Расчет геометрических параметров дискового рабочего органа

Проведенные ранее расчеты позволили получить значения диаметра диска D и радиуса кривизны сферической поверхности R.

Радиус кривизны рабочей поверхности диска является одним из важней­ших параметров, определяющих качество обработки почвы. Чем меньше радиус кривизны, тем диск интенсивнее воздействует на почвенный пласт, лучше его оборачивает и сильнее разрушает.

Угол ε находим из выражения:

Толщина сферических дисков (в мм) определяется эмпирической зависи­мостью:

принимаем

Исходя из варианта задания, выбираем схему рабочего органа, в нашем случае это лущильник. И по ниже приведенным формулам рассчитываем основные геометрические параметры диска.

Исходя из условия D>450, в нашем случае D = 600мм >450 принимаем a = (1/15)×D = (1/15)×600 = 40 мм, d₃ = (1/4)×D = (1/4)×600 = 150 мм, d₄ = (1/10)×D = (1/10)×600 = 60 мм, Также берем r = 4мм, r₁ = 7мм, ω = i + φ = 21 + 31 = 52⁰

Строим на формате А1 (второй лист) диск и разрез, с обозначением всех необходимых параметров.

2.3 Тяговое сопротивление и силовые характеристики дисковых рабо­чих органов

Удельное тяговое сопротивление дисковых почвообрабатывающих агрега­тов, работающих на глубину а = 6 - 8 см, отнесенное к 1 м ширины захвата, в за­висимости от влажности, твердости и механического состава почвы, может со­ставлять q = 1,4 - 8 кН/м.

Элементарные сопротивления почвы, возникающие на рабочей поверхно­сти и лезвии вертикально установленного сферического диска, не имеют одной равнодействующей силы, они могут быть приведены к динаме, а также к двум перекрещивающимся силам R' и R" (рис. 4). Сила R' лежит в вертикальной плоскости и проходит на расстоянии р от оси вращения диска. По малости пле­ча р, являющегося радиусом круга трения подшипников, можно считать, что сила R проходит через ось вращения диска.

Сила R" параллельна оси вращения дисков, она находится на расстоянии h от дна борозды, равном примерно половине глубины хода дисков а, и на рас­стоянии впереди вертикальной плоскости, проведенной через ось вращения дисков. Отрезок мал и его можно приравнять к нулю.

Представить сопротивление почвы, возникающее при работе диска, пере­крещивающимися силами R' и R" удобно как для силового расчета, так и для стендовых нагружений батареи дисков.

Давление почвы на диск можно представить тремя составляющими R_x, R_y и R_z.

Значения коэффициентов m и n, необходимых для определения величины слагающих R_y и R_z борон и лущильников по известному усилию R_x выбираем по таблице 2. Усилие R_x и угол наклона силы R' выбираем из таблицы прило­жения 4 по вариантам для раздела 2.3.

Выбираем данные исходя из задания:

Диаметр диска D = 450 мм; угол установки (атаки) α = 25⁰; Глубина обра­ботки а = 9 см; m = 0,58; n = 1,13; R_x = 370 Н, угол v приложения силы R^,= 42⁰

Находим значение Ry и Rz:

Находим значение сил R_y и R_z. Строим в масштабе исходя из полученных данных схему сил, действующих да диск. Строим диск в двух проекциях (на втором листе А1). На рисунке откладываем поверхность почвы. Из центра ок­ружности проводим линию действия силы R' под углом v. Из этой же точки откладываем в масштабе (Н/мм) силу R_z. Перпенди­кулярно действию этой силы проводим линию до пересечения с линией дейст­вия силы R'. Точку пересечения этих линий соединяем с центром диска. Полу­чим вектор искомой силы R'. Находим ее численное значение. Откладываем проекцию вектора R". На этой плоскости он будет проецироваться в точку, ко­торая располагается на 2/За вверх от дна борозды по оси диска. Проведя из конца вектора R' линию перпендикулярную к поверхности почвы до пересече­ния с горизонтальной осью диска найдем силу R'_xy. Найденную силу перенесем на вторую проекцию диска. На этой проекции диска откладываем в масштабе силы R_x и R_y. Геометрическая сумма этих сил дает нам силу R. Гео­метрическая разница между вектором R и R'_xy и будет вектором силы R". Най­денные значения сил R' и R" иcпoльзyют проектировщиками для подбора под­шипников и расчета подшипниковых узлов дисковых батарей.

 Графически определили величины сил R' = 320,7Н, и R" = 364,4H.

Вывод

В результате проделанной курсовой работы я научился проводить анализ работы дискового орудия. Диаметр рассчитываемого мной диска D = 600 мм, R = 582,48 мм. Нашел теоретическую высоту гребней , построил профиль борозды. И оценил качество работы дискового орудия по равномерности обработки почвы по глубине

По результатам расчетов построил график зависимости высоты гребней и равномерности обработки почвы по глубине дисковыми орудиями от угла атаки. Из графика видно что при угле атаки α = 15⁰ глубина с = 18,5см, изменив его на α = 35⁰ мы получим с = 1,9 см. Чем больше угол, тем меньше будет глубина обработки, и тем больше коэффициент равномерности обработки почвы η.

Также я научился рассчитывать геометрические параметры дискового орудия.

Разобрался в силовых характеристиках дискового орудия. Нашел неизвестные силы R' = 320,7Н, и R" = 364,4H.

Литература.

1. Сельскохозяйственные машины. Практикум / Под ред. .П. Тарасенко -М.: Колос, 2000.

2. Любимов А.И., Воцкий З.И., Бледных В.В., Рахимов P.P. Практикум по сельскохозяйственным машинам. - М: Колос, 1997.

3. Нартов П.С. Дисковые почвообрабатывающие орудия. - Воронеж.: Из­дательство Воронежского университета, 1972.

4. Стрельбицкий В.Ф. Дисковые почвообрабатывающие машины. - М: Колос, 1978.

5. Булавин С.А., Рыжков А.В. Сельскохозяйственные машины. Методиче­ские указания для выполнения практических работ. - Белгород.: Издательство Белгородской ГСХА, 2007.