Творческий проект "Роторная фреза"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 10» села Орловки

 Ставропольский край Кировский район

ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

«Роторная фреза- насадка для мотоблока»

2023г

Оглавление

Стр.

1. Выбор и обоснование темы проекта   _____________________________     3
2. Историческая справка  ________________ _________________________    4
3. Выбор  конструкции  фрезы    ____  ______________________________     6
4. Экономический расчет затрат на изготовление _____________________    8
5. Оценка изделия ________________________________________________   8
6. Рекламный проспект  ___________________________________________   9
7. Заключение. Выводы.___________________________________________   9
8. Список использованной литературы ______________________________    10

ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

«Роторная фреза- насадка для мотоблока»

Формулирование проблемы.

Культивация или фрезерование почвы  — один из важнейших этапов обработки земельного участка. В процессе фрезерования, происходит рыхление почвы и ее перемешивание. Выбор глубины для такой культивации очень важен, оптимальной будет до 25 см. Таким образом, улучшаются свойства грунта, его плодородность, происходит выравнивание земельного участка. Этот процесс также часто совмещают с внесением удобрений.

Для владельцем дач и огородов, механизация данного процесса, стала более доступна с появлением мотоблоков. Выбор между лопатой и мотоблоком с фрезой стал очевиден. Мощности мотоблока вполне достаточно, что бы обрабатывать не только песчаные грунты, но и целину. Тут главное грамотно подойти к выбору дополнительного оборудования.

Одним из видов оснащения, которое можно крепить к мототехнике, является фреза мотоблока. Благодаря ей можно с легкостью вспахать необходимый участок земли, подрыхлить ее либо изъять все сорняки. Мотоблок с фрезой лучше всего использовать весной, перед тем как проводить посевные работы. Но незаменимо данное приспособление и в последующей обработке земельных участков.

Звездочка обдумывания.

Вначале проанализировал проблемы, с которыми сталкивается потребитель, приобретая рыхлитель на рынке.

Затем определил требования к проектированию и изготовлению роторной фрезы

Итак, моя цель – изготовить роторную фрезу. Изделие должно быть изготовлено быстро, просто, дёшево, оригинально, из материалов, имеющихся дома.

Историческая справка.

С момента появления почвообрабатывающие машины с приводными рабочими органами прошли значительный путь развития и совершенствования.

Первые почвообрабатывающие машины с активными рабочими органами начали создаваться в середине 19 века. В 1850 г. англичанин Хоскинс опубликовал работу, в которой рекомендовал производить обработку почвы с помощью ротационных орудий типа фрезы.

Лишь в 1900 г. появляется вполне работоспособная машина с рабочими органами, вращающимися в плоскости перпендикулярной к направлению движения агрегата, сконструированная во Франции египетским инженером Богос-Нюбар-Паши и предназначавшаяся для обработки хлопковых полей. Много сделали в области фрезерных машин Мейхварт, Вермант, Келенек, Кешеги, Мейенбург . Мотор Кешеги (1909 г.) при всех сравнительных испытаниях с плугами различных типов давал удовлетворительное качество работы. Пионером отечественного машиностроения в области ротационных машин является Институт торфяной промышленности. В 1929 г. им был создан фрез - барабан с фрикционно закрепленными ножами к трактору ФП (20 л.с), предназначавшийся для подготовки болот при добыче торфа. НАТИ при участии ВИМ в 1932 г. по заданию ИНСТОРФа спроектировал прицепную фрезу к трактору СХТЗ. В 1935 г. проф. СИ. Яржемским была предложена схема прицепной фрезы к трактору ЧТЗ С-60. Фрезы под маркой ВИМ-ИНСТОРФ и ВИМ-Ф-2 прошли сравнительные испытания в 1936 г. В серийное производство была рекомендована фреза ВИМ-Ф-2 и партия таких машин выпущена заводом им. Колющенко. После усовершенствования эта фреза выпускалась с набором сменных рабочих органов под маркой ВИМ-Ф-5. Для лесного хозяйства в 1938 г. на Омской машиноиспытательной станции проходила широкую проверку спиральная (винтовая) фреза ЛВФ . Непосредственно в сельскохозяйственном производстве нашей страны фрезы впервые были применены в 1923-1927 гг. всесоюзным научно-исследовательским институтом кормов (ВИК) для обработки лугов. Харьковский филиал ВИСХОМа в 1935 г. спроектировал шестисекционный пропашной фрезерный культиватор к трактору У-2, предназначенный для обработки низкостебельных культур, посеянных с междурядьями 45-50 см . Для обработки семенников трав и других культур была разработана двухрядная фреза с приводом от двигателя мощностью 5,25 л.с. Машина могла переоборудоваться для рыхления почвы в садах между плодовыми деревьями . В 1936 г. для широкого опробования в хозяйственных условиях была изготовлена небольшая партия фрез, предназначавшаяся главным образом для уничтожения кочек на лугах и болотах . Фрезобарабан подвешивался справа по ходу трактора между передними и задними колесами на специальной трубе, связанной жестко с рамой, укрепленной на тракторе. Ускоренное развитие за рубежом и у нас фрезерные почвообрабатывающие машины получили в послевоенный период. Одним из мощных толчков, заставивших обратить внимание на машины активной почвообработки - постоянная тенденция к снижению общего веса и повышения мощности трактора. К тому же к этому периоду улучшились конструктивные, агротехнические и экономические показатели самих почвофрез, что повысило эффективность их применения . Несмотря на положительные результаты, достигнутые в 30-х годах, у нас в стране работы с фрезами сельскохозяйственного назначения были почти полностью приостановлены и возобновились лишь в конце 50-годов. Принятый в 1965 г. новый Типаж почвообрабатывающих сельскохозяйственных фрез на 1966-70 гг. подразделяет отечественные фрезы по их основному назначению на три типа (группы) : а) фрезы для основной обработки почвы; б) фрезы для предпосевной и паровой обработки почвы; в) фрезы для международной обработки почвы (пропашные фрезерные культиваторы). К настоящему времени СКБ завода «Сибсельмаш» разработано целое семейство фрез первой группы: ФБ-1,0; ФБ-1,9; ФБН-0,9; ФБН-1,2; ФБН-1,5; ФБН-2,0. Эти фрезы в основном предназначаются для разделки кочкарников, для улучшения лугов и пастбищ и т.д. . Фреза ФБН-1,2 имеет сплошной фрезобарабан с рабочими органами, загнутыми в левую сторону и расположенными по винтовой линии. Фреза ФБН-1,5 за один проход обрабатывает две полосы с общей шириной захвата 1,5 м, причем посредине оставляется (при нечетном проходе) необработанный участок шириной около 0,7 м. Этот участок обрабатывается одним из роторов при последующем (четном) проходе агрегата. Машина хорошо работает при разделке пластов на лугоболотных почвах и при обработке тяжелых старопахотных суглинистых почв. Лучшие результаты при обработке лугоболотных почв получены фрезой ФБН-2,0. Проходят широкие государственные испытания фрезы садово-полевая ФП-2 с переменной шириной захвата от 1,3 до 2,0 м, садовая ФС-0,9 А, предназначенная для обработки почвы в приствольных полосах садов , и фреза лесная ФЛУ-0,8, предназначенная для механизации работ по лесовозобновлению и прокладке противопожарных полос. В последние годы уделяется большое внимание как у нас, так и за рубежом разработке конструкций пропашных фрезерных культиваторов. Конструкции зарубежных пропашных фрезерных культиваторов имеют много разнообразных, подчас оригинальных, технических решений, которые представляют практический интерес при разработке отечественных машин этого типа .

Разработкой, испытаниями и внедрением отечественных пропашных фрезерных культиваторов занимались занимаются ВИМ, ВИК, ВИСХОМ, СибВИМ, УкрНИИМЭСХ, ГСКБ при заводе «Красный Аксай», СКВ завода «Сибсельмаш» и другие коллективы.

СКБ завода «Сибсельмаш» в координации со многими научно-исследовательскими институтами над созданием пропашных фрез для высокостебельных культур работает с 1959 г. За прошедший период разработаны и представлены на государственные испытания несколько конструктивных вариантов фрезерных культиваторов, в основном, для обработки посевов с междурядьями 60 и 70 см: ФПН-2,8; ФПН-2,8А; ФПНШ-2,8 и ФПН-4,2 [91]. У всех конструкций предусмотрен однотипный центральный цепной привод рабочих органов. Конструктивное оформление секций большинства фрез предусматривает оставление необработанной полосы шириной около 6 см под корпусом цепной передачи (в середине междурядья) или этот участок разрыхляется пассивным рабочим органом. Прототипом этих культиваторов явилась фреза болотная навесная ФБН-2,8 конструкции КТБ при заводе «Рязсельмаш» и УНИМЭСХ

Поиск альтернативных вариантов проекта.

Приступая к разработке проекта, я определил параметры, которые следует учесть при изготовлении садового рыхлителя.

Назначение: обрабатывать почву огорода.

При выборе конструкции и технологии изготовления роторной фрезы для мотоблока возможны различные варианты.

Выбор вариантов роторной фрезы:

Посоветовавшись с учителем, я выбрал для изготовления третий вариант. Он проще в изготовлении, безопасен в работе. Да и дизайн его получше.

Материалы для ручного культиватора. Возможные  материалы для нашего рыхлителя сведены в таблицу.

Технический рисунок ручной культиватор.

Роторная фреза

Необходимое оборудование: карандаш, картон, рулетка, сварочный аппарат, дрель, болгарка, напильник.

Экономические расчёты.        

Все материалы найдены дома,- остатки от других изделий

Вся работа проводится днём, поэтому мы не рассчитываем стоимость электроэнергии на освещение.

    Для изготовления ручки мне потребуется работать на токарном станке, поэтому надо учитывать затраченную электроэнергию. Время работы 2,5 часа. Мощность станка 0,8 кВт. Цена за 1кВт/ч электроэнергии  2,72 рублей.

A = Wxt, где A- количество электроэнергии, W- мощность, t- время.

A(с) = 0,8кВт х 2,5ч.= 2 кВт/ч.        С(с) = 2 х 2,72 =руб.

Общие затраты на электроэнергию составили

С = 5,44 рубля.

Шуруп я купил за 12 руб.  Краска – остатки после ремонта.

Итого затраты на проект – 17,44руб.

Оценка изделия.

После изготовления роторной фрезы мы провели испытания. Этим инструментом оказалось очень удобно обрабатывать огород. Фреза не только взрыхляет почву, но и удаляет комья и сорняки (которые остаются после работы лопатой).

На изготовление роторной фрезы потребовалось совсем мало материала, зато польза  от него огромная. Инструмент получается очень надёжным, и он будет служить нам много лет.

Положительные стороны:

• Цель достигнута;
• Материалы общедоступные;
• Технология изготовления посильна;
• Культиватор безопасен в работе;
• Дизайн изделия соответствует назначению;
• Стоимость изделия оказалась значительно дешевле, чем в магазине.

• Рекламный проспект

Заключение. Выводы

• Фреза  получилась  прочной и удобной;
• для изготовления все технологические операции доступны;
• затраты на изготовление  изделия минимальные;
• можно рыхлить большие участки огорода

Цель достигнута, мы довольны своей работой.

Список литературы:

• Фреза почвенная. Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
• Фреза почвенная. Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.
• ДалинА.Д.Создание почвообрабатывающего и посевного комбайна.Материалы НТС ВИСХОМа, No 5, М., 1959.

 КнязьковА.С.Анализ изменения угла резания рабочих органов малогабаритных почвообрабатывающих фрез / А.С. Князьков, В.Ф. Купряшкин, Н.И. Наумкин // Современное машиностроение. Наука и образование:Материалы 4-й Международной научно-практической конференции / под ред. М.М. Радкевича и А.Н.Евграфова. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014. – С.671 - 679.

• БеловМ.И. Математическая модель работы плуга с винтовым отвалом/М.И. Белов// Тракторы и сельхозмашины. − 2014, No 6
• Мелихов В.В. Размещение ножей на валу барабана ротационных почвообрабатывающих машин // Тракторы и сельхозмашины. -- 1974. - №5. - С. 17-18
• Плющев Г.В. Приспособление к пропашной фрезе КФ-5.4для глубокого рыхления и обработки междурядий / Г.В. Плющев и др. // Вестник с.х. науки Казахстана. -- 1988. -- №2. - С. 92