Разработка схемы дискового почвообрабатывающего орудия, расчет основных параметров и анализ его работы. (вариант №1, №20) (стр. 3 из 3)
Из графика видно что чем больше угол атаки α, тем меньше глубина обработки почвы, и тем больше коэффициент равномерности обработки почвы.
2.2 Расчет геометрических параметров дискового рабочего органа
Проведенные ранее расчеты позволили получить значения диаметра диска D и радиуса кривизны сферической поверхности R.
Радиус кривизны рабочей поверхности диска является одним из важнейших параметров, определяющих качество обработки почвы. Чем меньше радиус кривизны, тем диск интенсивнее воздействует на почвенный пласт, лучше его оборачивает и сильнее разрушает.
Угол ε находим из выражения:
Толщина сферических дисков (в мм) определяется эмпирической зависимостью:
принимаем
Исходя из варианта задания, выбираем схему рабочего органа, в нашем случае это лущильник. И по ниже приведенным формулам рассчитываем основные геометрические параметры диска.
Исходя из условия D>450, в нашем случае D = 600мм >450 принимаем a = (1/15)×D = (1/15)×600 = 40 мм, d3 = (1/4)×D = (1/4)×600 = 150 мм, d4 = (1/10)×D = (1/10)×600 = 60 мм, Также берем r = 4мм, r1 = 7мм, ω = i+ φ = 21 + 31 = 520
Строим на формате А1 (второй лист) диск и разрез, с обозначением всех необходимых параметров.
2.3 Тяговое сопротивление и силовые характеристики дисковых рабочих органов
Удельное тяговое сопротивление дисковых почвообрабатывающих агрегатов, работающих на глубину а = 6 - 8 см, отнесенное к 1 м ширины захвата, в зависимости от влажности, твердости и механического состава почвы, может составлять q = 1,4 - 8 кН/м.
Элементарные сопротивления почвы, возникающие на рабочей поверхности и лезвии вертикально установленного сферического диска, не имеют одной равнодействующей силы, они могут быть приведены к динаме, а также к двум перекрещивающимся силам R' и R" (рис. 4). Сила R' лежит в вертикальной плоскости и проходит на расстоянии р от оси вращения диска. По малости плеча р, являющегося радиусом круга трения подшипников, можно считать, что сила R проходит через ось вращения диска.
Сила R" параллельна оси вращения дисков, она находится на расстоянии h от дна борозды, равном примерно половине глубины хода дисков а, и на расстоянии впереди вертикальной плоскости, проведенной через ось вращения дисков. Отрезок мал и его можно приравнять к нулю.
Представить сопротивление почвы, возникающее при работе диска, перекрещивающимися силами R' и R" удобно как для силового расчета, так и для стендовых нагружений батареи дисков.
Давление почвы на диск можно представить тремя составляющими Rx, Ryи Rz.
Значения коэффициентов mи n, необходимых для определения величины слагающих Ry и Rz борон и лущильников по известному усилию Rx выбираем по таблице 2. Усилие Rx и угол наклона силы R' выбираем из таблицы приложения 4 по вариантам для раздела 2.3.
Выбираем данные исходя из задания:
Диаметр диска D = 450 мм; угол установки (атаки) α = 250; Глубина обработки а = 9 см; m = 0,58; n = 1,13; Rx= 370 Н, угол v приложения силы R,= 420
Находим значение Ry и Rz:
Находим значение сил Ry и Rz. Строим в масштабе исходя из полученных данных схему сил, действующих да диск. Строим диск в двух проекциях (на втором листе А1). На рисунке откладываем поверхность почвы. Из центра окружности проводим линию действия силы R' под углом v. Из этой же точки откладываем в масштабе (Н/мм) силу Rz. Перпендикулярно действию этой силы проводим линию до пересечения с линией действия силы R'. Точку пересечения этих линий соединяем с центром диска. Получим вектор искомой силы R'. Находим ее численное значение. Откладываем проекцию вектора R". На этой плоскости он будет проецироваться в точку, которая располагается на 2/За вверх от дна борозды по оси диска. Проведя из конца вектора R' линию перпендикулярную к поверхности почвы до пересечения с горизонтальной осью диска найдем силу R'xy. Найденную силу перенесем на вторую проекцию диска. На этой проекции диска откладываем в масштабе силы Rx и Ry. Геометрическая сумма этих сил дает нам силу R. Геометрическая разница между вектором R и R'xy и будет вектором силы R". Найденные значения сил R' и R" иcпoльзyют проектировщиками для подбора подшипников и расчета подшипниковых узлов дисковых батарей.
Графически определили величины сил R' = 320,7Н, и R" = 364,4H.
Вывод
В результате проделанной курсовой работы я научился проводить анализ работы дискового орудия. Диаметр рассчитываемого мной диска D = 600 мм, R = 582,48 мм. Нашел теоретическую высоту гребней
, построил профиль борозды. И оценил качество работы дискового орудия по равномерности обработки почвы по глубине 
По результатам расчетов построил график зависимости высоты гребней и равномерности обработки почвы по глубине дисковыми орудиями от угла атаки. Из графика видно что при угле атаки α = 150 глубина с = 18,5см, изменив его на α = 350 мы получим с = 1,9 см. Чем больше угол, тем меньше будет глубина обработки, и тем больше коэффициент равномерности обработки почвы η.
Также я научился рассчитывать геометрические параметры дискового орудия.
Разобрался в силовых характеристиках дискового орудия. Нашел неизвестные силы R' = 320,7Н, и R" = 364,4H.
Литература.
1. Сельскохозяйственные машины. Практикум / Под ред. .П. Тарасенко -М.: Колос, 2000.
2. Любимов А.И., Воцкий З.И., Бледных В.В., Рахимов P.P. Практикум по сельскохозяйственным машинам. - М: Колос, 1997.
3. Нартов П.С. Дисковые почвообрабатывающие орудия. - Воронеж.: Издательство Воронежского университета, 1972.
4. Стрельбицкий В.Ф. Дисковые почвообрабатывающие машины. - М: Колос, 1978.
5. Булавин С.А., Рыжков А.В. Сельскохозяйственные машины. Методические указания для выполнения практических работ. - Белгород.: Издательство Белгородской ГСХА, 2007.