Модернизация зерновой стерневой сеялки для ленточного способа посева (стр. 9 из 16)
К – удельное сопротивление лапового рабочего органа.
Согласно ленточного способа посева конструктивная ширина сошника составит Вк = 0,33 м.
Удельное сопротивление сеялки с лапового рабочего органа составляет К = 1,9 кН/м при рабочей скорости V = 5 – 6 км/ч.
Рабочую скорость агрегата при посеве, согласно допустимых значений, принимаем Vр = 12 км/ч.
Поправку на увеличение удельного сопротивления при скорости Vр = 12 км/ч определяем по следующей формуле:
К = Ко[1 + ∆К(Vр – Vо)] кН/м. (8) [8]
где Ко – удельное сопротивление при рабочей скорости
Vр = 5…6 км/ч;
∆К – увеличение удельного сопротивления при повышении рабочей скорости на 1 км/ч.
Для нашего примера ∆К = 0,02;
Тогда. К = 1,9[1 + 0,02(12 – 6)] = 2,1 кН/м.
тогда Rл = 0,33 * 2,1 = 0,7 кН;
Тяговое сопротивление наральника определяем по формуле Горячкина:
(9) [3]где К – коэффициент удельного сопротивления почвы , для почв нашего хозяйства это среднесуглинистые почвы с удельным сопротивлением К = 35 кПа.
b – ширина захвата наральника;b = 0,05 м;
a – глубина обработки почвы. a = 0,10 м.
Тогда тяговое сопротивление наральника составит:
Полное сопротивление сошника лапового с наральником составит
С учетом, количество сошников на сеялке n = 8, их общее тяговое сопротивление составит
Тяговое сопротивление струнного катка от его перекатывания определится по формуле Грандвуане–Горячкина:
; (10) [3]где:
- усилие давления катка на почву; 
- конструктивная ширина захвата каткового устройства; 
-коэффициент объёмного смятия почвы.Для паров, пахотных и обработанных стерневых фонов
[3]Принимаем
. 
- диаметр катка;тогда:
Тяговое сопротивление катка с учётом роста сопротивления из – за неровности поверхности катка определим по формуле:
, кН; (11) [3]где:
- коэффициент учитывающий неровности поверхности. [5]Принимаем
;тогда:
Полное тяговое сопротивление модернизированной сеялки составит:
R = 2,1 + 6,96 + 0,79 = 9,85 кН.
Необходимое тяговое усилие трактора определяется из условия энергетической рациональности агрегата:
ηдоп ≥ R / Ркр; (12) [8]
где ηдоп – допустимый коэффициент использования тягового усилия трактора.
В соответствии с видом выполняемого технологического процесса, а так же тягу движителя трактора, принимаем значение
ηдоп = 0,96,
тогда Ркр = R/ ηдоп = 9,85 / 0,96 = 10,2 кН.
Необходимое тяговое усилие трактора с учетом уклона поля определим по формуле:
Ркрmax = Pкр + Ркр * i; (13)
Где i = 0,02 – уклон поля; Принимаем i = 0,02;
Тогда
Ркрmax = 10,2 + 10,2 * 0,02 = 10,4 кН;
Максимально возможную скорость агрегата в зависимости от крюковой мощности трактора и необходимого крюкового усилия определим по формуле:
(14) [8]Где Nкр = 34,9 кВт – крюковая мощность трактора МТЗ-82 на 5 передаче;
G – сила тяжести трактора;
G = m * q = 3210 * 9,81 = 30,5 кН;
m = 3210 кг – масса трактора МТЗ-82;
С учетом буксования определим действительную рабочую скорость агрегата по формуле:
; км/чгде: б=10 % - буксования колесного движителя по обработанной почве
тогда Vр=11,4
км/чНа основании значений Vр и Вр определяем производительность агрегата за час сменного времени по формуле:
W = 0,1 Bp * Vp * זּ ,га/ч; (15) [8]
где Вр = Вк * β, β = 1 – коэффициент использования ширины захвата для сеялок, [13]
Вр = 2,8 * 1 = 2,8 м;
τ = 0,75 – коэффициент использования времени смены;
тогда W = 0,1 * 2,8 * 10,3 * 0,75 = 2,2 га/ч;
11. Конструктивные расчеты
11.1 Определение диаметра вала струнного катка
Скоростной каток двухсекционный снабжён струнами квадратного сечения расположенными в пазах дисков по винтовым линиям (рис.11.2.1). Квадратные струны работают как двухгранный клин выполняющий операции по крошению комков и формированию ложа для семян и поверхностного мелкокомковатого мульчирующего влагосберегающего слоя почвы.
Каток скоростной имеет диаметр
и состоит из трубчатого вала 1, дисков 2, и струн 3. (рис.32). 
Рисунок 32 - Схема струнного катка
1-вал; 2-диск; 3-струна.
Вал катка можно рассматривать как балку нагруженной равномерно – распределённой нагрузкой интенсивностью q = 3
, на двух опорах по концам (рис.33) 
Рисунок 33 - Схема нагруженности балки и эпюры изгибающего момента и поперечных сил
Определяем реакции опор балки при условии, что
так как сила заменяющая равномерно – распределённую нагрузку расположена по средине балки.Реакции опор определим по формуле:
(16) [15]где:
- длина одной секции катка; 
- интенсивность нагруженности вала.тогда:
Строим эпюру поперечных сил:
; 
;Диаметр вала катка определим из условия прочности при изгибе по формуле:
(17) [15]Откуда момент сопротивления сечения определится:
(18) [15]Максимальный изгибающий момент возникает посредине балки (вала) и определится по формуле:
(19) [15]где:
-длинна катка;тогда:
Допускаемое напряжение изгиба для стали Ст5 определим исходя из предела текучести для стали 5, и коэффициента запаса прочности
, по формуле: 
(20) [15]где:
- предел текучести для стали 5.Нагрузка на вал имеет характер цикличности, следовательно коэффициент запаса прочности принимаем
.тогда:
откуда:
Диаметр вала определится с учётом кольцевого сечения вала при этом
, по формуле:
(21) [15]где:
- отношение внутреннего диаметра к наружномутогда:
С учётом цикличности нагружения вала принимаем диаметр трубы 76мм при этом
согласно сортаменту для изготовления вала принимаем: 
11.2 Определение параметров стойки сошника
В процессе работы стойка сошника подвергается деформации изгиба (рис.34), следовательно, параметры стойки определим из условия прочности при изгибе.
Рисунок 34 – схема деформации стойки.
Для расчета представим стойку как балку защемленную в сечении А-А (рис.35)
