Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Курсовая работа

.pdf
Скачиваний:
138
Добавлен:
01.04.2015
Размер:
1.63 Mб
Скачать

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………....3 1 Обоснование основных параметров рабочего органа и орудия…….……....4

 

1.1

Способы обработки почвы.....................................................…….…….....4

 

1.2

Обоснование схемы расположения рабочих органов на раме орудия

.....6

 

1.3

Определение ширины захвата орудия.......................................................

10

2

Силы, действующие на орудие........................................................................

11

 

2.1

Определение составляющих главного вектора силы................................

12

3

Выбор линии тяги трактора в продольно вертикальной плоскости.....

14

 

3.1

Построение многоугольника сил................................................................

16

4

Определение реакции на ободе опорного колеса..........................................

17

5

Определение усилия в штоке гидроцилиндра................................................

18

 

5.1

Определение усилия в штоке гидроцилиндра в начале подъема............

18

 

5.1.1 Определение усилия в штоке гидроцилиндра методом Жуковского..20

 

5.2

Определение усилия в штоке гидроцилиндра в конце подъема..............

22

6

Анализ процесса перевода плуга из рабочего положения в транспортное.23

 

6.1

Продолжительность подъема......................................................................

23

 

6.2

Мощность, необходимая на привод насоса...............................................

23

7

Определение коэффициента продольной устойчивости агрегата...............

23

Список литературы…………………………………………………..……........26

 

 

 

ÏÏÌ.ÎÏÑ.00.008 ÏÇ

Ëèñò

Èçì. Ëèñò

¹ докум.

Подпись Дата

2

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков, агрегатов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа.

Чтобы повысить экономичность изготовления продукции необходимо учитывать материалы, из которых будет изготовлено изделие. Заменяя сталь и чугун на полимерные материалы, можно существенно уменьшить стоимость и массу машины. Уменьшение массы способствует меньшему потреблению топлива и горюче-смазочных материалов, что для сельского хозяйства является важнейшим экономическим показателем.

Детали и сборочные узлы одновременно должны соответствовать сравнительно низким стоимостным показателям и обязаны быть достаточно удобными и безопасными в обслуживании. Сборка и разборка агрегатов должны осуществляться с минимальными затратами времени. Изделие должно состоять из узлов, которые можно легко заменить, не разбирая соединение. Если для замены сломанной детали требуется разобрать всю установку, то это явно недостаток конструкции.

Множество различных условий и параметров конструктор должен учитывать, находясь еще на первых этапах создания той или иной детали или конструкции. И только совместная разработка опытного конструктора и технолога позволит быстро создать экономичную и эффективную машину, которая не будет нуждаться в дальнейших доработках и исправлениях неверно принятых решений.

 

 

 

ÏÏÌ.ÎÏÑ.00.008 ÏÇ

Ëèñò

Èçì. Ëèñò

¹ докум.

Подпись Дата

3

 

 

 

1 Обоснование основных параметров рабочего органа и орудия

1.1 Способы обработки почвы

Обработка почвы является одним из важнейших факторов в системе мероприятий по обеспечению высокой культуры земледелия и получения гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур.

Агрономической наукой разработаны и многолетней практикой проверены различные приемы обработки почвы, основанные на отвальной вспашке, безотвальной и минимальной обработках, чизелевании и совмещении операций.

Взависимости от почвенно-климатических условий, севооборота и возделываемой культуры необходимо дифференцированно применять тот или иной способ обработки почвы.

С внедрением новых приемов обработки почвы наметились тенденции перехода от традиционных способов к различным видам безотвальной и минимальной обработок почвы:

- почвозащитной безотвальной противоэрозионной — в зонах, подверженных ветровой и водной эрозии;

- чизелеванию почвы с целью уничтожения плужной подошвы (на глубину 35...40 см) и разуплотнения почвы (на глубину 80 и 120 см).

Взависимости от глубины хода рабочих органов и выполняемых операций почвообрабатывающие машины и орудия подразделяются на применяемые для основной и поверхностной обработок почвы.

Основную обработку почвы (на глубину более 16 см) проводят отвально-лемешными плугами. В засушливых районах, подверженных ветровой эрозии, используют культиваторы - плоскорезы - глубокорыхлители

ичизельные плуги.

 

 

 

ÏÏÌ.ÎÏÑ.00.008 ÏÇ

Ëèñò

Èçì. Ëèñò

¹ докум.

Подпись Дата

4

 

 

 

Для основной обработки почвы применяются следующие типы рабочих органов (рисунок 1.1)

1 – стойка; 2 – лемех; 3 – долото; 4 – отвал; 5 – полевая доска; а) корпус плуга; б) лапа;

в) стойка СибИМЭ; г) чизельный рабочий орган

Рисунок 1.1 Рабочие органы для основной обработки почвы

Основные параметры рабочих органов: а – глубина обработки, м;

b – ширина захвата рабочего органа, м; Н – высота стойки, м;

0 – угол постановки лемеха к стенке борозды, град.;

max – угол постановки наивысшей образующей к стенке борозды, град.;- угол постановки лемеха к дну борозды, град.;

- угол постановки долота к дну борозды, град.; l - ширина лемеха, м;

0 - угол наклона стойки чизельного рабочего органа к вертикали,

град.;

0 - угол трения почвы о почву, град.; d – ширина долота, м.

Значения параметров рабочих органов выбираются с учетом определенных требований, а именно:

 

 

 

ÏÏÌ.ÎÏÑ.00.008 ÏÇ

Ëèñò

Èçì. Ëèñò

¹ докум.

Подпись Дата

5

 

 

 

глубина а задается агротехническими требованиями к обработке почвы с учетом свойств почвы и типа возделываемой культуры;

ширина b - для плугов выбирается с учетом оборачиваемости пласта;

b= , где k = 1,3-1,7 – для различных типов отвалов;

-для лап, плоскорезов и глубокорыхлителей – из условия отсутствия обволакивания рабочих органов растительными остатками и соломой;

-для чизельных рабочих органов – из условия обеспечения сплошного рыхления почвы;

углы 2 и 0 выбираются из условия обеспечения скользящего резания почвы;

угол выбираются из условия обеспечения крошения почвы согласно агротехническим требованиям;

угол выбирается из условия обеспечения лучшей заглубляемости рабочих органов;

ширина лемеха l способствует крошению почвы, чем больше l, тем больше крошение почвы;

угол 0 выбирается из условия обеспечения минимума тягового сопротивления стойки, соответствует значению угла скалывания почвы.

В зависимости от свойств почвы и назначения обработки значения параметров рабочих органов колеблются (таблица 1.2).

1.2 Обоснование схемы расположения рабочих органов на раме орудия

Исходные данные для выполнения курсового проекта приведены в таблице 1.1. Конструктивные параметры рабочего органа, характеристики трактора, а также параметры механизма навески принимаются из таблиц 1.2, 1.3, 1.4 соответственно.

 

 

 

ÏÏÌ.ÎÏÑ.00.008 ÏÇ

Ëèñò

Èçì. Ëèñò

¹ докум.

Подпись Дата

6

 

 

 

Таблица 1.1 Исходные данные по вариантам задания

Трактор

Тип орудия

Глубина

Удельное сопротивление

обработки, м

почвы, кН/м 2

Т-150К

Плуг отвальный

0,25

60

Таблица 1.2 – Значения параметров рабочего органа

Тип рабочего органа

b, м

Н, м

, θ0, град.

β, град.

α0, град.

l, м

b, м

Корпус плуга

0,35

0,7

40

20

-

0,15

0,03

Лапа глубокорыхлителя

1,1

0,7

120

25

-

0,09

0,1

Стойка СибИМЭ

0,35

0,7

40

20

-

0,15

0,3

Чизельный рабочий

0,5

0,8

-

30

45

-

-

орган

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.3 Характеристики трактора

Марка

Р ,

V ,

G , кг

База L , м

Насос

Подача

Гидроцил

d

, м

Ход штока

 

кр

т

насоса

 

 

трактора

кН

м/с

т

т

 

Qт, л/мин

индр

п

 

lшт, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т-150К

41,0

2,37

7535

2,86

НШ-50Л

49

Ц-125

0,125

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К-701

55,5

2,64

12500

3,2

НШ-67Л

69

Ц-125

0,125

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.4 Параметры механизма навески трактора

Марка

h1, м

h2, м

h3, м

h4, м

l1-2, м

x1-2, м

l1-5, м

l5-9, м

l1-6, м

l6-7, м

l2-7, м

l2-4, м

x2-3, м

l4-8, м

α0,

трактора

град.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т-150К

0,445

0,195

0,275

0,195

0,665

0,08

0,96

0,9

0,624

0,74

0,6

0,19

0,45

0,81

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К-701

0,475

0,815

-

-

0,816

0

1,2

1,2

0,9

0,9

0,87

0,33

1,05

1,1

85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема расположения рабочих органов на раме орудия зависит от типа рабочих органов и характера их взаимодействия с почвой (рисунок 1.2).

 

 

 

ÏÏÌ.ÎÏÑ.00.008 ÏÇ

Ëèñò

Èçì. Ëèñò

¹ докум.

Подпись Дата

7

 

 

 

В настоящее время получили распространение следующие схемы расположения рабочих органов: корпуса плуга и стойки СибИМЭ по схемам б и в, лапы плоскорезов и глубокорыхлителей по схемам a и г, чизельные рабочие органы по схемам a, б, в и г. Для обеспечения полного подрезания сорняков и рыхления почвы рабочие органы располагаются на раме орудия с перекрытием b, величины которых для различных их типов приведены в таблице 1.2. Для чизельных рабочих органов величина перекрытия b зависит от глубины сплошной обработки почвы а/.

Рисунок 1.2 – Схемы расположения рабочих органов на раме орудия

Важное значение для обеспечения работоспособности орудия и исключения забивания почвы и растительных остатков между рабочими органами имеет расстояние между рядами лап на раме орудия lр.

Для корпусов плуга и стоек СибИМЭ расстояние lр на раме определяется согласно рисунку 1.3.

 

 

 

ÏÏÌ.ÎÏÑ.00.008 ÏÇ

Ëèñò

Èçì. Ëèñò

¹ докум.

Подпись Дата

8

 

 

 

Рисунок 1.3 – Схема расстановки корпусов плуга и стоек СибИМЭ

При перемещении рабочих органов реакция силы сопротивления резанию передается почве перпендикулярно лезвию лемехов, расположенных под углом 0 к направлению движения. Однако вследствие наличия трения почвы о почву 0 плоскость деформации почвы А - В распространяется впереди рабочего органа под углом 0 + 0 . Пересечение данной плоскости со стенкой борозды, образованной впереди расположенным рабочим органом, определяет минимальное расстояние между рабочими органами по ходу движения.

Из АВС :

lр btg ( 0

0 )

(1.1)

Расположение чизельных рабочих органов на раме орудия определяется из условия соблюдения следующих требований:

не должно быть забивания почвы и растительных остатков между рабочими органами;

должно быть обеспечено сплошное рыхление почвы на глубину а1.

 

 

 

ÏÏÌ.ÎÏÑ.00.008 ÏÇ

Ëèñò

Èçì. Ëèñò

¹ докум.

Подпись Дата

9

 

 

 

Для выбора схемы орудия и расстановки рабочих органов на раме орудия необходимо определить количество рабочих органов n, шт.

n

Pkp b a k

8 шт,

(1.2)

b b a k

где Ркр – тяговое усилие трактора, кН; η = 0,95 – коэффициент использования мощности трактора; b – перекрытие рабочих органов, м;

b – ширина захвата рабочего органа, м; а – глубина обработки почвы, м;

к – удельное сопротивление почвы, кН/м 2.

Исходя из расчетов выбираем однорядную схему орудия (рисунок 1.4)

Рисунок 1.4 - Схема расположения рабочих органов на раме орудия

1.3 Определение ширины захвата орудия В, м

B b b n b 2,59 м

(1.3)

 

 

 

ÏÏÌ.ÎÏÑ.00.008 ÏÇ

Ëèñò

Èçì. Ëèñò

¹ докум.

Подпись Дата

10

 

 

 

1.4 Сила тяжести орудий G, кН

 

G = B q= 22,02 кН,

(1.4)

где q – удельная металлоемкость орудия, кН/м; для отвального плуга q = 8,5 кН/м;

для рыхлительного плуга q = 6,5 кН/м; для чизельного плуга q = 6,5 кН/м;

для плоскореза - глубокорыхлителя q = 3,5 кН/м.

Опорные колеса орудий в поперечном направлении для обеспечения равномерного хода рабочих органов по глубине обработки и исключения деформации стенки борозды от давления обода колеса должны быть расположены на расстоянии с 1,5аmax (рисунок 1.2), где аmax – максимальная глубина обработки, м.

Орудия, выполненные по схеме a и г, при ширине захвата до 4,4 м имеют два опорных колеса. Последующее увеличение ширины захвата сопровождается установкой к каждой дополнительной секции по одному опорному колесу.

При этом расстояние между крайними опорными колесами по ширине орудия Вк., м, принимается по зависимости Вк= (0,8-0,9)В

2 Силы, действующие на орудие

При выполнении процесса вспашки, между почвой и рабочими органами возникает система пространственных контактных сил, распределенная по поверхности рабочих органов. Величина и направление контактных сил зависит от целого ряда факторов:

физико-механических свойств почвы;

технологических условий работы (скорости, глубины обработки);

геометрии рабочих органов.

 

 

 

ÏÏÌ.ÎÏÑ.00.008 ÏÇ

Ëèñò

Èçì. Ëèñò

¹ докум.

Подпись Дата

11