Совершенствование технологического процесса дискования с модернизацией пружинной защиты дисков АКМ-4

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДИСКОВАНИЯ 
1.1 Особенности технологического процесса дискования 
1.2Агротехнические требования 
2 ОБЗОР МАШИН И РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДИСКОВАНИЯ 
2.1 Обзор дисковых борон 
2.2 Обзор и анализ конструкции систем защиты дисковых рабочих органов 
3 МОДЕРНИЗАЦИЯИ ПРУЖИННОЙ ЗАЩИТЫ ДИСКОВ 
3.1Обоснование предлагаемой модернизации 
3.2 Технологический расчет модернизируемого узла 
3.3 Конструкторские расчеты
3.3.1 Определение сил действующих на диск 
3.3.2 Расчет основных параметров пружинной стойки 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
ЛИТЕРАТУРА 




3 МОДЕРНИЗАЦИЯИ ПРУЖИННОЙ ЗАЩИТЫ ДИСКОВ
3.1Обоснование предлагаемой модернизации

Агрегат комбинированный для минимальной обработки почвы АКМ-4 (рисунок 3.1), предназначен для лущения жнивья, полупаровой осенней обработки зяби, осенней обработки полей после уборки кукурузы, свеклы и картофеля, ранневесенней обработки зяби (закрытие влаги и заделка удобрений), для бесплужной подготовки за два прохода окультуренных почв под посев озимых зерновых, пожнивных и поукосных культур на почвах, засоренных камнями со средним размером не более 100мм.
Агрегат АКМ-4 агрегатируется с тракторами класса 3 (Беларус 1523, Т-150К).

Рисунок 3.1 -АКМ-4

Агрегат является полунавесным состоит из рамы, четырех дисковых батарей, двухдисковой батареи, рыхлителей, трех опорно-прикатывающих катков, сницы, подвесной рамы, подвески, опорных колес, гидросистемы.
Рама представляет собой жесткую сварную конструкцию, и предназначена для установки на ней четырех дисковых батарей, двухдисковой батареи, прикатывающих катков, сницы, механизма подвески, двух кареток, опорных колес, поводков и гидросистемы.
Дисковые батареи состоят из сферических вырезных дисков, сфери-ческих цилиндрических дисков, квадратной оси, корпусов подшипников, шпулей, упорной шайбы, кронштейнов и фиксирующего устройства. Устройство передних дисковых батарей, задних дисковых батарей и двухдисковой батареи аналогично по составляющим конструктивным элементам приведенными выше, различие состоит в количестве и чередовании вырезных и цилиндрических дисков.
Рыхлители служат для поверхностного рыхления почвы.
Рыхлитель состоит из стойки, лапы и деталей крепления. Стойка выпол-нена в виде пружины кручения. К стойке с помощью болтов с потайной головкой крепится лапа. Стойка жестко крепится к балке подвесной рамы с помощью пластины, болта и хомута.
Опорно-прикатывающие катки предназначены для дробления поч-венных комков, выравнивания и прикатывания верхнего слоя почвы.
Каретки служат для регулировки угла атаки дисковых батарей и фикса-ции их в заданном положении.
Колесный ход состоит из двух колес, оси, двух рычагов, ступицы, четырех роликоподшипников, оси и деталей крепления
Техническая характеристика агрегата почвообрабатывающего комбинированного АКМ-4 приведена в табл. 3.1

Таблица 3.1 – Техническая характеристика агрегата АКМ-4

Наименование показателя Значение
показателя
Марка АКМ-4
Тип полунавесной
Производительность за 1 час основного времени, га: 
при глубине обработки до 12см 2,8-4,0
при глубине обработки более от 12 до 16см 2,4-3,2
Ширина захвата, м 4,0+0,1
Рабочая скорость, км/ч: 
при глубине обработки до 12см 7-10
при глубине обработки от 12 до 16см 6-8
Транспортная скорость, км/ч не более 15
Глубина обработки, см: 
Диаметр катков, мм 450
Длина катка, мм 1400
Срок службы (за исключением быстроизнашивающихся рабочих органов), лет 
10
Ресурс до списания, ч 5000

При работе агрегата комбинированного почвообрабатывающего на участках засоренных камнями и другими препятствиями, периодически происходят поломки рабочих органов из-за встречи с препятствиями. В ба-зовом агрегате дисковые батареи состоят из сферических вырезных дисков, сферических цилиндрических дисков, квадратной оси, корпусов подшипников, шпулей, упорной шайбы, кронштейнов и фиксирующего устройства.
Однако при работе агрегата на участках сильно засоренных камнями, при наезде на препятствие воздействию подвергается вся батарея, а через нее - рама машины, что негативно сказывается на общей надежности машины.
Как видно из обзора машин все современные агрегаты имеют индивидуальную подвеску дисков.
Поэтому, целью модернизации агрегата комбинированного почвообрабатывающего АКМ-4 является увеличение коэффициента использования эксплуатационного времени смены, за счет сокращения простоев агрегата на устранение неисправностей.
Решить эту проблему можно выполнив дисковую батарею составной, где каждый диск имеет индивидуальную ось и подшипниковый узел. Кре-питься дисковая стойка будет на общей балке через резиновый элемент (прокладку), которая обеспечивает амортизацию узлу. Крепление дисков будет подобно на крепление показанное на рисунок 3.2.

Рисунок 3.2- Способ установки дисков

Для реализации данной модернизации необходимо произвести расчет основных элементов устройства.

3.2 Технологический расчет модернизируемого узла

К технологическим параметрам дисковой бороны относятся: расстояние между дисками, их диаметр, толщина и угол заточки.
Характер деформации и перемещений почвы под воздействием сферических дисков зависит от размера и кривизны дисков, угла их установки в горизонтальной и вертикальной плоскостях и размеров пласта, вырезаемого каждым диском, а также скорости поступательного движения машины и свойств почвы. Выбор значений перечисленных величин не может быть произвольным, так как для них по каждой группе дисковых рабочих органов существуют свои выработанные практикой пределы. Кроме того, от-дельные геометрические элементы связаны между собой функциональными зависимостями.
Угол установки дисков а определяет величину бокового смешения, обо-рота и крошения пласта. Увеличение угла α у плугов и лущильников способствует также уменьшению высоты гребней на дне борозды, но в некоторых случаях может привести к залипанию дисков почвой, так как при α > 3.5° ухудшаются условия схода пласта с диска.
В современных дисковых почвообрабатывающих машинах применяют диски с постоянной кривизной во всех точках их рабочей поверхности, то есть сферические сегменты.
Угол заточки лезвия дисков у борон и лущильников i=10-200 [6], угол при вершине сектора диска φ=22-260, угол зазора в сечении, соответствующем максимальной глубине хода ε=3-50, ω=γ+ φ, γ=ε+i.
Диаметр диска в зависимости от условий работы следует выбирать наи-меньшим из допустимых значений, так как с увеличением диаметра диска резко возрастает нагрузка, необходимая для заглубления дисков в почву. Диаметр диска выбирают минимальным из допустимых по условиям работы [6], с. 1