2.3 Моделирование цепного редуктора сажалки лука-севка

На рисунке 2.2 представлен цепной редуктора привода высаживающего аппарата луковой сажалки [23].

Представленный цепной редуктор состоит из корпуса 1, корпусов подшипников 2. Вал цепного редуктора 3 установлен в радиальных подшипниках с защитными шайбами 4. На валу установлена ведущая звездочка привода высаживающего аппарата 5 и ведомая звездочка опорно-приводного колеса 6 между которыми находится распорная втулка 7. Вращение вала производится через цепную передачу от ведущей звездочки установленной на валу опорно-приводного колеса сажалки через ведомую звездочку 6.

Рисунок 2.2 – Конструкция цепного редуктора:

1 – корпус; 2 – корпус подшипника; 3 – вал;4 – защитные шайбы подшипника; 5 – ведущая звездочка высаживающего аппарата; 6 – ведомая звездочка опорно-приводного колеса;

2.4 Подбор и проверочный расчет шпоночного соединения

Проведем подбор и проверку шпоночного соединения вала цепного редуктора со звездочкой опорно-приводного колеса (рис. 2.3).

Для шпоночного соединения ведомой звездочки опорно-приводного колеса с валом цепного редуктора назначаем шпонку призматическую по ГОСТ 23360-78.

Призматические шпонки рассчитывают на смятие боковых граней, выступающих из вала по формуле:

где T – передаваемый вращающий момент, Н мм;

d – диаметр вала, мм; l_р – рабочая длина шпонки, мм;

h – высота шпонки, мм; t₁ – глубина паза на валу, мм;

[_см] – допускаемые напряжения смятия, МПа.

Допускаемые напряжения при стальной ступице и спокойной нагрузке [_см] = 80…120 МПа, принимаем [_см] = 120 МПа.

При проектном расчете из условия прочности определяется рабочая длина шпонки

Для призматических шпонок со скругленными концами рабочая длина:

где b – ширина шпонки, мм;

l – полная длина шпонки, мм:

Передаваемый момент Т = 64,5 Нм; диаметр ведущего вала цепного редуктора d = 18 мм; размеры поперечного сечения шпонки b h= 6  6 мм; глубина шпоночного паза вала t₁ = 3,5 мм.

Длина шпонки l_p из условия прочности на смятие

Определяем общую длину шпонки и округляем до ближайшего большего значения из стандартного ряда длин шпонок:

Выбираем шпонку из единого ряда длин l = 32 мм.

Рабочая длина выбранной шпонки составит:

Расчетные напряжения смятия составят

Рисунок 2.3 – Схема шпоночного соединения

Расчетные напряжения смятия меньше допускаемых 110,3 Мпа  120 МПа, следовательно, условие прочности выполняется.

2.5 Расчет операционно-технологической карты

Расчет операционно-технологической карты начинаем с подбора состава Машинно-тракторного агрегата для выполнения операции посадки маточников сахарной свеклы:

1. Ориентировочно принимаем состав МТА – трактор МТЗ-82 и сажалку СЛ-1.

2. С учетом агрономических требований при посадке лука-севка определяем диапазон скоростей, на которых целесообразно выполнение посева – км/ч.

3. Определяем параметры поля и угол склона - засоренность - средняя, влажность - средняя, угол уклона .

4. Из каталога сельскохозяйственной техники выбираем параметры трактора – кН. Также по тяговой характеристике выбираем все передачи трактора, соответствующие диапазону скоростей - 3, 4 и 5 передачи.

5. Для каждой выбранной нами передачи, также по каталогу выбираем рабочую скорость , номинальную силу тяги на крюке , и часовой расход топлива [39].

На следующем этапе определяем эксплуатационные характеристики сельхозмашины и рассчитываем максимальную ширину захвата агрегата. По каталогу определяем вес сельскохозяйственной машины и конструктивную ширину захвата машины (м) – кН, м. Все параметры сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Параметры расчета

Агрофон	Поле, подготовленное под посев
Параметр/Передача	3	4	5
	29,1	32,1	33,3
	17,9	15,0	13,1
	5,85	7,7	9,15
	11,6	14,1	14,1

Из каталога выбираем удельное сопротивление прицепной машины К₀ при скорости км/ч – кН/м.

СЛ-1 – это навесная машина, поэтому для нее уточняют удельное сопротивление, кН/м

, (2.9.1)

кН/м

Пересчитаем для каждой выбранной передачи удельное сопротивление с учетом рабочей скорости

, (2.9.2)

где С - темп нарастания удельного сопротивления, .

Максимальную ширину захвата агрегата B_max.i рассчитаем для каждой передачи:

где – сила тяги трактора в рассматриваемых условиях с учетом влияния склона;

вес машины, приходящийся на 1 м ширины захвата, (кН/м);

– угол уклона обрабатываемой поверхности, ;

коэффициент, учитывающий величину догрузки трактора, ;

коэффициент сопротивления качению трактора, .

Определяем силу тяги трактора в рассматриваемых условиях для каждой передачи:

, (2.9.4)

кН

кН

кН

, (2.9.5)

где ширина захвата одной машины, м.

кН/м

Определяем состав машинно-тракторного агрегата - рассчитаем количество машин в агрегате для каждой передачи, результат округляем до целых в меньшую сторону:

, (2.9.6)

Обосновываем режим работы агрегата. Рассчитаем действительное сопротивление агрегата на каждой выбранной передаче:

, (2.9.7)

кН/м

кН/м

кН/м

Рассчитаем коэффициент использования силы тяги

Из расчетов делаем следующие выводы – для посадки корнеплодов сахарной свеклы из инженерных соображений принимаем агрегат, состоящий из трактора МТЗ-82 и сельскохозяйственной машины – СЛ-1 при этом агрегат может работать на передаче в диапазоне от 3 до 5 (от 5,85 км/ч до 9,15 км/ч), т.к. при большей скорости ухудшается качество ориентирования и посадки, что приведет к низкой урожайности, что не приемлемо. Для посадки рекомендуется работать на 3 передаче. С учетом характеристик, луковая сажалка СЛ-1 работает на скорости до 6,5 км/ч.

Выводы по разделу:

1. Проведено обоснование кинематических параметров сажалки лука-севка

2. Рассчитаны цепные передачи входящие в привод высаживающего аппарата. Смоделирован цепной редуктор привода высаживающих аппаратов луковой сажалки.

3. Выполнен расчет технологической карты посадки лука-севка.