GRĖBIMO ĮTAISAS MAŽŲ STAČIAKAMPIŲ RYŠULIŲ PRESUI Bakalauro studijų baigiamasis darbas Studijų programa: Žemės ūkio mechanikos inžinerija

Dydis: px
Rodyti nuo puslapio:

Download "GRĖBIMO ĮTAISAS MAŽŲ STAČIAKAMPIŲ RYŠULIŲ PRESUI Bakalauro studijų baigiamasis darbas Studijų programa: Žemės ūkio mechanikos inžinerija"

Transkriptas

1 VYTAUTO DIDŽIOJO UNIVERSITETO ŽEMĖS ŪKIO AKADEMIJA ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS Žemės ūkio inžinerijos ir saugos institutas GRĖBIMO ĮTAISAS MAŽŲ STAČIAKAMPIŲ RYŠULIŲ PRESUI Bakalauro studijų baigiamasis darbas Studijų programa: Žemės ūkio mechanikos inžinerija Autorius Domantas Gendrolius Vadovas doc. dr. Remigijus Zinkevičius Recenzentas doc. dr. Antanas Juostas Akademija, 2020

2 VYTAUTO DIDŽIOJO UNIVERSITETAS ŽEMĖS ŪKIO AKADEMIJA Žemės ūkio inžinerijos fakultetas Žemės ūkio inžinerijos ir saugos institutas Žemės ūkio mechanikos inžinerijos studijų programa UŽDUOTĮ TVIRTINU: (instituto direktorius) 2020 balandžio mėn. 27 d. BAKALAURO BAIGIAMOJO DARBO UŽDUOTIS Studentas DOMANTAS GENDROLIUS Tema: Grėbimo įtaisas mažų stačiakampių ryšulių presui Aiškinamojo rašto turinys: SANTRAUKA. TURINYS. ĮVADAS. 1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ Žolinių augalų derliaus dorojimo technologijų apžvalga Presų konstrukcijų apžvalga Įrenginių, skirtų stačiakampių ryšulių presų rinktuvų darbui pagerinti, patentinė apžvalga Literatūros apžvalgos apibendrinimas. 2. PROJEKTINIS SKYRIUS Grėbimo įtaiso mažų stačiakampių ryšulių presui parinkimas Elementų projektavimas ir skaičiavimas 2.3. Profesinės rizikos veiksnių analizė ir vertinimas Projektinės dalies ekonominis vertinimas. IŠVADOS. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ SĄRAŠAS. Grafinė dalis: du A1 formato brėžiniai, kuriuose pateikiamas bendras mažų stačiakampių ryšulių preso vaizdas, projektuojamų dalių brėžiniai, surinkto mazgo brėžinys. Darbų kalendorinis planas: Etapai: Terminai Literatūros apžvalga Projektinė dalis Rezultatų vertinimas Grafinė dalis Darbo baigimo terminas 2020 gegužės d. Studento parašas Darbo vadovo parašas Doc. dr. R. Zinkevičius Instituto išvada: Protokolo Nr. Data 2020 m. mėn. d. (instituto direktoriaus parašas) 2

3 Gendrolius D. Grėbimo įtaisas mažų stačiakampių ryšulių presui: Žemės ūkio mechanikos inžinerijos bakalauro darbas / vadovas doc. dr. R. Zinkevičius; Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademija, Žemės ūkio inžinerijos fakultetas, Žemės ūkio inžinerijos ir saugos institutas. Akademija, p. SANTRAUKA Bakalauro baigiamojo darbo aiškinamojo rašto apimtis 45 puslapiai. Jame yra 5 lentelės ir 16 paveikslų. Darbe naudota 19 informacijos šaltinių. Grafinę darbo dalį sudaro du A1 formato brėžiniai. Pirmajame brėžinyje pavaizduotas mažų stačiakampių ryšulių preso vaizdas, o antrajame skaičiuotų detalių darbo brėžiniai. Darbo tikslas išnagrinėti žolinių augalų derliaus dorojimo technologiją, atlikti presų apžvalgą, projektinius ir konstrukcinius skaičiavimus bei pateikti pasiūlymus jiems tobulinti. Aiškinamajame rašte aprašoma žolinių augalų derliaus dorojimo technologija, pateikiamia ritininių ir stačiakampių ryšulių presų konstrukcijų apžvalga, bei renginių, skirtų stačiakampių ryšulių presų rinktuvų darbui pagerinti, patentinė apžvalga. Projektiniame skyriuje aprašomas projektuojamas grėbimo įtaisas, jo schemos parinkimas, darbinių dalių skaičiavimai. Šiame skyriuje taip pat pateikti saugaus preso eksploatavimo nurodymai bei ekonominis projektuojamų dalių ir presavimo agregato vertinimas. Išvados: 1. Žolinių pašarų ruošimui naudojama daugybė agregatų. 2. Siekiant pagerinti preso Claas Trabant rinktuvo darbą, nuspręsta projektuoti, grėbimo įtaisą kuris tvirtinsis prie preso rinktuvo. 3. Atliekant skaičiavimus, parinkti grėbimo įtaise naudojamų spyruoklių pagrindiniai parametrai, suvirintų jungčių skaičivimų metu, gauta jog suvirinimo siūlės storis negali būti mažesnis nei 4 mm. Atlikti slydimo guolių funkciškumo skaičiavimai, kurių dėka parinktas iš bronzos pagamintas, slydimo guolis. 4. Apskaičiuota grėbimo įtaisui pagaminti reikalingų medžiagų kaina Apskaičiuota presavimo agregato pastovios išlaidos per metus, bei kintamos išlaidos - 3,03 ha -1 Žoliniai augalai, sangrėba, presas, rinktuvas, grėbimo įtaisas. 3

4 Gendrolius D. Raking device for small square bales baler: Bachelor Thesis in study programme Agricultural Mechanical Engineering / scientific adviser: Doc. dr. R. Zinkevičius; Institute of Agricultural Engineering and Safety, Faculty of Agricultural Engineering, Vytautas Magnus University Agriculture Academy. Akademija, p. SUMMARY The volume of the explanatory note of the bachelor's thesis is 45 pages. It contains 5 tables and 16 figures. 19 sources of information were used in the work. The graphic part of the work consists of two A1 format drawings. The first drawing shows an image of a small rectangular bale press, and the second shows working drawings of the calculated details. The aim of the work is to study the technology of harvesting herbaceous plants, to perform a review of presses, design and construction calculations and to present proposals for their improvement. The explanatory note describes the technology for harvesting herbaceous plants, provides an overview of the constructions of round and rectangular balers, and provides a patented overview of events to improve the performance of rectangular balers. The design section describes the designed rake device, its scheme selection, calculations of working parts. This section also provides instructions for the safe operation of the press and an economic evaluation of the designed parts and the press assembly. Conclusions: 1. Many aggregates are used for the preparation of grass fodder. 2. In order to improve the performance of the Claas Trabant baler, it was decided to design a raking device that will be attached to the baler. 3. During the calculations, the main parameters of the springs used in the raking device were selected, during the calculations of the welded joints, it was obtained that the thickness of the weld seam cannot be less than 4 mm. The calculations of the functionality of the sliding bearings were performed, thanks to which the sliding bearing made of bronze was selected. 4. The estimated price of materials required for the manufacture of the rake device is 110 ha 5. Estimated fixed costs of the pressing unit per year, and variable costs per Herbs, coulters, balers, collectors, rakes. 4

5 TURINYS ĮVADAS INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ Žolinių augalų derliaus dorojimo technologijų apžvalga Presų konstrukcijų apžvalga Ritininiai presai Stačiakampių ryšulių presai Įrenginių, skirtų stačiakampių ryšulių presų rinktuvų darbui pagerinti, patentinė apžvalga Mark Paulsen kombinuoto preso ir grėblio agregato patentas Harold R. Luhn grėblio agregato patentas Bruce W. Paden grėblio ir preso kombinuoto agregato patentas Douglas Marvin Gladin preso ir grėblio sukabinimo įtaiso patentas Literatūros apžvalgos apibendrinimas PROJEKTINĖ DALIS Grėbimo įtaiso mažų stačiakampių ryšulių presui parinkimas Elementų projektavimas ir skaičiavimas Suvirintų sujungimų skaičiavimai Slydimo guolių funkciškumo skaičiavimai Spyruoklės pagrindinių parametrų skaičiavimas Srieginių jungčių skaičiavimas Profesinės rizikos veiksnių analizė ir vertinimas Projektinės dalies ekonominis vertinimas IŠVADOS INFORMACIJOS ŠALTINIŲ SĄRAŠAS

6 ĮVADAS Stačiakampių ryšulių presai populiarūs Lietuvoje, ši pašarų ruošimo technologija plačiausiai naudojama mažo arba vidutinio dydžio ūkiuose, kuriuose auginami pieniniai arba mėsiniai galvijai, avys, arkliai. Dėl kalvoto reljefo ir netaisyklingos formos nedidelių laukų ūkiuose populiaru žolę ar šiaudus presuoti į mažų matmenų stačiakampius ryšulius. Ši technologija nereikalauja didelės galios traukos mašinų, ryšulius paprasta transportuoti ir saugoti. Tačiau gamybos kaštai yra dideli, dėl didelių gamybos medžiagų kainos, degalų sąnaudų ir laiko. Smulkūs ar vidutinio dydžio ūkininkai šiaudus ar žolę presuoja mažų matmenų stačiakampių presai. Šiam procesui atlikti naudojami presai, dažnai būna jau ilgą laiką naudoti, todėl neretai pasitaiko, jog jų atlikto darbo kokybė nebūna patenkinama. Viena iš pagrindinių problemų, su kuria susiduria, tokių presų naudotojai, tai netinkamas preso rinktuvo darbas. Rinktuvas svarbi, stačiakampių ryšulių preso dalis, sugrėbta į pradalges žolę, privalo būti tinkamai surinkta, siekiant išvengti jos nuostolių, tas pats galioja ir šiaudams kombaino sumestiems į pradalgę. Dėl netinkamo žolės ar šiaudų surinkimo, kaltas gali būti ne tik netinkamas rinktuvo darbas, bet ir netinkamai atliktas grėbimo procesas, bei netinkamas kombaino šiaudų išmetimas į pradalgę. Atliekant grėbimo procesą, dėl netinkamo grėblio darbo, gali būti sugrėbta didesnio pločio už preso rinktuvo plotį pradalgė, todėl tą pačią pradalgę gali tekti rinkti ir presuoti du kartus, kas žymiai padidina laiko, kuro sąnaudas, sumažėja darbo našumas. Norint šito išvengti, galima įrengti grėblius, preso rinktuvo priekinėje dalyje, kurie susiaurintų pradalgę. Taigi galimybė kombinuoti grėblį rinktuvo priekyje, sutaupytų ūkininkams pinigų laiko, degalų ir mašinų eksploatacijos atžvilgiu. Taip pat leistų presavimo darbus atlikti kokybiškai, tačiau tai ekonomiškai naudinga būtų tik mažus arba vidutinius ūkius turintiems ūkininkams. Darbo tikslas išnagrinėti žolinių pašarų ruošimo technologijas, atlikti presų apžvalgą, projektinius ir konstrukcinius skaičiavimus bei pateikti pasiūlymus jiems tobulinti. 1

7 1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ 1.1 Žolinių augalų derliaus dorojimo technologijų apžvalga Žolinių pašarų gamybai naudojamos, vienmetės, daugiametės pašarinės žolės, kukurūzai ir kiti silosiniai augalai. Didžioji dalis žalienų plotų Lietuvoje yra ganyklos, daugiametės žolės ir pievos. Žoliniai pašarai išskiriami į tris grupes, tai šienas, šienainis ir silosas. Šienas tai nupjauta ir išdžiovinta žolė. Įprastai šienas, šienaujamas antroje vasaros pusėje, pilnai subrendus žoliniams augalams, išdžiovinamas saulėje ir nugabenamas į laikymo patalpas. Šienainis tai nupjauta ir iki % drėgmės apvytinta žolė. Žolė turi būti pjauna nuo 7 iki 9 centimetrų aukčiu taip sumažinant žolės užterštumą. Ją geriausia pjauti, prasidėjus bamblėjimo tarpsniui ir iki pat žydėjimo pradžios. Anaerobinėse sąlygose fermentuoti žali augalai vadinami silosu. Dėl mikroorganizmų veiklos augaluose esantis cukrus fermentuojamas į organines rūgštis.gyvulių šėrimui auginami dobilų mišiniai, liucerna, bei kitos silosinių augalų rūšys. Siloso gamybai taip auginami kukurūzai, tačiau dalis jų sunaudojama kaip žaliasis pašaras, o dalis jų plotų paliekami iki vėlyvo rudens. Kukurūzų kūlimui paruoštais javų kombainais iškuliamos burbuolės, grūdai subyra į bunkerį, o stiebai smulkinami. Susmulkinti stiebai paskleidžiami dirvos paviršiuje arba surenkami, panaudojimui biodujų gamyboje. Drėgni grūdai džiovinami arba traiškomi ir kišami į žarną. Taip gaunamas aukštos energetinės vertės pašaras. Žolės pjovimui svarbu pasirinkti tinkamą laiką, tinkamą įrangą, išpildyti visus agrotechnikos reikalavimus. Žolinius augalus tikslinga pjauti tada, kada jie yra sukaupę daugiausiai maistinių medžiagų, bei jų energetinė vertė didžiausia. Daugiametės žolės augančios ganyklose pjaunamos paliekant iki 5 centimetrų aukščio ražieną. Palikus trumpesnę ražieną, susilpnėja žolės šaknų sistema, ji tampa mažiau atspari sausrai, sutrumpėja jos amžius, bei ji lėtai atželia. Nupjautai žolei sugulus ant trumpos ražienos, ją vartant, grėbiant ir renkant, patenka žemės, kurioje yra daug ligas galinčių sukelti mikroorganizmų. Nupjovus aukščiau, dalis derliaus paliekama lauke. Pievų žolė pjaunama 6-7 centimetrų ražieną, siekant, jog žolynas greičiau atželtų. Pjovimo laikas taip pat priklauso nuo žaliosios ląstelienos dalies sausojoje medžiagoje. Ji gali sudaryti 22 iki 25 procentų, tačiau leistinoji žaliųjų pelenų dalis neturi būti didesnė kaip 7 procentai. Delsiant nupjauti žolę, jos derlius ir žaliosios ląstelienos dalis didėja, tačiau mažėja energetinė vertė, bei žaliųjų proteinų skaičius. Žolei nupjauti, sumaigyti, suguldyti į pradalgęs naudojamos žoliapjovės. Žoliapjovės skirstomos pagal pjovimo įtaiso pobūdį, prikabinimo įtaisą ir kitus parametrus, žoliapjovių klasifikacija pateikta 1.1 paveiksle. 2

8 1.1 pav. Žoliapjovių klasifikacija [1] Dalginės žoliapjovės dabar naudojamos vis rečiau. Jų konstrukcija nesudėtinga, jų galios poreikis nedidelis. Tačiau lyginant su rotacinėmis, dalginių žoliapjovių darbinis plotis mažas - iki 2,1 m. Dėl dalgio slankiojimo greičio, labai ribojamas traktoriaus važiavimo greitis. Dėl šių parametrų šios žoliapjovės yra žymiai mažesnio našumo, nei rotacinės žoliapjovės. Šiuo metu dažniausiai naudojamos rotacinės diskinės ir rotacinės būgninės žoliapjovės jos žymiai našesnės už dalgines, tačiau yra sunkesnės, bei reikalauja daugiau traktoriaus galios. Taip pat egzistuoja savaeigės žoliapjovės, kurios našiausios, tačiau gali atlikti tik vieną pjovimo funkciją ir yra labai brangios. Nupjovus žolę, ji yra vytinima. Vytimo sparta priklauso nuo žolės derliaus, suguldytos pradalgės matmenų, meteorologinų sąlygų. Vytimo proceso pradžioje, džiūvimo sparta, skirtingo pločio ir storio pradalgėje, skiriasi nežymiai. Antrai dienai, po nupjovimo, baigiantis, platesnėje ir plonesnėje pradalgėje žolės drėgnis būna gerokai mažesnis. Norint padidinti žolės džiūvimo spartą, nupjauta žolė iškart skleidžiama arba palaukiam kol pradalgės viršuje ji apvys. Per vieną valandą žolės drėgnis sumažėja apie vieną procentinį vienetą, o esant saulėtam ir vėjuotam orui, per valandą sumažėja apie du procentinius vienetus. Žolė kuri pjovimo metu buvo sumaigyta džiūsta dar didesniu tempu. Žolėje, kuri džiūsta saulėtą dieną, kaupiasi cukrus, pastarasis silose yra pieno bakterijų maistas. Šios bakterijos cukrų paverčia pieno rūgštimi. Dalį sukaupto cukraus žolė praranda nakties metu, todėl siloso gamybai žolės ruošimas neturėtų užsitęsti ilgiau, nei pusantros dienos, o sausųjų medžiagų turi būti nuo 30 iki 40 procentų. [2] Žolės vartymui naudojamų vartytuvų rotorių pirštai nudaužo dalį žolės lapelių, dirbant nenulyginto paviršiaus pievoje, skleidžiant žole paskleidžiama ir dalis žemių. Nuo žolės derliaus, 3

9 sumaigymo laipsnio priklauso ir oro sąlygų, sprendžiama kiek vartymo procesų reiks atlikti. Esant mažam nupjautos žolės derliui ir esant labai palankioms oro sąlygoms, pradalgių vartyti neverta. Lietuvos klimato sąlygomis, nupjauta žolė iš pradalgių skleidžiama iškart jas suguldžius arba tada kai pradalgės viršuje esanti žolė šiek tiek apvys. Nakties metu žolė atidrėksta, todėl pasitaiko atvejų, kai vakare žolė sugrėbiama į plačias sangrėbas, o ryte vėl paskleidžiama džiūvimui. Paliktų pradalgių išsklaidymui ar apvytusios žolės sumaišymui siekant paspartinti jos džiūvimą naudojami vartytuvai. Norint, jog vartytuvo vienas rotorius arba du gretimi rotoriai sklaidytų vieną pradalgę, o ne maišytų tik orą, rotorių ašis ar dviejų gretimų rotorių pirštų trajektorijų sankirtos linija turi sutapti su pradalgės vidurio linija. Dėl šios priežasties tikslinga naudoti tokio pat darbinio pločio vartytuvą, kaip ir žoliapjovės, kuria žolė buvo nupjauta, darbinis plotis. Vartytuvai klasifikuojami pagal prikabinimo tipą: pakabinamieji, pusiau pakabinamieji ir prikabinamieji prie traktoriaus. Išvartyta ir apvytinta žolė turi būti sugrėbta į sangrėbas, tam jog surinkti ją būtų patogiau ir būtų pasiekiama reikiama jas surenkančių mašinų apkrova. Grėbliai turi dirbti taip, jog nebūtų palikta nesugrėbtos žolės, bei ji nebūtų užteršta žemėmis grėbimo proceso metu. Sugrėbtos sangrėbos gali būti nuo 30 centimetrų iki pusės metro aukščio, tačiau jų plotis turėtų neviršyti, jas renkančio agregato rinktuvo, darbinio pločio. Grėbliai tai padargai kurie išsklaidytą nupjautą žolę sustumia į sangrėbas, vieno metro sangrėbos ilgyje turi būti nuo 7 iki 10 kilogramų žolės masės. Gaminami įvairių tipų grėbliai, traktoriniai, savaeigiai bei arkliniai, didelio darbinio pločio turintys atskirą važiuoklę, tai prikabinami grėbliai, o mažo darbinio pločio grėbliai pakabinami. Klasifikuojami grėbliai pagal darbo pobūdį, grėbimo įtaisą (1.2 pav.). 1.2 pav. Grėblių klasifikacija [1] 4

10 Yra gaminamų grėblių turinčių dvi funkcijas tai grėbti žolę arba ją vartyti, tačiau šių kombinuotų agregatų darbo našumas mažas, nes maža jų darbo sparta. Grėbliais surinktos sangrėbos renkamos įvairiais agregatais, tai gali būti rinktuvinės priekabos, ritininių ar stačiakampių ryšulių presai, savaeigiai smulkintuvai. Savaeigiai smulkintuvai, rinktuvinės priekabos, renkant sugrėbtą žolę ją dar susmulkina, smulkintuvu susmulkintos žolės gabaliukų ilgis yra nuo 2 iki 4 centimetrų, o renkant rinktuvine priekaba nuo 2,4 centimetrų iki 6,5 centimetrų. Galios sąnaudos ir siloso tankis tranšėjoje yra tiesiogiai priklausomi, nuo susmulkintų žolės gabaliukų ilgio. Renkant sangrėbas ritinių ar stačiakampių ryšulių presais, žolė taip pat yra smulkinama. Keičiant smulkintuvo peilių skaičių, galima gauti nuo 4 centimetrų iki 17 centimetrų žolės gabaliukų ilgį. Susmulkintos žolės į 1,5 metro skersmens ritinį, lyginant su nesmulkinta žole, telpa nuo 7 iki 13 procentų daugiau. Presuojant žolę į ritinius, šie dažniausiai apvynojami specialiu tinkleliu, o senesnio tipo ritininiuose presuose ritiniai aprišami specialiu špagatu. Apvytinta žolė presuojama tiek pastovaus tūrio kamerą turinčiais presais, tiek kintamo tūrio kamerą turinčiais presais, tačiau presai turintys kintamo tūrio kamerą, supresuoja didžiausio tankio ritinius. Supresuoti ritiniai, gaminant silosą, specialiais vyniotuvais apvyniojami į plevelę, siekiant išsaugoti visas žolės savybes. Renkant sangrėbas stačiakampių ryšulių presu, vyksta nenutrūkstamas rinkimo procesas, kadangi ryšulį aprišant presui nereikia sustoti. Šiais presais supresuoti ryšuliai yra dar didesnio tankio, nei ritininiais presais supresuoti ritiniai. Tačiau norint, supresuotą ryšulį apvynioti plevele, reikia specialių stačiakampių ryšulių vyniotuvų, kurių konstrukcija yra žymiai sudėtingesnė nei ritinių apvyniavimo plėvele mašinų. Vienas iš didesnių stačiakampių ryšulių privalumų yra tai, jog juos yra legviau transportuoti, jų galima daugiau pakrauti transporto priemonėje, taip pat juos gerokai lengviau sandėliuoti. Susmulkinta ar surinkta žolė transportuojama talpiomis traktorinėmis priekabomis, rinktuvinėmis priekabomis, konteineriais. Atvežus susmulkintą žolę, dažniausiai ji iškraunama šalia tranšėjos, tada krautuvu ji paskleidžiama tranšėjoje, tačiau esant geroms oro sąlygoms, bei sausiems keliams, priekaba gali būti iškraunama, ją užvilkus ant paskleistos ir jau suspaustos žolės tranšėjoje. Prieš tranšėjos užpildymo darbų pradžią, jos dugnas padengiamas sausų šiaudų arba sausos žolės sluoksniu, tai daroma tuo tikslu, jog būtų sugertos sultys, kurių dalis iš žolės išsiskiria, ją spaudžiant traktoriumi. Pradėjus krauti tranšėją susmulkinta žole, jos dugne paskleidžiamas bei labai gerai suspaudžiamas pirmas apie 30 centimetrų storio sluoksnis. Susmulkinta žolė suspaudžiama didelės masės traktoriais, kartais norint, kuo geriau suspausti susmulkintą žolę, pasitelkiama ir statybinė technika, tokia kaip dideli ir sunkūs buldozeriai, ar asfalto dangos lyginimo volai. Pastarieji susmulkintą žolę suspaudžia geriausiai, nes dažniausiai volai turi 5

11 įrengtus vibravimo įtaisus, taip pat jei volas turi pentinuotą volą, susmulkinta žolė bus suspausta ypatingai gerai. Susmulkinta žolę supresuota į ritinius ar stačiakampius ryšulius, yra sunkiau pakrauti į transporto priemonę, tačiau jų sandėliavimas yra žymiai paprastesnis. Atvežti ritiniai ar stačiakampiai ryšuliai iš transporto priemonės, krautuvo pagalba, iškraunami tiesiai į sandėlius. Jei ritiniai ar ryšuliai apvynioti plėvele, jiems sandėliuoti nebūtinas sandėlys ar pastogė. Plėvelė, kuria jie apvynioti, apsaugo juos nuo išorinio poveikio, tokio kaip drėgmė ar saulės spindulių, todėl šie ritiniai ar ryšuliai gali būti sandėliuojami, tiesiog juos sukraunant lauke. Siekiant susmulkintą žolę, sukrautą į tranšėją, apsaugoti nuo išorinio poveikio, privaloma baigtą krauti tranšėją uždengti, tačiau prieš uždengiant tranšėją sukrautos susmulkintos žolės paviršius turi būti išlygintas. Taip pat siekant paspartinti anaerobinius procesus paviršiuje, rekomenduojama jį apipurškti melasos tirpalu ar pabarstyti maistinio karbamido. Tranšėjos paprastai dengiamos specialiomis plėvelėmis, pirmasis sluoksnis kuriuo uždengiamas siloso paviršius yra 40 mikronų storio plėvelė, ant šios plėvelės klojamas storesnės plėvelės sluoksnis, kurios storis gali būti nuo 110 iki 200 mikronų. Paskutinis sluoksnis uždengiamas armuota plėvele. Labai svarbu jog ant plėvelės nesikauptų vanduo, dėl tos priežasties svarbu jog tranšėjos kraštinės sienos būtų šiek tiek pasvirusios ir jog tranšėjos kraštai būtų sandariai uždengti, taip pat būtų įrengti lietaus nutekėjimo latakai. Plėvelės prispaudimui, dažniausiai naudojamos dėvėtos padangos, rečiau specialūs svarmenys, taip pat gali būti naudojami tempikliai bei kraštų spaudikliai. 1.2 Presų konstrukcijų apžvalga Surikti apvytintą žolę, šiaudus ar augalų skirtų biodujų gamybai sangrėbas, jas susukti ritinius arba supresuoti į į stačiakampius ryšulius, juos aprišti arba apvynioti tinkleliu, naudojami presai. Presų gaminama įvairių tipų, tokių kaip, stacionarūs, savaeigiai, pakabinamieji ir prikabinamieji (1.3 pav.). Stacionarūs presai dažniausiai naudojami siloso gamyboje, jie susmulkintus augalus kišą į žarną, kuri apsukta plėvele arba kloja ant plėvelės, kuri tuo pačiu ir dengia supresuotą masę. 6

12 1.3 pav. Presų klasifikacija [2] Šiuo metu labiausiai naudojami prikabinami prie traktoriaus ritininiai arba stačiakampių ryšulių presai. Lyginant su ritinių presais, stačiakampių ryšulių presai yra žymiai našesni, nes jie ryšulį apriša nesustodami, taip pat stačiakampio ryšulio masės tankis yra gerokai didesnis nei ritinyje. Stačiakampius ryšulius legviau sandėliuoti, bei galima daugiau jų pakrauti į transporto priemonę Ritininiai presai Ritiniai presai naudojami apvytintos žolės sangrėbų surinkimui, apvytintos žolės masei ar jos kapojams susukti į ritinius. Susukus ritinį, presas jį apriša raiščiu arba apsuka tinkleliu ir padeda ant pievos. Ritiniai presai gali būti ir kombinuotieji, pastarieji surištą ar tinkleliu apvyniotą ritinį, papildomai apvynios plėvele (1.4 pav.). Apvyniojimo plėvele procesas gali vykti tiek presavimo kameroje, tiek už presavimo kameros įrengtame vyniotuve. 1.4 pav. Ritininių presų pagrindinių dalių klasifikacija[2] Apvytintos žolės masę ritininiai presai, gali susukti į ritinius, kurių diametras nuo 1,2 metro iki 1,5 metro, o plotis 1,2 metro, jų masė gali siekti 1,05 tonos. Ritininiai presai šiaudus susuka į ritinius, kurių diametras gali siekti iki 2,2 metro, tačiau supresuotų šiaudų ritinių masė žymiai mažesnė. Pagrindinė ritininių presų dalis yra presavimo kamera. Ji gali būti trijų tipų, tai pastovaus tūrio, kintamo tūrio ir mišri pastovaus kintamo tūrio. Kintamo tūrio kameroje ritinis pradedamas formuoti iškart, kai augalų juosta pradedama tiekti į presavimo kamerą. Pastovaus tūrio kameroje 7

13 ritinys formuojamas tik tada, kai kamera jau pripildyta žolės ar kitų presuojamų augalų masės. Mišrioje presavimo kameroje, augalų mase pripildoma pastovaus tūrio kamera, o toliau masė suvyniojama į ritinį kaip kintamo tūrio presavimo kameroje. Augalų masės tankis ritinyje yra keičiamas, dažniausiai tankiausias būna viršutinis ritinio sluoksnis, tam jog lietaus vanduo sunkiau įsiskverbtų. Ritininio preso konstrukciją sudaro daugybė detalių (1.5 pav.), tokių kaip prikabinimo valdas, augalų masės rinktuvas, ritinio surišimo įtaisai, valdymo įranga susieta su preso veikimu bei darbų sauga. 1.5 pav. Ritininis presas [2]: 1 valdas; 2 valdo atrama; 3 rinktuvo atraminiai ratukai; 4 būgninis-pirštinis rinktuvas; 5 peiliai; 6 tiekiklis; 7 važiuoklė; 8 takas; 9 gaubtas; 10 cilindrai; 11 masės tankinimo volas; 12 raiščio arba tinklelio tiekimo sistema; 13 tinklelio ritinys Dirbant presui, būgninis-pirštinis rinktuvas 4 (1.5pav.), virš savęs turintis įtaisytą gaubtą ar volą, tiekia augalų masę rotoriniam tiekikliui 6. Rotorinis tiekiklis šonuose turi įrengtas sraiges, kurios susiaurina rinktuvo tiekiamą augalų juostą iki tokio pat pločio kaip ir presavimo kamera. Augalų masė rotorinio tiekiklio 6 peilių 5, tiekiama į presavimo kamerą. Siekiant sumažinti rotoriaus apkrovą, jo pirštinės žvaigždės pasuktos taip, jog per jų pirštų galai eitų sraigtine linija. Preso pastovaus tūrio kamera (1.5 pav.) nevisada yra cilindrinės formos. Cilindras 11 ir šalia jo esantys cilindrai, pastumti arčiau presavimo kameros centro. Tai padaryta, tam jog cilindras 11 tankintų ir spaustų augalų masę. Pastovaus tūrio kamerą gali sudaryti, ne tik cilindrai 10, bet ir grandiklis transporteris arba cilindrai ir gumuoti diržai. Kameroje susukto ritinio centre žolės masės tankis yra mažesnis. Susukus ritinį iki ribinio leistino skersmens ir nenutraukiant žolės tiekimo, didėja sistemos, kuri laiko galinę preso sienelę, apkrova. Apkrovai pasiekus leistiną ribą, 8

14 valdymo pulte, įjungiami garso ir šviesos signalai. Sustabdomas žolės tiekimas į kamerą, tai padaroma sustabdant traktorių, tada automatiškai arba rankiniu būdu įjungiamas ritinio aprišimo tinkleliu arba raiščiu sistema 12. Aprišus ritinį, peilis nupjauna tinklelį arba raištį, galinis gaubtas 9 atidaromas hidraulinės sistemos pagalba, tam jog ritinys taku 8 nuriedėtų ant pievos. Ritinys neturi trukdyti uždaryti preso galinio gaubto Stačiakampių ryšulių presai Kitas presų tipas, tai stačiakampių ryšulių presai. Surinktas žolės sangrėbas, susmulkintus arba nesusmulkintus augalus, šie presai suspaudžia į stačiakampio formos ryšulius, juos apriša raiščiu, ir padeda ant dirvos. Mažųjų stačiakampių ryšulių presai, dažnai turi galimybę, ryšulius pakrauti į prie preso galo prikabintą priekabą arba į šalia važiuojančią transporto priemonę. Lyginant stačiakampių ryšulių presus su ritininiais, stačiakampių ryšulių presai yra pranešesni. Stačiakampių ryšulių presai yra našesni, jie dirba nepertraukiamai, nes nesustoja ryšulio aprišimo metu, masės tankis ryšulyje didesnis nei ritinyje, kraunant ryšulius pasiekiamas didesnis krautuvų našumas, ryšulys labai lengvai išsiardo perpjovus jo raiščius, dėl didesnio masės tankio, ryšulyje geresnė siloso kokybė. Stačiakampių ryšulių klasifikuojami į tokias grupes, prikabinamieji, savaieigiai, mažų ir didelių matmenų ryšulių, sudarantys sudėtinį ar vientisą ryšulį, su smulkinimo aparatu ir be jo. Didelių stačiakampių ryšulių presų supresuoti ryšuliai yra 1,2 metro aukščio ir tokio pat pločio, pasitaiko atvejų kai ryšulio aukštis gali siekti 1,3 metro, o ryšulio ilgis keičiamas nuo 0,9 m iki 3,2 m. Mažų ryšulių presais supresuotų ryšulių, aukštis gali būti nuo 0,36 m iki 0,8 m, o plotis svyruoja nuo 0,35 m iki 0,8 m, ilgis taip pat gali būti keičiamas nuo 0,4 m iki 1,1m. Pagrindinės stačiakampių ryšulių preso dalys yra rėmas 4 (1.6 pav.) prie kurio tvirtinasi važiuoklė 16, rinktuvas 12, rotorius13, peilių laikiklis 14, augalų tiekiklis 7, presavimo kamera 19, stūmoklis 8, rišimo aparatas 9 ir ryšulio latakas 20. 9

15 1.6 pav Prikabinamojo stačiakampių ryšulių preso pagrindinės dalys [2]: 1 valdo ąsa; 2 valdas; 3 pavaros velenas; 4 rėmas; 5 smagratis; 6 pagrindinės pavaros reduktorius; 7 šakinis tiekiklis; 8 stūmoklis; 9 rišimo aparatas; 10 volas; 11 rinktuvo atraminiai ratukai; 12 rinktuvas; 13 rotorius; 14 peilių laikiklis; 15 kanalas; 16 važiuoklė; 17 adatos; 18 ryšulio ilgio matavimo žvaigždutė; 19 presavimo kamera; 20 latakas; 21 raiščiu aprištas ryšulys Traukiamas traktoriumi presas, kaip ir ritininis presas, sangrėbas renka būgniniu pirštiniu rinktuvu 12, kuris į žemę remiasi dviem atraminiais ratukais 11 (1.6 pav.). Augalų juostai prie rinktuvo pirštų naudojamas, virš rinktuvo įtaisytas cilindrinis volas 10. Augalų tiekimo rotorius 13, įtaisytas už rinktuvo, o po juo įrengtas peilių laikiklis 14, jame peiliai išdėstyti vienoje eilėje. Peiliai supjausto augalų masę į gabaliukus, kurių ilgis lygus atstumui tarp gretimų peilių. Kanale 15 rotorinis arba šakinis tiekiklis 7 dalinai suspaudžia gabaliukus. Kanalo 15 gale yra valdomas užtvaras. Masės sluoksniui pasiekus nustatytąjį tankį ir presavimo kameros aukštį, bei stūmokliui 8 esant kairinėje kraštinėje padėtyje, užtvaras atsidaro ir tiekiklis 7 įstumia sudarytą augalų sluoksnį į presavimo kamerą. Užtvaras vėl užsidaro, o augalai stūmoklio 8 nustumiami į presavimo kameros galą, kuriame jau yra surištas ryšulys 21. Presavimo kameros skerspjūvis nėra stačiakampio formos, todėl stačiakampio formos ryšuliui pastumti kanalu reikia jėgos. Dėl šios priežasties stūmoklis spaudžia augalus didesne jėga, padidindamas augalų masės tankį ryšulyje. Ryšulio ilgis matuojamas žvaigždute 18, jos dantys sminga į ryšulio paviršių. Adatų 17, po to rišiklių 9 pavara įjungiama ryšuliui pasiekus nustatytą ilgį. Raiščiai iš ričių traukiami adatos, apjuosia ryšulį 6 vijomis, tada rišikliai suriša mazgus, o peiliai nupjauna raiščių galus. Ryšulys išstumiamas tolyn, stūmoklio stumiamos naujos augalų porcijos. Mažųjų stačiakampių ryšulių presų važiuoklė dažniausiai yra vienos ašies, ant kurios montuojami du ratai. Didžiųjų ryšulių presai dažniausiai būna dviejų ašių, kurių galinė dažnai vairuojama. Mažų ryšulių presai, dėl mažesnio savo svorio paprastai stabdžių sistemos neturi, o 10

16 didžiųjų ryšulių presuose įrengtos pneumatinės arba mechaninės stabdžių pavaros, dažnai jie turi ir rankinį stabdį. Stačiakampių ryšulių preso darbinės dalys yra sukamos traktoriaus galios veleno. Pagrindinei preso kardaninei pavarai 1 (1.7 pav.) apsaugoti yra naudojama frikcinė mova, o našiems presams naudojama kumštelinė mova 3. Ant pagrindinės pavaros reduktoriaus veleno yra uždėtas smagratis 2, kuris padeda įveikti trumpalaikes perkrovas pav. Preso pagrindinė pavara[12]: 1 - kardaninis velenas; 2 smagratis; 3 apsauginė mova Smagratis labai našiuose presuose gali būti 98 centimetrų skersmens, o jo masė apie 600 kilogramų. Dėl šios priežasties stūmoklis slankioja tyliai, nesukelia vibracijų. Kadangi pagrindinei preso pavarai pradėti sukti reikia daug galios, pavarą pradeda sukti hidraulinis variklis, o tik vėliau įjungiama kardaninė pavara. Stačiakampių ryšulių preso rinktuvo konstrukcija labai panaši, kaip ir ritininių presų bei rinktuvinių priekabų rinktuvų. Tai būgninis pirštinis rinktuvas (1.8 pav) kuris tiekia sangrėbą kimšikliui arba smulkinimo aparato rotoriui pav. Būgninis pirštinis rinktuvas [12]: 1 rinktuvo pirštai; 2 volas; 3 atraminiai ratukai 11

17 Presų rinktuvų plotis siekia nuo 1,98 iki 3 metrų. Presų rinktuvai gaminami platūs, nes javų kombainų paliekamos šiaudų pradalgės yra plačios, taip pat dviejų ar keturių rotorių grėbliais sugrėbtų sangrėbų plotis dažnai yra didesnis nei 2 metrai. Rinktuve penkiomis arba šešiomis eilėmis išdėstytų spyruokliuojančių pirštų skersmuo siekia 6,3 mm, o atstumas tarp gretimų pirštų yra 55 arba 66 milimetrai. Visų presų rinktuvai į dirvos paviršių remiasi atraminiais ratukais 3. Siekiant išvengti, jog į renkamą žolę nepatektų žemių, rinktuvo pirštai neturi liesti žemės. Tam jog augalų juosta būtų tolygiai tiekiama smulkinimo aparato rotoriui, įrengtas prieš rinktuvą esantis volas 2, o už jo įrengti pirštiniai ardeliai, kurie spaudžia augalų juostą prie rinktuvo pirštų. Rinktuvuose naudojama grandininė pavara, o našiuose presuose naudojama kardaninė pavara. Rinktuvas į transportinę padėtį pakeliamas dvipusio veikimo hidrauliniu cilindru. Tarp smulkinimo aparato rotoriaus 4 (1.9 pav.) ir presavimo kameros 11 yra kanalas 6, jame susmulkintus augalus suspaudžia kimšiklis pav. Stačiakampių ryšulių preso ir ryšulio sudarymo pagrindinės dalys [1]: 1 gaubtas; 2 rinktuvas; 3 šoninės sraigės; 4 rotorius; 5 peiliai; 6 kanalas; 7 rotorinis kimšiklis; 8 kimšiklio dantys; 9 užtvaras; 10 ryšulys; 11 presavimo ka- mera; 12 stūmoklis Kintantis augalų srautas rinktuvo 2 tiekiamas kimšikliui 7. Į presavimo kamerą turi būti įstumti vienodo tankio suspausti presuojamų augalų sluoksniai 13, norint jog ryšulyje masės tankis ryšulyje būtų pastovus. Kanalo dugnas yra spaudžiamas spyruoklėmis. Todėl patekus pašaliniam daiktui dugnas pastumiamas, taip apsaugant kimšiklio dantis nuo sulaužymo. Augalams stumti kanale, įtaisyti kombinuotasis arba švytuojantis šakinis kimšiklis. Užtvaras 9 esantis kanalo gale sulaiko kimšiklio stumiamą augalų srautą, suspaustų augalų tankiui viršijus leistiną, užtvaras atsidaro ir rotoriaus vienos eilės dantų 8 trajektorija pasikeičia, taip įstumdama suspaustą augalų sluoksnį į presavimo kamerą. Užsidarius užtvarui, presavimo kameroje esantis stūmuoklis stumia augalų sluoksnį link sudaromo ryšulio 10. Dantų 8 judėjimo trajektorija grąžinama į pradinę padėtį. 12

18 Presavimo kamera sudaryta iš keturių sienelių, kurių viršutinė ir dvi šoninės yra stumdomos hidrauliniais cilindrais. Dėl šios priežasties kanalo ilgyje mažėja skerspjūvio plotas. Esant mažesniam skerspjūvio plotui kameros gale, nei jos priekyje, masės tankis ryšulyje gaunamas didesnis. Presavimo kameroje, turi būti du ryšuliai, vienas iš jų aprištas raiščiu, o antrasis dar tik sudaromas. Tam kad ryšulys padėtas ant dirvos neiširtų, jį reikia aprišti. Šį procesą atlieka rištuvas, kurį sudaro rišikliai 2 (1.10 pav.), adatos 5, raiščio ritės 1 ir ryšulio ilgio matuoklis pav. Dviejų mazgų rišimo aparato pagrindinės dalys [2] :1 raiščio ritės; 2 rišikliai; 3 raiščio mazgai; 4 ryšulys; 5 adatos; 6 užtvaras; 7 stūmoklis Ryšulio ilgis matuojamas žvaigždute 1 (1.11 pav.). Jos dantims smingant į ryšulį, o ryšuliui slenkant, žvaigždutė suka adatų pavaros jungimo įtaisą. 1 13

19 1.11 pav. Ryšulio matavimo žvaigždutė[14]: 1 ryšulio matavimo žvaigždutė Keičiant žvaigždutės sukimosi laiką, galimą reguliuoti ryšulio ilgį. Jei slenkantis ryšulys žvaigždutę suks ilgesnį laiką ir vėliau bus įjungiamas adatų mechanizmas, tai ryšulys bus ilgesnis. Adatų paskirtis apjuosti raiščiais ryšulį, įdėti raiščių galus į rišiklio laikiklį, palaikyti raištį iki tol kol kilpikliai suriša raiščio galus ir peilis juos nukerta. Didelio našumo presuose naudojami dviejų mazgų rišikliai, o mažesnio našumo vieno mazgo rišikliai. Raiščio įtempimas, stebimas manometru, o raiščio judėjimą seka jutikliai, dėl šios priežasties operatorius yra informuojamas, raiščiui nutrūkus garsiniu signalu. Dirbant presui rišikliai apveliami presuojamų augalų liekanomis, raiščio atplaišomis. Rišikliai valomi oro srautu, kurį sudaro tiesiasraučiai arba ašiniai ventiliatoriai, našių presų rišiklius valo labai stipri oro srovė, kurią sukuria įtaisytas oro kompresorius. Dėl didelių rišiklius veikiančių apkrovų, juos reikia tepti biologine alyva, mažo našumo presuose rišikliai tepami rankiniu būdu, o didelio našumo presuose įrengta automatinio tepimo sistema, ji valdoma preso kompiuteriu, kuriuo galima keisti tepimo periodiškumą ir tiekiamo tepalo kiekį. Preso našumas priklauso nuo renkamos augalų sangrėbos metro ilgio masės. Kai augalų sangrėbos masė 4,5 kilogramo, vidutinio našumo presas supresuoja 30 tonų augalų. Našūs presai gali supresuoti 47 tonas augalų. Labai našūs apie 60 tonų augalų. 1.3 Įrenginių, skirtų stačiakampių ryšulių presų rinktuvų darbui pagerinti, patentinė apžvalga Mark Paulsen kombinuoto preso ir grėblio agregato patentas Šiame patente įvardintas Mark Paulsen 2001 m. Išradėjo, išradimas yra žvaigždinio grėblio ir preso sukombinuotas agregatas (1.12 pav.) skirtas naudoti presą šiaudams ir žolei presuoti. Preso priekyje prieš pat rinktuvą, įtaisytas žvaigždinis grėblys, leidžia presui surinkti žolę prieš tai jos nesugrėbiant į sangrėbas, taip pat naudojant tokį agregatą, presas gali supresuoti dvi ar daugiau jau sugrėbtų sangrėbų vienu metu. Tai taip pat pagerina preso rinktuvo darbo kokybę, kadangi esant netiesioms sangrėboms, grėblys esantis prieš pat preso rinktuvą, sugrėbia ir paduoda šieną arba šiaudus tiesiai į rinktuvą. 14

20 pav. Grėblio ir preso kombinuoto agregato Mark Paulsen (patento Nr. US A1) principinė schema [15]: 1 grėblio žvaigždes laikantis rėmas; 2 grėblio žvaigždės; 3 grėblio rėmas; 4 žolės ar šiaudų judėjimo kryptis; 5 presas; 6 presos galios velenas; 40 preso ir grėblio sukabinimo įtaisas; 30 supresuotas ritinys Preso ir grėblio kombinuotas agregatas (1.12 pav.) tempiamas traktoriaus važiuoja lauku, kuriame apvytinta žolė arba šiaudai nesugrėbti, laikomos rėmo 1 grėblio žvaigždės 2, žolę sugrėbia kryptimi 4 prieš pat preso 5 rinktuvą. Presas sukabintas su grėbimo įtaisu rėmu 7, galios velenas 6 perduoda preso darbinėms dalims galią, taip supresuojamas ritinys Harold R. Luhn grėblio agregato patentas Grėblys montuojamas ant rėmo (1.13 pav.) kuris leidžia grėblį naudoti kartu su presu atliekant dvi operacijas vienu metu. Šios konstrukcijos grėblys turi galimybę dirbti atskirai be preso, tačiau pagrindinė jo funkcija, dirbti kartu su presu, taip taupant resursus, darbo laiką ir kuro sąnaudas [8]. 15

21 pav. Grėblio galinčio dirbti vienu metu su presu Harold R. Luhn (patento nr. US A) principinė schema [16]: 1 grėblio valdas; 2 kardaninė pavara; 3 grėblio rėmas 4 traukės laikančios grėbimo įtaisą darbinėje padėtyje; 5 grėbimo įtaisas darbinėje padėtyje; 6 grėblio ratai; 7 kilpa prikabinti presu; 8 velenas galios perdavimui presui. Šis grėblys pasižymi išskirtine konstrukcija dėl galimybės atkabinti jį nuo preso kai yra nereikalingas. Kitas šio grėblio privalumas tai, jog presas prie jo prikabinamas lanksčiai, tai žymiai padidina, šio kombinuoto agregato manevringumą. Grėbimo įtaisas 5 sugrėbia žolę ar šiaudus į pradalgę, o prie kilpos 7 prikabintas presas, kurio darbinis velenas sukamas per galios perdavimo veleną 8, supresuoja žolę ar šiaudus į ritinį ar ryšulį. Tačiau šis kombinuotas agregatas turi vieną esminį trūkumą, kuris mažina jo našumą. Kadangi grėblys ir presas sujungtas kilpiniu sukabinimo būdu, tai reiškia jog jungtis bus lanksti, o lyginant su standžiu grėblio ir preso sukabinimo būdu, šis kombinuotas agregatas turi trūkumą. Esant lanksčiai jungčiai, posūkio metu grėblys ir presas važiuos šiek tiek skirtingomis trajektorijomis, dėl to grėblio sugrėbta pradalgė, nepateks į rinktuvą, nebus tinkamai surinkta ir supresuota Bruce W. Paden grėblio ir preso kombinuoto agregato patentas Grėblio ir preso kombinuotas agregatas (1.14 pav.) patentuotas išradėjo Bruce W. Paden 2013 m. (patento Nr. US A1). Preso priekyje prieš pat rinktuvą, įtaisytas žvaigždinis grėblys, leidžia presui surinkti žolę prieš tai jos nesugrėbiant į pradalges, taip pat naudojant tokį agregatą, presas gali supresuoti dvi ar daugiau jau sugrėbtų pradalgių vienu metu. Šio kombinuoto agregato konstrukcijos pagrindinis akcentas yra tas, jog presas su grėbliu sujungti standžiai. 16

22 pav. Grėblio ir preso kombinuoto agregato kurį užpatentavo Bruce W. Paden (patento Nr. US A1) principinė schema [17]: 1 grėblio rėmas; 2 grėbimo žvaigždės; 3 atraminiai ratukai; 4 grėbimo žvaigždes laikantis rėmas; 5 preso ir grėblio sukabinimo įtaisas Šis grėblys su presu sujungiamas standžiai taip išvengiama, nesurinktos pradalgės problemos. Važiuojant dirva žvaigždės 2 grėbia šieną ar šiaudus į pradalgę, kuri susidaro prieš pat preso rinktuvą. Prieš pradedant darbą grėblys išskleidžiamas į darbinę padėtį ir traukių pagalba laikomas darbinėje padėtyje, dėl savo didelio darbinio ploto bei didelio grėbimo žvaigždžių kiekio, šitoje konstrukcijoje naudojami atraminiai ratai 3. Jie sumažina apkrovas grėblio rėmui bei traktoriaus įkabinimo įtaisui. Dėl standaus agregatų sujungimo, tiek grėblys, tiek presas posūkio metu, važiuoja vienoda trajektorija, to pasekoje visas šienas ar šiaudai surenkami preso rinktuvo. Tačiau dėl didelio, kombinuoto agregato ilgio, kurį įtakoja grėblio darbinis plotis, naudojantis šiuo agregatu ganėtinai apsisukti, nes šio agregato manevringumas sąlyginai mažas Douglas Marvin Gladin preso ir grėblio sukabinimo įtaiso patentas Išradėjo Douglas Marvin Gladin preso ir grėblio sukabinimo įtaisas (patento Nr. US A1) ypatingas tuo, jog kombinuojant šias dvi operacijas vienu metu, grėblys įtaisytas ne prieš presą,o šone už preso. Tai leidžia vienu metu atlikti presavimo ir grėbimo operacijas vienu metu. 17

23 pav. Douglas Marvin Gladin preso ir grėblio sukabinimo įtaiso (patento Nr. US A1) principinė schema [18]: 1 sukabinimo įtaisas ; 2 presas; 3 žvaigždinis grėblys; 4 sukabinimo įtaiso prijungimas prie preso Šio kombinuoto agregato veikimo principas unikalus. Apvažiuojant pirmą ratą lauku, presas 2 (1.15 pav.) nedirba, nes presas važiuoja negrėbta dirva. Apvažiavus pirmą ratą, apsisukama ir pradedama važiuoti priešinga kryptimi. Apsisukus įjungus presą važiuojama renkant jau sugrėbtą pradalgę, o tuo metu žvaigždinis grėblys 3 važiuodamas šone grėbia naują pradalgę. Šis dviejų operacijų sujungimas į vieną, turi daugiau trūkumų nei privalumų. Vienas pagrindinių tai, jog operatoriui sunku sekti šių dviejų operacijų sklandų procesą, kadangi grėblys stovi šone ir ganėtinai toli nuo traktoriaus, jį ganėtinai sunku valdyti ir sekti jo darbo procesą. Antras didelis trūkumas, tai jog sugrėbus pirmą pradalgę nelygiai, tie nelygumai tęsis per visą lauką, operatorius norėdamas surinkti pradalgę nukreips presą pagal pradalgę, tačiau tuo pačiu, nukreips ir grėblį kuris vėl sugrėbs nelygią pradalgę. Kitas didelis trūkumas tai šio kombinuoto agregato manevringumas, norint apsisukti su šiuo agregatu reikia didelės apsisukimo trajektorijos. Taip pat tokį agregatą sunku transportuoti, lengviausia tai daryti, presą ir grėblį transportuoti atskirai, tačiau tai neracionalu, nes pareikalaus daugiau laiko, degalų sąnaudų. Todėl tokį kombinuotą agregatą tikslingiausia naudoti dideliuose ir apvaliuose laukuose. 18

24 1.4 Literatūros apžvalgos apibendrinimas Žoliniai pašarai gali būti trijų tipų, tai šienas, šienainis, silosas. Jų gamybos procesas susideda iš daugybės procesų, tokių kaip, žolės pjovimas, vytinimas, vartymas, grėbimas, surinkimas arba presavimas. Šiuose procesuose naudojamos žoliapjovės, vartytuvai, grėbliai, rinktuvinės priekabos ar presai. Apvytintos žolės supresavimui į ryšulius naudojami presai. Ritininių ryšulių presai, supresuoja apvytintos žolės masę į ritinius. Šie presai skirstomi pagal presavimo kameros tipą, presavimo kamera gali būti kintamo tūrio, pastovaus tūrio, mišri. Ritininiai presai gali supresuoti nuo 1,2 m skersmens iki 1,5 m skersmens ritinius. Antrasis presų tipas yra stačiakampių ryšulių presai. Šie presai skirstomi pagal supresuojamo ryšulio dydį. Išsikiriamos dvi pagrindinės presų grupės, tai mažųjų stačiakampių ryšulių presai ir didžiųjų ryšulių presai. Stačiakampių ryšulių presai yra našesni, nei ritininiai, nes ryšulio aprišimo metu presas nestoja. Patentų apžvalgoje aptarta keturi grėblio ir preso kombinavimo įtaisai. Visi jie skirti atlikti tą pačią funkciją tačiau, jų konstrukcijos skirtingos. 19

25 2. PROJEKTINĖ DALIS 2.1 Grėbimo įtaiso mažų stačiakampių ryšulių presui parinkimas Literatūros bei patentų analizė parodė, kad apvytintai žolei, bei šiaudams presuoti, siūlomi du pagrindiniai presų tipai, tai ritiniai bei stačiakampių ryšulių presai. Agregatų galinčių pagerinti presų rinktuvų darbą, patentų apžvalgoje siūloma naudoti įvairių tipų agregatus skirtus sugrėbti ar susiaurinti sangrėbas. Projektiniame skyriuje būtų tikslinga tobulinti, nuosavame ūkyje naudojamą Claas gamintojo gaminamą mažųjų stačiakampių ryšulių presą Trabant (2.1 pav.). Konkretūs projektinio skyriaus uždaviniai būtų tokie: - Pagrįsti projektuojamo grėbimo įtaiso technologiją; - Atlikti projektuojamų detalių skaičiavimus; - Pateikti grėbimo įtaiso eksploatavimo nurodymus; - Atlikti grėbimo įtaiso ir preso ekonominį vertinimą. Claas Trabant presas, ūkyje dažniausiai naudojamas apvytintai žolei supresuoti, tačiau, šis mažųjų stačiakampių ryšulių presas, dėl savo amžiaus turi daugybę trūkumų, bei yra praradęs savo pradinį našumą. Pagrindinė šio preso problema yra jo rinktuvas, bei netinkamas jo darbas. Preso rinktuvas, dėl sąlyginai mažo darbinio pločio, nesurenka sangrėbų, kuriuose žolės masė yra didesnė, taip pat rinktuvo pirštai neatkelia žolės masės nuo žemės, dėl to gaunami dideli nesurinktos žolės nuostoliai arba net pasitaiko atvejų, kai tą pačią sangrėbą reikia rinkti du kartus. Dėl šių aspektų, šį presą naudoti yra labai neekonomiška, tačiau jo pakeisti, kitu taip pat nėra galimybės, todėl šioje projektinėje dalyje, bus bandoma išspręsti rinktuvo darbo problemas, suprojektuojant grėbimo įtaisą. 2.1 pav Claas Trabant presas [19]. 20

26 Grėbimo įtaiso konstrukcija parinkta tokia, jog įtaisas bus montuojamas prie preso rinktuvo (2.2 pav). Jį sudarys nedidelis detalių kiekis, tai grėblio žvaigždė ją lankantis strypas, spyruoklės, kurių viena laikys grėbimo įtaisą, kai preso rinktuvas bus transportinėje padėtyje, kita laikys įtaisą spaudžiamą prie žemes, tam jog esant nelygiai dirvai, įtaisas nešokinėtų ir kopijuotų dirvos paviršių, taip pat detalė kurios pagalba įtaisas bus pritvirtintas prie preso rinktuvo. 2.2 pav Claas trabant preso ir grėbimo įtaiso principinė schema 2.2. Elementų projektavimas ir skaičiavimas Projektuojant griebimo įtaisą, detalų projektavimui bus atliekami skaičiavimai. Skaičiavimai susidės iš keturių dalių: suvirinimo siulių skaičiavimai, slydimo guolių funkciškumo skaičiavimai, Spyruoklės pagrindinių parametrų skaičiavimas, srieginių jungčių skaičiavimai Suvirintų sujungimų skaičiavimai Gaminant strypą, kuris laikys grėbimo žvaigždę, strypo detalės bus suvirinamos sandūrinėmis siūlėmis, lankančios ašys su strypu bus sujungtos jas suvirinant kampinėmis siūlėmis. Norint įvertinti jungčių darbo sąlygas, nominalioji apkrova dauginama iš darbo sąlygų ar smūgio koeficiento (Eidukynas, Grigas, 2006): F = K D F N = 1, = 1800 N (2.1) 21

27 ir T = K D T N = 1, = 2400 N (2.2) čia F, T stiprumo skaičiavimuose naudotini jėga ir momentas, N; KD darbo sąlygų ar smūgių koeficientas (KD = ; kuo didesni galimi smūgiai, tuo didesnis koeficientas); FN, TN nominalieji jėga ir momentas, N Įtempis siūlėje apskaičiuojamas taip, kaip skaičiuojami įtempiai jungiamų elementų skerspjūviuose (Eidukynas, Grigas, 2006): σ t = F A = F σ (s l) allt (2.3) čia σ t tempimo įtempis siūlėje, N/mm 2 ; σ allt leistinas tempimo įtempis siūlėje, N/mm 2 F siūlės apkrova, N; s siūlės storis, sandūrinės siūlės storis prilyginamas plonesniojo jungiamo elemento storiui; l siūlės (siūlės fragmento) ilgis; A siūlės skerspjūvio plotas, mm 2 Įvertinus grėbimo įtaiso suvirinimo siūlių ilgį gaunama: σ t = F A = F = 1800 = 1800 = 150 MPa (s l) Patikrinima ar apskaičuotieji siūlės įtempiai neviršija, leistinųjų įtempių reikšmės, kurie pateikti 2.1 lentelėje. 2.1 lentelė Vokietijoje naudojamos suvirinimo siūlių leistinųjų įtempių reikšmės [4] Suvirinimo siūlės Apkrova Siūlės statinė pulsuojanti simetrinė Siūlių tipai Įtempis kokybė medžiaga medžiaga medžiaga St 37 St 52 St 37 St 52 St 37 St 52 22

28 Tempimo, B gniuždymo, C Sandūrinės lenkimo D B Šlyties C D Trikampės kampinės Bet kuris B C D Įgaubtos kampinės Bet kuris B C D Dvigubos kampinės Bet kuris B C D Kadangi, strypas bus suvirinamas namų sąlygomis, neprofesionalaus suvirintojo, priimta jog siūlės kokybė bus C kokybės, o suvirinimui naudojama medžiaga bus St 52, tai tokios siūlės leistinieji įtempiai neturi viršyti 175 MPa. Tikrinama ar apskaičiuoti įtempiai neviršija leistinųjų: 150 < 175 MPa Apskaičiuoti siūlės, įtempiai neviršija leistinųjų, todėl siūlė atlaikys apkrovas grėbimo įtaiso darbo metu. Ašis, ant kurios suksis grėbimo žvaigždė, prie grėbimo įtaiso bus privirinta kampine siūle pat kaip ir ašis, kuri laikys grėbimo įtaiso strypą, sujungtą su tvirtinimo prie preso rinktuvo detale. Siūles veikiant tempimo jėgai, kuri yra F = 1,8kN reikia apskaičiuoti siūlės storį. Pagal 2.2 lentelejė pateiktus leistinuosius siūlės įtempius, įvertinta jog siūlė bus C kokybės ir jos leistinieji įtempiai σ allt = 110 MPa. Minimalus siūlės storis apskaičiuojamas pagal šią lygtį (Eidukynas, Grigas, 2006): s = F σ allt l čia: s siūlės storis, m; σ allt leistinas tempimo įtempis siūlėje, MPa (2.4) 23

29 F tempimo jėga, N l siūlės ilgis, m Minimalus siūlių storis, kuria ašys bus privirinamos prie grėbimo įtaiso strypo: s = ,126 = 0,0026 m Apskaičiavus minimalų siūlės storį, nuspręsta kad ašys prie strypo bus privirintos 3 mm storio kampinėmis siūlėmis Slydimo guolių funkciškumo skaičiavimai Grėbimo įtaiso pagrindinė dalis, grėbimo žvaigždė suksis ant slydimo guolio, taip pat strypas su tvirtinimo prie preso detale bus sujungti slydimo guoliu, kadangi strypas įtvirtintas judamai. Kadangi slydimo guolis dirbs mišrios trinties rėžimu, todėl labai svarbu parinkti guolio įdėklo medžiagą, nuo jos priklauso guolio funkciškumas. Įdėklo medžiagos turi tenkinti šiuos reikalavimus: - Poroje su kakliuko medžiaga turi turėti mažą trinties koeficientą ir, guoliui dirbant mišriosios trinties režimu, nestrigt; - Turi būti pakankamai atsparos dilimui ir kartu gerai įsidirbti. Dilimui įdėklo medžiaga turi būti mažiau atspari negu veleno kakliuko, nes išdilusį veleną pakeisti yra brangiau nei įdėklą. Įsidirbimas mažina vietinius įtempius; - Turi turėti geras mechanines charakteristikas, o ypač nebūti trapios veikiant smūgiams - Turi turėti mažą tamprumo modulį; - Turi būti laidžios šilumai ir atsparios korozijai; - Turi būti vilgios ir sudaryti stabilias tepalo plėveles paviršiuje. Slydimo guolių įdėklams gaminti naudojamos metalinės ir nemetalinės medžiagos, kurios poroje su plieniniu kakliuku turi mažą trinties koeficientą. Iš metalinių medžiagų plačiausiai naudojamos bronzos, ketus, babitai. Grėbimo įtaiso gamybos procesu nuspręsta naudoti bronzinius slydimo guolių įdėklus. Paprastų radialinių slydimo guolių patikrinamiesiems skaičiavimams yra skaičiuojama: - Lyginamasis (vidutinis) slėgis - Slydimo greitis - Trinties nuostoliai - Šilumos parametrai 24

30 Apskaičiavus šiuos parametrus, jų vertės neturi viršyti ribinių reikšmių. Lyginamasis slėgis apskaičiuojamas taip (Palionis 2006): p = F D B p all čia F guolį veikianti radialinė jėga, N; D guolio skylės nominalusis skersmuo, mm; B guolio įdėklo plotis, mm; (2.5) Įstačius reikšmes į 2.5 formulę, apskaičiuojamas lyginamais slėgis: p = = 0,5 Slydimo greitis slydimo guolyje apskaičiuojamas taip (Palionis, 2006): v = 0,5 ω d v all čia: v slydimo greitis, m/s; ω veleno kampinis greitis, šiuo atveju žvaigždės kampinis greitis, rad/s d veleno kakliuko nominalus skersmuo, mm Įstačius reikšmes į 2.6 formulę, apskaičiuojamas slydimo greitis: (2.6) v = 0,5 70 0,044 = 1,61 m/s Dėl trinties guolyje atsiranda galios nuostoliai, kurie virsta šiluma. Trinties nuostoliai išreiškiami lygtimi (Palionis, 2006): P f = F μ v čia: μ trinties koeficientas, priklausantis nuo besitrinančių medžiagų ir tepimo; (2.7) Naudojantis 2.7 formule, apskaičiuojami trinties nuostoliai: P f = 400 0,08 1,61 = 51,52 W Paprastame guolyje išsiskyrusi šiluma yra konvektuojama, tai yra nutekėjusi per laidų veleną ir korpusą, nuo jų paviršiaus atiduodama aplinkai. Per korpusą ir veleną atiduodamas šilumos srautas apskaičiuojamas taip (Palionis, 2006): 25

31 Φ a = k A (t g t a ) (2.8) čia: Φ a atiduodamos šilumos srautas, W; k šilumos perdavimo koeficientas, kai aplinkos oras nejuda tarp guolio korpuso ir aplinkos oro k = W/(m 2 K); A šilumą atiduodąs guolio korpuso paviršiaus plotas, m 2 ; tg guolio temperatūra darbo metu, ; ta aplinkos oro temperatūra, ; Naudojantis 2.8 formule, išreiškiama formulė guolio darbo metu temperatūros apskaičiavimui: t g = Φ k A + t a (2.9) Apskaičiuojama guolio darbo metu temperatūra: t g = 51, = ,065 Atlikus guolio funkciškumo skaičiavimus, reikia įvertinti ar lyginamasis slėgis ir slydimo greitis guolyje neviršija, 2.2 lentelėje, broziniam įdėklui nurodytų leistinųjų reikšmių. 2.2 lentelė. leistinosios lyginamojo slėgio ir slydimo greičio vertės [4] Rankinis tepimas plastiškuoju Įdėklo medžiaga tepalu arba alyva Lašelinis tepimas alyva v all m/s p all N/mm 2 v all m/s p all N/mm 2 Pilkasis ketus Bronza Aliuminio lydiniai Švino ir cinko lydiniai ,4 0,6 0,3 0, ,8 1,2 0,4 0,3 Apskaičiuotas lyginamasis slėgis, bei slydimo greitis, neviršija iš bronzos pagamintam įdėklui numatytų leistinųjų ribų. Todėl parinkus plastinį tepalą, veiksmingą 85 laipsnių temperatūroje, pasirinktas guolis, dirbti tokiomis sąlygomis yra tinkamas. 26

32 2.2.3 Spyruoklės pagrindinių parametrų skaičiavimas Projektuojant grėbimo įtaisą presui, numatyta jog bus naudojamos dvi spyruoklės. Vienos spyruoklės paskirtis bus laikyti grėbimo įtaisą pakeltą, kai preso rinktuvas bus pakeltas, tai yra bus transportinėje padėtyje. Antroji spyruoklė spaus grėbimo įtaisą prie žėmes, tam jog dirbant nelygoje dirvoje, žemės nelygumai nepakeltų įtaiso į viršų, taip pat grėbimo įtaisą gali pakelti ir didesnio apvytintos žolės masės tankio sangrėba. Tačiau ši spyruoklė, neturi grėbimo įtaiso spausti prie dirvos paviršiaus per stipriai, nes tokiu atveju grėbimo žvaigždė smigs į dirvos paviršių. Projektuojant spyruokles pirmiausia reikia apskaičiuoti vielos iš kurios ji bus pagaminta skersmenį, tai galima padaryti pagal šią formulę (Борисоич, 1980): d = 1,6 k clf max c τ s (2.10) čia: d vielos, iš kurios padaryta spyruoklė, diametras, m; k cl koeficientas, įvertinantis vijos kreivumą; F max maksimali spyruoklę veikianti jėga, N; c spyruoklės indeksas; τ s sukimo įtempis 1980): Koeficientas įvertinantis vijos kreivumą suskaičiuojamas naudojant šią formulę (Борисоич, k cl = 1 + 1,45 c (2.11) Apskaičiuojamas koeficientas įvertinantis vijos kreivumą: k cl = 1 + 1,45 6 = 2,242 Apskaičiavus koeficientą įvertinantį vijos kreivumą apskaičiuojamas vielos iš kurios bus padarytas guolis diametrą: d = 1,6 2, = 4,79mm Apskaičiavus vielos skersmenį, gauta jog minimalus vielos skersmuo turi būti 4,79 mm, nuprestą naudoti spyruoklė, kurios vijos susuktos iš 5 mm diametro vielos. 27

33 Spyruoklės ilgis tempiamajai spyruoklei, kai ji neapkrauta, apskaičiuojamas šia formule (Борисоич, 1980): H 0 = id + 2h pr čia: h pr spyruoklės prikabinimo kilpos ilgis, m; i vijų skaičius spyruoklėje; (2.12) Apskaičiuojamas spyruoklės ilgis: H 0 = 80 0, ,05 = 0,41 m Gavus spyruoklės ilgį reikia, apskaičiuoti didžiausią ištempimo ilgį veikiant jėgai F max (Борисоич, 1980): H = H 0 + λ i i(f max F 0 ) (2.13) čia:λ i vienos vijos tamprus suspaudimas F 0 spyruoklės pradinio įveržimo jėga Vienos vijos tamprus suspaudimas apskaičiuojamas taip (Борисоич, 1980): λ i = 8c3 Gd čia:g šlyties modulis (2.14) Apskaičiuojamas vienos vijos tamprus suspaudimas: λ i = ,05 = 0,173 Apskaičiavus vienos vijos tamprų suspaudimą, apskaičiuojamas didžiausias spyruoklės ištempimo ilgis pagal 2.13 formulę: H = ,173 80( ) = 1102 mm Apskaičiavus visus spyruoklės parametrus gauta, jog spyruoklė bus pagaminta iš 5 mm storio vielos ir jos ilgis bus 41 centimetro ilgio. 28

34 2.2.4 Srieginių jungčių skaičiavimas Grėbimo įtaiso, tvirtinimo detalė, prie preso bus pritvirtinta išardoma jungtimi, tai yra ji bus prijungta prie preso rinktuvo srieginėmis jungtimis. Sriegine jungtimi vadima jungtis, sudaryta panaudojant sriegines tvirtinimo detales (varžtus, sraigtus, smeiges,veržles) arba sriegius, įsriegtus tiesiog jungiamosiose detalėse. Sujungus detales varžtais, tokia jungtis pranešesnė keliais aspektais, tokiais kaip, kad nereikia įsriegti jungiamųjų detalių, tai labai svarbu kai jungiamų detalių medžiagos nepakankamai stiprios. Tačiau, tokia jungtis turi ir trūkumų: jungtyje turi būti pakankamai vietos veržlei, užsukant ir atsukant veržlę, reikia prilaikyti varžto galvutę, kad neprasisuktų, padidėja jungties masė. Projektuojant sriegines jungtis, veržlėss užsukimo momentas nustatomas tokio dydžio, kad ekvivalentinis įtempis, skaičiuojamajame varžto skerspjūvyje, įvertinant sklaidą, neviršytų 90 % takumo ribos. Dėl valkšnumo deformacijos šis įtempis sumažėja. Varžto papildoma apkrova F SA gali būti tik tokio dydžio, kad jos sukeltasis papildomas įtempis σ SA neviršytų 10% takumo ribos (Palionis, 2006): σ SA = F SA A 0 0,1σ y čia: σ SA varžto papildomos apkrovos sukeltas papildomas įtempis, N/mm 2 ; F SA varžto papildoma apkrova, N; A 0 skaičiuojamasis (mažiausias) varžto skerspjūvis, mm 2 ; σ y - varžto takumo riba N/mm 2 (2.15) Jeigu jėga F A yra kintama, tokiu atveju kyla varžto nuovargio pavojus. Kadangi didžiausia įtempių koncentracija yra sriegio pašakniuose, todėl skaičiuojamasis varžto skersmuo yra sriegio vidinis skersmuo. Išorinės apkrovos aplitudė F Aa = (F Amax F Amin )/2 sukelia įtempį kurio amplidutė apskaičiuojama šia formule (Palionis, 2006): σ a = F SAa A 1 čia: σ a varžto įtempio amplitudė, N/mm 2 ; F SAa varžto papildomos apkrovos amplitudė, N; A 1 Varžto sriegio vidinis skersmuo, mm; (2.16) 29

35 Kiekvienas varžtas pagal savo matmenis ir stiprumo klasę turi savo patvarumo ribas. Varžto patvarumo ribos pateiktos 2.3 lentelėje. slėgio reikšmės priklauso nuo plokščių medžiagos. 2.3 lentelė. Įveržtų varžtų patvarumo ribos [4] Stiprumo σ A N/mm 2 klasė < M 8 M 8...M12 M 14...M 20 > M ir iki Naudojantis 2.3 lentele galima patikrinti, ar tenkinama patvarumo sąlyga (Palionis, 2006): σ a σ a all (2.17) Ir: σ a all 0,9σ A (2.18) čia: σ a all leistinieji įtempiai, veikiant kintamai apkrovai, N/mm 2 ; Didžiausia varžtą veikianti jėga F s veržlę ir varžto galvutę spaudia prie plokščių. Kad jos kontakto vietoje būtų ne per daug deformuojamos, kontaktinis slėgis neturi viršyti leistinųjų reikšmių (Palionis, 2006): p p = F s A p p p all (2.19) čia: A p kontakto plotas. Kontakto plotas apskaičiuojamas taip (Palionis, 2006): A p = π 4 (D g 2 d V 2 ) (2.20) Leistinojo slėgio reikšmės priklauso nuo plokščių medžiagos. Nominalus takumo ribos viršijimas yra nekenksmingas, nes plokštės ne tempiamos, o gniuždomos. Jeigu leistinasis slėgis viršijamas, reikia naudoti poveržles arba veržles ir varžtus su didesniu kontakto plotu. Leistinojo slėgio reikšmė apskaičiuojama (Palionis, 2006): 30

36 P a all 1,2σ y (2.21) Grėbimo įtaiso tvirtinimo detalė bus įtvirtinta naudojant M10 varžtais kurių, stiprumo klasė 10,9, A p = 41,9 mm 2, A 1 = 52,3 mm 2, σ 0,2 = 900 N/mm 2. Pasinaudojant 2.15 formule apskaičiuojamas papildomas varžto įtempis: σ SA = 750 = 17,9 N/mm2 41,9 Patikrinima ar papildomas varžto įtempis neviršija 10% varžto takumo ribos: 17,9 < 90 N/mm 2 Nustačius, jog varžto įtempis neviršija varžto takumo ribos, pasinaudojant 2.16 formule, apskaičiuojama įtempio amplitudė: σ a = ,3 = 5,74 N/mm2 Naudojantis 2.3 lentele, kurioje pateiktos varžto patvarumo ribos, formulėmis 2.17 ir 2.18 patikrinama ar neviršijamos varžto patvarumo ribos: σ a all = 0,9 50 = 45 N/mm 2 Ir : 5,74 < 45 N/mm 2 Varžto patvarumo ribos neviršijamos, 2.20 formule apkaičiuojamas kontakto plotas, bei 2.19 formule kontaktinis slėgis: A p = π 4 ( ) 88 mm 2 Ir: 31

37 p p = = 152,8 N/mm 2 Patikrinima 2.21 formule, ar neviršijamos leistinojo slėgio reikšmės: 152,8 < 258 N/mm 2 Apskaičiavus visus srieginės jungties parametrus, nei viena gauta reikšmė neviršijo leistinųjų ribų, dėl šios priežasties galima daryti išvadas, jog srieginė jungtis parinkta teisingai, bei išlaikys visas jai numatytas apkrovas Profesinės rizikos veiksnių analizė ir vertinimas. Presas turi atitikti operatoriaus vadove nurodytus techninius reikalavimus. Saugaus darbo su presavimo agregatu reikalavimai [13]: - krumpliaratinių ir grandininių pavarų apsaugos ar apsauginiai aptvarai turi būti tvarkingi; - prie preso konstrukcijos turi būti, pritaisytas gesintuvo laikiklis, o laikyklyje turi būti tvarkingas gesintuvas; - visos judančios detalės turi būti priveržtos gamintojo nurodytais momentais, nei perveržtos nei per laisvos. Prieš pradedant darbą, turi būti patikrintas preso sukabinimo su traktoriumi tvarkingumas ir patikimumas, sureguliuoti grandininių pavarų, grandinių įtempimai, visų apsaugų tvarkingumas, rišimo aparato, rinktuvo ir kitų preso dalių techninė būklė. Didžioji dalis presavimo darbų vyksta karštuoju metų laiku ir labai dulkingoje aplinkoje, todėl darbo metu yra didelė gaisro rizika. Dėl šios priežasties prieš pradedant presavimo darbus, labai svarbu įvertinti prese esančių guolių būklę, jų sutepimą. Darbo metu užsikirtęs guolis yra didžiausia prese kilusių gaisrų priežastis. Labai svarbu turėti didelį ir pilnai funkcionuojantį gesintuvą ir pajutus ar pastebėjus pirmuosius galimo gaisro požymius, nedelsiant stabdyti presą ir pasitvirtinus ugnies požymiams gesintuvu, pašalinti juos. Nes ugnis gali išplisti sausa žole ar ražiena, taip išdegindama didelius plotus ar net sudegindama traktorių. Jei ugnies likviduoti nepavyko, tačiau jei operatoriaus sveikatai nėra pavojaus, presą derėtų atkabinti nuo traktoriaus ir jį patraukti kuo toliau nuo degančio preso. Likvidavus ugnį ir preso techninėms dalims galint, dirbti toliau, jo nebepaleisti ir neeksploatuoti toliau. Tik nuodugniai patikrinus visus preso mazgus, 32

38 pakeitus sugędusias detalės naujomis, visas reikiamas preso vietas sutepus galima jį galima eksploatuoti toliau. Bet kokius patikrinimus darbo metu atlikti leidžiama tik išjungus traktoriaus galios veleną ir visiškai sustojus presui. Naudojant presą su galimybę krauti ryšulius į priekabą, žmogui kraunančiam ryšulius priekaboje reikia laikytis visų saugumo taisyklių. Kraunant ryšulius rankomis reikia prisiminti krovinių kėlimo rankomis reikalavimus (vienas darbuotojas vyras gali krauti sėklų tarą, sveriančią ne daugiau kaip 30 kg, o moteris 10 kg, jei krovinio masės centro atstumas nuo darbuotojo kūno ne toliau 0,7 m, o pakėlimo zona yra tarp nuleistos rankos krumplių ir pečių linijos). Keičiant pasibaigusį raišti, operatorius turi pilnai sustabdyti presą ir tik jam visiškai sustojus pagal gamintojo numatytus reikalavimus pakeisti raištį. Taip pat reikia patikrinti ar raištis neužsikabino ar įsivėlė tarp kitų preso dalių. Pradėti važiuoti su presavimo agregatu ar jį paleisti galima tik pilnai įsitikus ar aplink jį nėra žmonių. Darbo, transportavimo ar agregato sudarymo metu sėdėti ant preso, būti tarp traktoriaus ir preso draudžiama. Darbo metu reikia nuolat stebėti, kaip dirba rinktuvas bei rišamieji aparatai, preso pavaros pavaros signalizacijos įtaisai. Atsiradus gedimų, presas sustabdomas, ir, tik jam visiškai sustojus, išvalomi užsikimšęs rinktuvas, rišimo aparatai, ir kt. Baigus darbą, presas nuvalomas, iš rinktuvo ištraukiami presuojamos masės likučiai, iš presavimo kameros ištraukiami ten likę ryšuliai. Išvalomi rišimo ir kiti preso aparatai. Transportuojant presą ant išsikišusių dalių turi būti tvarkingi šviesos atšvaitai arba skydeliai su įstrižomis besikeičiančiomis juoda ir balta spalvomis taip pat šiuolaikinuose presuose turi būti tvarkingi galiniai žibintai su veikiančiais gabaritiniais, stabdžių ir posūkių signalais. Baigus presavimo sezoną, kiekvienas preso mazgas turėtų būti išvalytas, pavaros grandinės išplaunamos ir sutepamos, jei yra galimybė presas turėtu būti pastatytas po stogu. 2.4 Projektinės dalies ekonominis vertinimas Suprojektavus grėbimo įtaisą, svarbu įvertinti jo ekonominius rodiklius. Tai parodys jo naudingumą. Vienas svarbiausių ekonominių rodiklių yra įtaiso pagaminimo kaina. Jei įtaiso pagaminimo kaina bus labai didelė, tada verta svarstyti ar jį gaminti racionalu. Tokiu atveju, svarstytina tobulinamo preso, pakeitimas kitu. 33

39 Suprojektuoto grėbimo įtaiso, konstrukcija labai paprasta. Įtaisą sudaro nedidelis detalių skaičius, kelios jos bus perkamos jau pagamintos, kitos bus gaminamos vietoje. Norint sužinoti įtaiso pagaminimo kainą, reikia įvertinti gamybai naudojamų medžiagų kainą, gamybos procesų kainas. Grėbimo įtaiso gamybai naudojamų medžiagų, bei detalų kurios bus perkamos jau pagamintos kainos pateikiamos 2.4 lentelėje. 2.4 lentelė. Naudojamų medžiagų bei detalių kainos Medžiaga arba detalė Matavimo vienetas Kaina Stačiakampis vamzdis 50x30x3 mm m 3,89 [8] Apvalus strypas D40 PL-20 m 19,79 [8] Slydimo įvorė WF-WB /44/55x40 Vnt. 4,72 [9] Tempiamoji spyruoklė Vnt 32 Metalinis lovys 10 cm m 9,19 [8] Grėbimo įtaiso gamybai reikės 2 metrų stačiakampio vamzdžio 50x30x3 mm, vieno metro apvalaus strypo D40 PL-20, dviejų vienetų Slydimo įvorių WF-WB /44/55x40, dviejų tempiamųjų spyruoklių, bei vieno metro metalinio lovio 10 cm. Žinant medžiagų kainas ir kokių kiekių jų reikės, galima apskaičiuoti grėbimo įtaiso medžiagų kainą: 3, ,79 + 4, ,19 = 110 Gamybos darbų kaina neskaičiuojama, nes visi darbai atliekami, savomis rankomis, ūkyje turimais įrankiais. Įtaisą gaminti racionalu, nes gamybos kaina, sąlyginai nedidelė. Techninis agregato našumas tai našumas, kai optimaliai išnaudojamas agregato plotis, greitis ir darbo laikas. Preso valandinis našumas Wh apskaičiuojamas taip (Venskutonienė ir Zinkevičius, 2010): W h = 0,1 b v d τ β (2.22) čia τ pamainos laiko panaudojimo koeficientas; β agregato darbinio pločio panaudojimo koeficientas 34

40 Apskaičiuojamas preso valandinis našumas: W h = 0,1 1,45 4 0,64 0,95 = 0,36 ha/h Ekonominiai skaičiavimai atliekami presavimo agregatui, kurį sudaro traktorius Jumz-6l ir preso Claas Trabant. Jumz-6l traktorius 2004 metais buvo įsigytas už 3200, o presas claas trabant įsigytas 2004 už Pastovios presavimo agregato išlaidos Ip skaičiuojamos naudojant šią formulę (Venskutonienė ir Zinkevičius, 2010): I p = I n + I l + I dr (2.23) čia In presavimo agregato nusidėvėjimo išlaidos per metus; Il technikos laikymo išlaidos per metus, priimta 5% nuo pradinės agregato kainos; Idr technikos draudimo išlaidos per metus, priimta jog draudimas kainuos 70 per metus Apskaičiuojamos pastovios presavimo agregato išlaidos: I p = = 565 Presavimo agregato nusidėvėjimas apskaičiuojamas šia formule (Venskutonienė ir Zinkevičius, 2010): I n = K 1 K 2 T (2.24) čia K1 traktoriaus ir preso įsigijimo kaina ; K2 traktoriaus ir preso likvidacinė vertė ; T traktoriaus ir preso nusidėvėjimo laikas metais. Apskaičiuojamas presavimo agregato nusidėvėjimas: I n = = 225 per metus 35

41 2010): Kintamos išlaidos Ik apskaičiuojamos naudojantis šia formule (Venskutonienė ir Zinkevičius, I k = I d + I t + I r (2.25) čia Id išlaidos degalams ha -1 ; It išlaidos tepalams ha -1 ; Ir remonto išlaidos ha -1 ; Apskaičiuojamos kintamos išlaidos: I k = 1,99 + 0,14 + 0,9 = 3,03 Išlaidos degalams skačiuojamos formule (Venskutonienė ir Zinkevičius, 2010): I d = Q ha K deg (2.26) čia Qha faktinės vieno hektaro degalų presuojant l ha -1 ; Kdeg degalų kaina Apskaičiuojamos išlaidos degalams: I d = 3,83 0,52 = 1,99 Išlaidos degalams skačiuojamos formule (Venskutonienė ir Zinkevičius, 2010): I t = I d k t (2.27) čia kt koeficientas, įvertinantis, kokią išlaidų degalams dalį sudaro išlaidos tepalams. kt = 0,05...0,10 Apskaičiuojamos išlaidos tepalams: I t = 1,99 0,07 = 0,14 36

42 2010): Žemės ūkio technikos remonto išlaidos skaičiuojamos formule (Venskutonienė ir Zinkevičius, I r = I d k r (2.28) čia kr koeficientas, įvertinantis, kurią išlaidų degalams dalį sudaro remonto išlaidos. kr = 0,10 0,75 Apskaičiuojamos remonto išlaidos: I r = 1,99 0,45 = 0,9 Suskaičiavus ekonominius rodiklius, rezultatai pateikiami 2.5 lentelėje. 37

43 2.5 lentelė. Apskaičiuoti ekonominių skaičiavimų rezultatai Pavadinimas Traktoriaus Jumz-6l ir Preso Claas Trabant agregatas Įsigijimo kaina K i 5400 Nusidėvėjimo laikas t metais 16 Likvidacinė vertė K l 1800 Pastovios išlaidos I p per metus 565 Nusidėvėjimo išlaidos I n per metus 225 Technikos laikymo išlaidos I l per metus 270 Išlaidos technikos draudimui I dr per metus 70 Kintamos išlaidos I k ha -1 3,03 Degalai I d ha -1 1,99 Tepalai I t ha -1 0,14 Remonto išlaidos I r ha -1 0,9 Suskaičiavus visus ekonominius rodiklius galima įvertinti, jog agregato darbas nėra labai brangus, tačiau dėl technikos amžiaus, yra didelė stambių gedimų tikimybė. Taip traktorius neatitinka saugumo reikalavimų, dėl prastos kabinos garso izoliacijos operatoriui reikia dėvėti triukšmą slopinančias ausines. 38

44 IŠVADOS 1. Žolinių pašarų ruošimui naudojama daugybė agregatų. 2. Siekiant pagerinti preso Claas Trabant rinktuvo darbą, nuspręsta projektuoti, grėbimo įtaisą kuris tvirtinsis prie preso rinktuvo. 3. Atliekant skaičiavimus, parinkti grėbimo įtaise naudojamų spyruoklių pagrindiniai parametrai, suvirintų jungčių skaičivimų metu, gauta jog suvirinimo siūlės storis negali būti mažesnis nei 4 mm. Atlikti slydimo guolių funkciškumo skaičiavimai, kurių dėka parinktas iš bronzos pagamintas, slydimo guolis. 4. Apskaičiuota grėbimo įtaisui pagaminti reikalingų medžiagų kaina Apskaičiuota presavimo agregato pastovios išlaidos per metus, bei kintamos išlaidos - 3,03 ha -1 39

45 INFORMACIJOS ŠALTINIŲ SĄRAŠAS 1. BUTKUS, V.; DOMEIKA, R.; JASINSKAS, A.; MARTINKUS, M.; ŠPOKAS, L.; VAICIUKEVIČIUS, E Derliaus dorojimo technologijų inžinerija: mokomoji knyga. Akademija, Kauno r.: Aleksandro Stulginskio universitetas. [Žiūrėta ]. Prieiga per internetą: < ZINERIJA.pdf> 2. ŠPOKAS, L Žolinių pašarų ruošimo mašinos: mokomoji knyga. Akademija, Kauno r.: Lietuvos žemės ūkio universitetas 3. ŠPOKAS, L Derliaus dorojimo mašinos. D.3: Presai ryšulių vyniotuvai. Akademija, Kauno r. 4. DULEVIČIUS, J.; EIDUKYNAS, V.; ŽĖBIENĖ, A.; NAGINEVIČIENĖ, L.; PALIONIS, A.; PILKAUSKAS, K.; ŽIEDELIS, S.; ŽILIUKAS, P.; GRIGAS, V Mašinų elementai: skaičiavimai ir konstravimas. Kaunas: Kauno technologijos universitetas. [Žiūrėta ]. Prieiga per internetą: < 5. BOGDEVIČIUS, M.; JUNEVIČIUS, R.; VANSAUSKAS, V Transporto priemonių dinamika. Vilnius : Vilniaus Gedimino technikos universitetas. [Žiūrėta ]. Prieiga per internetą: < S_Bogdevicius_Transporto_WEB.pdf> 6. MAČIUKAS, A Žolės siloso gamyba tranšėjose.[interaktyvus][žiūrėta ] prieiga per internetą: < 7. MAČIUKAS, A Žolinių pašarų ruošimas ir saugojimas. [Žiūrėta ] Prieiga per internetą: < 8. VENSKUTONIENĖ E., ZINKEVIČIUS R Žemės ūkio technologijų pagrindai: papildoma mokomoji medžiaga Kaunas Akademija: Lietuvos žemės ūkio universitetas. 9. Metalo gaminių pardavėjas. [Žiūrėta ]. Prieiga per internetą : < 40

46 10. Technikos detalių pardavėjas. [Žiūrėta ]. Prieiga per internetą: < 11. Pasėlių priežūra ir šienapjūtės darbai. [interaktyvus]. Vilnius: Lietuvos agrarinės ekonomikos institutas. [Žiūrėta ]. Prieiga per internetą: < 12. Žemės ūkio technikos gamintojas. [Žiūrėta ] Prieiga per internetą: < 13. Traktorių ir žemės ūkio mašinų saugaus eksploatavimo rekomendacijos. Akademija, Žemės ūkio technikos gamintojas. [Žiūrėta ] Prieiga per internetą: < 2Fit%2Fbalenpers%2F %2F&psig=AOvVaw0P4eo9BafQjRyqhcghHYsW&ust= &sour ce=images&cd=vfe&ved=0caiqjrxqfwotclcf6ot7nukcfqaaaaadaaaaabao> 15. PAULSEN, W. M Combined baler and rake apparatus. Elk horn, IA, United States, US 2002/ A1. [Žiūrėta ] Prieiga per internetą : < 1.pdf> 16. LUHN, R. H Rake apparatus. Bellvile, Tex. United States, US A. [Žiūrėta ] prieiga per internetą : < 17. PEDEN, W. B Hay baler with windrow pickup diverter and extendible wheel rake mounting on elongated drawbar. Glasgow, KY, United States, US A1. [Žiūrėta ] Prieiga per internetą: < 1.pdf> 18. GLADIN, M. D. Extendable jointerd arm for enabling a hay baler to pull a hay rake during both easy transport and simultaneos operation of the hay baler and the hay rake. Milledgeville, GA, United States, US A1. [Žiūrėta ] Prieiga per internetą: < 19. Žemės ūkio technikos gamintojas. [Žiūrėta ] Prieiga per internetą: < 41

47 PRIEDAI A priedas. Detalių brėžiniai B priedas. Surinkimo brėžinys 42

48 78,08 78, O x O x O ,5 37, Ra 3,5 20,58 O Ra 4,2 8 Byla, laikmena Papildoma informacija Medžiaga Mastelis Domantas.Gendrolius_breziniai1.dft Plienas C45 1:2 Atsakinga žinyba Vadovas Dokumento tipas Byla, laikmena IS Zinkevičius Remigijus Savininkas Rengė Antraštė Gendrolius Domantas VDU ŽŪA Detalės brėžinys Tvirtinimo detalė Recenzentas Laida Data Kalba Lapas Juostas Antanas lt. 2 O 44 20,58 O 14, , Ra 4,2 O O ,01 Ra 3,5 Ra 3,5 Byla, laikmena Papildoma informacija Medžiaga Mastelis Domantas.Gendrolius_breziniai1.dft Nelegiruotas plienas S355J2H 1:2 Atsakinga žinyba Vadovas Dokumento tipas Byla, laikmena IS Zinkevičius Remigijus Savininkas Rengė Antraštė Gendrolius Domantas VDU ŽŪA Detalės brėžinys Spyruoklė Recenzentas Laida Data Kalba Lapas Juostas Antanas lt. 2 Byla, laikmena Papildoma informacija Medžiaga Mastelis Domantas.Gendrolius_breziniai1.dft Nelegiruotas plienas S355J2H 1:5 Atsakinga žinyba Vadovas Dokumento tipas Byla, laikmena IS Zinkevičius Remigijus Savininkas Rengė Antraštė Gendrolius Domantas VDU ŽŪA Detalės brėžinys Strypas Recenzentas Laida Data Kalba Lapas Juostas Antanas lt. 2

49 , , POZI- CIJA PAVADINIMAS MEDŽIAGA SKAI- ČIUS PASTABA Detalės 1 Tvirtinimo detalė Strypas Tempiamoji spyruoklė Nelegiruotas plienas S355J2H Slydimo įvorė WF-WB /44x40 Bronza 2 Grėbimo žvaigždė 1 Byla, laikmena Papildoma informacija Medžiaga Mastelis d.dft 1:5 Atsakinga žinyba Vadovas Dokumento tipas Byla, laikmena IS Zinkevičius Remigijus Savininkas Rengė Antraštė Gendrolius Domantas VDU ŽŪA Surinkimo brėžinys Grėbimo įtaisas BD IFIS SB Recenzentas Laida Data Kalba Lapas Juostas Antanas LT 2

50 Originalumo ataskaita Domantas_Gendrolius_baigiamasis_darbas.docx Remigijus Zinkevičius Įkelta: Patikrinta: :38: :41:55 6% Sutapties rodiklis 56% Koncentracija 1% Perfrazavimas 0% Netinkamas citavimas 0% Citavimas Spalvos reikšmė: Sutapimai A Perfrazavimas A Netinkamas citavimas A Citavimas A VYTAUTO DIDŽIOJO UNIVERSITETO ŽEMĖS ŪKIO AKADEMIJA ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS Žemės ūkio inžinerijos ir saugos institutas GRĖBIMO ĮTAISAS MAŽŲ STAČIAKAMPIŲ RYŠULIŲ PRESUI Bakalauro studijų baigiamasis darbas Studijų programa: Žemės ūkio mechanikos inžinerija Autorius Domantas Gendrolius Vadovas doc. dr. Remigijus Zinkevičius Recenzentas doc. dr. Antanas Juostas Akademija, 2020 VYTAUTO DIDŽIOJO UNIVERSITETAS ŽEMĖS ŪKIO AKADEMIJA Žemės ūkio inžinerijos fakultetasžemės ūkio mechanikos inžinerijos studijų Žemės ūkio inžinerijos ir saugosprograma institutas UŽDUOTĮ TVIRTINU: (instituto direktorius) 2020 balandžio mėn. 27 d. BAKALAURO BAIGIAMOJO DARBO UŽDUOTIS Studentas DOMANTAS GENDROLIUS Tema: Grėbimo įtaisas mažų stačiakampių ryšulių presui Aiškinamojo rašto turinys: SANTRAUKA. TURINYS. ĮVADAS. 1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ Žolinių augalų derliaus dorojimo technologijų apžvalga Presų konstrukcijų apžvalga Įrenginių, skirtų stačiakampių ryšulių presų rinktuvų darbui pagerinti, patentinė apžvalga Literatūros apžvalgos apibendrinimas. 2. PROJEKTINIS SKYRIUS Grėbimo įtaiso mažų stačiakampių ryšulių presui parinkimas Elementų projektavimas ir skaičiavimas 2.3. Profesinės rizikos veiksnių analizė ir vertinimas Projektinės dalies ekonominis vertinimas. IŠVADOS. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ SĄRAŠAS. Grafinė dalis: du A1 formato brėžiniai, kuriuose pateikiamas bendras mažų stačiakampių ryšulių preso vaizdas, projektuojamų dalių brėžiniai, surinkto mazgo brėžinys. Darbų kalendorinis planas: Etapai: Terminai Literatūros apžvalga Projektinė dalis Rezultatų vertinimas Grafinė dalis Darbo baigimo terminas 2020 gegužės d. Studento parašas Darbo vadovo parašas Doc. dr. R. Zinkevičius Instituto išvada: Protokolo Nr. Data 2020 m. mėn. d. (instituto direktoriaus parašas) Gendrolius D. Grėbimo įtaisas mažų stačiakampių ryšulių presui: Žemės ūkio mechanikos inžinerijos bakalauro darbas / vadovas doc. dr. R. Zinkevičius; Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademija, Žemės ūkio inžinerijos fakultetas, Žemės ūkio inžinerijos ir saugos institutas. Akademija, p. SANTRAUKA Bakalauro baigiamojo darbo aiškinamojo rašto apimtis 45 puslapiai. Jame yra 5 lentelės ir 16 paveikslų. Darbe naudota 19 informacijos šaltinių. Grafinę darbo dalį sudaro du A1 formato brėžiniai. Pirmajame brėžinyje pavaizduotas mažų stačiakampių ryšulių preso vaizdas, o antrajame skaičiuotų detalių