Модернизация прицепной дисковой бороны АГД-3,5 (конструкторская часть дипломного проекта + чертеж)

Содержание



2. Механико-технологические предпосылки к совершенствованию дискового почвообрабатывающего агрегата..
 2.1. Физико-механические свойства почвы..
 2.2. Агротехнические и эксплуатационные требования к агрегатам дискового типа....
 2.3. Обзор конструкций современных дисковых почвообрабатывающих агрегатов...
3. Расчет технологического процесса и основных параметров дискового почвообрабатывающего агрегата..
 3.1. Обоснование схемы и конструкции усовершенствованного дискового агрегата.
 3.2. Расчет и обоснование основных параметров дискового почвообрабатывающего агрегата..
 3.3. Расчет на прочность оси опорного катка..
 3.4. Энергетический расчет



3. Расчет технологического процесса и основных параметров дискового почвообрабатывающего агрегата

3.1. Обоснование схемы и конструкции усовершенствованного дискового агрегата

Особенность конструкций дисковых агрегатов типа АГД и УДА является наличие двух последовательно установленных секций дисковых рабочих органов, позади которых размещены опорные прикатывающие катки. На дисковых секциях закреплены индивидуально стояки с дисками, причем оси дисков установлены под углом 20° к горизонту. Диски в передней и задней секциях с вырезами. Угол атаки дисков большей частью 30-35°. Каток имеет прутки круглого или пластинчатого типа. Количество катушек зависит от ширины захвата агрегата. Длина одного катка преимущественно составляет 1-1, 5 м.
Благодаря увеличенному количеству рабочих органов на единицу ширины захвата такие дисковые агрегаты эффективно измельчают растительные остатки и сорняки, обеспечивают качественное разрыхление почвы, обработку на глубину до 20 см и имеют относительно малую энергоемкость.
Для усовершенствования имеем базу дисковый агрегат типа АГД. Схема усовершенствованного агрегата приведена на рис.3.1.
Схема усовершенствованного агрегата АГД-3,8







Рис.3.1


Агрегат состоит из передней и задней секций рабочих органов, оси которых размещены перпендикулярно к направлению движения. На осях размещены индивидуально сферические диски с вырезами, закрепленных с определенным шагом. Позади дисков присоединены два катка с пластинчатыми прутками. В передней части к раме агрегата присоединены опорные катки.
Рама – сварная, пространственной конструкции, изготовленная из продольных и поперечных балок квадратного сечения. В поперечных балках в два ряда сделаны отверстия для крепления дисков. К передней поперечной балки приварены кронштейны для крепления тяговой оси, к задней – кронштейны для установки винтов и катка.
Рабочие органы – сферические диски с рабочей поверхностью типа „Ромашка” диаметром 650 мм и расстоянием между ними в ряду 350 см. Расстояние между дисками в двух рядах – 380 мм. Расположены диски в два ряда, количество дисков зависит от ширины захвата агрегата. Диски установлены под углом атаки, который лежит в двух плоскостях: во фронтальной и вертикальной, каждый диск установлен на оси с напрессованными подшипниками. Для герметизации подшипников установлено по две манжеты. Дополнительно для предотвращения попадания абразивных частиц в зону манжет введены крышка и диск.
Опорный прикатывающий каток-сплошной по ширине захвата, кроме АГД 3,5, диаметром 380 мм. Каток ребристый, собранный из дисков и приваренных к ним уголков. Вал катка установлен на подшипниках.
Навесной устройство состоит из тяговой оси, которая устанавливается в нижние тяги навески трактора, кронштейна для закрепления центрального винта навески трактора.
Механизм регулирования технологического процесса – глубина обработки регулируется винтовыми стяжками, которые шарнирно соединяют раму с прикатывающим катком, путем изменения их длины и изменения за счет этого положения опорного катка относительно рамы. Угол атаки рабочих дисков регулируется с помощью фланца с отверстиями и фиксирующей гайки. равномерное


заглубление первого и второго ряда дисков регулируется центральной тягой навесного устройства энергосредства.
Ходовая система-два металлических катка с левой и правой сторон агрегата.
Усовершенствованная конструкция ґрунтообробного дискового агрегата имеет ширину захвата 3,8 м. Агрегат обеспечивает максимальную глубину обработки 18 м. Диски секций имеют возможность изменять угол атаки в пределах 30-35°. Они установлены под углом 40 к вертикали, а угол между созидательными режущих кромок дисков передней и задней секций составляет 50-70 .

3.2. Расчет и обоснование основных параметров дискового
почвообрабатывающего агрегата
В современных почвообрабатывающих машинах и орудиях применяют диски с постоянной кривиною на всех точках рабочей поверхности, то есть сферические сегменты. Диски со сменной кривиной, образованные вращением параболы или эллипса, широко не применяют.
Основными геометрическими параметрами сферического диска является его диаметр , радиус кривизны сферы диска , передний угол , который с ними связан и равен половине центрального угла дуги диаметрального сечения диска, угол заострения , угол наклона фаски диска к его основанию , угол резания , задний угол и толщина диска . Каждый из этих параметров имеет определенное технологическое значение.

Основные параметры сферического диска



Диаметр диска является одним из основных геометрических параметров. Размеры его напрямую связанные с глубиной обработки, причем с увеличением диаметра диска ухудшается его заглубления в грунт вследствие роста вертикальной составляющей реакции почвы. В зависимости от условий работы диаметр диска следует выбирать наименьшим из допустимых значений.
Между диаметром диска и глубиной обработки рекомендуется такое соотношение:
   (3.1)
где — коэффициент (для плугов и дисковых агрегатов =3,0...3,7; для борон =4,0...6,0 и для лущильников =5,0...6,0).
мм
Диаметры дисков стандартизированы. На прицепных дисковых плугах устанавливают диски диаметром 610...810 мм, на навесных 580...710, на боронах-450...660, а на лущильниках — 450...610 мм. Игольчатые диски изготавливают диаметром 350, 450 и 520 мм.
Радиус кривизны сферы диска влияет на крошение, рыхление и вращения ломти. Интенсивность деформируемого действия диска возрастает с уменьшением радиуса кривины. Однако выбор радиуса кривизны зависит от диаметра диска . Как видно из рис. 3. , зависимость между и имеет такой вид:
   (3.2)
где — передний угол, равный половине центрального угла дуги диаметрального сечения диска.
Для дисковых почвообрабатывающих агрегатов и плугов угол составляет 31...37°, для лущильников 26...32° и борон 22...26°.
Угол обострения также значительно влияет на технологические свойства работы диска. Обостряют сферические диски, как правило, с внешней стороны выпуклого. Для дисков почвообрабатывающих агрегатов и плугов 15...25°, для борон и лущильников — - 10...20°. Диски, которые используют на твердых почвах, обостряют с внутренней стороны.


Угол наклона фаски диска к его основанию связан с передним углом и углом заострения :
   (3.3)

Угол резания зависит от угла заточки и заднего угла :
   (3.4)
Задний угол по высоте диска изменяется, что ведет к изменению угла резания. От его значения зависит расход энергии на обработку почвы и даже работоспособность диска. Нормальная работа диска обеспечивается тогда, когда величина обострения угла будет положительной на поверхности поля.
Толщину диска определяют по эмпирической формуле
   (3.5)
мм
Для дисков, работающих на тяжелых почвах,
   (3.6)
К регулируемых параметров дисков, которые имеют технологическое значение, относятся угол между плоскостью вращения диска и направлением поступательного движения орудия (угол атаки), угол наклона плоскости вращения диска от вертикали или угол между осью вращения диска и горизонталью и вес снаряда (нагрузка на диск). Угол наклона диска к плоскости вращения есть в дисковых плугах и в дисковых почвообрабатывающих агрегатах, составляет =15...40°.
При перемещении сферического диска под углом к направлению движения он благодаря сцеплению с почвой вращается и вырезает из него ломоть эллиптического сечения Диск что движется рядом, также вырезает подобную ломоть, вследствие чего образуется гребенисте дно.
Диски могут размещаться батареями, как в дисковых лущильниках и боронах, так и в одиночку — в дисковых плугах.
Угол атаки дисков влияет на процесс их работы. Чем больше угол атаки, тем больше крошится и рыхлится почва, лучше подрезаются сорняки и


заворачивается семена сорняков. Однако чрезмерное увеличение угла атаки усложняет сползание частиц грунта с поверхности диска, а также приводят к скоплению фунту перед диском. За небольших углов атаки (10...20°) диски разрезают верхний слой почвы и частично крошат и рыхлят его. Так происходит во время работы дисковых борон. В дисковых плугах диски размещаются под углом атаки =40...45°, в лущильниках — =10...35° и боронах — =10...22°.
Если угол атаки составляет 10...20°, то дисковые лущильники используют как дисковые бороны.