пронизані капілярними норами. Між грудочками є більш капілярні проміжки (гравітаційні порожнечі). Основні характеристики ґрунту – пористість і густина (об’ємна маса).
Пористість – відношення обсягу порожнин до загального обсягу ґрунту, виражена у відсотках. Пористість залежить від структури ґрунту і змінюється від 40 – 50% у піщаних, до 80 – 90% у торф’яних ґрунтах.
Густина – це відношення маси абсолютного сухого ґрунту до об’єму досліджуваної проби, взятої від порушення. Густина залежить від механічного складу, вмісту гумусу та пористості ґрунту. Густина впливає на розвиток коренів рослин, відповідно на їх повітряний і харчовий режим.
Тверда фаза представлена у ґрунті “кістяком” – кам’яними включеннями (частинки більші 1 мм) і дрібноземом (частинки менші 1 мм).
Вона може бути структурною. Рідка фаза представлена водою або розчином різних речовин в ній. У ґрунті розрізняють вільну і зв’язану воду. Вільна вода поділяється на гравітаційну й капілярну порожнин. Гравітаційною називають вологу, що міститься в відносно великих порожнинах. Волога, що міститься у дрібних капілярних порожнинах, одержала назву капілярної. Газоподібна фаза представлена повітрям та іншими газами (аміак, метал тощо). У результаті дії потоків вітру і вертикальних конвективних струменів постійно обновлюється, що призводить як правило, до істотних втрат вологи з пухкого ґрунту.
Розрізняють такі властивості ґрунту:
-липкість ґрунту – це здатність його частинок прилипати до різних тіл, а також склеюватися, вона залежить від механічного складу, вологості, матеріалу робочого органу і питомого тиску;
-пластичність ґрунту – його властивість деформувалась під дією зовнішнього навантаження і зберігати цю деформацію після зняття навантаження. Вона залежить від механічного складу і вологості ґрунту;
-пружність – протиставляють пластичності. Її розуміють, як його властивість відновлювати свою форму після зняття зовнішнього навантаження;
-в’язкість ґрунту – його властивість повільно деформуватися не тільки у функції навантаження, а й у функції часу;
-крихкість – як правило протиставляють в’язкості;
-у крихкому тілі пластичні деформації відсутні;
-абразивність проявляється в зношуванні поверхні робочих органів ґрунтообробних знарядь й залежить від механічного складу ґрунту.
1.3.4 Аналіз конструкції машин аналогів та машин, що агрегатуються з проектованою
Аналіз проведемо на базі напівпричипного п’ятикорпусного плуга
“ПЛ – 5 – 40”. Призначений для оранки ґрунту з питомим опором до 0,13 мПа на глибину до 30 (з перевертанням скиби) і 40 см (без перевертання) під зернові і технічні культури. Може працювати швидкостях до 9 км/год в залежності від типу корпуса і грунтово – кліматичних умов.
Складається із рами, корпусів із кутозйомами, дискового ножа, механізму заднього колеса, двох опорних коліс, навіски, механізму зміни ширини захвата, гідросистеми, зчіпки для борін.
При русі агрегату по полю леміш відділяє верхній шар ґрунту, перевертає його і вкладає на дно борозни. Вкладений шар закривається скибою, піднімаємим відвалом корпуса, в результаті чого досягається повна, глибока покладка бур’янів, поглиблених остатків і потрібної якості кришіння.
При безполицевій оранці ґрунту технологічний процес виконується наступним чином: шар ґрунту підрізується лемішем і, рухаючись по його поверхні, переходить потім, кришачись через верхній зріз і частково зміщуючись в право (по ходу плуга), кладеться за корпусом. Перевертання підрізної скиби не відбувається.
Для проведення одночасно з обробкою боронуванням плуг комплектується зчіпкою для борін або котка.
В конструкції плуга передбачена можливість зміни ширини захвата при допомозі зтяжки, забезпечуючи повертання корпусів. Для зменшення постійної відстані від стійки борозни до колеса .
Агрегатується з тракторами тягового класу 3 обладнаного гідравлічною системою. Обслуговує тракторист.
Коротка технічна характеристика плуга ПЛ – 5 – 40.
Продуктивність в год, га – 1,23...2,03;
Глибина обробки, см;
-безполицева – 18 ... 30;
-полицева – до 40;
Ширина захвата, м – 1,75 ... 2,25;
Робоча швидкість, км/год – 6 ... 9
Дорожній просвіт, мм – 435;
Маса з корпусами, кг – 1630
Агрегатується з тракторами: Т – 150К, ДТ – 75М.
2. Проектування робочої поверхні Корпуса лемішного плуга
2.1 Побудова поперечно-вертикальної (лобової) проекції циліндроїдальної (гвинтової) робочої поверхні
Побудова починається із проведення осей креслення. Вертикальна вісь проводиться на відстані 2,5в (1025 мм) від лівого краю аркуша листа, горизонтальна – на відстані 1,65в = 656 мм нижче верхнього краю аркуша (у масштабі 1: 2,5), де в – ширина захвату корпусу плуга (в=410мм).
У верхньому лівому квадраті аркуша будується переріз шару АВСD за заданими параметрами а=290мм і в=410мм (а – глибина оранки). Викреслюється умовна схема переміщення шару під дією корпуса плуга, припускаючи, що переріз шару спочатку повертається відносно ребра D, а після того як прийме вертикальне положення, повертається відносно ребра C1. Будується кінцеве положення шару, при цьому він обертається до суміщення ребра В1 з горизонтальною лінією на відстані а=290 мм від дна борозни. За положенням ребра В1 проводиться сторона шару В1С1 і на ній будується прямокутник А1В1С1D1.
Контури робочої поверхні корпуса у вертикальній проекції наносяться з міркувань, що у міру руху корпуса плуга у борозні скиби переміщається полицею і його ребро В описує дугу радіусом DВ, що рівна діагоналі шару через верхню точку полиці Р, яка знаходиться на продовженні сторони DС вище дуги ВВ1 на 10 мм, проводиться горизонтальна пряма РS.
Польові обрізи лемеша і полиці розташовані в одній площині, яка майже співпадає з профільною лінією стійки борозни і лиш трохи відхилена в бік борозни у верхній частині образу для виключення задирання стійки ребром полиці. Верхня точка К польового образу розміщується на висоті, що дорівнює ширині шару в=410 мм, відступивши від стійки борозни (сторона АВ шару) на 12 мм. Ряд літературних джерел рекомендують польовий обріз полиці проводити від точки А до точки К похилою лінією, але для спрощення побудови вона проводиться паралельно АВ, тобто без нахилу точка К з’єднується з верхньою точкою полиці Р дугою кола та розташовують на перетині продовження вертикальної лінії РD і перпендикуляра до РК опущеного з його середини лінія КРS буде верхнім обрізом полиці.
Бічний (борозний) обріз полиці проводиться паралельно стороні А1D1 відвальної скиби із зазором 18 мм, з метою уникнення задирання шару полицею. Виліт крила полиці обмежується дугою кола, яка перебуває від площини грані А1В1 на відстані 58 мм (1,6...1,8в).
Лезо лемеша розміщується в площині дна борозни. Ширина захвату лемеша приймається такою, що дорівнює ширині шару, збільшеній на величину перекриття корпусів Δв=50мм в сторону зораного поля мінус зазор 12мм збоку польового обрізу, тобто:
в+Δв-12=448мм
Перш ніж перейти до побудови горизонтальної проекції полиці, справа будується напрямна крива, яка є перерізом робочої поверхні полиці та лемеша вертикальною площиною, перпендикулярною до леза лемеша.
Напрямною кривою може бути коло або парабола. Для спрощення побудов за напрямну криву приймаємо дугу кола, центр якого розміщується на висоті діагоналі шару (√а²+в²=√290²+410²=527мм)
від дна борозни.
Для побудови дуги кола справа від вертикальної проекції вибирається на лінії дна борозни точка О і з неї проводиться перпендикуляр з точки О до прямої от і продовжується до перетину з горизонталлю, яка проведена на висоті діагоналі шару.
Точка перетину є центром О1 напрямної кривої. Радіусом О1О описується дуга кола з центром у точці О1, і на ній відкладається ширина лемеша Оn, яка становить 122м.
Через точку n проводиться горизонтальна лінія, яка на вертикальній проекції робочої поверхні є лінією стику полиці з лемешем.
Кінець лінії стику знаходиться у точці перетину з лінією борозного обрізу полиці. Борозний обріз лемеша обмежується прямою, яка з’єднує кінець лінії стику з кінцем леза лемеша.
2.2 Побудова проекції твірної циліндроїдальної (гвинтової) робочої поверхні у вертикальній та горизонтальній площинах
Для побудови проекції творчої циліндроїдальної робочої поверхні необхідно намітити положення твірної у вертикальній площині, провівши горизонтальні прямі, які є проекціями твірної в її різних положеннях. Характерними ділянками тут є: лезо лемеша. Лінія стику лемеша з полицею, точка К перетину лінії польового зрізу з кривою верхнього обрізу полиці, центр напрямної кривої, верхня точка обрізу полиці. У разі необхідності горизонтальні лінії проводяться і в проміжках між вказаними вище прямим. Проекції твірної продовжуються вліво і вправо до рамки креслення і позначається цифрами О-О; 1-1; 2-2;.... 7-7.
Для побудови проекцій твірної у горизонтальній площині потрібно знати закон зміни кутів j твірної із стійкою борозни. Цей закон ілюструється на кресленні діаграмою тангенсів кутів j, яка будується в правій частині креслення на продовжених вертикальних проекціях твірної за значеннями tg j0; tg jmin і tg jmax в масштабі
tg 45º=100 мм (tg j0=tg 36º=673 мм; tg jmin = tg 34º=67 мм; tg jmax =
tg 50º=118 мм)
Носок лемеша розміщується на 20 мм нижнього краю листа креслення. Із носка проводиться нульова проекція твірної під кутом j0=36º до стійки борозни. Оскільки проекціями твірної у різних її положеннях є прямі, то для побудови кожної з них слід знати дві точки. Одна знаходиться за допомогою вертикальної площини проекцій. Тут продовження проекцій твірної у різних її положеннях перетинаються з напрямною кривою в точках, проекції яких на площину дна борозни є відповідними горизонтальними проекціями точок перетину твірної. Позначаються відповідно 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Напрямна крива належить січній ортогональній площині, яка проходить у напівгвинтових полиць через борозний кінець лемеша. Тому в горизонтальній площині проекції перпендикулярно до леза лемеша проводиться пряма А –А , на неї з вертикальної площини проекції переносяться точки 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, проводячи вимір щоразу від точки О (О-1, О-2, О-3, О-4, О-5, О-6, О-7, рис.2). Отримані нові точки позначаються відповідними номерами із штрихом (О´1´=О1; О´2´=О2 і т. д.).