Проблема создания современных машин, оборудования и агрегатов для сельского хозяйства

Лекция «Проблема создания современны х машин, оборудования и агрегатов для сельского хозяйства» 1 План лекции 1. Краткая история развития сельхозмашиностроения в нашей стране. 2. Цель и задачи создания машин 3 Этапы разработки машин 4. Принципы классификации и маркировки машин 2 1 Краткая история развития с.-х. машиностроения в нашей стране • внедрение простейших орудий труда, приводимы х в движение мускульной силой человека (моты га, серп, коса, кружало, веялка и др.); 3 • машинизация, связанная с изобретением и использованием машин, приводимы х в движение животны ми (плуг, борона, культиватор, косилка и др.); 4 • механизация, связанная с использованием отдельны х машин, приводимы х в движение механической энергией двигателя внутреннего сгорания трактора (начало XX в.) и тракторны х сельскохозяйственны х машин (многокорпусны й плуг, культиватор, сеялка, зерноуборочны й комбайн и др.); 5 • комплексная механизация, которая связана с применением комплексов машин, обеспечиваю щих вы полнение основны х технологических процессов без применения ручного труда; 6 История развития сельхозмашиностроения в России • 1655 г. - первая молотилка с водяны м приводом. • 1839 г. - в Петербургском техническом институте бы ла изготовлена первая конная сеялка. • 1844 г. – первая картофелеуборочная машина. • 1852 г. - первая сенокосилка. • 1868 г. - первы й в истории зерноуборочны й комбайн - машина под названием " конная зерноуборка на корню" , состоявшая из косилки, транспортирующих устройств и молотилки. • 1926 г. - организовано серийное производство трактора " Фордзон-Путиловец" на Путиловском заводе. • 1929 г. - на Одесском заводе им. Октябрьской революции изготовлен первы й образец двухкорпусного плуга к этому трактору, а на заводе " Коммунар" в Запорожье - прицепного моторного зерноуборочного комбайна ЖМ-4,6 с пропускной способностью 2 кг/с. • В 1930-1931 гг. вошли в строй три крупнейших завода: Сталинградский и Харьковский тракторны е и Ростовский сельхозмашин. • 1944 г. - на созданном в Красноярске комбайновом заводе организовано производство комбайнов ЖМ-4,6. • 1949 г. - поставлен на производство первы й отечественны й кукурузоуборочны й комбайн КУ-2. • В те же годы в ВИСХОМе разработан первы й отечественны й симоходны й зерноуборочны й комбайн С-4 с пропускной способностью 2,5 кг/с. Его изготовление началось впервы е послевоенны е годы одновременно на нескольких заводах (Тульском, Таганрогском, Сы зранском и др.). • 1948г. - первы й свеклоуборочны й комбайн вы пущен на Люберецком заводе. 7 2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ СОЗДАНИЯ МАШИН Цель создания машин – снижение эксплуатационных затрат при выполнении определенной технологической операции Задачи: 1.Снижение затрат труда 2.Снижение затрат на топливно – энергетические ресурсы 3.Снижение уплотнения почвы. 8 затраты труда на вы полнение технологической операции, чел-ч/га n раб Зтр  Wмаш n раб Wмаш  min;  max 9 Сельскохозяйственная машина количество рабочих Качественны е показатели работы Ручной труд Производительность машины Ширина захвата Скорость машины Стоимость машины коэффициент сменности Снижение показателей качества 10 ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА РАБОТЫ МАШИН Наименование технологического процесса Показатели качества работы машин Механическая обработка почвы Обеспечение обработки почвы на заданную глубину Допустимое отклонение от заданной глубины Внесение удобрений Обеспечение внесение удобрений определенной нормы Допустимая неравномерность внесения удобрений Посев (посадка) Обеспечение посева семян определенной нормы Допустимая неравномерность посева семян Уход за растениями (опрыскивание, междурядная обработка) Полнота обработки Допустимая повреждаемость растений Уборка урожая Полнота сбора Повреждаемость убранного урожая Послеуборочная обработка Обеспечение высушивания до определенной влажности Неравномерность высушивания Допустимая повреждаемость 11 ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ МАШИНЫ Wмаш = 0,1 х Взахв х Vмаш х  где Взахв – ширина захвата машины, м; Vмаш - скорость машины, км/ч;  - коэффициент сменности Т раб  Т см где Траб - время выполнения технологического процесса машиной; Тсм - продолжительность смены, ч. 12 Проблемы создания машин технологические Физико – механические свойства растений технические Возможности машиностроительного экономические Экономическая целесообразность вы пуска предприятия 13 3. ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ МАШИН • Постановка задачи Производится заказчиком, либо это собственная инициатива разработчика. – Механизировать процесс уборки арбузов 1-й этап – патентны й поиск Необходима защита разработок охранными документами (патентами, заявками на промышленный образец и т. п.) 14 Примеры : 1. Автомат Калашникова – не защищен патентами. Его вы пускают Китай, Финляндия. 2. 1936 г. Инженер Соколенко разработал дополнительную камеру объ емом 3-5 %. После войны фирма “ Honda” разработала на основе этой идее двигатель для мотоциклов. 3. Япония после второй мировой войны предлагала СССР вы купить отказной патентны й фонд, но получила отказ. 15 2-й этап – научно-исследовательская работа (НИР) На этом этапе ведутся поисковые научные исследования. Это теоретические и лабораторные исследования. 3-й этап – подготовка ТЭО (технико-экономического обоснования) и ТЗ (технического задания) . 16 4-й этап – НИОКР (научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа) Разработка макетных образцов. Максимальные затраты, как правило, приходится на этот этап. Накладные расходы могут достигать нескольких сотен процентов. 17 5-й этап – лабораторны е и полевы е испы тания Разработка и испытания эксперимнтальных образцов. Установление недостатков и их устранение. Доработка технической документации и при необходимости дополнительные испытания 18 6-й этап – разработка технической документации заводом-изготовителем Передача чертежей на завод-изготовитель, где они перерабатываются под заводскую технологию производства. 7-й этап – постановка машины на производство Передача машины на государственные испытания. Цель – включение в Федеральный регистр технологий и машин. 19 Министерство сельского хозяйства Постановка задачи Патентный поиск НИР НИИ КБ ТЭО НИОКР Лабораторные и полевые испытания Разработка технической документации МИС Завод изготовитель Постановка машины на производство 20 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫ Х НАУК 1. 2. Отделение растениеводства Отделение механизации • Всероссийский НИИ механизации сельского хозяйства (ВИМ)—по машинны м технологиям и технике для растениеводства, • Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) — по разработке научны х основ прогноза и стратегии развития энергетики, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства, применения нетрадиционны х и возобновляемы х источников энергии, • Всероссийский НИПТИ механизации животноводства (ВНИИМЖ)—по машинны м технологиям и технике для животноводства,  Всероссийский НИТИ ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ) — по широкому спектру проблем технического сервиса машинно-тракторного парка. 21 Российская академия наук Российская академия сельскохозяйственны х наук Российская академия медицинских наук РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РАН ФЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО НАУЧНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ ФАНО 22 НИИ Исходны е (агротехнические) требования Конструкторское бю ро техническое задание МСХ Машино - испы тательная станция 23 ИСХОДНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ 1. 2. 3. 4. 5. Назначение Место в Системе машин Зона применения Условия работы Качественные показатели технологического процесса 6. Технико- эксплуатационные требования и показатели, регламентирующие надежность 7. Экономические требования 8. Срок действия агротехнических требований. 24 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Наименование и область применения Основание для разработки Цель и назначение разработки Источники разработки Технические требования Экономические показатели Стадии разработки Порядок контроля и приемки 25 Кто финансирует НИОКР? Департамент сельского хозяйства и перерабаты ваю щей промы шленности Администрации Краснодарского края Министерство сельского хозяйства РФ Собственны е средства организации разработчика сельскохозяйственны х 26 4. ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ И МАРКИРОВКИ МАШИН 27 ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН 1 - По назначению ; 2 - По принципу действия; 3 - По способу соединения с источником энергии; 4 - По способу использования энергии. 28 По назначению почвообрабатывающие для внесения удобрений посевны е и посадочны е для уборки и послеуборочной обработки для защиты растений 29 По принципу действия непреры вного действия циклического действия 30 По способу соединения с источником энергии прицепны е самоходны е навесны е 31 По способу использования энергии пассивны е активны е 32 По степени подвижности мобильны е стационарны е переносны е передвижны е 33 • Мобильны е - это полевые машины, рабочим процесс которых протекает во время их движения по полю. Они обрабатывают материал, рассредоточенный по нолю. 34 Стационарны е машины устанавливают на токах, пунктах обработки урожая или подготовки семян. Они обрабатывают материал, доставляемый к ним транспортными машинами. 35 Передвижны е машины снабжены колесным ходом. Их перевозят с одной позиции на другую для обработки находящегося там материала. . 36 Переносны е машины применяют в теплицах и горном земледелии 37