Модернизация дисковых рабочих органов дискатора АПД-7,5 (конструкторский раздел дипломного проекта)

СОДЕРЖАНИЕ

4. Конструкторская разработка
4.1 Описание базовой конструкции машины и обоснование необходимости медернизации
4.2 Обзор и анализ модернизируемого узла. Результаты патентного поиска…
4.3 Обзор предлагаемой конструкции
4.4 Конструкторские расчеты
4.4.1 Силы действующие на диск…
4.4.2 Расчет оси…
4.4.3 Расчет подшипника
4.4.4 Расчет болтовых соединений на растяжение и срез…
4.5 Разработка операционно-технологической карты…
4.5.1 Агротехнические требования к лущению стерни
4.5.2 Комплектование агрегата для лущения стерни
4.5.3 Расчет режимов работы агрегатов
4.5.4 Подготовка поля…
4.5.5 Кинематические характеристики МТА и рабочего участка…
4.5.6 Баланс времени смены…
4.5.7 Эксплуатационные и энергетические характеристики МТА.
4.5.8 Подготовка агрегата к работе
4.5.9 Работа агрегата на участке…
4.5.10 Контроль качества комбинированного лущения…



4.3 Обоснование предлагаемой конструкции

Дисковый рабочий предлагаемой конструкции орган представлен на рисунке 4.9, выполнен в виде закрепленного на оси батареи сферического диска 1 с режущей кромкой 4. Диск, выполнен с радиальными трапецеидальными окнами 2. Большее основание 3 каждого окна 2 обращено к режущей кромке диска. Боковые режущие кромки каждого окна 2 отогнуты в противоположные стороны относительно рабочей поверхности диска. Смежные окна 2 диска имеют различную высоту. Диски могут устанавливаться в батареи и быть выполнены вырезными. При работе диск вращается под действием реакции почвы. Вращаясь, диск производит своей режущей кромкой 4 обычное дискование почвенного пласта. Далее в работу вступают отогнутые внутрь кромки, которые захватывают часть почвы и через окна 2 выталкивают ее наружу диска. Кромки 6 служат для равномерного разбрасывания почвы по поверхности.



Рисунок 4.9 Дисковый рабочий орган

Диск выполнен с радиальными трапецеидальными окнами 2, большие основания 3 которых, обращены к режущей кромке 4 диска 1. Боковые режущие кромки 5 и 6 каждого окна 2 отогнуты в противоположные стороны относительно рабочей поверхности диска 1. Кромка 5 каждого окна имеет внутреннюю заточку под углом a.
На рисунке 4.10 кромка 6 каждого окна 2 отогнута наружу диска кромки, причем углы отгиба обеих кромок 5 и 6 равны 15—30°. При углах отгиба менее 15° кромка 5 будет работать недостаточно эффективно, а угол отгиба более 30° нецелесообразен из-за большого угла входа в почву кромки 5 и 20 повышения сопротивления, а кромка 6 — из-за излишнего отброса почвы за наружную сферу дисков.



Рисунок 4.10- Вид А-А режущей кромки трапециедального окна

Радиус r нижних оснований окон 2 меньше радиуса диска R на величину глубины обработки h, т.е. на 6—10 см, что позволяет режущим кромкам 5 и 6 работать не в монолите, а в предварительно разрыхленной почве.
Чтобы не ослаблять диск в месте его крепления, смежные трапецеидальные окна 2 имеют различную высоту и в 1,5—2,0 раза больше h=R-r. Под регулируемым к горизонту углом устанавливается отражательный козырек 8 в виде сектора. Козырек 8 может быть выполнен плоским или выпуклым и он дополнительно улучшает крошение и распределение почвы по поверхности. Если сферические диски выполнены вырезными, то окна размещают между вырезами диска. Кроме того, для лучшей разделки почвенного пласта дисками могут оснащаться не только средние диски задних секций, а полностью вся дис-ковая борона, например, полевая, работающая на старопахотных незадернелых почвах. Отношение площади окон к площади диска из соображений прочности должно быть в пределах 10—30%, а отношение площадей отогнутых кромок 5, 6 к площади окон 2 50—100%. Число прорезей на диске может быть от 3 до 8. Для упрощения конструкции дисковой бороны, диски могут быть выполнены коническими. Диск закреплен на оси.
Диск работает следующим образом. При обработке почвы диск бороны вращается под действием реакции почвы. Вращаясь, диск производит нижней рабочей частью на глубину h обычное дискование почвенного пласта. При дальнейшем вращении в работу вступают отогнутые вовнутрь диска кромки 5, под действием которых захватывается часть почвы и через радиальное окно выталкивается наружу диска. Крупные кромки почвы или стерня пере-резаются. При выходе из почвы, кромки 5 также подхватывают часть почвы, которая просыпается в окно. Отогнутые наружу кромки 6 служат для равномерного разброса почвы по поверхности и например, направления части ее на отражающий козырек 8.
При использовании предложенной констукции диска улучшится крошение почвы, уменьшатся силы трения почвы о диск, а также будет являться очисткой дисков.
В агрегате АПД-7,5 в базовой комплектации установлен подшипниковый узел импортного производства, который предоставлен на рисунке 4.11



Рисунок 4.11 - Серийный узел подшипника

В данном случае в узле установлен сдвоенный шариковый радиальный подшипник 1, который способен воспринимать лишь незначительное осевое усилие без снижения долговечности. На диск дискатора при максимальной глубине обработке и тяжелых условиях работы (влажные почвы с большим количеством растительных остатков и соломы) могут действовать значительные осевые усилия. Это в свою очередь часто приводит к отказу данного подшипникового узла. Также в узле подшипникового соединения под уплотняющей шайбой под позицией 4 на рисунке 4.11 установлено полимерное кольцо 3, которое в скором времени быстро изнашивается и допускает попадание пыли в подшипниковый узел между корпусом уплотняющей шайбой 4, что приведет к меньшему ресурсу работы подшипника. Под позицией 2 подшипникового соединения установлено резиновое уплотнение, которое также быстро теряет свои качественные свойства.
В нашем случае предлагается заменить весь серийный подшипниковый узел, схема которого представлена на рисунке 4.12. В этом узле установлен двухрядный роликовый- радиально упорный подшипник с коническими роликами под позицией 1 на рисунке 4.12, который выдерживает данную нагрузку на подшипниковый узел. В узле установлена втулка 3(рисунок 4.12), которая предотвращает попадание пыли между корпусом подшипникового узла и самой втулкой. Также в качестве уплотнения выбрана специальная манжета 2.2-65х100-1 ГОСТ 8552-79 под позицией 2 на рисунке 4.12, которая служит надежной зажитой для подшипника от попадания пыли и имеет большой срок службы. При использовании выбранного ними подшипникового узла, ресурс работы подшипника и его соединения значительно увеличится, что приведет к меньшим затратам на обслуживание данной машины.



Рисунок 4.12 Предлагаемый подшипниковый узел