Модернизация культиватора-растениепитателя КРК-6 (конструкторская часть дипломного проекта)

Cодержание

3 Конструкторская разработка…
3.1 Устройство и принцип работы модернизированного культиватора-растениепитателя….
3.2 Обоснование разработки….
3.3 Патентный обзор…
3.4 Расчёт на прочность узлов и деталей……
3.5 Расчёт элементов гидропривода

3.2 Обоснование разработки 

Результаты исследований показывают, что улучшению структуры суглинистых почв и сохранению их хорошей просеиваемости к периоду уборки способствуют рыхлительные рабочие органы, применяемые при довсходовой обработке междурядий. Высота гребней при предпосевной обработке составляет 20 см. Применение рыхлительных рабочих органов на уходе за посадками благоприятно сказывается на ее водно-воздушном режиме, а также на агрегатном составе.
С целью снижения эксплуатационных и материальных затрат предло-жена модернизация культиватора-растениепитателя. Данная модернизация позволит значительно повысить эффективность и качество рыхления почвы. Рыхление междурядий кукурузы позволит удалить излишки влаги в переувлажненные периоды развития растения и наоборот, удержать влагу у корневой системы в период недостаточного увлажнения. Кроме этого замечено, что это преимущество сохраняется в течение большей части вегетационного периода, положительно сказывается на повышении урожая кукурузы и на качестве работы уборочных машин.
Модернизация культиватора для междурядной обработки (рисунок 3.2) состоит в установке на культиватор модернизированных блоков дисковых ножей, которые предназначены для обработки междурядий кукурузы против сорной растительности, а также более качественного крошения почвы и обра-зования канавки для внесения туковых удобрений.


3.3 Патентный обзор

Для подготовки почвы под посев кукурузы (нарезки гребней) чаще всего используют пропашные культиваторы с пассивными или активными рабочими органами. Рассмотрим их основные конструкции.
Почвообрабатывающая дисковая секция (рисунок 3.3) содержат установленные на общем валу 1, сжатые гайками 2 крайний сферический диск 3, обращенный вогнутостью наружу, подшипниковый узел 4, два игольчатых диска 5 и 6 с изогнутыми зубьями 7, у которых рабочее ребро имеет форму выпуклой дуги. Диски 5 и 6 разделены шпулькой 8. На подшипниковом узле 4 закреплена С-образная пружинная стойка 9 (может быть прямая жесткая или подпружиненная), снабженная устройством 10 с пальцем 11 для ее крепления на раме машины и поводком 12 для ее поворота относительно оси пальца при регулировке угла атаки секции. Подшипниковый узел 4 со стойкой 9 размещен между сферическим 3 и игольчатыми 5 и 6 дисками. Стойка 9 смещена к игольчатому диску 5. Ось вала 1 и ось пальца 11 для поворота стойки 9 расположены в одной плоскости. Допустимо использовать сферический диск 3 с диаметром D, большим, чем диаметр d игольчатых дисков 5 и 6.
Игольчатые диски 4 и 5 установлены в секции с возможностью при работе входа их зубьев в почву выпуклой стороной их дуг. Стойка 9 смещена к игольчатому диску 5. Расстояние l между дисками 5 и 6 меньше радиуса r (2r=d) игольчатого диска 5 или 6. Сферический диск 3 выполнен с вырезом на глубину 0,5±0,1 радиуса диска r, размещенным в секторе 50…90°. Указанные параметры выреза обеспечивают создание перемычки в борозде по следу диска при его заглублении на 8…16 см.
При работе почвообрабатывающей секции сферический диск 3 разрезает растительные остатки, нарезает борозду, крошит полосу почвы, отбрасывает ее за пределы борозды (в сторону от вогнутости этого диска), перемешивает с почвой и заделывает в нее растительные остатки. По следу сферического диска 3 остается борозда, сбоку ее - гребень.
Игольчатые диски 4 и 5 рыхлят полосу с растительными остатками, сохраняя их на поверхности поля в виде стерневой кулисы, предотвращающей снос с поля снега и мелкозема.


Рисунок 3.3 - Почвообрабатывающая дисковая секция
 
При установке на машине нескольких рядов секций зеркально подобная секция заднего ряда, размещенная со стороны сферического диска передней секции, должна быть установлена таким образом, чтобы сферический диск 3 задней секции отбрасывал почву из своей борозды и гребня, образованного таким же диском, идущим впереди, в борозду, созданную этим диском. Сфе-рические диски 3 секций заднего ряда заделывают борозды от таких же дисков 3 предыдущего ряда секций. При наличии на диске 3 глубокого выреза его участок почву не отбрасывает, поэтому борозду прерывает перемычка, и формируется водоудерживающая борозда.
Ротационный рыхлитель-полольщик (рисунок 3.4) состоит из Т-образных кронштейнов 1, на которых установлены блоки дисков 2, включающие держав-ки 3 с закрепленными на них сменными ножами 4. Державки 3 имеют неразъемное соединение со ступицей 5. Сменные ножи 4 крепятся к державкам с помощью болтов 6 с потайной головкой и установлены под углом 25…30° к направлению радиуса в сторону направления движения. Блоки дисков 2 с ножами 4, установленными на Т-образном кронштейне, образуют секцию ротационного рыхлителя-полольщика.


Рисунок 3.4 - Ротационный рыхлитель-полольщик
Ротационный рыхлитель-полольщик работает следующим образом. Перед началом работы проверяется крепление ножей 4 к державкам 3, а также острота лезвий ножей 4. Ротационный рыхлитель-полольщик опускается на по-верхность поля, и начинается движение. Ножи 4 входят в зацепление с поверх-ностью почвы. При этом происходит подрезание сорняков и рыхление почвы. Так как ножи 4 секций, расположенные в два ряда, установлены с перекрытием, то происходит сплошная обработка, обеспечивающая рыхление почвы и полное уничтожение сорняков. Разрыхленный верхний слой почвы обеспечи-вает сохранение почвенной влаги.
На рисунке 3.5 изображено рыхлительное долото роторного рыхлителя (вид сбоку). Рыхлительное долото содержит стойку 1, передняя 2 и задняя 3 грани которой выполнены по форме спирали Архимеда. Для увеличения зоны деформации почвы к передней грани 2 стойки 1 долота прикреплена согнутая режущая пластина 4. Рабочие поверхности 5 и 6 режущей пластины 4 согнуты по своей оси симметрии и ее рабочие поверхности 5 и 6 расположены одна к другой под тупым углом. При этом поверхности 5 и 6 режущей пластины 4 вы-полнены вогнутыми по отрезку спирали Архимеда, вогнутость которой обращена к оси симметрии стойки. Носок 7 долота и нижняя часть пластины 4 имеют верхнюю заточку под углом 25. 30o. Носок 7 выходит перед пластиной на 10.20 мм. Угол раствора пластины 4 выбран из условия самоочищения и ра-вен 110.120o.


Рисунок 3.5 - Рыхлительное долото

Рыхлительное долото работает следующим образом. При движении с вращением роторного рыхлителя рыхлительное долото заглубляется в почву, при этом его стойка 1 продвигается вслед за лезвием вдоль своей оси почти до нижней точки траектории, сдвигая и отрывая почву. Это обеспечивает лучшее рыхление почвы и снижает затраты энергии на рыхление. Так как рабочие по-верхности 5 и 6 режущей пластины 4 выполнены по отрезку по спирали Архимеда, вогнутость которой обращена к оси симметрии стойки 1, то режущая пластина 4 обеспечивает плавное скользящее внедрение и деформацию почвы с наименьшим сопротивлением. Это достигается тем, что почва сдвигается в стороны от долота по рабочей поверхности режущей поверхности режущей пластины 4 за счет ее формы: плавно и со скольжением. В результате исключается смятие почвы режущей пластиной 4 в направлении движения рабочего органа и устраняется уплотнение почвы, вызванное ее смятием перед режущей пластиной 4. Это улучшает качество обработки почвы. За счет внедрения и деформации почвы со скольжением уменьшает тяговое сопротивление рыхлящего долота. Смыкание рабочих поверхностей 5 и 6 по спирали Архимеда на осевой линии стойки 1 и образуют режущую кромку. Это обеспечивает предварительное плавное вскрытие почвы с наименьшим сопротивлением.
Таким образом, предлагаемое рыхлительное долото позволяет улучшить качество обработки почвы и снизить тяговое сопротивление рыхлительного ротора.
Для междурядной обработки, а также для подготовки почвы под посадку кукурузы применяется также активно-пасивный рабочий орган.
Рабочий орган для междурядной обработки (рисунок 3.6) содержит раму 1, на которой закпреплена с возможностью вращения ось 2, выполненная из двух целескапических соединённых элементов с закреплёнными на ней ступицами 3 и 4. Посредством шарниров 5 к ступицам 4 и 3 одними концами присоединены радиальнорасходящиеся рычаги 6, а другие концы их соединений с башмаками 7 рабочего органа, выполненного в виде обода и ступицы 3, шарниры 8 посредством котрорых соединены между собой башмаками, перемещаются только в радиальной плоскости. При увеличении длины оси 2 увеличивается шаг рабочего орнгана и уменьшается шаг рабочего органа при уменьшении дли оси, тем самым меняется коэффициент извилистости борозды.

Рисунок 3.6 - Орудие для междурядной обработки
Рабочий орган работает следующим образом. Перед движением агрегата (рисунок 3.6) длину телескопической оси 2, расположенной с возможностью вращения на раме 1, уменьшают до установленного предела, при этом рабочий орган имеет максимальный шаг и минимальную амплитуду. В процессе движения органа по уклону необходимо уменьшать шаг и увеличивать амплитуду изгибов борозд, для этого постипенно увеличивают длину телескопической оси, в результате чего удаляются дру от друга ступицы 3 и 4, которые посредством рычагов 6 и шарнира 5 и 8 раздвигают амплитуду изгиба рабочего органа, при этом уменьшается диаметр орудия и шаг изгиба рабочего органа.