 – промежуточная карданная) передача 5 – задний ведущий мост 6 синхронные шарниры 7 – передний ведущий мост 8 – раздаточная коробка 9 – электрогенератор или гидронасос; 10 – электрическая или гидравлическая связь 11 – электро- или гидромо- тор 12 – главная передача 13 – конечная передача Рисунок 3 – Схемы трансмиссий тракторов В марке тракторов указывают сокращенное название завода- изготовителя или характерное для трактора слово и через дефис цифру, указывающую мощность двигателя в л.с. Автомобиль – это самоходное транспортное средство, которое предназначено для перевозки грузов, людей или выполнения специальных операций (например, буксирование прицепов. Автомобили классифицируют последующим признакам назначению – грузовые, пассажирские и специальные 12 типу шасси – рамные и безрамные приспособляемости к дорожным условиям – нормальной и повышенной проходимости числу осей – двух, трехосные типу двигателя – карбюраторные, дизельные, инжекторные, газовые, газодизельные. Колесная формула автомобилей нормальной проходимости 4×2, повышенной проходимости 4×4, 6×4 и 6×6. Автомобили с колесной формулой называют полноприводными. В марке автомобилей указывают сокращенное название завода- изготовителя (ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ, МАЗ, Урал, КрАЗ, ВАЗ, ИЖ, АЗЛК, ЗАЗ, УАЗ) и через дефис цифру, соответствующую номеру модели. Наиболее распространенные типы отечественных автомобилей, используемых в сельскохозяйственном производстве, представлены на рис. 4. Lada Kalina 1119 ВАЗ 2115 ВАЗ 2121 УАЗ Патриот УАЗ HUNTER ИЖ 27175 ГАЗ 31105 ГАЗ MAKSUS ГАЗ 3307 КАМАЗ 65117 ЗИЛ 431410 МАЗ 533603 Рисунок 4 – Типы автомобилей 13 Основные части автомобиля (рис) и их размещение практически не отличается от схемы их расположения у колесного трактора. Одна из основных и отличительных частей автомобиля – это кузов. Кроме того, совокупность трансмиссии, ходовой части и механизма управления автомобилем принято называть шасси Таким образом, основные части автомобиля – двигатель, шасси, кузов. Кузов грузового автомобиля состоит из двух или трехместной кабины и грузовой платформы. Кабины устанавливают за двигателем, над ними перед двигателем. Грузовые платформы бывают самосвальные с гидроприводом (рис. 20); постоянно прикрепленные к раме – бортовые (рис. 5). Для управления автомобилем служит механизм управления, в состав которого входят рулевое управление, предназначение которого изменять направление движения автомобиля, тормозная система для снижения скорости движения или остановки автомобиля. В состав вспомогательных устройств автомобиля входят лебедка, отопление, вентиляция кабины, тягово-сцепное устройство и др. 1 - двигатель 2 – трансмиссия 3 – ходовая часть 4 – рабочее и вспомогательное оборудование 5 – кузов Рисунок 5 – Общая компоновка грузового автомобиля Контрольные вопросы 1. По каким признакам классифицируют тракторы и автомобили 2. Назвать тяговые классы сельскохозяйственных тракторов. 3. Из каких основных частей состоит трактор 4. Назвать узлы и механизмы, входящие в состав трансмиссии гусеничного трактора. 5. Перечислить узлы и механизмы, входящие в состав трансмиссий колесных тракторов. 6. Из каких основных частей состоит автомобиль 14 РАБОТА № 2: ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ |