Модернизация агрегата комбинированного почвообрабатывающего АК-4 Vario (Варио АК-4) (конструкторская часть дипломного проекта)

Содержание


Конструктивная часть
3.1 конструкторско-технологическая схема комбинированного почвообрабатывающего агрегата
3.2 Расчет параметров лап
3.3 Обоснование схемы расположения лап на раме
3.4 расчет общего тягового сопротивления комбинированного почвообрабатывающего агрегата
3.5 Расчет гидроцилиндра
3.6. Расчет основных параметров комбинированного почвообрабатывающего агрегата



Мною предложенные изменения в строении комбинированного почвообрабатывающего агрегата обеспечивают обработку почвы на должном уровне при различных условиях работы.
Комбинированный почвообрабатывающий предназначен для предпосевной и основной обработки почвы на глубину 8-16 см с сохранением на ее поверхности не менее 60% стерни и других пожнивных остатков. Приспособление предназначено для обработки стерневых полей на глубину 6-10 см, уничтожения сорняков, выравнивания микрорельефа почвы, поддержания груднястої структуры верхнего слоя и уплотнение нижележащих слоев почвы.

Рисунок 3.1 - Комбинированный почвообрабатывающий агрегат:1 – центральная рама; 2 – сниця; 3 – сцеп; 4 – опорное колесо; 5 – навесная левая; 6 – навеска; 7 – навеска центральная; 8 – полурама левая; 9 – полурама права.
Центральная рама комбинированного почвообрабатывающего агрегата (рисунок 3.1) представляет прямоугольную трубу к которой шарнирно прицеплены две клубрами с рабочими органами. Эти полурами прямоугольной формы. На поперечные брусья полурам закреплены рабочие органы. Также до сих полур спереди прицеплены опорные колеса, которые необходимы для выполнения уже самого рабочего процесса комбинированного агрегата. Данные рамы в транспортное и рабочее положение приводится с помощью гидроцилиндров 4. В задней части агрегата расположены колеса которые выполняют две функции: первая функция это транспортировка ґрунтообробного агрегата и вторая функция – прикочу вальна вместо катков. Рабочий орган культиватора – стрельчатая лапа.
Технологический процесс комбинированного почвообрабатывающего агрегата происходит так:
рабочие органы и прикатывающие колеса под действием веса комбинированного агрегата углубляется в почву. Лапы, перемещаясь, рыхлят и подрезают пласт почвы на заданную глубину. Прикатывающие колеса вращаясь выравнивают почву и уплотняет верхний слой.

3.2 Расчет параметров лап

В этом разделе следует рассчитать угол при вершине 2γ стрельчатой лапы, рациональную величину перекрытия Δb, ширину захвата b, выбрать другие варианты из рекомендованных значений.






Рисунок 3.2 – Стрельчатая лапа

Исходными данными являются типы почв, необходимое смещение S сорняка, что гарантирует его перерезания или разрыва.
Комбинированные почвообрабатывающие агрегаты для предпосевной обработки почвы комплектуются рыхлительными лапами. Рыхлительные лапы предназначены для уничтожения сорняков, они работают на глубине 6-12 см, а иногда до 25 см. Основным рыхлительным рабочим органом является стрельчатая лапа, которая может быть с хвостовиком или без него. Размеры и форма рыхлительной лапы характеризуются углами 2γ и β; шириной захвата b, а также шириной в начале b1 в конце b2 крыла лапы и очертанием груди лапы (рисунок 3.2).
Угол γ следует выбирать таким, чтобы подрезание сорняков производилось скользящим резанием, а корни вырванных сорняков безостановочно скользили вдоль лезвия. При невыполнении этого условия происходит обволакивание лезвия. Чтобы повис на лезвии сорняк В (рисунке 3.3 а) скользил вдоль лезвия, должно соблюдаться условие:
, (3.1)
где φ – угол трения сорняка по лезвию.
Если это условие не соблюдено, то лобовое сопротивление грунта Р, испытываемый бурьяном, будет проходить внутри угла трения NOA и сила Р не сможет вызвать скольжения сорняков вдоль лезвия.








Рисунок 3.3-Схема к обоснованию угла γ: а-резка со скольжением; б-резка без скольжения.

Обычно φ ≈ 47,70 согласно соотношению (3.1), угол лапы 2γ ≤ 90 °. Однако налипание почвы на лапу препятствует скольжению сорняков, поэтому для обработки влажных клейких почв угол γ должен быть значительно меньше, чем предусмотрено зависимостью (3.1).
С другой стороны, уменьшение угла γ снижает процент подрезания сорняков, потому что уменьшается величина S изгиба и сдвига сорняка. Поэтому для полного подрезания сорняков не следует уменьшать угол 2γ, а ограничиться его выбором в рекомендованных пределах: для лап, работающие на липких грунтах (глина, чернозем) 2γ ≈ 55-60°, а на песчаных 75-80°. Определим по этим соображениям угол γ. Принимаются 2γ = 55-75°.
Следует рассчитать необходимую величину S изгиба и сдвига сорняка, которое обеспечит заданное перекрытие лап.
При наезде на сорняк В (рисунок 3.4) лезвие лапы нажимает на его корень и вызывает изгиб и смещение его по линии ОО1 отклоненной от нормали к лезвию на угол φ. Если к моменту схода с крыла лапы сорняк окажется неперерізаним, то он сместится на расстояние
, (3.2)
где Δb-перекрытие между лапами.
Вероятность выживания только поврежденного сорняка растет с уменьшением смещения S.
Из выражения (3.2) видно, что S уменьшается с уменьшением перекрытия и угла γ. Определив рекомендуемое перекрытие, вычислим по выражению (2.2) величину смещения сорняка для проектируемого комбинированного ґрунтообробного агрегата. Принимаем перекрытия между лапами Δb = 30 мм. для угла γ1 = 550. А для угла γ2 = 750 Δb = 50 мм. Тогда смещение S1 будет равным:
S1=30/ cos (27,5+47,7)=99,765 (мм)
S2=50/ cos (37,5+47.7)=131 (мм)
Рисунок 3.4 – Определение величины перемещения S сорняка под действием лапы

Ширина захвата лап выбирается с учетом того, что этот параметр тоже влияет на скопление неперерізаних сорняков на концах их крыльев. Обволакивание лезвий широкозахватных лап и отсутствие обволакивания в тех же условиях работы лап малой ширины захвата, имеющих одинаковое значение углов и β 2γ, отмечено многими учеными. Этот феномен имеет не статический, а динамический характер, то есть лезвие бывает окутано не неподвижно повисшими сорняками, а медленно вдоль него скользящими.