Проектирование полунавесного оборотного плуга с изменяемой шириной вспашки (стр. 3 из 7)

Некоторые фирмы оснащают плужные корпуса приспособлениями для дополнительной обработки почвы. Например, на плугах фирмы Kverneland к каждому корпусу крепятся сзади сферические вырезные диски для дополнительного крошения верхнего слоя почвы на глубину до 6— 8 см. На некоторых плугах финской фирмы Fiskars к каждому корпусу крепится подпружиненная металлическая гребенка под углом к направлению движения плуга, которая крошит глыбы почвы и выравнивает поверхность пашни.

Для увеличения глубины пахотного слоя, а также уничтожения "плужной подошвы" плуги снабжаются различного типа почвоуглубителями. Почвоуглубители крепятся сзади корпуса и могут быть выполнены в виде стрельчатой лапы, лемеха или рыхлительного зуба.

При увеличении числа корпусов на плугах немаловажное значение имеет надежная защита от поломок при встрече их с препятствиями в почве, поэтому все современные плуги, работающие на почвах, даже не засоренных камнями, оснащаются различного рода индивидуальными предохранителями корпусов плугов. Простые предохранители неавтоматического действия, т. е. такие, при срабатывании которых необходимо остановить трактор для возвращения корпуса в исходное рабочее положение, устанавливаются преимущественно на малокорпусных плугах. Однако по желанию потребителя они могут устанавливаться на любых плугах. На многокорпусных плугах предпочтительнее устанавливать предохранители автоматического действия: пневмогидравлические, пружинные, резиновые. После срабатывания такого предохранителя и прохода плугом препятствия корпус автоматически возвращается в исходное положение без остановки пахотного агрегата.

На оборотных плугах европейских фирм распространены автоматические предохранители, в которых аккумулирующий элемент (пружина, гидропневматика) расположен в полом грядиле. Грядиль своими углублениями входит в выступы на раме плуга и удерживается в рабочем положении аккумулирующим элементом, например, под давлением масла в штоковой полости цилиндра. При наезде на камень корпусом грядиль поворачивается вокруг верхней опоры и, преодолевая давление масла, поднимается вверх. После прохода препятствия грядиль с корпусом возвращается в прежнее положение.

При работе плуга с колесными тракторами его правые колеса идут в открытой при предыдущем проходе борозде, поэтому при недостаточной ширине борозды часть обернутых ранее пластов сминается под колесами трактора. Для исключения смятия пластов используются, как отмечалось выше, ромбовидные корпуса Losange. Однако при использовании обычного типа корпусов эта проблема сохраняется. Для решения данной проблемы фирма Rabewerk предложила пахоту с оставлением за последним корпусов полуборозды. За последним корпусом устанавливается леворежущий лемех на глубину, равную половине основной глубины пахоты. Пласт, подрезанный этим лемехом, вертикальной пластиной, установленной под углом к направлению движения, сталкивается в открытую борозду. В образовавшуюся широкую полуборозду полностью вписываются широкие тракторные колеса, не сминая ранее оставленных пластов. Полуборозда запахивается обычным корпусом при следующем проходе плуга.

2. ВЫБОР СПОСОБА АГРЕГАТИРОВАНИЯ С/Х МАШИНЫ И ПОЛЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫПОЛНЕНИЯ С/Х РАБОТЫ

Для агрегатирования 9-корпусного плуга был выбран полунавесной способ.

Полунавесные агрегаты обладают следующими достоинствами:

1. маневренны;

2. рама машины разгружается, так как имеется дополнительное опорное колесо;

3. часть веса машины передается на трактор;

4. несущие колеса делают машину удобнее и безопаснее при обслуживании и хранении.

Данная схема также имеет свой недостаток – время на соединение и отсоединение машины от трактора – почти такое же, как для навесных машин.

Выровненная пахота – основное условие высокопроизводительной работы скоростных машин на всех последующих операциях.

Направление пахоты следует выбирать в зависимости от предыдущей вспашки, размеров, конфигурации и рельефа поля. Желательные направления: поперек предыдущей пахоты, поперек склонов – для борьбы с водной эрозией.

Ширина поворотной полосы должна быть кратной ширине захвата плуга (для полунавесных 9-ти корпусных до 25 метров).

Оборотный плуг не оставляет свальных борозд, соответственно можно выбрать челночный способ вспашки. В этом случае трактор сначала пашет борозду правооборачивающими корпусами, а затем развернувшись пашет левооборачивающими корпусами. Разворотные петли в конце вспашки запахиваются.

3. АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К С/Х МАШИНЕ

Зяблевую вспашку старопахотных земель и первичную вспашку целинных земель выполняют лемешными плугами с предплужниками. Перепашку пара и запашку навоза проводят без предплужников. В районах недостаточного увлажнения пашут без оборота пласта. Задернелые почвы обрабатывают с оборотом, но без рыхления пласта (для рыхления применяют другие орудия). На почвах, засоренных камнями, используют плуги с предохранителями.

Вспашку проводят в агротехнические сроки на глубину не менее 20 см, а на почвах с недостаточной толщиной пахотного слоя — на его полную глубину с постепенным углублением (для дерново-подзолистых почв по 4...5 см ежегодно) почвоуглубителями. В результате ежегодной вспашки плужная подошва уплотняется. Чтобы ее разрушить, периодически увеличивают глубину вспашки до 25...27 см или проводят рыхление чизельными плугами. Под посевы кукурузы поле пашут на глубину 28...32 см.

Отклонение среднеарифметического значения фактической глубины вспашки от заданной не должно превышать ±5% на ровных участках и ±10% на неровных. Отклонение фактической ширины захвата плуга от конструктивной допускается на ±10%.

При вспашке добиваются, чтобы ширина и толщина пластов были одинаковыми, растительные остатки и удобрения полностью заделаны, а гребни пластов имели одинаковую высоту (не более 5 см). Не допускаются высокие свальные гребни, глубокие развальные борозды между отдельными проходами и скрытые огрехи (непропаханные участки).

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И БЛОК-СХЕМЫ МОДЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СХМ

Функционирование сельскохозяйственной машины (технологического процесса, системы управления) независимо от ее назначения и физической природы целесообразно рассматривать в терминах «вход» — «выход». В этом случае анализ, синтез и оптимизация параметров машины или ее технологического процесса осуществляются на основе связей между входными и выходными переменными. В качестве входных переменных принимают внешние возмущения (условия функционирования) и управляющие воздействия (со стороны водителя или управляющих устройств). Выходными переменными будут параметры, которые определяют агротехнические, энергетические, технико-экономические и другие показатели работы машины. Такой подход к построению модели функционирования сельскохозяйственного агрегата определяет его представление в виде системы, осуществляющей преобразование входных переменных в выходные.

5. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКЦИИ СХМ. РАБОЧИЕ ПОВЕРХНОСТИ КОРПУСОВ

Рабочие поверхности корпусов тракторных плугов общего назначения разделяются на культурные, полувинтовые и винтовые.

Культурные корпусы с цилиндроидальной рабочей поверхностью хорошо крошат пласт и в сочетании с предплужником обеспечивают достаточный оборот пласта и заделку растительных остатков.

Полувинтовые корпусы с цилиндроидальной рабочей поверхностью и винтовые, имеющие геликоидальную рабочую поверхность хорошо оборачивают пласт на связных сильно задернелых почвах, но недостаточно крошат его.

Указанные типы плужных корпусов удовлетворительно работают на скоростях 1,1—1,5 м/сек.

Одной из задач дальнейшего развития с.-х. производства является перевод с.-х. машин и тракторов на работу с повышенными скоростями. Это позволит значительно (на 30—40%) повысить производительность и снизить металлоемкость плугов. При пахоте на скоростях V =1,8- 2 м/сек можно работать с современными культурными корпусами, причем качество вспашки повышается. Для пахоты на скоростях более 2 м/сек необходимо иметь культурные корпусы с рабочей поверхностью, поставленной более полого ко дну и стенке борозды, и с большим вылетом направляющей параболы.

Если рабочие поверхности культурных скоростных отвалов представляют собой горизонтальный цилиндроид с изменением углов образующих по уравнению

, то углы лемеха и отвала должны иметь наименьшее значение, а вылет L направляющей рабочей поверхности — наибольшее значение.

Наиболее рациональным для скоростей от 6 до 9 км/ч является угол

= 35° при = 5÷7° и = 2°. Угол > 35° вызывает излишние сдвиги пласта в сторону. Пологие отвалы с углом < 30° недостаточно прочны. Вылет L направляющей рабочей поверхности скоростного корпуса для плавного перемещения пласта по груди отвала рекомендуют несколько (на 10—20 мм) увеличить. Соответственно с увеличением вылета L угол у лемеха с дном борозды необходимо принимать в пределах 25^о > > 15^о и увеличить длину прямолинейного участка направляющей параболы до S > 60 мм.