Механізація збирання зернових культур з модернізацією зернозбирального комбайна КЗС-9 "Славутич" (стр. 5 из 6)
л/хв.Тоді для привода в дію гідроциліндра витрата рідини буде дорівнювати:
Qзаг= 16,1 × 1 = 1,6 л/хв.
Для забезпечення необхідної подачі робочої рідини на гідроциліндр доцільно застосувати серійний насос НШ – 100 - 2, який встановлено на гідравлічній системі комбайна. Робочий тиск насоса Рmax = 14,0МПа, подача Qн = 13,93л/хв на номінальному режимі.
Так як Qн < Qзаг, то визначимо втрати рідини:
, (3.6)де
- витрата рідини, яка приходиться на одну порожнину гідроциліндра л/хв, так як в нашому випадку він двохсторонньої дії: 
л/хв. 
л/хв.Після проведення розрахунків остаточно обираємо один гідроциліндр двохстронньої дії Ц 125 і насос НШ-100-2 враховуючі при цьому лише вказану переналадку гідравлічної системи комбайна.
Розраховуємо параметри гідропроводів обраної системи.
Внутрішній діаметр гідропровода визначається за формулою:
, (3.7)де V – робоча швидкість рідини, V=2,0 м/с.
Діаметр магістрального гідропровода:
= 0,038м = 38мм.Приймаємо стандартне значення d1 = 38мм.
Діаметр гідропроводів, які підводять рідину до гідродвигунів:
=0,012м=12мм.Приймаємо d2 = 12мм.
Визначаємо втрати в системі:
, (3.8)де
- відповідно лінійні та місцеві втрати тиску в гідропроводах, МПа.Враховуючи складність конструкції гідравлічної системи комбайна, приймаємо місцеві втрати 25 % від лінійних, тоді загальні втрати будуть дорівнювати:
, (3.9)де L – довжина гідропроводу, м;
d – діаметр гідропроводу, м;
- питома вага робочої рідини, = 850 кг/м3. 
МПа.Виходячи з умови працездатності системи, допустимі падіння тиску:
МПа.Приймаємо магістральні гідропроводи стальні, а гідропроводи які підводять рідину до гідроциліндра – гумові, типу високого тиску ІІ п – 12 - 140/85у ГОСТ 6286-88.
Відповідно проведених розрахунків гідроциліндра та основної магістралі, потужність процесу вивантажування буде складати:
Wp = Q∙ l ∙ Bт ∙ H ∙ Vо, (3.10)
де Q – зусилля, необхідне для під’йому зернового бункера, кН;
l - висота під’йому, м;
Вт – ширина транспортуючого пристрою, м;
Н – щільність зерна, кг/м2.
Wp=
Вт3.3.1 Розрахунок на міцність передньої та задньої цапф. Основними деталями вивантажувального зернового бункера, які піддаються збільшеному навантаженню, є передня та задня цапфи, які з¢єднані з зерновим бункером і підвернені коливанням під час вивантажування. При розрахунках на міцність необхідно враховувати всі навантаження. Визначення міцності цапфи по дотичних навантаженнях:
, (3.11)звідки визначаємо діаметр цапфи:
, (3.12)де P – навантаження, Р = 5,7кН;
К3 – коефіцієнт запасу, К3 = 1,4;
- допустима напруга на зріз, для сталі 45 =100 МПа;m – кількість площин зрізу, m = 2.
Тоді:
м.Визначення діаметру цапфи з міцності по напруженнях зминання:
, (3.13) 
, (3.14)де
- товщина стінки вилки, = 15мм; 
- допустиме напруження на зминання, для сталі 45 = 250 МПа, тоді: 
= 0,04588 , 
м.Приймаємо передню та задню цапфи, так як вони приймають однакове навантаження, діаметром 46 мм. Проводимо перевірочний розрахунок працездатності кронштейна стояка. Визначаємо міцність кронштейна стояка на розтяг:
, (3.15)де Р – зусилля, Р = 5,7кН;
F –площа перерізу, яка піддається навантаженню:
F= a × b, (3.16)
де а – ширина кронштейна, а =15мм;
b – товщина стояка, b = 30мм.
Тоді: F = 0,015×0,030 = 0,00045м2,
- допустима напруга на розтяг, для сталі 45 =125МПа, тоді 
.Аналізуючи розрахунок робимо висновок, що кронштейн стояка працездатен.
3.3.2 Розрахунок зварних з’єднань зернового бункера. Під час виготовлення окремих вузлів, а саме самого зернового бункера, кріплення стояка та кронштейна виникає необхідність застосовувати зварювання. Для приварювання стояка бункера, кронштейнів до опорної пластини застосовуємо стикове з’єднання з розробкою кромок, що забезпечує надійне з’єднання деталей з товщиною до 16 мм.
Зварювання виконуємо ручною електродуговою з звичайними електродами. Стикові шви розраховують на міцність по номінальному перерізу з'єднуваних деталей (без врахування товщини швів) як цілі деталі.
Для розрахунку необхідно визначити катет шва. Практикою експлуатації зварних стикових з’єднань встановлено, що їх руйнування відбувається переважно в зоні технічного впливу. Тому розрахунок на міцність таких з’єднань прийнято виконувати за розмірами перерізу деталі в цій зоні. Розрахунок стикового зварного з’єднання проводять як суцільної деталі з тією різниці, що за допустимі приймають допустимі напруження для зони технічного впливу [s]:
[s'] = (0,9…1,0) >[sр], (3.17)
де [sp] - допустимі напруження розтягу основного металу.
Таким чином розрахунок стикового з’єднання, зводимо до наступного.
Напруження розтягу:
s =
[s,], (3.18)де L - довжина шва,
h - товщина деталі.
Напруженнями згину визначаємо за згинаючим моментом:
s =
= [s,], (3.19)де M - згинаючий момент;
W - статичний момент;
L - довжина шва;
h - товщина деталі, тоді [s,] = 0,9 150 = 135 МПа. Знайдемо напругу згину:
s =
6,56 Мпа <[135].Звідси видно, що дане зварне з’єднання задовольняє умовам міцності.
4. ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПРОЕКТУ
4.1 Загальні положення
В основу розрахунків економічних показників покладена методика визначення економічних показників ефективності використання в сільському господарстві результатів НДР і нової техніки. Основними показниками економічної ефективності використання результатів НДР і ЕКР, нової техніки служать приріст продуктивності праці, виробництва продукції, покращення її якості і очікуваний в господарстві річний економічний ефект, який представляє сумарну економію всіх виробничих ресурсів.
Крім річного економічного ефекту, розраховують також, строк окупності додаткових капітальних вкладень, рентабельності виробництва продукції. Визначення річного економічного ефекту запропонованих проектних рішень будемо проводити шляхом порівняння приведених затрат по базовому і новому варіанту технологій із застосуванням базового і запропонованого комплексу машин, в тому числі і модернізованої техніки.
З урахуванням цього, сумарний річний економічний ефект буде складатися із економічного ефекту від впровадження запропонованої технології і комплексу машин Е1, економічного ефекту від впровадження модернізованого зернозбирального комбайна і покращення якості і повноти збирання врожаю. В загальному виді він визначається за формулою:
Е = Е1 + Е2, (4.1)
де Е1 – ефект від впроваджень технологій і комплексу машин;
Е2 – ефект від впровадження модернізованого комбайна.
4.2 Визначення річного економічного ефекту від впровадження запропонованих технологічних рішень