Анализ работы дискового орудия

 

Почвообрабатывающие диски лущильников, борон и плугов представляют собой часть сферы радиусом R, отсеченную плоскостью SS. Большое влияние на технологические показатели работы диска оказывают его параметры: диа­метр D, угол заточки i, а также связанный с ним задний угол резания б (рис. 1).

Заточка режущей кромки определяется углом ψ=φ+i, находящимся между образующей конуса заточки и секущей плоскостью SS (здесь φ - половина цен­трального угла сферического сектора).

 Рассчитываем диаметр диска исходя из заданной глубины обработки и коэффициента пропорциональности.

 

 

где к - коэффициент пропорциональности, заданный в приложении 2.

Большие значения коэффициента к принимают при обработке твердых почв при малых углах атаки и больших скоростях работы орудия.

Диаметр диска D = 600 мм.

Рассчитываем радиус сферы диска.

Диаметр диска и радиус сферы связаны соотношением

 из этой формулы следует что:

 

 

Вычисляем теоретическую высоту гребней c_T, расстояния между гребнями s и степень неравномерности глубины обработки почвы, %. Данные расчетов заносим в таблицу.

По агротребованиям для дисковых плугов допускается  для лу­щильников  для борон

В нашем случае для плуга

a – глубина обработки из условия равна 220 мм.

 

 

Принимаем c = 80 мм.

Высота гребней с на дне борозды, образованной диском, зависит от диа­метра диска D, угла атаки α и расстояния между дисками b. Из треугольника OEF (см. рис. 1)

 

 

Находим расстояние между дисками исходя из следующего условия:

 

 

 

Находим теоретическую высоту следующим образом:

 

 

 

Рассчитываем с_т для различных диапазонов угла атаки (в соответствии с вариантом задания), в нашем случае:

 

 α = 15 -25 (α = 15; 20; 25; 30; 35.)

 

 

 

 

 

 

Принимаем общее число дисков для 2,5 м ширины захвата. Число дисков 17.

Качество работы дисковых орудий оценивают по равномерности обработ­ки почвы по глубине:

 

 

Рассчитываем значение η_т для каждого из значений с_т.

 

 

 

 

 

 

Подсчитываем расстояние между вершинами гребней

 

 

Заносим все полученные данные в таблицу:

 

Основные параметры работы дисковых орудий

 

Таблица 1

Показатель	Расчетное значение параметров
Угол атаки, град.	20
Диаметр диска, мм	600
Высота гребней, мм:
теоретическая	80
действительная	80
Растояние между гребнями, мм	139,15
Равномерность обработки по глубине:
теоретическая	0,8
действительная	0,87

 

Строим профиль дна борозды дискового орудия. На листе формата А1 в правом верхнем углу в масштабе чертим окружность диаметром D =600мм. Ниже чертим еще одну окружность диаметром D = 600мм. Из центра второй окружности под углом α =20⁰ проводим ось дисковой батареи. На этой оси строим горизонтальную проекцию дисковой батареи с расстояниями b = 148,47 мм между дисками и радиусом их кривизны R = 582,48 мм. Диаметр одного из дисков на горизонтальной про­екции делим на 12 равных частей (минимум 8) и обозначаем их цифрами (от центра соответственно вверх и вниз) 0,1,2,... и 0,1',2' и т. д. Через полученные точки проводим линии, параллельные оси батареи, до пересечения с окружно­стью и построить хорды 1-1', 2-2' и т. д.

На верхней окружности чертим хорды 1-1', 2-2',..., параллельные гори­зонтали (линии почвы). Пересечение продолжений хорд с одноименными вер­тикальными линиями, проведенными из точек 1, 1', 2, 2' и т. д. диаметра диска, образуют профиль борозды. Аналогично строим профиль борозды для дру­гих дисков.

Отмечаем на профиле борозды глубину обработки а, обозначаем расстояние между гребнями s и замеряем высоту гребней с_д = 80мм. Последнее значение заносим в таблицу 1. Замеряем диаметр диска на уровне поверхности поля D_a= 565,69мм.

Находим площади F, F₁ и f₁ с помощью САПР (Компас-3D), и рассчитываем действительную равномерность об­работки почвы по глубине дисковыми орудиями:

 

F =	27903,23	мм2
F1 =	24407,91	мм2
f1 =	3491,611	мм2

 

 

 

 По результатам расчетов строим график зависимости высоты греб­ней и равномерности обработки почвы по глубине дисковыми орудиями от угла атаки (угол атаки берем из задания). На графике откладываем допустимое по агротребованиям значение высоты гребней, и определяем допустимое зна­чение угла атаки. На листе формата А1 (на котором выстроен профиль дна бо­розды) в масштабе строим указанную зависимость.

Из графика видно что чем больше угол атаки α, тем меньше глубина обработки почвы, и тем больше коэффициент равномерности обработки почвы.