2.7. Конструювання збірних одиниць і деталей робочого органу та проектованого вузла

Виконуються розрахунки для обґрунтування розмірів збірних одиниць і деталей, необхідних для розробки технічної документації.

До цього розділу входять:

• обґрунтування форми, вибору матеріалу і методу виготовлення деталей;

• розрахунки на міцність;

• обґрунтування розмірів з урахуванням можливих методів ремонту;

• обґрунтування допусків і технічних вимог для виготовлення деталей;

• оцінка технологічності виготовлення розроблюваних деталей;

• обґрунтування структури збірних одиниці, виходячи з технологічного процесу збирання, регулювання, ремонту і технічного обслуговування;

• обґрунтування видів регулювань;

• обґрунтування вибору мастильних матеріалів.

Розрахунки і обґрунтування приводяться для плужного корпусу та збірної одиниці, яка включена до завдання на проектування.

2.7.1. Обґрунтування форми, вибору матеріалу і методу виготовлення деталей

Форма полиці та лемеша отримані в результаті проектування. Форма стовби вибирається з урахуванням форми деталей, які уже використовуються, та сучасних тенденцій розвитку техніки даного класу (див. рис.13-14).

а)

б)

Рис. 13. Конструктивне оформлення корпусу плуга (а) та можливі конструкції стійок (б): 1-стійка; 2-груди полиці; 3-башмак; 4-польова дошка; 5- леміш; 6-груди полиці

а) б)

Рис.14. Плужний корпус фірми «KUHN» (а) та корпус, обладнаний смугоподібною полицею фірми «Lemken» (б)

Полиця виготовляється із сталі Ст2, леміш – з лемішної сталі 55Л, стовба – з чавуну ВЧ 45-50, а польова дошка – із сталі Ст2. Полиця та леміш виготовляються штамповкою, стовба – відливанням. Польова дошка – із сталевої штаби з наступною термічною обробкою (загартовування та відпуск до твердості HRC 47…59).

Довжина польової дошки, яка запобігає зміщенню корпусів під дією бокових зусиль, визначається з умови, що вектор сумарної сили R опору ґрунту різанню, яка діє по середині лемеша, (рис.15, а) продовжений до перетину із стінкою борозни, ніби обрізає кінець польової дошки, тобто обмежує задній кінець п’ятки польової дошки. Сила R отримується в результаті складання нормальної сили N і сили тертя F (рис.15, а). Тому довжина польової дошки, яка вимірюється від носка лемеша, визначається:

, (12)

де  – кут тертя (для розрахунку приймається =30)

а)

б)

Рис.15. Розрахункова схема визначення довжини польової дошки

Фактична довжина польової дошки l_пд буде менша l₀, тому що дошка кріпиться не до носка, а позаду нього. Ця фактична довжина встановлюється за кресленням з врахуванням конструктивних міркувань.

Для розрахунків ширини польової дошки виходять з допустимого тиску вільного кінця польової дошки на стінку борозни. Польова дошка, як правило, встановлюється під деяким кутом до стінки і дна борозни (див. рис.15, б), тобто опорою дошки є її п’ятка. При встановлені її під кутом в стінку борозни втискується частина польової дошки довжиною l₁ (рис.15, б), при цьому на кінець дошки діє розподілене за трикутником навантаження, максимальне значення якого припадає на кінець дошки і дорівнює:

, (13)

де q₀ – коефіцієнт об’ємного зминання ґрунту, ;

h_n – глибина втискання дошки (приймається 0,005-0,010 м).

Силу R опору можна розкласти на дві складові: R₁ і R₂. Сила R₂, яка притискає корпус до стінки борозни (рис.15, б), дорівнює, де. СилаR₁ дорівнює kab. Тоді

. (14)

Виразивши R₂ через об’ємне зминання ґрунту q₀ і площу зминання отримаємо:

, (15)

де е – ширина польової дошки.

Із схеми на рис.15, б видно, що , де₂ – кут встанов-лення польової дошки (2-3). Таким чином, із (15) з урахуванням (14) та виразу для визначення отримаємо ширину польової дошкие:

. (16)