Через кожну відмічену точку на прямій АА проводиться лінія під відповідним кутом j, який визначають із діаграми тангенсів.
У горизонтальній площині проекції точки перетину твірної в її положеннях 5, 6, 7 із напрямною кривою розміщується близько і можуть навіть збігатися, утворюючи пучок прямих, що перетинаються. Тому кожну проекцію твірної слід позначити відповідним номером.
2.3 Побудова горизонтальної та бічної проекції циліндроїдальної робочої поверхні
Побудова горизонтальної проекції циліндроїдальної поверхні полиці починається з проекції верхнього обрізу. Точки 5 перетину кривої польового обрізу з кривою верхнього обрізу і кривої борозного обрізу з горизонталлю 5-5 переносяться з вертикальної проекції в горизонтальну на однойменну проекцію 5-5.
Потім точки 6, 7, 7, 6 та інші перетину проекцій твірних з ребром полиці зносяться з вертикальної проекції в горизонтальну на проекції відповідних твірних. З’єднуючі на плані відповідні точки 5, 6, 7, 7, 6 та інші плавною кривою, утворюється горизонтальна проекція верхнього і борозенного обрізів поверхні. Проекція польового обрізу проходить паралельно стійці борозни.
Бічну проекцію циліндроїдальної робочої поверхні зручніше розміщувати справа від горизонтальної проекції поверхні. Бокова проекція поверхні будується за проекціями положень твірної та за першими двома проекціями робочої поверхні відповідно до правил проекційного креслення.
2.4 Побудова кривих перерізів циліндроїдальної робочої поверхні поперечно-вертикальними і поздовжньо-вертикальної площини
Проводимо січні вертикальні площини, перпендикулярні до стінки борозни. Позначимо їх U. Одержані при проведенні цих площин перерізи характеризують плавність поверхні та визначають розвиток кута β, який показує здатність поверхні обертати скибу.
Для встановлення характеристики здатності поверхні подрібнювати скибу проводяться вертикальні січні площини V, паралельні стійці борозни; одержані таким чином перерізи характеризують розвиток кута d.
Криві перерізів, перпендикулярні до стінки борозни, будуються у вертикальній проекції, а криві перерізів, паралельні борозни, наносяться на боковій проекції.
Вертикальні січні площини V та U наносяться на горизонтальну проекцію креслення на відстані 100 мм одна за одною .
2.5 Побудова кривих ортогональних перерізів (шаблонних кривих)
Криві ортогональних перерізів площинами, проходять перпендикулярно до леза лемеша, викреслюються для виготовлення штампа або шаблонів. Ортогональні перерізи наносяться на горизонтальній проекції креслення.
Криві ортогональних перерізів викреслюються на вертикальній проекції креслення на продовженнях горизонталей, або на вільному аркуші, на якому попередньо викреслюються сітка горизонталей, відповідно до їх розміщення у вертикальній проекції.
Наносяться в горизонтальній проекції сліди ортогональних січних площин І – ХІІ у вигляді прямих ліній, перпендикулярних до леза лемеша.
Січні площини проводяться через польовий кілець лінії стику лемеша з полицею і точку переходу кривої польового обрізу в криву верхнього обрізу полиці. Потім проводиться ряд паралельних січних поверхні лемеша так, щоб відстань між ними була 115 мм.
На сітці горизонталей, накреслених на вертикальній площині креслення, наноситься ряд вертикальних ліній на відстані 46 мм. Кількість ліній відповідає кількості січних ортогональних площин. Ортогональні криві будуються відносно кожної вертикальної лінії.
Проводиться фронтальна площина F – F паралельно лезу лемеша, січна площина ІV перетинає площину F – F в точці С і проекції твірної в точках Оʹ, 1ʹ, 2ʹ, 3ʹ і т.д.
Крива перерізу поверхні площиною VІ будується так само, як і попередня, з різницею, що точки перетину січної площини VІ з продовженням горизонталей 0, 1, 2,...., які знаходяться біля вирізної частини поверхні, з’єднуються не суцільною, а штриховою лінією
2.6 Побудова розгортки (заготовки) полиці
Розгортка робочої поверхні необхідна для вирізання по ній заготовки. Поверхня циліндроїда не розгортається на площину без спотворення, тому накреслені розгортки є наближеними.
Розгортка поверхні викреслюється за горизонталями. На вільному місці аркуша проводиться пряма MN, на якій відкладається довжина леза лемеша і наносяться точки, які належать двом січним ортогональним площинам ІІІ та VII , що проходять через точку перетину кривої польового обрізу з верхнім обрізом полиці та близько до середини крила полиці. Через відмічені точки проводяться перпендикуляри до прямої MN і на них відкладаються розгортки двох ортогональних кривих 5 та 7. Для цього на перпендикулярах наносять точки перетину кривих з горизонталями 1-1; 2-2; 3-3;....
Після побудови розгорток кривих однойменні точки з’єднуються прямими, які продовжуються вправо і вліво відносно розгорток кривих. Ці прямі будуть горизонталями.
На проведених горизонталях відмічаються крайні точки контуру поверхні, які переносяться з горизонтальної проекції креслення. Ці точки з’єднуються плавними лініями, які є контуром розгортки (заготовки).
Відповідно до викладених вище вказівок будується робоча поверхня плужного робочого органу на аркуші формату А1.
3. Обґрунтування побудови схем машини
3.1.1 Обґрунтування функціональної схеми машини
Розрахунок кількості робочих органів.
На основі властивостей матеріалу який обробляється, і тягового зусилля трактора, з урахуванням можливих витрат енергії проводиться розрахунок кількості робочих органів. При проектуванні плуга кількість n корпусів може бути визначена із залежності:
Rплɳ=nkab
Де Rпл – тяговий опір плуга, U;
ɳ - ККД плуга (0,6...0,8); k – питомий опір ґрунту, Па;
a і b – товщина і ширина шару (скиби), м.
Тягове зусилля при його рівномірному русі дорівнює тяговому зусиллю трактора. За тягове зусилля трактора приймається клас тяги Pm.
Отже, Pm=Rпл=50 кU; ɳ=0,8; k=70кПа; a=0,29 м; b=0,41м
n= 50000·0,8_____ =4,81;
70000·0,29·0,41
Заокруглюючи цифру в сторону збільшення. n= 5.
3.1.2 Розрахунок ступеня завантаження
двигуна енергетичного засобу.
Для оптимізації режимів роботи ґрунтообробного агрегату використовують математичні моделі, які описують його функціонування. Наприклад, такою моделлю для оцінки витрати енергії при оранці буде раціональна формула академіка Горячкіна
Rпл =f·G+k·a·b·n+ℰ·a·b·n·v²
Де f-коефіцієнт опору просуванню плуга у відкритій борозні;
G-вага плуга, U;
ℰ- коефіцієнт швидкісного опору, U·с²/м³;
v-швидкість руху плуга, м/с.
Значення f, G, ℰ беруться з літературнихджерел для машин аналогів, а швидкість оранки v рекомендується брати для розрахунку 7 км/год. Використовуючи цю залежність, визначається ступінь завантаження двигуна трактора V. Цей показник за умови що тягове зусилля трактора дорівнює класу тяги трактора Pm, знаходяться за формулою:
V= fG+kabn+ℰabnv²
Pm
F=0,5; n=5; G=7500 Н; ℰ=2·10³ Нс²/м³; v=1,9 м/с; k=70000 Па;
V=7 км/год (1,94 м/с)±20%;
Vmax=7 км/год=1,94 м/с;
Vmin=1,56...2,32 м/с.
V=0,5•7500+70000•0,29•0,41•5+2000•0,29•0,41•5•1,94² =0,89
50000
Якщо V>1, то двигун перевантажений, якщо V значно менше-то недовантажений. В моєму випадку V=0,89 це свідчить, що двигун не перевантажений. Розрахунок ступеня завантаження двигуна проводиться за формулою (3) на ПЕОМ для випадків коли коефіцієнт k змінюється на ±20%.
3.1.3 Побудова функціональної схеми машини
З урахуванням одержаних вище результатів розрахунків розробляється декілька варіантів конструкції машини, проводиться їх аналіз і вибирається кращий. Функціональна схема кращого варіанту машини показується на листі №3 графічної частини.
Робочий орган на рамі плуга розташовують таким чином, щоб усунути втрати енергії на тертя по стінці борозни робочих органів, розташованих позаду. Для цього носки лемешів встановлені під кутом j0=36º до напрямку руху і повинні лежати на перетині поздовжніх ліній і лінії, яка відхилена від леза лемеша на кут тертя ґрунту по сталі φ.
Поздовжні лінії умовно відображають гряділі рами, які розташовані одна відносно одної на віддалі ширини захвату b корпусу із деяким перекриттям △b = 50 мм, прийнятим при побудові робочої поверхні.
Мінімальну віддаль між носками корпусів за довжиною плуга визначають за умови, щоб розташований спереду корпус не перешкоджав сколюванню та відвалюванню пласта заднім корпусом. Цю величину можна розрахувати за формулою:
l0 =bcos φ __________ = 0,41· cos30________ = 79,81см
2· sinj0· cos(φ+j0) 2· sin36· cos(30+36)
Де l0 – довжина польової дошки, що вимірюється від носка лемеша, м;
ψ– кут сколювання, ψ=25º;
φ - 30º.
Розраховану за формулою (5) віддаль слід рахувати мінімальною. Реальну віддаль приймають з урахуванням умови на забивання плуга рослинними рештками: для b=40 см, l=800мм
l = l0+a· tg(0+ψ) - b· ctg j0
sinj0
l = 79,81+0,29· tg(22+25) - 0,41· ctg 36 = 86,32 см
sin 36
Приймаємо l=900мм.
3.2 Обґрунтування принципової схеми машини
3.2.1 Конструювання принципової схеми машини
Розпочинають конструювання принципової схеми плуга на основі отриманої при розробці функціональної схеми розстановки корпусів у горизонтальній проекції.