Модернизация зерновой стерневой сеялки для ленточного способа посева (стр. 8 из 16)
Рисунок 26 – Распределитель семян.
В целях более тщательного крошения комков в слое формирования поверхностного мульчирующего влагосберегающего слоя при проведении посева применяют катки. Причем при традиционной технологии в качестве самостоятельного приема с применением катковых агрегатов. Многообразие конструкций катков требует обоснованного их выбора для достижений требуемых целей. В последние годы практика показала, что более качественные результаты работы достигаются при применении катков струнного типа, которые и получают широкое применение. Рабочие элементы этих типов катков хорошо взаимодействуют с обрабатываемым слоем почвы по ширине захвата и направлении движения обеспечивая необходимое крошение, уплотнение, выравнивание, вычесывания сорняков из слоя и формирования поверхностного мульчирующего влагосберегающего слоя.
Рассмотренный тип катков предлагается нами для работы в комплексе с стерневой сеялкой. Процесс работы предлагаемого типа катка показан на рисунке 27.
Рисунок 27 – Схема работы катка струнного 1-вал; 2-струна; 3-диск.
А –крупноагрегатный слой с растительными остатками; Б – уплотненный капиллярный слой; В – мульчирующий влагосберегающий слой.
9 Описание устройства, процесса работы и регулировок проектируемой машины
9.1 Устройство
Модернизированная сеялка для посева зерновых культур бороздково-ленточным способом выполнена на базе серийной сеялки СЗ – 2,8. Модернизация заключается в изменении конструкции сошниковой секции и замене гладкого катка на струнный. Остальные элементы остаются без изменений.
Предполагаемая модернизируемая машина предназначена для разноуровневого внесения семян и удобрений, причем удобрения вносятся на 5 – 6 см ниже уровня семян. Технологическая схема сеялки представлена на рисунке 27.
Рисунок 28 – Технологическая схема модернизированной сеялки.
1 – прицеп; 2 – гидроцилиндр; 3 – ящик зернотуковый; 4 – редуктор; 5 – доска подножная; 6 – рама; 7 – каток; 8 – колесо опорное; 9 – сошник; 10 – колесо самоустанавливающееся.
Технологическая схема сошника представлена на рисунке 28.
Рисунок 29 – Технологическая схема сошника.
1 – стойка; 2 – колено; 3 – раструб; 4 – долото; 5 – лапа культиваторная;
Сошники крепятся на трех поперечных брусьях по четыре сошника на каждом с помощью болтов, гаек, шайб и служат для подрезания стерни, сорняков, рыхления почвы на глубину 5…10 см и равномерного высева семян и удобрений. Сошник состоит из стойки 1, лапы 5, колена 2, раструба 3, долота 4. Лапа крепится к стойке болтами, гайками, шайбами. Колено крепится к стойке теми же болтами, что и лапа. Долото и раструб крепится к колену тоже болтами, шайбами и гайками.
Каток в сборе (рисунок 29) служит для выравнивания и уплотнения почвы засеянной зоны и передачи вращения на валы высевающих и туковых аппаратов сеялки. Состоит из рамы катка 1, со стойками для присоединения к сеялке, 2 – струны непосредственного рабочего органа, 3 - блока звездочек, 4 – вала на подшипниковых опорах.
Рисунок 30 - Каток.
1 – рама; 2 – струна; 3 – блок звездочек; 4 – вал.
9.2Рабочий процесс
Почвообрабатывающий посевной агрегат работает следующим образом: перед началом работы производят заглубление в почву на глубину высева (50 - 60 мм) сошников 9, закрепленных фронтально на раме 6, опирающейся опорные колеса 8, для обеспечения работы сеялки необходимо соединить ее с прицепной серьгой и гидросистемой трактора. Затем поставить рычаг гидрораспределителя трактора в плавающее положение. При этом шток гидроцилиндра 2 втянется, а рабочие органы сеялки заглубятся (заглубление должно происходить при движении сеялки). Колеса задние поднимутся и от катка будет передаваться вращение на валы высевающих аппаратов. При движении почвообрабатывающее – посевного агрегата сошники 9 на установленной глубине подрезают почву и сорняки, разрыхляют, частично сдвигают верхний слой почвы и образуют под каждой стрельчатой лапой горизонтальную борозду – ленту шириной (например, 200 мм) с уплотненным дном, на которую через колено 2 (рис.28) поступают из зернотукового бункера 3 , с помощью распределителя установленного в колене по краям борозды формирует 2 ленты из семян. Долото 4 , закрепленное ниже на 50 – 60 мм уровня стрельчатых лап, проходит по центру борозды и формирует еще одну борозду шириной 50 мм , в которую подаются удобрения при помощи раструба 3.
Установленные вслед, посредством тяги 5 (рис. 29) , шарнирно соединенной с рамой сеялки, прикатывающий каток 7 (рис.27) уплотняют почву засеянных лент и формирует поверхностный мульчирующий влагосберегающий слой непосредственно над высеянными семенами, обуславливая тем самым более тесный контакт их с почвой, предотвращая образования корки и уменьшая испарения влаги. Применение шарнирного соединения тяги с рамой 1 позволяет прикатывающим каткам приспосабливаться к рельефу поля. Закрепленные за катками загортачи разравнивают вуаль почвы засеянной площади.
9.3 Регулировки
Порядок и способы регулирования нормы и равномерность высева, а так же положения клапана высевающего аппарата у модернизированной сеялки остаются неизменными от базовой модели. Общая и индивидуальная регулировка глубины посева выполняются по прежней методике. Глубина заделки удобрений регулируется с помощью относительного перемещения долота и стойки, что достигается при помощи прорезей расположенных на кронштейне долота 4 (рис.29). Общая глубина заделки семян и удобрений производится с помощью ограничителя установленного на рабочей чести штока гидроцилиндра 2 (рис. 28), путем относительного перемещения ограничителя вдоль оси штока гидроцилиндра. Правильно настроенная и отрегулированная сеялка работает в допустимых значениях согласно агротехнических требований.
10. Технологические расчеты
10.1 Определение основных параметров катка посевной секции
Предлагаемая в проекте комбинированная машина включает серийную стерневую сеялку СЗС – 2,8 и соединённый с ней разработанный в проекте струнный каток. В соответствии с выполняемым технологическим процессом катка, основными его параметрами является длина и диметр. Длину катка принимаем в соответствии с конструктивной шириной захвата базовой машины СЗС – 2,8, следовательно:
Качество работы катка зависит от его диаметра и конструктивного исполнения рабочей поверхности. Качество работы катка зависит от его диаметра. Диаметр должен быть таким, чтобы при встрече с комком почвы каток легко перекатывался через него, при этом давление катка концентрируется на комок и он разрушается или же вдавливается в почву. Согласно агротехническим требованиям принимаем размер комков в обрабатываемом слое от 1 до 30 мм, и глубину вдавливания катка в слое почвы h = 30 мм. (рис. 31)
Рисунок 31 Схема к определению диаметра катка посевной машины
1 – Каток, 2 – Сминаемый слой, 3 – Комок почвы.
Необходимый диаметр катка, с учетом принятых условий согласно агротехнических и технологических требований, определяется по формуле:
rk = m * ctg2 [(φ1+ φ2) / 2]; (1) [3]
Где: m = a + h = 0,02 + 0,02 = 0,04 м. – высота сминаемого слоя почвы; φ1 = 18°, φ2 = 22° - углы трения катка соответственно о каток (стали) и о почвы [3].
Тогда
Dk = 0,04 * ctg2[(18°+ 22°) / 2] =0,06 * ctg2(20°) = 0,45 м.
Следовательно, при принятых агротехнических и технологических требованиях, каток диаметром D = 0,45 м. будет работать без сгруживания почвы, комков и образования перед ним валика.
10.2 Определение тягового сопротивления модернизированной сеялкой
Согласно конструктивно-технологической схемы модернизации сеялки СЗС – 2,8, полное тяговое сопротивление модернизированной сеялки складывается:
R = Rn + Rc + Rk; (3)
Где Rn – тяговое сопротивление сеялки на перекатывание;
Rc - тяговое сопротивление сошниковых секций;
Rk -тяговое сопротивление прикатывающего катка;
Тяговое сопротивление сеялки на перекатывание определяется по формуле:
Rn = G * f; (4)
Где G – сила тяжести сеялки; f = 0,12 – коэффициент сопротивления движения по почве подготовленной под посев;
Сила тяжести сеялки составит:
G = m * g; (5)
Где m = 1800 кг. – масса сеялки СЗС – 2,8;
g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения; тогда
G = 1800 * 9,81 = 17,7 кН.
Следовательно: Rn = G * f = 17,7 * 0,12 = 2,1 кН.
Тяговое сопротивление сошниковой секции складывается:
Rc = Rл + Rд, (6)
где Rл - тяговое сопротивление лапы сошника;
Rд - тяговое сопротивление наральника.
Тяговое сопротивление лапы определяется по формуле:
Rл = Вк * К; (7)
где Вк – конструктивная ширина захвата лапы сошника;