Розробка конструкції плужного робочого органу і схеми плуга (стр. 5 из 6)

Далі відображають передплужники. Відстань ln між носками лемешів основного корпуса і передплужників приймається з умови вільного проходу скиби між ними без забивання (ln=320мм). Польовий обріз передплужника розміщується відносно польового обрізу корпуса на відстані С1=10мм в бік поля.

Далі переходять до побудови вертикальної проекції схеми. Для цього спочатку проводять горизонтальну лінію. Далі, переносячи за правилами проекційного креслення, будують вертикальні проекції корпусів та передплужників. Глибина передплужника a1=12см. Стовпа корпуса на вертикальній проекції показується лінією, яка з’єднується з лінією рами під прямим кутом.

Висота рами плуга над палицею, в якій містяться нижні точки корпусів, більша висоти лемеша і полиці з врахуванням забезпечення вільного підйому і проходу скиби під рамою при проведенні борозни.

Н≈ b+2/3 a

Н=0,41+2/3· 0,29=0,60м

За ГОСТ 66-71 значення Н прийнято для плугів з шириною 40 см – Н=64см .

3.2.2 Розробка рамних та допоміжних елементів конструкції

Рама сучасних плугів складається, як правило, з головного і тягового брусів. До тягового бруса кріпляться елементи навіски плуга. До головного бруса кріпляться гряділі, на яких встановлюється основний корпус, передплужник, ніж. Гряділі у горизонтальній проекції принципової схеми показують прямими, що проходять паралельно до польових обрізів на відстані 15 мм вправо.

Ідеальними умовами роботи орного агрегату у складі трактора та плуга є випадок, коли поздовжня лінія тяги знаходиться у площині симетрії трактора, тобто виконується умова:

lт ≤ lп

де lт – відстань від стійки борозни до осі симетрії трактора;

lп – відстань від стійки борозни до лінії тяги плуга.

У напівначіпного плуга, спереду плуга зображується навіска, тобто пристрій для навішування на трактор. Навіска характеризується параметрами навісної системи трактора:

an = 850 мм; b = 800 мм.

Дисковий ніж розміщується так, щоб його вісь обертання знаходилась на одній вертикальній лінії з носком лемеша передплужника. Площина диска виноситься в сторону поля на відстань С2 = 25 мм від польового обрізу корпуса. Глибина різання встановлюється на 30 мм більша ніж у передплужника.

Напівначіпні плуги обладнуються двома колесами: опорним польовим і заднім. Заднє колесо може бути, як польовим, так і борозенним. При цьому діаметр опорних польових коліс приймають 450мм.

Радіус ρ коліна у мм осі транспортних коліс для напівначіпних плугів визначається із умови переводу плуга з робочого положення в транспортне за формулою :

ρ = Н+У+с - 0,5· D

cosβ

де У – дорожній просвіт, У=250мм;

с – висота підшипника півосі над рамою, с = 80 мм;

D – діаметр колеса, мм;

β – кут відхилення коліна колеса від вертикалі у транспортному положенні, β = 35º.

ρ = 640+250+80 – 0,5· 700 = 598 мм

cos 35º

приймається ρ = 600 мм.

3.2.3 Складання технічної характеристики машини

Тип плуга – напівначіпний, п’ятикорпусний;

Ширина захвату – 1,75 м;

Глибина оранки – до 30 см;

Робоча швидкість – до 7 км/год;

Клас тяги трактора – 50 к;

Маса – 1450 кг.

4. Конструювання збірних одиниць і деталей робочого органу та проектованого вузла

Виконуються розрахунки для обґрунтування розмірів збірних одиниць і деталей, необхідних для розробки технічної документації.

До цього розділу входять:

•Обґрунтування форми, вибору матеріалу і методу виготовлення деталей;

•Розрахунки на міцність;

•Обґрунтування розмірів з урахуванням можливих методів ремонту;

•Обґрунтування допусків і технічних вимог для виготовлення деталей;

•Оцінка технологічності виготовлення розроблюваних деталей;

•Обґрунтування структури збірних одиниць, виходячи з технологічного процесу збирання, регулювання, ремонту і технічного обслуговування;

•Обґрунтування видів регулювань;

•Обґрунтування вибору мастильних матеріалів.

Розрахунки і обґрунтування приводяться для плужного корпусу та збірної одиниці, яка включена до завдання на проектування.

4.1 Обґрунтування форми, вибору матеріалу і методу виготовлення деталей

Форма полиці та лемеша отримані в результаті проектування. Форма стовби вибирається з урахуванням форми деталей, які уже використовуються, та сучасних тенденцій розвитку техніки даного класу. Полиця виготовляється із сталі Ст 2, леміш – лемішної сталі 55Л, стовба – з чавуну В445-50, а польова дошка – із сталі Ст 2. полиця та леміш виготовляються штамповкою, стовпа – відливанням. Польова дошка – із сталевої штаби з наступною термічною обробкою.

Довжина польової дошки, яка запобігає зміщенню корпусів під дією бокових зусиль, визначається з умови, що вектор сумарної сили R опору ґрунту різанню, яка діє по середині лемешу, продовжений до перетину із стійкою борозни, ніби обрізає кінець польової дошки, тобто обмежує задній кінець п’ятки польової дошки. Сила R отримується в результаті складання нормальної сили N і сили тертя F. Тому довжина польової дошки, яка вимірюється від носка лемеша, визначається:

l0 = b· cos φ __________

2· sinj0· cos(φ+j0)

Де φ – кут тертя (φ =30º).

l0 = 0,41· cos 30º = 0,79 м

2· sin 36· cos(30+36)

Фактична довжина польової дошки lпд буде менша l0 тому, що дошка кріпиться не до носка, а позаду нього. Ця фактична довжина встановлюється за кресленням з врахуванням конструктивних міркувань.

Для розрахунків ширини польової дошки виходять з допустимого тиску вільного кінця польової дошки на стінку борозни. Польова дошка виготовляється під деяким кутом до стійки і дна борозни, тобто опорою дошки є її п’ятка. При встановленні її під кутом в стінку борозни втискується частина польової дошки довжиною l1, при цьому на кінець дошки діє розподілене за трикутником навантаження, максимальне значення якого припадає на кінець дошки і дорівнює:

qm= q0· hn (12)

де q0 – коефіцієнт об’ємного зтискання ґрунту, q0= 2,0·10⁴ кН/м³;

hn – глибина втискання дошки, (0,005м)

qm = 2,0·10⁴· 0,005 = 100кН/м²

Сила R опору можна розкласти на дві складові R1 і R2 , яка притискає корпус до стінки борозни, дорівнює R1· tgψ, де ψ = 90 - φ - j0. Сила R1 дорівнює kab. Тоді

R2 = kab· ctg(φ+j0) (13)

R2 = 70000· 0,29· 0,41· ctg(30+36) = 3,7 кПа/м²

Виразивши R2 через об’ємне зтискання ґрунту q0 площину зминання отримуємо:

R2 = l1· q0 hne

2

Де e – ширина польової дошки. Із схеми видно, що l1 = hn/sinδ2, Де δ2 – кут встановлення польової дошки (3˚). Таким чином із (14) з врахуванням (13) отримаємо вираз для визначення ширини польової дошки:

e = 2R2__ · sin δ2 = 2 kab · sin δ2 · ctg(φ+j0)

q0 hn² q0 hn²

e = 2 · 70000· 0,29· 0,41 · sin3˚ · ctg (30+36) = 0,1489 м

2000· 0,005²

4.2 Розрахунок польової дошки на міцність

Розрахунок на міцність проводиться на прикладі польової дошки за рахунок дії бокових зусиль і сил тертя виникає небезпека її згину і розтягу. Небезпечний переріз буде в точці В біля кріплення польової дошки. Максимальне розрахункове напруження при згині виражається формулою:

max =Mmax

W

Де Mmax – згинальний момент у небезпечному перерізі (т. В)

W – осьовий момент опору цього перерізу, W = e· hпд²

6

Де hпд – товщина польової дошки (hпд = 20 мм)

Допустимо напруга для сталі Ст2 з якої виготовлено польову дошку [max]= 600 МПа, отже міцність забезпечено.

4.3 Обґрунтування розмірів з урахуванням можливих методів ремонту

Розміри польової дошки вибираються без урахування можливого ремонту, оскільки ремонтувати її недоцільно, легше замінити.

4.4 Обґрунтування допусків і технічних вимог для виготовлення деталей.

Допуски і технічні вимоги для виготовлення польової дошки наступні

•Параметри польової дошки встановлюються за вільними розмірами;

•При обладнанні польової дошки поширювачем, після складання зварювальний рубець зачищається;

•Допуски для розміщення отворів вибираються згідно з ДСТУ 2498 – 94;

•У результаті тертя п’ятки з ґрунтом зношуються задній кінець польової дошки, для придання міцності її загартовують на 40…45HRC.

4.5 Оцінка технологічності виготовлення розроблюваних деталей

При виготовленні польової дошки виконуються такі операції:

•Виготовлення заготовки з полотна з допусками на механічну обробку;

•Фрезерування до необхідних розмірів по контуру;

•Розмітка під отвори;

•Свердління отворів;

•Складання польової дошки з поширювачем;

•Зачищення рубця;

•Термообробка.

4.6 Обґрунтування структури збірних одиниць, виходячи з технологічного процесу збирання, регулювання, ремонту і технічного обслуговування

Корпус плуга складається з таких збірних одиниць:

•Польова дошка поширена;

•Стовпа у зборі.

Всі збірні одиниці в свою чергу складаються з деталей: польова дошка поширена – з польової дошки і поширювача; стовпа в зборі – зі стійки, башмака, болтів, гайок та шайб.

4.7. Обґрунтування видів регулювань та вибору мастильних матеріалів

Регулювань у корпусі плуга немає, мащення для цього не потрібно.

5. Рекомендації з експлуатації розробленого плуга

5.1 Технічна обслуговування машини

Технічне обслуговування плугів поділяють на позмінне, періодичне і після сезонне.

Позмінне технічне обслуговування проводять наприкінці кожної зміни. Плуг очищають від рослинних решток, бруду і пилу. Перевіряють та в разі потреби підтягують кріплення лемешів, полиць, польових дошок, дискового ножа. Перевіряють стан механізмів коліс. Якщо є зазори в підшипниках, то їх затягують. Змащують підшипник дискового ножа.

Періодичне технічне обслуговування проводять після наробітку плугом 150 га оранки. Спочатку виконують операції позмінного технічного обслуговування. Далі перевіряють стан лемешів, польових дошок, диска ножа. Якщо лемеші і ніж спрацювались, їх замінюють запасними, а спрацьовані здають у ремонт. Польові дошки перевертають. Розбирають, промивають і змащують підшипники коліс.