Модернизация машины МПО-50 предварительной обработки зерна

Состав чертежей

1. Чертёж МПО-50 А1
2. Чертёж корпуса сетчатого транспортера А1
3. Сборочный вала А3
4. Поддерживающий вал в сборе А3
5. Чертёж детали вал А4
6. Деталь опора ролика А4
7. Деталь пластина А4
8. Сборочный чертеж вала А3
9. Чертеж детали вал А4
10. Деталь ось (формат А4)

Описание

В выпускной квалификационной работе произведен анализ проекта усовершенствования послеуборочной очистки зерна в ЗАО «ГПЗ Катайский» Курганской области с модернизацией машины подготовительной обработки зерна МПО-50. Рассмотрены характеристика производственных условий т основные итоги производственно-финансовой деятельности ЗАО «ГПЗ «Катайский»», а именно: общие сведения о хозяйстве, природно-климатические условия хозяйства, результаты производственно-финансовой деятельности ЗАО «ГПЗ «Катайский»», а также его производственная характеристика.

Рассмотрены требования к семенам и зерноочистительным машинам, технические требования, упаковка, маркировка, транспортирование и хранение зерна, зерноочистительные машины и комплексы послеуборочной обработки зерна.

В технологической части рассмотрена послеуборочная обработка зерна в ЗАО «ГПЗ «Катайский»», рассчитано зерноочистительно-сушильное оборудование и сделаны выводы по данному разделу.

В конструкторской части описана реконструкция МПО-50, рассчитаны сварочный шов и болтовое соединение, приведены критерии работоспособности и расчет вала. Также рассчитана экономическая эффективность.

Рассмотрена безопасность жизнедеятельности в ЗАО «ГПЗ «Катайский», в том числе: состояние охраны труда, план по охране труда в хозяйстве, правила безопасности при работе на зерноочистительных машинах, проанализирован производственный травматизм в хозяйстве и сделаны выводы по данному разделу.

Приведена экологическая безопасность проекта (нормативно-правовая ОСС, анализ экологического вреда, наносимого производственной деятельностью зернотока и МТП хозяйства, а также меры по обеспечению благоприятного состояния окружающей среды на зернотоке и МТП хозяйства.

Итак, по данным посевным площадям, проведены расчеты зерноочистительно-сушильного оборудования и сопоставлены с действительными. Комплекс принятый расчетным путем не совпадает с действительным. Имеющиеся агрегаты не справляются с обработкой всего объема зерна в благоприятные агротехнические сроки.

В конструкторской разработке представлено решение по сокращению сроков очистки зерна, путем повышения производительности машины предварительной обработки зерна МПО-50. Произведены расчеты конструктивных элементов реконструированной машины.

Производительность МПО-50 возросла на 25 % от номинальной, то есть с 50 т/ч до 60,5 т/ч. Себестоимость обработки одной тонны снизилась с 10,58 руб./т. до 8,97 руб./т.Годовая выработка возросла с 10400 т. до 12584 т. Годовой экономический эффект от внедрения реконструкции составил 16744 руб. Срок окупаемости затрат составил 9,1 месяцев.

Отрывок из дипломной работы:

 3.1 Послеуборочная обработка зерна
В настоящее время обработка собранного урожая проводится на устаревших зерноочистительных агрегатах, главными минусами которых являются малая пропускная способность, низкое качество очистки и невозможность использовать для загрузки и отгрузки зерна большегрузные автомобили (из-за малого объема завальной ямы и низкой высоты бункеров от уровня земли). Технологический процесс подготовки семян в этих агрегатах нередко строится по принципу многократного их пропуска через агрегат, пока они не будут доведены до требуемой кондиции по чистоте [1]. Машина, очищая материал по одному параметру, не может обеспечить получение качественных семян. Только набор машин, увязанных технологически, осуществляющих очистку и сортирование по толщине, ширине, длине, аэродинамическим параметрам и плотности гарантирует получение высококачественных семян. У продовольственного и фуражного зерна пшеницы должны быть следующие параметры (числитель – базисная, знаменатель – ограничительная кондиция): влажность – 14…17% / 17…19%, сорная примесь – 1% / 5% ,зерновая примесь – 2% / 5%, плотность зерна 730..760 кг/м3, запах нормальный, зараженность не допускается (может быть заражено клещами).
Соответствие семян требуемой классности и кондиции во многом зависит от выбора последовательности процессов послеуборочной обработки зерна, применяемых машин, их регулировочных параметров и режимов работы.

Процесс послеуборочной обработки зерна начинают с предварительной очистки. Ее проводят для свежеубранного влажного (влажность 18…40%) и засоренного (наличие примеси 4…20%) зернового вороха. При этом снижается исходная влажность, а следовательно, облегчаются последующие процессы, особенно сушки, сокращаются затраты энергии и повышается устойчивость зерна к самосогреванию и порче. В процессе очистки зерновой ворох разделяют на две фракции: очищенное зерно и отходы.
При сушке зерна наряду с предотвращением его порчи облегчается выделение примеси, выравниваются свойства, по которым разделяют зерно, улучшается транспортирование. Зерно сушат как в процессе послеуборочной обработки, так и при его хранении.
Первичную очистку зерна выполняют после предварительной очистки и сушки зернового вороха или активного вентилирования, если исходная влажность менее 18%, а засоренность не больше 8%. При этом из массы выделяют крупные и легкие примеси, мелкие отходы, а зерно сортируют на основную (продовольственное или семенное) и фуражную фракции.
Вторичную очистку проводят в основном для подготовки семян I и II класса посевного стандарта. Массу разделяют на семена, зерна II сорта, легкие, крупные и мелкие примеси.
Сортирование семян включает разделение на фракции по крупности (калибрование), удаление трудноотделимых примесей и выделение семян с наиболее ценными посевными свойствами.
Активному вентилированию подвергают свежеубранное зерно с целью его консервирования перед очисткой, высушенное – при закладке на хранение, сохраняемое для ликвидации его самосогревания и порче вредителями, семена при воздушнотепловом обогреве для повышения их физиологической активности.
Зерноочистительные агрегаты и зерноочистительно- сушильные комплексы выполняют три основные операции: сушку, очистку и сортирование. В процессе сушки происходит уменьшение влажности зернового материала при соответствующем каждой культуре режиме съема влаги, не ухудшающем её продовольственные или семенные качества, кондиционная влажность зерна не должна превышать 14%.

Процесс очистки вороха включает отделение семян сорняков и культурных растений других видов, органических и минеральных примесей, повреждённых и неполноценных зерен основной культуры. При сортировке происходит разделение зерна основной культуры.

При сортировке происходит разделение зерна основной культуры на сорта по какому-либо свойству (размеру, парусности и т.д.) с целью выделения наиболее полноценной фракции для посева или продовольственных целей.
Для выполнения операций очистки и сортировки зерна в поточные линии включают соответствующие технологические звенья. Операцию сушки зерна выполняют с помощью барабанных или шахтных зерносушилок. В барабанные сушилки можно подавать ворох без его предварительной очистки. Шахтные сушилки могут работать только на ворохе, содержащем не более 0,5% грубых соломистых примесей. Поэтому в технологических линиях с шахтными сушилками ворох перед сушкой подвергают предварительной очистке, цель которой – удаление грубых и лёгких примесей, частичное обеспыливание зерна, выделение из материала наиболее влажных частиц растений.
В конструкцию машин предварительной очистки включают пневмосепарационную и простую решётную систему, предъявив к ним требования высокой производительности, низкой металлоёмкости, энергоёмкости, высокой эксплуатационной надёжности.

Высушенный материал обрабатывают на машине первичной очистки. Если в технологическую линию не включено сушильное отделение, то ворох после предварительной очистки подаётся на первичную очистку. Машины первичной очистки имеют пневмосепарационную и развитую решётную систему. Скорость в пневмоканалах воздуха выше, чем в машине предварительной очистки, за счёт чего происходит более полное разделение смеси. Воздушная часть этих машин выделяет из зернового материала лёгкие (пустые и недоразвитые) семена основной культуры, стебли. Однако выделение некоторых примесей весьма затруднительно. Например, скорости витания частиц стеблей с узлами почти совпадают со скоростью витания семян основной культуры. Поэтому частицы эти не могут быть полностью выделены пневмосистемой машины первичной очистки.
Отверстия решёт машины первичной очистки прямоугольной и круглой
формы. Решёта с круглыми отверстиями сепарируют смесь по ширине её фракции. Решёта с продолговатыми отверстиями разделяют смесь по толщине частиц основной культуры.
После прохождения первичной очистки материал может подаваться на вторичную очистку, если это предусмотрено технологической схемой поточной линии. Это делается для получения зерна продовольственной или семенной кондиции.

В машинах вторичной очистки также предусмотрен воздушно-решётный сепаратор, но уже с более развитыми рабочими органами в сравнении с предшествующими машинами. На вторичную очистку в значительной степени возлагаются функции сортирования материала. Воздушная система машин имеет два канала: в одном материал обрабатывается до поступления на решёта, в другом – после решёт.
В первом канале выделяются лёгкие примеси, не удаленные пневмосистемой машины первичной очистки. Во втором канале скорость воздуха подбирается с таким расчётом, чтобы из смеси выделялась лёгкая фракция основной культуры. Решёта машин вторичной очистки делят смесь по тем же размерным признакам, что и машина первичной очистки, но при этом используются три ряда решёт. Верхний ряд - приёмные решета, выделяющие в сходовую фракцию оставшиеся в зерновом материале крупные примеси; средний ряд – сортировальные, выделяющие в сходовую фракцию первый сорт; нижний ряд – посевные, выделяющие в сходовую фракцию второй сорт, а в проходовую – мелкие примеси. Решётная часть выделяет два сорта основной культуры.
Различают триера для выделения длинных или коротких примесей.

Таковы принципы работы и назначения различных технологических звеньев, входящих в поточные линии для послеуборочной обработки зерна. Число звеньев и технологических линий в агрегатах и комплексах определяется и назначением и производительностью.
Зерноочистительно-сушильный комплекс представляет собой
специализированную поточную технологическую линию для послеуборочной обработки зерна в увлажненных районах страны. Комплекс состоит из зерноочистительного агрегата и зерносушильной установки соответствующей производительности.
В сельском хозяйстве наиболее широко применяют зерноочистительные сушильные комплексы КЗС-20Ш и КЗС-20Б производительностью 20т/ч. Производительность зерносушильного оборудования в данных комплексах на 20% ниже паспортной производительности зерноочистительного оборудования и составляет 16 т/ч, что снижает пропускную способность всего оборудования.[18] Зерноочистительно-сушильные комплексы предназначены для работы в зонах умеренного увлажнения с уборочной влажностью зерна около 20%. При обработке зерна большей влажности производительность комплексов КЗС снижается в 2-4 раза и ещё сильнее при работе на семенном зерне. Основным сдерживающим фактором в пропускной способности комплекса является недостаточная производительность сушилок при обработке высоковлажного зерна.

Для зон с уборочной влажностью выше 25% рекомендуется использовать зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Ш, в котором шахтная сушилка снабжена комплектом дополнительного оборудования КШС-20 для сушки высоковлажного зерна. На таком комплексе можно производить обработку зерна с начальной влажностью до 35%. Комплекс включает устройство для предварительного нагрева зерна и частичной его рециркуляции.
Рассмотрим технологический процесс обработки зерна на агрегате ЗАВ-25 [17]. Зерновой ворох, поступающий от комбайнов, выгружают из транспортных средств с помощью автомобилепогрузчика 1 (ГУАР-15Н) (рис.10) в бункер – дозатор 2, вместимостью 20т. Далее транспортёром 3 и норией 7 (НПЗ-50) зерновой ворох подается в машину 9 (МПО-50) предварительной очистки. В ней зерновой ворох очищается от крупных и
частично легких примесей. Отходы самотёком ссыпаются в бункер 11, а предварительно очищенное зерно – в бункер 10 , из которого стекает в15,22,23-бункера; 5,8,13,17,18,19,24,25,26 – распределители; 6,7,12,16 – нории; машина МПО-50; 14 – машина ЗВС-20А первичной очистки зерна ; 20,21- триерные блоки.
Распределитель 24 и делится им на два потока. Один поток идёт в норию 12 (НПЗ-20) очистительного отделения, а другой – норией 6 (НПЗ-50) подаётся через распределитель 5 в один из бункеров 4 временного хранения . Если очистительное отделение не работает , то весь предварительно очищенный материал при соответствующей установке распределителя 24 может быть направлен в бункер 4.

Рисунок 3.1 Технологическая схема зерноочистительного агрегата ЗАВ-25
Зерно поступающее в очистительное отделение, обрабатывается на машине первичной очистки ЗВС-20А для удаления легких примесей , крупных и мелких, а затем на двух параллельно работающих триерных блока 20,21. На этих выделяются длинные и короткие примеси или одновременно те и другие. После чего очищенное зерно ссыпается в бункер 22 для чистого зерна, а отходы из машины первичной очистки и триеров подается в бункера 15 и 23 соответственно для отходов и фуража. Если в обрабатываемом зерне отсутствуют длинные и короткие примеси, то его после Машины ЗВС-20А с помощью распределителя 17 направляют в бункер 22.
Кроме описанной схемы обработки зерна, на машине ЗВС-20А и триерах (последовательная схема) предусмотрена очистка зерна по так называемой фракционной схеме. Очищенное на машине ЗВС-20А зерно подаётся в бункер 22 , минус триеры, а отходы норией 16 (2НПЗ-20) через распределители 17 и 26 подаются в триеры 20 и 21 для выделения из них зерна, которое ссыпается в бункер 22[17].
Технологическая схема агрегата предусматривает возможность перелопачивания зерна в бункерах 4 или перемещение его из одного в другой. Осуществляется это путем открытия заслонки шибера на одном из бункеров включением транспортера 3, нории 6и 7 и установкой распределителей 5, 8, 25 в соответствующие положения. Возможна также выгрузка зерна из бункеров временного хранения в автотранспорт.

С 1986 года выпускается зерноочистительный агрегат ЗАВ-50 , который имеет отделение приема и предварительной очистки зерна.
Важной технологической особенностью агрегата ЗАВ-25 , положительного отличающей его от ЗАВ-20 и ЗАВ-40, является наличие бункеров для временного хранения запаса зерна в расчете на 8-12 часов работы зерноочистительного отделения. Бункера для временного хранения зерна оборудованы специальной вентиляционной системой, которая обеспечивает активную аэрацию зерна и вместе с тем предназначена для улучшения условий выгрузки его из бункеров.
В случае неисправности зерноочистительного отделения агрегата, сушильное отделение может продолжать работать самостоятельно. В этом случае зерно принимают от комбайнов, проводят в потоке предварительную очистку вороха в машине МПО-50; заполняют резервные бункера, избыток предварительно очищенного зерна направляют в бункер чистого зерна для последующей отгрузки.

В отличие от базовой технологии предлагаемая имеет отделение приёма и предварительной очистки свежеубранного зернового вороха, а также отделение первичной очистки зерна и сортировальное отделение. Технологическая схема представлена на рисунке 1. В типовых агрегатах ЗАВ-25 предварительную очистку вороха производят воздушными машинами МПО-50, не имеющих подсевных решёт и поэтому выделяющих только лёгкие и крупные примеси [6]. Мелкие примеси, как правило, более влажные, чем основное зерно, не выделяются и вместе с зерном поступают либо на временное хранение, либо в сушилку. Они заполняют межзерновые пространства насыпей и уменьшают скажистость, что значительно увеличивает сопротивление проходу воздуха, и в свою очередь, приводит к слёживаемости зернового материала. Сушка и очистка такого зерна становится неэффективной и экономически затратной. Все вышеперечисленные требования легли в основу разработки новой технологической линии.

Рис. 3.2 - Технологическая схема зерноочистительной линии:
1 - яма завальная; 2 - загрузочная нория; 3 - машина предварительной
очистки МПО-50С; 4 - решётная приставка РП-50; 5 - бункер «мёртвых» отходов; 6 - промежуточная нория 2НПЗ-20; 7 - машина первичной очистки ОЗС-50; 8 - циклоны; 9 - промежуточная нория НПЗ-50; 10 - бункер фуражного зерна; 11 - бункер продовольственного зерна; 12 - триер БТЦ-700; 13 - транспортёр ТЧЗ-700; 14 - нория НП-20; 15 - пневмосортировальный стол МОС-9Н; 16 - секция промежуточной фракции; 17 - секция бункера для семенного зерна.
В предлагаемой технологии эти недостатки устранены путём применения решётной приставки РП-50 к машине МПО-50С. Решётная приставка оснащена подсевными решётами, а выход очищенного зерна из МПО-50С обеспыливается аспирационной системой. Помимо машины предварительной очистки в технологию включены две машины первичной очистки зерна ОЗС-50, два триерных блока БТЦ-700 со шнековыми транспортёрами ТЧЗ-700 и пневмосортировальный стол МОС-9Н. Для транспортировки зерна применяются нории типа НПЗ-50, 2НПЗ-20, НП-20. Все зерноочистительные машины установлены на четырёх блоках бункеров вздании, обшитом металлическим профилем. Завальная яма проездного типа с возможностью разгрузки большегрузных автомобилей закрыта от атмосферных осадков.

Промежуточные нории устанавливаются в соответствующих бункерах на специально сваренных площадках. Для уменьшения экологического загрязнения окружающей среды пылью к машинам ОЗС-50 монтируются циклоны, находящиеся в здании. Бункера выполняют функции сборафракций очистки и выгрузки в транспортные средства. Управление работой машин механизмов осуществляется дистанционно со станции управления. Обслуживает зерноочистительную линию один человек (оператор-машинист). Технологический процесс зерноочистительной линии по полнопоточной схеме протекает следующим образом. Зерновой ворох, доставленный с поля или с крытой площадки, выгружают в завальную яму, сетка которого отделяет крупные примеси (стебли растений, камни, комки земли, инородные предметы. Из завальной ямы зерновой ворох дозировано подается в норию. Заслонка дозатор открывается за счет специального механизма путём поворота штурвала. Нория НПЗ-50 подает материал на машину предварительной очистки МПР-50С. Машина отделяет из вороха лёгкие, крупные, мелкие примеси и направляет их в бункер «мёртвых» отходов, на котором и установлена машина. Предварительно очищенное зерно, сходящее с решётной приставки РП-50, направляется в промежуточную норию 2НПЗ-20, которая подает обрабатываемый материал на две машины первичной очистки ОЗС-50. На этих машинах зерно очищается от оставшихся лёгких, мелких, крупных примесей и мелкого щуплого зерна. Запылённый воздух из аспирационных каналов зерноочистительных машин по воздуховодам аспирационной системы поступает в циклоны, очищается от пыли и выбрасывается в окружающую среду. Отходы и фуражное зерно собираются в соответствующие секции бункера.

Очищенное зерно с двух машин далее норией НПЗ-50, установленной в секции фуражных отходов, подается на триерные блоки БТЦ-700, где происходит очистка от длинных и коротких примесей. При отсутствии в исходном материале овсюга и карлыка, зерно, минуя триера, поступает в бункер продовольственного зерна. После очистки зерна на триерах качество его соответствует нормам на продовольственное зерно. Дальнейшая очистка и сортирование происходит на пневмосортировальном столе МОС-9Н, обеспечивающего получение семян посевного стандарта. Бункер, на котором установлен пневмосортировальный стол, разделен перегородкой на секции с возможностью раздельного сбора получаемых фракций. Пневмостол МОС-9Н обеспечен бункером с дозирующей заслонкой. При работе системы дозирования самотечная труба к машине всегда наполнена зерном, а излишки зерна убираются по зерносливу. Это стабилизирует работу стола. Настройка пневмостола требует особых навыков машиниста-оператора. В зависимости от качества зерна, поступающего на сортировку, а также вида культуры, требуется обязательная корректировка рабочего процесса. Сортирование зерна позволяет получить семенной материал высших категорий качества. Продовольственное зерно и семена
отгружаются в автотранспорт и отправляются в зернохранилище. Зерноочистительная линия позволяет работать и по другим технологическим схемам, обеспечивающих стратегический манёвр во время уборочного периода.

3.2 Послеуборочная обработка зерна в ЗАО «Иртышское»
Начало уборки зерновых в хозяйстве начинают с озимой ржи в середине августа прямым или раздельным комбайнированием. С поля обмолоченное зерно из бункера поступает в кузова грузовых самосвальных автомобилей имеющиеся в хозяйстве. Автомобили везут зерно на весовую тока.
Рис 3.3 План тока
Там машину взвешивает весовщик и заносит в "Реестр приема продукции весовщика" массу зерна, поступающую от каждой машины. Зерно высыпают в бурты на асфальтированные площадки открытого хранения на территории тока. Зерно после комбайнов обрабатывают зерноочистительной машиной ОВП-20А, которая очищает и частично сортирует зерно в соответствии с
нормами, предъявляемыми к продовольственному зерну. Зерновой материал, поданный в приёмную камеру загрузочным транспортёром, последовательно обрабатывается в аспирационных каналах воздушноочистительной части и на решётах, затем шнеком направляется в овсюжный триер, а из него в кукольный триер. Очищенное зерно ссыпается на отгрузочный транспортёр, лёгкие отходы собирают в мешки, остальные падают на землю. Для получения семян зерно дополнительно обрабатывают на комбинированной зерноочистительно-сортировальной машине ОС-4,5А. Такая обработка зерна не дает ему греться в буртах.
После этого зерно обрабатывается по схеме изображённой на рис. 3.4.

Рис. 3.4 – Технологическая схема
Из завальной ямы агрегата зерно по приёмной нории подается на машину предварительной очистки МПО-50. Машина очищает зерно от крупных органических и минеральных примесей (крупных остатков соломы, комков земли).

Рис. 3.5 - Технологический процесс предварительной очистки зерна в  МПО-50.
После неё зерно попадает в бункер отходов и в бункер чистого зерна.
Очищенное зерно по промежуточной нории подается в сепаратор БИС-100 и очищается от длинных и коротких примесей. Очищенное зерно после направляется в бункер фуража или очищенного зерна. Далее зерно по нории загрузки сушилки направляется в сушилку СЗ-16 где сушится. Из сушилки уже сухое зерно по винтовому конвейеру подаётся в норию разгрузки сушилки откуда по верхнему скребковому транспортёру в силоса для хранения зерна, а от туда по нижнему скребковому транспортёру снова в норию разгрузки сушилки и уже минуя силоса сразу в погрузочный бункер. Если зерно сухое то в процессе прохода зерном технологической линии, сразу после сепаратора БИС – 100 по нориям уходит в силоса для хранения зерна или сразу в погрузочный бункер. После сушки и очистки зерно засыпается буртом в зернохранилища напольного типа которые имеются на территории тока. В хозяйстве имеется девять зернохранилищ.
В начале мая зерно опять очищают, т.е. приготавливают к посевным работам и протравливают.

3.3 Расчет зерноочистительно – сушильного оборудования
Агрегаты и комплексы выпускаемые в нашей стране имеют равную производительность, рассчитаны на разную уборочную влажность зерна. Важно правильно подобрать машины. Агрегаты и комплексы для хозяйства, исходя из хозяйственной целесообразности и экономической эффективности.
В районе ЗАО «Иртышское» влажность зерна во время уборки превышает 16% и достигает 22%, поэтому будем подбирать очистительно – сушильный комплекс. Следует учитывать не только сложившиеся в хозяйстве конкретные условия (валовой сбор зерновых, продолжительность уборки, состояние дорог и т. д.), но и перспективы развития. В пунктах обработки продовольственного зерна резервируется возможность их развития и сооружения при необходимости семяочистительного отделения.
Практически всё намолачиваемое комбайнами зерно должно пройти обработку на зерноочистительно-сушильной линии.

Рассчитывается валовой сбор зерна в хозяйстве.
Qпл=Σqi ∙ Si (3.1)
где : Qпл- плановый валовой сбор зерна, т ;
qi-плановая урожайность i-ой культуры, т/га ;
Si-посевная площадь i-ой культуры, га ;
n-число культур.
При очистке различных культур производительность зерноочистительных машин различна.
Количества зерна обрабатываемого на зерноочистительном агрегате определяем с учётом обрабатываемой культуры и физико-мезанических свойств зерна.
Qpo=ΣQплi∙ (100-Woi)/ (100-Wi) ∙φoi/ φi∙Ко[1-0,05( Wi-16)] ∙ [1-0,02(90- φi] (3.2)
где: Qpo-расчётная сезонная нагрузка на очистительный пункт, т:
Qплi-плановый валовой сбор зерна i-ой культуры;
Woi , φoi-базисная влажность и чистота зерна i-ой культуры;
Wi , φi-средняя фактическая влажность и чистота зерна i-ой культуры,%;
Ко – коэффициент эквивалентности, для пшеницы Ко=1 ; для ячменя Ко =0,8 ;
Определяем среднедневное поступление зерна :
Qд= Qpo/τ (3.3)

где: Qд-среднедневное поступление зерна, т/день;
τ-продолжительность уборки , дней;
Максимальное суточное поступление зерна для увлажнённых районов.
Qд max=(2.2-3.2)Qд (3.4)
Принимаем Qд max=2,2 Qд
Расчётная часовая производительность линии принимается равной:
Пр (3.5)
где : Пр- расчётная производительность, т/ч;
Т-продолжительность работы линии за сутки ,ч;
Ксм- коэффициент использования времени смены;
Для расчёта принимаем : Т=18ч, Ксм=0,85.

Сезонную расчётную нагрузку на сушильное отделение комплекса определяем используя формулу (3.6):
где: Qрс-расчётная сезонная нагрузка на сушильное отделение ,т;
Qпл i- плановый валовой сбор зерна i-ой культуры,т;
Woi , φoi-базисная влажность и чистота зерна i-ой культуры;
Wi , φi-средняя фактическая влажность и чистота зерна i-ой культуры, поступающего на сушку ,%;
Кw- переводной коэффициент , учитывающий величину снижения влажности при сушке [20, стр.23,24];
Кэ- коэффициент эквивалентности [7];
Кс - коэффициент, учитывающий режим сушки (семенной, продовольственный), для повседневной сушки Кс=1.
Далее определяется расчетная часовая производительность сушильного отделения по формулам (3.3), (3.4), (3,5). Найденную величину часовой производительности сушильного отделения сопоставляем с паспортной производительностью сушильного отделения комплекса, выбранного по расчёту производительности зерноочистительных машин.
Проведем по выше описанным формулам расчет для ЗАО «Иртышское».
Подберем зерноочистительно-сушильный комплекс для структуры пашни и выращиваемых зерновых культур 2010 года.
Хозяйство в 2010 году планирует вырастить: яровую пшеницу на площади 908 га и озимую рожь - 808 га, (плановая урожайность 1,14 т/га и 0,81 т/га соответственно). Средняя влажность пшеницы при уборке составляет - 18%, ржи - 22%. Чистота бункерного зерна пшеницы - 88%, ржи - 14%. Базисная чистота пшеницы 98%, ржи 96%. Часть урожая предназначена на фураж, часть на семена. Машина предварительной очистки снижает засоренность зернового материала на 4%.
Используя формулу (3.1) определим плановый валовой сбор зерна:
Qпл=1,14 ∙ 908+0,81∙808=1689,6 т.
По формуле (3.2) определим рассчетную сезонную нагрузку на очистительный пункт:
Qро = 14945,5 ∙ 100-14 ∙ 98 ∙ 1 =25134,8 т.
100-21 88 1[1-0,05(21-16)] ∙ [1-0,02(90–88)]

Qро=908∙1,14∙100-14 ∙ 98 ∙ 1 +
100-18 88 1[1-0,05(18-16)] ∙ [1-0,02(90-88)]

+ 808∙0,81∙100-14 ∙ 96 ∙ 1 =
100-22 86 0,8[1-0,05(22-16)] ∙ [1-0,02(90-86)]

= 310,68 + 39,95 = 350,63 т.

Расчитываем среднедневное поступление зерна по формуле (3.3):
Qd=350,63 =12,52 т
Находим максимальное суточное поступление зерна по формуле (3.4):
Qdmax=2,2∙12,52=27,54m.
Определяем расчетную часовую производительность линии по формуле (3.5):
Пр= 27,54 = 1,8m/ч.
18∙0,85
Для полученной часовой производительности необходим зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС - 10Ш с производительностью на очистке 10 т/ч, на сушке 8 т/ч.
Расчетную сезонную нагрузку на сушку определяем используя формулы (3.6), (3.3), (3.4) и (3.5):
Qр.с=908∙1,14∙100-14∙98∙0,54+808∙0,81∙100-14 ∙ 86 ∙ 0,8 = 1133,41 т.
100-18 92 1∙1 100-18 90 1∙1
Qd=1133,41 =40,47 т. Qdmax=2,240,47=89,03 т.
Пр= 89,03 =5,81 т/ч
18∙0,85
На основании выполненных расчетов зерноочистительно-сушительного оборудования, можно сделать вывод.

3.4 Вывод по разделу
Для получаемого в хозяйстве объема зерна, для его обработки необходим, сушильный комплекс производительностью 20 m/ч, комплекс очистки – 90 m/ч. Имеющиеся агрегаты не соответствуют технологическим мощностям, для обработке всего объема зерна за 28 дней уборки зерновых культур. Что ведет к повышению себестоимости зерна по хозяйству. Кроме этого имеющаяся машина предварительной очистки МПО – 50 имеет производительность 50 т/ч, а машина первичной отчистки БИС – 100
производительность 100 т/ч. Это является не рациональным, так как машина БИС – 100 работает с недогрузкой. Для увеличения загрузки БИС – 100 целесообразно увеличить производительность машины предварительной очистки. Это можно сделать если провести модернизацию машины предварительной обработки зерна МПО-50 входящую в технологическую линию. Конструкторская разработка повышающая производительность МПО-50 описана в четвертом разделе дипломного проекта.

 4.1 Описание реконструкций МПО - 50

   Особенностью послеуборочной обработки зерна в настоящее время состоит в том, что зерноочистительные машины работают в поточных линиях – агрегатах и комплексах. Поэтому надёжность машин в условиях индустриальной техники должна быть достаточно высокой, так как технические неисправности одной из машин приводят к нарушению работоспособности всей линии, а искажения кинематических и технологических параметров отдельных рабочих органов сказываются на качественные показатели работы всей линии.

   В машине предварительной очистки зерна  МПО - 50 при эксплуатации не обеспечивается равномерное поддерживание сетчатого транспортёра из-за неравного по качеству очистки и сушки зерна. Вследствие этого сетчатый транспортёр часто выходит из строя, рвётся. В стандартной машине это явление устранить довольно тяжёло.  

Цель модернизации машины - повышение долговечности сетчатого транспортёра и увеличение производительности. В предлагаемой конструкции  увеличили площадь сетчатого транспортёра, а также увеличили количество поддерживающих валов, что значительно снижает инерционные нагрузки, нагружающие сетчатый транспортёр. Это позволяет увеличить его надежность и долговечность.

   В инструкциях по эксплуатации сетчатых зерноочистительных машин в разделе возможные неисправности на первом месте значится – большая засорённость выходного материала. Предлагаются и методы борьбы с этой технической неисправностью машин, которая заключается в проверке состояния рабочей площади сетки.

В действительности сетка подвержена не только кинематическому изгибу, но и деформации в результате потери упругой устойчивости. Это приводит к увеличению динамических нагрузок и вибрации  самой машины.

Для устойчивости кинематических параметров требуется уменьшить деформацию сетчатого транспортёра в процессе работы машины. Это условие будет выполнено, если увеличить количество поддерживающих валов сетчатого транспортёра, чтоб рабочая площадь сетчатого транспортёра поддерживалась равномерно, а для увеличения производительности мы увеличим рабочую площадь самого сетчатого транспортёра.

4.2 Расчет сварочного шва

   Сварное соединение - неразъемное соединение, выполненное сваркой. Сварное соединение (рис. 1.1) включает три образующиеся в результате сварки характерные зоны металла в изделии: зону сварного шва 1, зону сплавления 2, зону термического влияния 3, а также часть основного металла 4, прилегающую к зоне термического влияния.

Рис - 4.1 Сварное соединение

    Прочность сварных соединений - это свойство, не разрушаясь, воспринимать определенные нагрузки в тех или иных заданных условиях. При этом учитывают как рабочие, так и предельные нагрузки. Под рабочими нагрузками понимают суммарные напряжения, возникающие от собственного веса, внешних нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации, и собственных напряжений, создающихся при сварке, сборке и т.д.

   Предельными считаются нагрузки, когда наступает текучесть в основном сечении, возникшая под действием статических, повторно-переменных и динамических сил.
При этом возникают максимально допустимые повреждения или деформации, за которыми следует потеря эксплуатационной способности конструкции.
При расчете несущей способности сварочного шва ориентируются на допустимое напряжение в наиболее опасном сечении элемента «s» и допустимое напряжение, составляющее некоторую часть от предела текучести «нвэ». При этом обязательно должно выдерживаться соотношение: HSЭ i s. При таком соотношении элемент конструкции удовлетворяет требованиям прочности. Для большей уверенности применяют коэффициент запаса прочности «п», который гарантирует не наступление текучести и для низкоуглеродистых сталей лежит в пределах 1,35 - 1,50, a HSЭ = 160 Мпа..............................