Stroj za namatanje plastične folije ili cijevi za navodnjavanje

Транскрипт

1 Stroj za namatanje plastične folije ili cijevi za navodnjavanje Begović, Nezir Undergraduate thesis / 09 Degree Grantor / Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture / Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje Permanent link / Trajna poveznica: Rights / Prava: In copyright Download date / Datum preuzimanja: 0--0 Repository / Repozitorij: Repository of Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture University of Zagreb

2 SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE ZAVRŠNI RAD Zagreb, 09.

3 SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE STROJ ZA NAMATANJE PLASTIČNE FOLIJE ILI CIJEVI ZA NAVODNJAVANJE Mentor: prof. dr. sc. Neven Pavković, dipl. ing. Student: Zagreb, 09.

4 Izjavljujem da sam ovaj rad izradio samostalno koristeći stečena znanja tijekom studija i navedenu literaturu. Zahvaljujem se mentoru prof.dr.sc. Nevenu Pavkoviću, dipl.ing.stroj. na stručnim savjetima i pomoći tijekom izrade ovog rada. Fakultet strojarstva i brodogradnje

5

6 SADRŽAJ. Uvod.... Mulch folije Traktor Traktorski priključak Izlazno vratilo traktora Analiza tržišta Messis TRM, TRM i TRMM ASP model MFR Km (Kennco Manufacturing) jednoredni podizač mulch folije Km (Kennco Manufacturing) dvoredni podizač mulch folije Patenti Patent broj US B Patent broj US 7967 A Koncipiranje Funkcijska struktura Morfološka matrica Koncepti Koncept Koncept Koncept Vrednovanje koncepata Proračun Odabir hidromotora i hidrauličkog cilindra Proračun zavara Proračun kutnog zavara kod trospojne veze Kutni zavar kod upravljačkog postolja Proračun ležaja ZAKLJUČAK... 3 LITERATURA PRILOZI Fakultet strojarstva i brodogradnje I

7 POPIS SLIKA Slika Mulch folija []... Slika Postavljena mulch folija []... 3 Slika 3 Traktor [3]... Slika Trospojna veza na traktoru []... 5 Slika 5 Trospojna veza []... 6 Slika 6 Kardansko vratilo [5]... 7 Slika 7 Messis TRM [6]... 8 Slika 8 Model MFR [7]... 0 Slika 9 Km jednoredni [8]... Slika 0 Km dvoredni [8]... Slika Slika patenta odozgora [9]... Slika Slika patenta od ispod [9]... 3 Slika 3 Način namatanja folije [9]... 3 Slika Slika patenta s boka [0]... 5 Slika 5 Slika patenta odozgora [0]... 6 Slika 6 Slika patenta od iza[0]... 7 Slika 7 Funkcijska struktura... 8 Slika 8 Koncept... Slika 9 Koncept... Slika 0 Koncept Slika Mjere kod kraka konusa... 6 Slika Kutni zavar na trospojnoj vezi... 7 Slika 3 Kutni zavar kod upravljačkog postolja... 8 Fakultet strojarstva i brodogradnje II

8 POPIS TABLICA Tablica Boje Mulch folije... 3 Tablica Komponente i dimenzije trospojne veze... 6 Tablica 3 Karakteristike Messis modela... 9 Tablica Karakteristike MFR... 0 Tablica 5 Morfološka matrica... 0 Tablica 6 Vrednovanje koncepata... Tablica 7 Dimenzije ležaja Tablica 8 Karakteristike ležaja... 3 Fakultet strojarstva i brodogradnje III

9 POPIS TEHNIČKE DOKUMENTACIJE. NB Stroj za sakupljanje mulch folije. NB-09-9 Nosiva konstrukcija 3. NB-09-0 Prednji poprečni nosač. NB-09- Graničnik za hidraulički cilindar 5. NB Sklop kraka konusa 6. NB-09-0 Uzdužni nosač konusa 7. NB-09- Kućište motora 8. NB-09-7 Držač nogice 9. NB-09-3 Sklop podizača folije 0. NB-09-3 Vrh nosača podizača folije. NB Podizač folije. NB-09- Sklop diska 3. NB Nosač diska. NB Disk 5. NB-09-0 Kotač 6. NB-09- Osovinica 7. NB-09-5 Sklop upravljačkog postolja 8. NB Sklop lijevog konusa 9. NB-09-6 Klizač Fakultet strojarstva i brodogradnje IV

10 POPIS OZNAKA v [km/h, m/s]-brzina traktora n [s - ]-brzina vrtnje motora r [mm]-najmanji mogući promjer konusa F tr [N]-sila trenja kraka µ [-]-koeficijent trenja l [mm]-potrebna duljina svornjaka m uk [kg]-ukupna masa Q uk [N]-ukupna težina g [m/s ]-gravitacija L [mm]-krak sile od ukupne težine M s [Nmm]-moment savijanja I z [mm ]-osni moment inercije presjeka zavara oko težišne osi presjeka W z [mm 3 ]-osni moment otpora presjeka zavara σ s [N/mm ]-najveće normalno naprezanje τ [N/mm ]-smično naprezanje A [mm ]-površina presjeka zavara σ red [N/mm ]-reducirano naprezanje m č [kg]-maksimalna masa čovjeka Q č [N]-maksimalna težina čovjeka L [mm]-najveći krak sile težine čovjeka C 0 [KN]-statička nosivost ležaja C [KN]-dinamička nosicost ležaja F r [N]-sila u radijalnom smjeru X [-]-dinamički radijalni faktor ležaja Y [-]-dinamički aksijalni faktor ležaja Fakultet strojarstva i brodogradnje V

11 P r [KN]-ekvivalentno dinamičko radijalno opterećenje n m [min - ]-brzina vrtnje ležaja ε [-]-eksponent vijeka trajanja Fakultet strojarstva i brodogradnje VI

12 SAŽETAK Tema mog završnog rada je "Stroj za namatanje plastične folije ili cijevi za navodnjavanje". Tema je obrađena od ideje do tehničke dokumentacije, odnosno, završni rad sadrži analizu tržišta, potrebe kupaca, funkcijsku strukturu proizvoda, morfološku matricu proizvoda, moguća riješenja (koncepte) od kojih je vrednovanjem po pretpostavljenim najvažnijim karakteristikama za ovaj uređaj odabran najbolji koncept, koji je potom u potpunosti razrađen. Za razrađeni koncept izrađen je 3D model i tehnička dokumentacija u predviđenom opsegu. Ključne riječi: stroj za namatanje mulch folije, traktor, trospojna veza Fakultet strojarstva i brodogradnje VII

13 SUMMARY Theme of my final work is Winding machine for plastic foil and irrigation pipes. Topic was researched from the idea to the technical documentation, regarding, the final work contains analysis of market, customer needs, functional product structure, the morfological matrix of product, possible solutions (concepts) from which has been selected the best concept by evaluating the most important caracteristics for this device, which was then completely worked out. For developed concept was created the 3D model and technical documentation in foreseen scope. Key words: mulch foil retriever, tractor, 3 point hitch attachment Fakultet strojarstva i brodogradnje VIII

14 . Uvod Snaga i rad su poznati čovjeku još od davnina. Prije nego što je čovjek kao znanstvenik pristupio proučavanju elemenata za iskoristivost, postojala je potreba za iskoristivom snagom, a u početku samo ljudskom ili onom životinjskom. U mnogim plemenima i narodima civilizacija se počela razvijati od poljoprivrede. Čovjek je kao pojedinac svojim znanjem i mogućnostima težio ka olakšanju života i prehranjivanju obitelji. Kroz povijest se krenulo sa razvijanjem mehaničkih alata i oruđa kako bi čovjeku olakšale rad u polju. Kako smo se razvijali tako se razvijalo i dorađivalo mnogo strojeva koji su olakšavali čovjeku prehranjivanje obitelji i društva. Kroz godine su se pojavile mnoge želje za razvitkom alata i strojeva, a kako vrijeme prolazi potrebe ni u ovo moderno doba ne jenjavaju. Snaga tržišta, a i potrebe na ovom dijelu gospodarstva su se pokazale iznimno visoke i unosne. Ovaj rad stoga je posvećen takvim strojevima, konkretno stroju za sakupljanje (namatanje) plastične folije. U sklopu ovog završnog rada pokušano je na najbolji mogući naćin razraditi temu i prikazati rješenje za potrebe običnog čovjeka. Uz analizu tržišta i potreba kupaca prikazani su i idejni koncepti od kojih je odabran najbolji te je detaljno razrađen. Napravljen je i računalni 3D model te tehnička dokumentacija. Ovakav stroj sigurno jako puno pomaže u svakodnevnim poslovima poljoprivrednika i u masovnoj proizvodnji povrća. Na koncu je i glavna zadaća ubrzati, olakšati i zadovoljiti proizvodnju i potrošnju. Fakultet strojarstva i brodogradnje

15 . Mulch folije Mulch folije su višeslojne folije koje se upotrebljavaju kao zaštita za tlo i za sprječavanje rasta korova. Također spriječavaju isparavanje vode prilikom navodnjavanja te ujedno stabiliziraju tlo. Prednosti mulch folija: Ranija berba - mulch folije povećavaju temperaturu u podnožju biljke, što potiče brži razvoj usjeva i raniju berbu, Smanjeno isparavanje - gubitak vode iz tla ispod mulch folije je znatno smanjen - kao rezultat smanjuje se učestalost navodnjavanja, Smanjeno "curenje" gnojiva - osigurava optimalnu upotrebu gnojiva, bez nepotrebnog bacanja, Smanjeno sažimanje tla - tlo ispod mulch folije ostaje rahlo i dobro prozračeno, Čišći plodovi - mulch folija štiti biljke od prskanja zemlje uslijed kiše i slično što rezultira čistim plodovima, Kontrola rasta korova - mulch folija blokira fotosintezu svjetlosti - korov ne može preživjeti u tim uvjetima. Slika Mulch folija [] Fakultet strojarstva i brodogradnje

16 Tablica Boje Mulch folije Slika Postavljena mulch folija [] Fakultet strojarstva i brodogradnje 3

17 3. Traktor Traktor je motorno vozilo konstruirano da vuče, potiskuje ili nosi izmjenjiva oruđa. Traktori predstavljaju univerzalne uređaje na koje se mogu priključiti različiti strojevi posebne namjene, kao što su plugovi, drljače, cisterne za navodnjavanje i sl. Dijele se po njihovoj veličini i snazi. Najjači modeli dostižu oko 600 konjskih snaga. Osim za rad na polju, moderni traktori se koriste i za transport. Pri tome dostižu brzine i do 60 km/h, a postoje modeli čija je maksimalna brzina čak 80 km/h. Brzina traktora je ograničena njegovom konstrukcijom, velikim masama i kotačima (moguća izvedba s gusjenicama) kao i prije svega nedostatkom amortizera na zadnjoj osovini. Poznati prozvođači traktora su: Fendt, John Deere, Claas, Steyr, NewHolland, Zetor, Massey Ferguson, IMT, Case, Ursus, IHC, Hürlimann, MAN, Deutz-Fahr, itd.. Slika 3 Traktor [3] Fakultet strojarstva i brodogradnje

18 3.. Traktorski priključak Da bi traktorski priključci mogli koristiti snagu traktora, potrebno je povezati radni nastavak s traktorom. Traktori na stražnjem mostu imaju hidrauliku koja služi reguliranju položaja priključaka. Priključci se priključuju na traktor u tri točke pomoću klinova (trospojna veza). Sustav za spajanje je standardiziran prema ISO 730- normi. Prva točka, gdje dolazi tzv. poteznica, predstavlja zapravo polugu s navojem za reguliranje nagibnog kuta samog priključka. Visina priključka poteznice, od tla je od 900 do 000 mm. Preostale dvije točke priključka su zapravo dvije zadnje grede na traktoru koje služe za podizanje i spuštanje priključka. To se ostvaruje pomoću hidraulike. Raspon zadnjih priključnih greda (ruku) varira od 500 do 800 mm. Na kraju svake ruke nalazi se provrt kroz koji se pomoću klina osigurava veza. Slika Trospojna veza na traktoru [] Fakultet strojarstva i brodogradnje 5

19 Slika 5 Trospojna veza [] Gornja veza (poteznica) Donja veza (donja poluga) 3 Gornja pričvrsna točka Donja pričvrsna točka 5 Veza poteznice i traktora 6 Veza poluge i traktora 7 Svornjak poteznice 8 Svornjak poluge 9 Veza poteznice i traktora 0 Osigurač svornjaka Navojna vretena za regulaciju visine ruke Nosač 3 Visina nosača 60±.5 mm Visina donjih pričvrsnih točaka max 30 mm 5 Podešavanje donjih pričvrsnih točaka min 00 mm 6 Razmak donjih upornih točaka 85±.5 mm 7 Udaljenost provrta osigurača min 9 mm 8 Hod donjih pričvrsnih točaka max 650 mm 9 Transportna visina min 950 mm 0 Slobodni prostor između donjih pričvrsnih točaka i tla min 00 mm Tablica Komponente i dimenzije trospojne veze Fakultet strojarstva i brodogradnje 6

20 3.. Izlazno vratilo traktora Prijenos snage i momenta s traktora na priključke se ostvaruje pomoću zglobnog vratila (kardana), koje pak pogoni traktor na način da se priključuje na izlazno vratilo traktora. Uobičajeno je da se priključno vratilo nalazi na stražnjem dijelu traktora, ali postoje traktori koji imaju priključno vratilo smješteno na prednjoj ili na obje strane. Kod priključnog vratila potrebno je znati njegov broj okretaja u minuti (rpm) i smjer rotacije radi odabira kompatibilnih priključaka. Najveći broj priključaka radi na 50 okretaja u minuti, a traktor je obično podešen tako da se 50 o/min postiže na 75% nominalne turaže motora traktora. Prema tome, ako je npr. nominalna turaža traktora 500 o/min, na priključnom vratilu bit će 50 o/min pri broju okretaja motora od 875 o/min. Dimenzije priključnih vratila su, također, standardizirane. Vanjski promjer iznosi 3,9 mm. Visina izlaznog vratila na traktoru varira od modela do modela i kreće se u granicama od 50 do 875 mm. Dimenzije izlaznih vratila su standardizirane po ISO normi. Slika 6 Kardansko vratilo [5] Fakultet strojarstva i brodogradnje 7

21 . Analiza tržišta.. Messis TRM, TRM i TRMM Tehničke karakteristike i oprema: Sakupljač (podizač) folije, cijevi za navodnjavanje i traka za navodnjavanje kap na kap je traktorski priključni uređaj za čišćenje njive na kraju sezone gajenja povrća. Namijenjen je za podizanje plastične folije ili namatanje cijevi za navodnjavanje ili namatanje traka sistema navodnjavanja kap na kap, odnosno njihovo motanje na konusne valjke (cijevi ili trake, ukoliko nisu oštećene,mogu se koristiti u sljedećoj sezoni). Formiran je od jedne grupe valjka sa dva konusa (model TRM) pokretanih hidromotorom ili dvije grupe valjaka sa po dva konusa (model TRM) pokretanih neovisnim hidromotorima. Hidrauličnim cilindrima odvaja se vanjski konus za ispust skupljene folije, cijevi ili traka. Rukovatelj kontrolira brzinu namatanja i mijenja brzinu u odnosu na količinu namotanog. Slika 7 Messis TRM [6] Fakultet strojarstva i brodogradnje 8

22 MODEL Minimalna snaga traktora KS Širina u transportu cm Radna širina cm TRM TRM TRMM Tablica 3 Karakteristike Messis modela.. ASP model MFR Namjena stroja: u jednom prohodu podiže i sakuplja mulch ( i bilo koje druge vrste folije ) foliju kao i sustav navodnjavanja kap na kap Osnovne značajke: regulacija brzine namatanja folije ručno upravljanim hidrauličnim komandama hidraulično otvaranje konusnih plazmi istovremeno prikupljanje folije i sustava navodnjavanja kap na kap rad na stroju zahtjeva samo dva radnika pouzdanost u radu jednostavno rukovanje visok učinak Princip rada: Crtala režu zemlju i oslobađaju foliju radi lakšeg izvlačenja folije. Rala za podizanje folije podrezuju i podižu mulch foliju. Folija se namotava na prizme pogonjene hidromotorom. Nakon što se prizme zapune folijom, lako se isprazne pokretanjem hidrauličnog cilindra. Fakultet strojarstva i brodogradnje 9

23 Slika 8 Model MFR [7] Model Tip stroja Broj redova Radni zahvat mm Min potrebna snaga KS MFR Nošeni < Tablica Karakteristike MFR.3. Km (Kennco Manufacturing) jednoredni podizač mulch folije Ovaj stroj za prikupljaje plastične mulch folije omogučiti će vam da podignete, pokupite i odbacite svu plastičnu foliju sa samo dvoje ljudi, ali s jednim strojem, u jednom prolazu. Karakteristike: stožci od nehrđajućeg čelika osiguravaju trajnost i sprječavaju prijanjanje plastike može držati do 830 metara plastične mulch folije lako i jednostavno odbacuje namotanu hrpu folije podesivi plug i kotačići za rad u bilo kojem okruženju hidraulični regulatori brzine i upravljanja podiže i vuće traku za navodnjavanje kap na kap Fakultet strojarstva i brodogradnje 0

24 Slika 9 Km jednoredni [8].. Km (Kennco Manufacturing) dvoredni podizač mulch folije Ovaj stroj omogučuje prikupljanje dva reda mulch folije odjednom, u jednom prolazu i također uz pomoć dva čovjeka. Karakteristike: veći stožci od nehrđajućeg čelika za trajnost može držati do 3660 metara plastične mulch folije lako i jednostavno odbacuje namotanu hrpu folije podesivi plug i kotačići za rad u bilo kojem okruženju hidraulički regulatori brzine i upravljanja podže i vuće traku za navodnjavaje kap na kap Slika 0 Km dvoredni [8] Fakultet strojarstva i brodogradnje

25 5. Patenti 5.. Patent broj US B Izumitelj: Antonio Roberto Rocca Datum objave patenta: Slika Slika patenta odozgora [9] Fakultet strojarstva i brodogradnje

26 Slika Slika patenta od ispod [9] Slika 3 Način namatanja folije [9] Fakultet strojarstva i brodogradnje 3

27 Ovaj stroj sastoji se od para diskova na prednjem kraju koji mogu rezati kroz zemlju i biljnu materiju, kao što je korijenje. Par podesivih, uglavnom horizontalnih lopatica(noževa) postavljenih na stražnjoj strani diskova, također režu u zemlju i ispod plastične folije ugrađene u zemlju. Pozicija diskova je podesiva kako bi se prilagodili različitoj širini reda. Mulch folija se valja na par poravnatih rotirajućih stožaca postavljenih na stražnjem dijelu stroja na paru uzdužnih krakova. Operater stoji na platformi i kontrolira brzinu rotacije stožaca kako bi bio razmjeran brzini pogonskog vozila i brzini kojom se folija izvlači. Jednom kada su valjci puni, svaki krak koji obuhvaća jedan od odgovarajućih stožaca se pomiće prema van i stošci se odvajaju oko središnje točke, čime omotana mulch folija pada na pod za odlaganje. Problem koji je prisutan je da plastični mulch zadržava puno tla, korijena, otpada i slično. Poželjno je smanjiti količinu zemlje koja je uklonjena tijekom sakupljanja plastične mulch folije, kako bi se smanjila količina hranjivih tvari uklonjenih iz tla. Zemlja koja je pričvršćena na uklonjeni mulch također dodaje na težinu snopa za odlaganje. Nadalje, kapacitet valjaka za hvatanje plastične mulch folije je smanjen, jer pričvršćena zemlja zauzima dio volumena. To utječe na učinkovitost, jer se mora više puta zaustaviti da bi se valjci ispraznili nego što bi to inače bilo potrebno. Zato imamo transportnu traku koja vibrira kako bi otklonila zemlju, kamenje i druge ostatke pričvršćene na mulch foliju. Fakultet strojarstva i brodogradnje

28 5.. Patent broj US 7967 A Izumitelj: Ralph W. Chrysler Datum objave patenta: Slika Slika patenta s boka [0] Fakultet strojarstva i brodogradnje 5

29 Slika 5 Slika patenta odozgora [0] Fakultet strojarstva i brodogradnje 6

30 Slika 6 Slika patenta od iza[0] Ovaj stroj radi na istom principu kao i prvi, samo što na kraju nema stošce za namotavanje mulch folije, te naravno onda nije ni potrebna platforma za kontrolu brzine vrtnje stožaca. Fakultet strojarstva i brodogradnje 7

31 6. Koncipiranje Koncipiranje je sastavni dio razvoja proizvoda i počinje nakon što smo pregledali postojeće koncepte stroja i tržište sličnih proizvoda. Najprije se izradi funkcijska struktura i morfološka matrica, a zatim slijede naši vlastiti koncepti na temelju kojih ćemo vrednovanjem odabrati onaj najbolji te ga potom detaljno razraditi. 6.. Funkcijska struktura Slika 7 Funkcijska struktura Fakultet strojarstva i brodogradnje 8

32 6.. Morfološka matrica Prihvat uređaja omogućiti Trospospojna veza Uređaj pričvrstiti Osigurač Svornjak Vijak Pozicioniranj e uređaja omogućiti Hidraulika Snaga traktora Prihvat energije omogućiti Vratilo Hidraulički priključak Električni priključak Energiju voditi Kardansko vratilo Hidrauličke cijevi Električni vodovi Fakultet strojarstva i brodogradnje 9

33 Mulch foliju od tla odvojiti Diskovi Lopatice Mulch foliju na konuse postaviti Ručno Brzinu vrtnje stožaca regulirati Kontrolna ploča Energiju za okretanje konusa proizvesti Elektromotor Hidromotor Energiju sa motora na konuse prenijeti Zupčanici Remenice Vratilo Spojka Tablica 5 Morfološka matrica Fakultet strojarstva i brodogradnje 0

34 6.3. Koncepti Koncept Slika 8 Koncept -Remenski prijenos -Konus 3-Vijak -Elektromotor 5-Vodilica 6-Hidraulički cilindar 7-Nosiva konstukcija od kvadratnih šupljih profila 8-Trospojna točka Fakultet strojarstva i brodogradnje

35 Koncept sastoji se od nosive konstrukcije od kvadratnih šupljih profila zavarenih na krajevima, vodilice koje omogućuju pravocrtno gibanje za razdvajanje konusa nakon namatanje mulch folije. To gibanje se ostvaruje pomoću hidrauličkog cilindra koji je spojen na nosivu konstrukciju, te na drugon kraju za krak konusa kojeg gura i otvara konuse. Rotacijsko gibanje konusa se ostvaruje pomoću elektromotora koji zatim pogoni remenski prijenos sa vise različitih promjera remenica radi kontrole brzine vrtnje konusa Koncept -Nosiva konstrukcija -Trospojna točka 3-Hidromotor -Konus 5-Hidraulički cilindar 6-Svornjak Slika 9 Koncept Fakultet strojarstva i brodogradnje

36 Koncept sastoji se od nosive konstrukcije sa zavarenim kvadratnim šupljim profilima, ima dva para konusa što omogućuje istovremeno namatanje dva reda mulch folije što povećava brzinu i smanjuje vremenski opseg posla. Konusi se rastvaraju pomoću dva hidraulička cilindra te se okreću oko svornjaka 6, a konusi se vrte pomoću hidraulička motora Koncept 3 Slika 0 Koncept 3 -Trospojna veza -Nosiva konstrukcija 3-Upravljačko postolje -Disk za rezanje zemlje i oslobađanje mulch folije od iste 5-Ploča za podizanje mulch folije 6-Svornjak Fakultet strojarstva i brodogradnje 3

37 7-Hidraulički cilindar 8-Hidromotor 9-Konus Koncept 3 se također sastoji od nosive konstrukcije na koju su pomoću svornjaka pričvršćeni dva kraka konusa koji uz uporabu dvostranog hidrauličkog cilindra rotaciono razdvajaju konuse radi uklanjanja namotane mulch folije. Krakove od titraja i gibanja u smjeru gore-dolje spriječava nosiva konstrukcija. Konusi se također vrte pomoću hidromotora. Na nosivu konstrukciju su ovdje još pričvršćeni disk koji služi za rezanje zemlje i odvajanje mulch folije od iste te ploča koja ju podiže i lagano usmjerava prema konusima na kojima se dalje namata. Ovaj koncept se razrađuje detaljnije jer je odabran kao najbolji Vrednovanje koncepata Da bi odabrali najbolji koncept, ocijenit ćemo ih prema kriterijima koje treba ispunjavati. Koncept Koncept Koncept 3 Jednostavnost - +/- + konstrukcije Pouzdanost Masa Dimenzije + +/- +/- Cijena + +/- +/- Jednostavnost - +/- +/- održavanja Kontrola brzina vrtnje konusa UKUPNO 3,5 Tablica 6 Vrednovanje koncepata Fakultet strojarstva i brodogradnje

38 7. Proračun 7.. Odabir hidromotora i hidrauličkog cilindra Pretpostavlja se maksimalna brzina traktora od 0 km/h: v = 0km h =,7m/s v = πrn n-brzina vrtnje motora r-najmanji mogući promjer konusa n = v πr =,7 π 0,05 = 9,7rad/s S obzirom da ovdje snaga motora nije ključna jer za namatanje folije nije potrebna velika sila, motor je odabran prema brzini vrtnje. Odabran motor MT30XT_068: Speed at max power - 86 rpm Torque max power - 00 Nm Stall torque - 09 Nm Starting torque - 67 Nm Free speed rpm Odabir hidrauličkog cilindra prema težini kraka konusa: Fakultet strojarstva i brodogradnje 5

39 F = m g μ = 9, 9,8 0,3 = 5,5 N sila koji je potrebno savladati sa jedne strane Karakteristike odabranog hidrauličkog cilindra: Stroke 00 mm Piston diameter 0 mm Rod diameter 6 mm Rod thread mm Input and output effort at 6 bar 63 N Provjera potrebne duljine kraka i potrebne duljine osovinice: Slika Mjere kod kraka konusa Fakultet strojarstva i brodogradnje 6

40 z = 800 mm duljina kraka konusa z = 57 mm udaljenost od svornjaka do vodilice z = 363 mm udaljenost od svornjaka do hidrauličkog cilindra x = 365 mm udaljenost od kraka do kraja vodilice y = = 678,5 mm duljina od svornjaka do vodilica kod maksimalno otvorenog konusa z > y duljina kraka odgovara 365 x = x = 3,6 mm hod hidrauličkog cilindra kod maksimalno otvorenog konusa y = 3, = 30,6 mm duljina od svornjaka do hidrauličkog cilindra kod maksimalno otvorenog kraka l = y z = 67,6 mm -potrebna duljina svornjaka 7.. Proračun zavara 7... Proračun kutnog zavara kod trospojne veze Slika Kutni zavar na trospojnoj vezi Fakultet strojarstva i brodogradnje 7

41 m uk = 63,7 3 = 5,6 kg Q uk = m uk g = 5,6 9,8 = 535,6 N L = 800 mm Savijanje: M s = Q uk L = 535,6 800 = 880 Nmm I z = = 83333,3 mm Smicanje: Reducirano naprezanje: W z = I z = 3333,3 mm3 5 σ s = M s = 880 = 8,5 N/mm W z 3333,3 τ = Q uk A = 535,6 =,3 N/mm 50 σ red = σ + 3τ = 8,5 N mm < σ dop = 70 N/mm 7... Kutni zavar kod upravljačkog postolja Slika 3 Kutni zavar kod upravljačkog postolja Fakultet strojarstva i brodogradnje 8

42 m č = 50 = 37,5 kg Q č = m č g = 37,5 9,8 = 367,9 N L = 50 mm Savijanje: Smicanje: Reducirano naprezanje: M s = Q č L = 367,9 50 = 9968,7 Nmm I z = 3 03 = 3,7 mm W z = I z = 9,9 mm3 σ s = M s = 9968,7 = 77, N/mm W z 9,9 τ = Q č A = 367,9 = 3,8 N/mm σ red = σ + 3τ = 77, N mm < σ dop = 70 N/mm 7.3. Proračun ležaja Karakteristike odabranog ležaja NKIB 590 RS: d 0 mm D 37 mm B 5 mm C 3 mm F 5 mm r, min. 0.3 mm Tablica 7 Dimenzije ležaja Fakultet strojarstva i brodogradnje 9

43 Basic dynamic load rating, radial direction Basic static load rating, radial direction Basic dynamic load rating, axial direction Basic static load rating, axial direction Fatigue load limit, radial direction Fatigue load limit, axial direction C.6 kn C 0 8 kn C 3.79 kn C 0. kn P u 3.35 kn P u 0.76 kn Reference speed 5000 r/min Limiting speed 7000 r/min Tablica 8 Karakteristike ležaja Mass Mass bearing 0. kg Ako račuamo sa maksimalnom silom, tj. ako konstrukcija djeluje cijelom svojom težinom na ležajeve, sila u jednom ležaju biti će jednaka: F r = m g = 63,7 9,8 = 80,95 N S obzirom da se radi o valjkastom ležaju biti će: P r = F r (što znači da je X=, Y=0) Fakultet strojarstva i brodogradnje 30

44 Brzina vrtnje ležaja, ako uzmemo nekakvu maksimalnu brzinu traktora od 0 km/h, ili,7 m/s: v = π r l n m n m = v,7 = π r l π =,6 s = 696,8 min Kontrola ležaja preko dinamičke nosivosti: C = P r ( 60 n m L 0h_min 0 6 ) ε L 0h_min = 0000 h - zahtjevani nazivni vijek u satima ε = eksponent vijeka trajanja za ležajeve s teorijskim dodirom u liniji , C = 80,95( 0 6 ) 3 0 = 909,8 N 5 KN < C =,6 KN Zadovoljava Fakultet strojarstva i brodogradnje 3

45 8. ZAKLJUČAK Potražnja za strojem analiziranim, razrađenim i prikazanim u ovom radu definitivno postoji. Razlog tome je sve veća i veća potreba za proizvodnjom hrane, a ponajviše poljoprivrednih proizvoda. Još jedan od razloga je povećanje masovne proizvodnje. Najveća prednost ovog stroja je smanjenje vremena potrebnog za čišćenje njive na kraju sezone uzgoja povrća. Kažu da je vrijeme jedina stvar koja se ne može kupiti, pa ovaj stroj je jasan dokaz da je to pogrešno. Dodatnim unapređenjem ovoga stroja bi se naravno moglo postići smanjenje cijene izrade, a i cijene samoga stroja, što bi omogućilo kupnju ovoga stroja od strane nekih manjih obiteljskih poljoprivrednih proizvodnji. Fakultet strojarstva i brodogradnje 3

46 LITERATURA [] a=x&ved=0ahukewi00_zh8dgahxxtiskheecblgq_auidigb&biw=9 0&bih=937#imgrc=DvzLH7UDsuPDAM [posljednji pristup veljača 09.] [] a=x&ved=ahukewi00_zh8dgahxxtiskheecblgqsar6bagfeae&bi w=90&bih=937#imgrc=mftqkrmpfwsum [posljednji pristup veljača 09.] [3] [posljednji pristup veljača 09.] [] [posljednji pristup veljača 09.] [5] iv&sa=x&ved=ahukewidrqrbcdgahwjpyskhafga_yqsar6bagee AE&biw=90&bih=937#imgrc=UxFk83fZJJlloM [posljednji pristup veljača 09.] [6] [posljednji pristup veljača 09.] [7] [posljednji pristup veljača 09.] [8] [posljednji pristup veljača 09.] [9] [posljednji pristup veljača 09.] [0] 9B [posljednji pristup veljača 09.] [] Decker, K. H.: Elementi strojeva, Tehnička knjiga Zagreb, 975. [posljednji pristup veljača 09.] [] Kraut, B.: Strojarski priručnik, Tehnička knjiga Zagreb, 970. [posljednji pristup veljača 09.] [3] Herold, Z.: Računalna i inženjerska grafika, Zagreb, 003. [posljednji pristup veljača 09.] Fakultet strojarstva i brodogradnje 33

47 [] [posljednji pristup veljača 09.] Fakultet strojarstva i brodogradnje 3

48 PRILOZI.CD-R disc.tehnička dokumentacija Fakultet strojarstva i brodogradnje 35

49 A B E F B C D Detalj B Mjerilo : Detalj A Mjerilo : 996 E F G H 3 Detalj C Mjerilo : Detalj E Mjerilo : 0 9 Detalj D Mjerilo : Detalj F Mjerilo : Detalj L Mjerilo: 30 D C L A Gornji dio graničnika za hidrauliku Klizač Vijak Mx60 Ušica 5 Svornjak 0 Ušica Svornjak 8 Ušica Svornjak 0 Anchor shackles Nastavak na hidraulički cilindar Hidraulički cilindar Matica M5 Vijak M5x30 Hidromotor MT 30XT-086 Quick release svornjak Nogica Sklop desnog konusa Sklop lijevog konusa Sklop upravljačkog postolja Sklop diska Sklop ploče za podizanje folije Sklop kraka konusa Nosiva konstrukcija Poz. Naziv dijela Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum NB NB-09-6 DIN 9 DIN 3 DIN 36 DIN 3 DIN 3 DIN 3 DIN 3 - NB DIN 93 DIN NB NB NB NB-09-5 NB-09- NB-09-3 NB NB-09-9 E95 E E E95 E95 E95 E95 E95 E95 E95 E95 5xx 0x5x5 Mx60 5x 0x30 x0 8x5 x 0x00-8x35 SMC M5x M5x30 SAS Emile Maurin 0x0x50 700x x95 500x500x805 89x00x0 x0x90 90x800x376 60x965x00 0,0 kg 0,6 kg 0,88 kg 0,008 kg 0,7 kg 0,003 kg 0,068 kg 0,00 kg 0, kg 0, kg 0,07 kg,5 kg 0,0 kg 0, kg 36,6 kg 0,0 kg, kg,5 kg,97 kg 3,67 kg,55 kg 3,8 kg 7, kg 0,7 kg Kom. Crtež broj Norma Materijal Sirove dimenzije Proizvođač Masa Ime i prezime Potpis Neven Pavković FSB Zagreb Design by CADLab I 0 H/h 8 0 ISO - tolerancije +0,60 0 H/h 0 Objekt: Napomena: Materijal: Mjerilo originala :0 Naziv: Crtež broj: Objekt broj: R. N. broj: Masa: 63,78 kg Stroj za sakupljanje mulch folije NB Pozicija: Format: Listova: List: Kopija A

50 A B C D E Design by CADLab F G H I Poz. Broj naziva - code ISO - tolerancije Podebljanje Naziv dijela Napomena: Materijal: Unutrašnje rebro prihvata na traktor Vanjsko rebro prihvata na traktor Prihvat na traktor Graničnik za hidraulički cilindar Poklopac stražnjeg poprečnog nosača Uspravni dio vodilice Poprečni dio vodilice Stražnji uspravni nosač Prednji uspravni nosač Gornji poprečni nosač Gornji uzdužni nosač Kosi nosač Srednji poprečni nosač Srednji poprečni nosač s rupama Stražnji poprečni nosač Bočni uzdužni nosač Prednji poprečni nosač Datum Projektirao..09. Razradio..09. Crtao..09. Pregledao..09. Objekt: Mjerilo originala :5 E95 Naziv: Crtež broj: NB-09-8 NB-09-7 NB-09-6 NB , kg NB-09- E95 0x8x7 0,05 kg NB-09-3 E95 x70x0 0,5 kg NB-09- E95 50x50x00 0, kg NB-09- E95 50x50x800,3 kg NB-09-0 E95 50x50x90, kg NB E95 50x50x56,7, kg NB E95 3,3x50x57,9 0,7 kg NB E95 50x50x90,6 kg NB E95 50x50x000 3 kg NB E95 50x50x900 5,7 kg NB-09-0 E95 50x50x900 5,6 kg NB E95 70x70x000 8,5 kg NB-09-0 E95 50x50x900,6 kg NB-09-0 E95 50x50x000 5,8 kg Kom. Crtež broj Norma Materijal Sirove dimenzije Proizvođač Masa Ime i prezime Potpis Neven Pavković Masa: 0,7 kg E95 E95 E95 E95 Objekt broj: R. N. broj: 0x0 3x0x50 3x0x30 8x0x65 FSB Zagreb Pozicija: Nosiva konstrukcija NB-09-9 Format: Listova: List: 0,07 kg 0,03 kg 0,007 kg Kopija A

51 A B x C D E Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb ISO - tolerancije Objekt: Broj objekta: Design by CADLab F Napomena: Materijal: :0 Sve rupe su udaljene 50 mm jedna od druge. Masa: Naziv: E95 Mjerilo originala Crtež broj: 5,8 kg NB-09-0 R. N.: Prednji poprečni nosač Pozicija: Format: Listova: List: Kopija A

52 Presjek B-B M B B 0 8 Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb ISO - tolerancije Objekt: Napomena: Broj objekta: R. N.: Kopija Design by CADLab Materijal: : E95 Mjerilo originala Naziv: Crtež broj: Masa: 0,05 kg Graničnik za hidraulički cilindar NB-09- Pozicija: Format: Listova: List: A

53 A B 98 C D E F G H Poz. Poklopac nosača s rupom Držač svornjaka Držač nogice Rebro kućišta Učvršćivać kućišta Kućište motora Poklopac nosača Uzdužni nosač konusa Poprečni nosač konusa Uzdužni nosač konusa Broj naziva - code Naziv dijela Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum NB-09-9 E95 NB-09-8 E95 NB-09-7 E95 NB-09-6 E95 NB-09-5 E95 NB-09- E95 NB-09-3 E95 NB-09- E95 NB-09- E95 NB-09-0 E95 Kom. Crtež broj Norma Materijal Sirove dimenzije Proizvođač Masa Ime i prezime Potpis Neven Pavković x50x50 3x36x0 x30x5 x50x00 x30x75 0x0x75 x50x50 50x50x700 50x50x80 50x50x900 0,08 kg 0,0 kg 0,06 kg 0,08 kg 0,6 kg, kg 0,08 kg kg,3 kg,6 kg FSB Zagreb Design by CADLab I 80 3 ISO - tolerancije Objekt: Napomena: Materijal: Mjerilo originala :5 E95 Naziv: Crtež broj: Masa: 8,6 kg Objekt broj: R. N. broj: Sklop kraka konusa NB Pozicija: Format: Listova: List: Kopija A

54 A B H 5 C D E Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb ISO - tolerancije 0 H +0,30 0 Objekt: Napomena: Broj objekta: R. N.: Kopija Design by CADLab F Materijal: Mjerilo originala :5 E95 Naziv: Crtež broj: Masa:,6 kg NB-09-0 Pozicija: Uzdužni nosač konusa Format: Listova: List: A

55 A B C 6x D 76 UP SHARP 6 UP SHARP E Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb ISO - tolerancije Objekt: Broj objekta: Napomena: R. N.: Kopija Design by CADLab F Materijal: Mjerilo originala : E95 Naziv: Crtež broj: Masa:, kg NB-09- Pozicija: Kućište motora 5 Format: Listova: List: A

56 UP SHARP DOWN SHARP UP SHARP UP SHARP DOWN SHARP UP SHARP Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb ISO - tolerancije Objekt: Napomena: Broj objekta: R. N.: Kopija Design by CADLab Materijal: Mjerilo originala : E95 Naziv: Crtež broj: Masa: 0,06 kg Držač nogice NB-09-7 Pozicija: 8 Format: Listova: List: A

57 A B C 0 D E 90 3 F Design by CADLab G H 3 Poz. Vijak M5 Podizač folije Vrh nosača podizača folije Nosač podizača folije Broj naziva - code ISO - tolerancije Naziv dijela Projektirao Razradio Crtao Pregledao Objekt: Napomena: Materijal: Mjerilo originala : Datum E95 Naziv: Crtež broj: Crtež broj Kom. Norma Ime i prezime 0 0 DIN 9 NB NB-09-3 NB-09-3 Neven Pavković Masa:,57 kg E95 E95 E95 Materijal Potpis Objekt broj: R. N. broj: Sklop ploče za podizanje folije NB M5x0 x50x300 30x30x 30x30x60 Sirove dimenzije Proizvođač FSB Zagreb Pozicija: Kopija Format: Listova: List: 0,0 kg,5 kg 0,7 kg 0, kg Masa 90 A 00

58 Presjek B-B M B B 30 Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb ISO - tolerancije Objekt: Napomena: Broj objekta: R. N.: Kopija Design by CADLab Materijal: Mjerilo originala : E95 Naziv: Crtež broj: Masa: 0,7 kg Vrh nosača podizača folije NB-09-3 Pozicija: Format: Listova: List: A

59 A 53 0 B 5 C 7 0 D xm E Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb ISO - tolerancije Objekt: Broj objekta: Napomena: Navoji dubine 0 mm. R. N.: Kopija Design by CADLab F Materijal: Mjerilo originala : E95 Naziv: Crtež broj: Masa:,5 kg NB Pozicija: Podizač folije 3 Format: Listova: List: A

60 A B C 30 6 D 5 89 E Presjek A-A 0 M7/n6 A F G H7/h H7/k A Poz. Unutarnji uskočnik Ležaj NKIB 590 RS Vanjski uskočnik Osovinica Kotač Distanca Dno nosača diska Disk Nosač diska Vrh nosača diska Broj naziva - code Naziv dijela Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum DIN 7 - DIN 7 NB-09- NB-09-0 NB NB NB NB NB Crtež broj Kom. Norma Ime i prezime Neven Pavković E95 - E95 E95 E95 E95 E95 E95 E95 E95 Materijal Potpis,x 0 SKF,5x 38 0x50 x 55 0x 5 x30x30 5x 00 30x30x00 5x30x0 Sirove dimenzije Proizvođač 0,00 kg 0, kg 0,00 kg 0, kg 0, kg 0,08 kg 0,0 kg,08 kg 0,35 kg 0, kg Masa FSB Zagreb Design by CADLab H ISO - tolerancije -0,05-0,09 +0, ,0-0,05 0 M7/n6 0 H7/h6 37 H7/k6 Objekt: Objekt broj: R. N. broj: Napomena: Materijal: Mjerilo originala : E95 Naziv: Crtež broj: Masa:,77 kg Sklop diska NB-09- Pozicija: Kopija Format: Listova: List: A

61 Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb ISO - tolerancije Objekt: Napomena: Broj objekta: R. N.: Kopija Design by CADLab Materijal: E95 Naziv: Mjerilo originala : Crtež broj: Masa: 0,35 kg Nosač diska NB Pozicija: Format: Listova: List: A

62 5 x Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb ISO - tolerancije Objekt: Napomena: Broj objekta: R. N.: Kopija Design by CADLab Materijal: E95 Naziv: Mjerilo originala : Crtež broj: Masa:,08 kg Disk NB Pozicija: 3 Format: Listova: List: A

63 Ra 6,3 ( Ra 0,8 ) B B 37 H7 55 Ra 0,8 Presjek B-B,6 H3 7,6 H3 7 Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb Design by CADLab ISO - tolerancije +0,06 37 H7 0,6 H3 +0,0 0 Objekt: Napomena: Materijal: Mjerilo originala : E95 Naziv: Crtež broj: Masa: 0, kg Kotač NB-09-0 Broj objekta: R. N.: Pozicija: 6 Format: Listova: List: Kopija A

64 Ra 6,3 ( Ra 0, ) 0 h6 Ra 0, 0 x5 0 n6,3 H Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb Design by CADLab ISO - tolerancije 0 h6 0-0,03 +0,08 0 n6 +0,05,3 H3 +0,0 0 Objekt: Napomena: Materijal: E95 Naziv: Mjerilo originala : Crtež broj: Masa: 0, kg Osovinica NB-09- Broj objekta: R. N.: Pozicija: 7 Format: Listova: List: Kopija A

65 A B C B B 70 D E F 500 G Presjek B-B 0 8 Design by CADLab H I Poz. Rebro postolja Desna gornja šipka Lijeva gornja šipka Stražnja uspravna šipka Prednja gornja šipka Srednja šipka Prednja uspravna šipka Dno postolja Broj naziva - code ISO - tolerancije Naziv dijela Datum Projektirao..09. Razradio..09. Crtao..09. Pregledao..09. Objekt: Napomena: Materijal: Mjerilo originala :5 Naziv: 8 Crtež broj: NB NB-09-9 NB-09-8 NB-09-7 NB-09-6 NB-09-5 NB-09- NB-09-3 Masa: 3,67 kg E95 E95 E95 E95 E95 E95 E95 E95 Objekt broj: R. N. broj: x30x30 0x0x500 0x0x500 0x0x800 0x0x500 0x0x60 0x0x780 5x500x500 0,0 kg 0,5 kg 0,5 kg 0,89 kg 0,5 kg 0,5 kg 0,88 kg 9,75 kg Kom. Crtež broj Norma Materijal Sirove dimenzije Proizvođač Masa Ime i prezime Potpis Neven Pavković Na mjestima gdje zavari nisu označeni, zavariti kao na mjestima gdje jesu. E95 Sklop upravljačkog postolja NB-09-5 FSB Zagreb Pozicija: 5 Format: Listova: List: Kopija A

66 A B Presjek A-A A 700 C D E F G A Poz. Zakvačka Konusna pločica Spojnica konusa Lijevi konus Ploča konusa Spoj konusa na motor Broj naziva - code Naziv dijela Projektirao Razradio Crtao Pregledao NB NB NB NB-09-5 NB NB-09-5 Crtež broj Kom. Norma Datum Ime i prezime Neven Pavković E95 E95 E95 E95 E95 E95 Materijal Potpis 0x30 x 55 0x 0 600x88 0x x 60 0,06 kg 0,0 kg 0,33 kg,8 kg 6, kg 0,5 kg Sirove dimenzije Proizvođač Masa FSB Zagreb ISO - tolerancije Objekt: Napomena: Objekt broj: R. N. broj: Kopija Design by CADLab H Materijal: Mjerilo originala :5 E95 Naziv: Crtež broj: Masa:,97 kg NB Pozicija: Sklop lijevog konusa 6 Format: Listova: List: A

67 A B 3 C 0 9 DOWN SHARP UP SHARP UP SHARP UP SHARP UP SHARP DOWN SHARP 9 3 D E Broj naziva - code Projektirao Razradio Crtao Pregledao Datum Ime i prezime Neven Pavković Potpis FSB Zagreb ISO - tolerancije Objekt: Broj objekta: Napomena: R. N.: Kopija Design by CADLab F Materijal: Mjerilo originala : E95 Naziv: Crtež broj: Masa: 0,55 kg NB-09-6 Pozicija: Klizač Format: Listova: List: A