Ходосевич В.И., Сташинский Р.С. и др. Машины и орудия поверхностной обработки почвы
Подождите немного. Документ загружается.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ
РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра cельскохозяйственных машин
МАШИНЫ И ОРУДИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ
ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
Методические указания по лабораторным работам
по дисциплине «Сельскохозяйственные машины»
Минск
2006
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ
РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра сельскохозяйственных машин
МАШИНЫ И ОРУДИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ
ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
Методические указания
по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Сельскохозяйственные
машины». Для студентов специальностей 1–74 06 01 «Техническое
обеспечение процессов сельскохозяйственного производства», 1–74 06 03
«Ремонтно-обслуживающее производство в сельском хозяйстве», 1–36 12
01 «Проектирование и производство сельскохозяйственной техники»
Минск
2006
УДК 631,3 (075.8)
2
ББК 40.72я7
0 – 69
Методические указания по выполнению лабораторных работ
«МАШИНЫ И ОРУДИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ» для
студентов агромеханического факультета и факультета технического сервиса
по специальностям: 1–74 06 01 «Техническое обеспечение процессов
сельскохозяйственного производства», 1–74 06 03 «Ремонтно-
обслуживающее производство в сельском хозяйстве», 1–36 12 01
«Проектирование и производство сельскохозяйственной техники»
рассмотрены на заседании методического совета агромеханического
факультета и рекомендованы к изданию на ротапринте БГАТУ и
использованию в учебном процессе.
Протокол № 3 от 14 декабря 2005 г.
Авторы: кандидат технических наук, профессор В.И. Ходосевич;
кандидат технических наук, доцент Р.С. Сташинский; кандидат
технических наук, доцент Г.А. Радишевский; Т.В. Авласенко
Рецензенты: кандидат технических наук, директор унитарного
предприятия СКТБ МСХП НАН Беларуси И.М. Лабоцкий;
кандидат технических наук, доцент А.П. Ляхов
© Ходосевич В.И., Сташинский Р.С.,
Радишевский Г.А., Авласенко.Т.В., 2006
© БГАТУ, 2006
3
Введение
Цель настоящих методических указаний –– помочь студентам
последовательно изучить теорию и технологические расчеты по рабочим
органам машин для обработки почвы.
Методические указания включают три работы: «Построение звена
зубовой бороны», «Дисковые орудия», «Расстановка лап на раме парового
культиватора».
Каждая из них выполнена по следующему плану: цель работы,
теоретическая часть, содержание работы, исходные данные, порядок
выполнения и содержание отчета. Студенты знакомятся с содержанием
работы, оформляют таблицы, записывают формулы, необходимые для
определения параметров рабочего органа, производят расчеты, вычерчивают
схемы, выполняют работу и оформляют отчет, а преподаватель по
сформулированным вопросам по работе и отчету проверяет степень освоения
материала студентами.
Работы предназначены для студентов специальностей 1–74 06 01
«Техническое обеспечение процессов сельскохозяйственного производства»,
1–74 06 03 «Ремонтно-обслуживающее производство в сельском хозяйстве»,
1–36 12 01 «Проектирование и производство сельскохозяйственной
техники».
4
Лабораторная работа 6
ПОСТРОЕНИЕ ЗВЕНА ЗУБОВОЙ БОРОНЫ
1. Цель работы: изучить требования, предъявляемые к зубовой
бороне, и способ расположения зубьев, обеспечивающий выполнение этих
требований, способ построения зубового поля и контуров рамы звена
бороны.
2. Теоретическая часть.
Зубовая борона является орудием дополнительной (поверхностной)
обработки почвы и должна удовлетворять следующим требованиям:
расстояние между следами зубьев должны быть одинаковыми по всей
ширине захвата в соответствии с агротехническими требованиями;
каждый зуб должен идти по одному следу;
пространство между зубьями не должно забиваться сорняками и
крупными комками;
звено бороны должно иметь устойчивый ход в горизонтальной и
вертикальной плоскости.
При расположении зубьев на одной поперечной планке (рис. 6.1) на
расстоянии a требования относительно одинакового расстояния между
следами и прохождения каждого зуба по одному следу будут выполняться,
однако пространство между зубьями может забиваться растительными
остатками и почвой.
b
a
В
C
D
А
α
1
2
3
4
5
6
b
a
В
C
D
А
α
1
2
3
4
5
6
5
Рис. 6.1. Варианты расположения зубьев на одной или нескольких поперечных планках
звена бороны
Для устранения этого зубья необходимо разместить на нескольких
поперечных планках, смещая на каждой последующей планке на расстояние
a, пока расстояние b между зубьями на одной планке не будет достаточным
для выполнения условия незабиваемости.
Прямые АС и ВD наклонены под углом к поперечным планкам и
могут рассматриваться как развертки винтовых линий. Принимаем
количество поперечных планок равным М, исходя из того, что каждый зуб
должен делать самостоятельную бороздку –– расстояние между зубьями на
одной планке.
Величину b можно рассматривать как шаг винтовой линии
aMb=
. (1)
Если этот винт многоходовой, то его ход
Kbt =
, (2)
где K — число ходов правого (основного) винта.
Если принять форму звена бороны в виде трапеции (рис. 6.2), то
предъявляемые требования к качеству его работы (кроме обеспечения
устойчивости хода звена в горизонтальной плоскости) будут выполняться.
D
2
3
4
5
6
A
B
C
R
x
R
y
R
б
P
x
b
h
D
2
3
4
5
6
A
B
C
R
x
R
y
R
б
R
x
R
y
R
б
P
x
b
h
Рис. 6.2. Силы, действующие на звено бороны трапецеидальной формы
в горизонтальной плоскости
При действии силы тяги P
x
возникают продольная проекция R
x
и
боковая реакция R
б
, которые составят момент сил с плечом h –– звено будет
разворачиваться в левую сторону. С целью уравновешивания звена в
горизонтальной плоскости предложена зигзагообразная форма рамы,
позволяющая уравновесить реакцию R
б
двумя реакциями R
б
(рис. 6.3).
6
Загибы переднего и заднего концов планок представляют собой
развертку многоходового винта обратного вращения, поэтому зубья следует
располагать на совмещенной развертке обоих винтов –– правого и левого,
при этом пересечения наклонных линий разверток обоих винтов должны
проходить через одни и те же точки на поперечных планках.
3
4
5
2
6
R
б
''
R
б
''
R
б
'
3
4
5
2
6
R
б
''
R
б
''
R
б
'
Рис. 6.3. Силы, действующие на звено бороны зигзагообразной формы в горизонтальной
плоскости
Шаг левого (дополнительного) винта:
bKt
11
=
, (3)
где K
1
— число ходов левого (дополнительного) винта.
Расстояния между следами зубьев звена будут одинаковыми
(отсутствие пропусков) и по каждому следу будет идти только один зуб при
KKM +=
1
, (4)
и M не должно быть кратно K и K
1
.
Звено бороны будет уравновешено в вертикальной плоскости, если
линия тяги силы P (рис. 6.4) совпадает с направлением суммарной силы
сопротивления R от сил R
x
и G, приложенной на половине глубины
обработки а.
P
x
P
α
P
R
x
l
L
P
z
G
а
R
а/2
P
x
P
α
P
α
P
R
x
l
L
P
z
G
а
R
а/2
7
Рис. 4. Силы, действующие на звено бороны в вертикальной плоскости
3. Содержание работы:
• построить в масштабе звено зубовой бороны;
• определить направление линии тяги из условия обеспечения
устойчивости хода звена в вертикальной плоскости.
4. Исходные данные: тип бороны, М –– число поперечных планок, шт;
K –– число ходов основного винта; N –– число зигзагообразных планок, шт;
а –– расстояние между следами зубьев (ширина междурядья), мм;h ––
расстояние между поперечными планками, мм; h
1
–– расстояние между
крайними планками, мм; q –– давление на зуб, Н/зуб; k –– тяговое
сопротивление на зуб, Н/зуб; l –– длина зуба, мм. Варианты исходных
данных представлены в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Варианты исходных данных для построения звена зубовой бороны
№
вар.
Параметры звена зубовой бороны
Тип
бороны
М K N а h h
1
q
k l
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Легкая
Cредняя
Тяжелая
Средняя
Легкая
Средняя
Тяжелая
Легкая
Тяжелая
Средняя
Тяжелая
Средняя
Легкая
Средняя
Тяжелая
Легкая
Средняя
Тяжелая
Легкая
Средняя
Тяжелая
Легкая
Тяжелая
Средняя
Тяжелая
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
7
3
2
3
3
2
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
2
3
3
3
2
2
2
3
3
4
5
6
4
5
4
5
6
4
5
4
5
4
5
6
5
6
4
6
4
5
6
4
5
6
30
40
50
45
35
50
60
30
65
50
70
45
35
40
80
30
50
75
35
45
70
30
65
40
60
150
220
250
250
180
250
350
200
400
220
350
250
200
250
250
180
250
300
160
250
350
160
400
250
350
100
120
150
150
100
160
200
120
250
120
220
160
100
150
160
180
170
150
90
160
220
100
260
170
220
6,0
12,0
16,5
13,0
7,0
14,0
18,5
8,0
19,5
15,0
20,0
14,5
10,0
13,5
10,0
9,0
12,8
17,0
7,5
14,2
16,0
8,5
16,4
12,6
17,2
10,0
21,5
40,0
22,5
11,0
23,5
42,0
12,0
43,0
24,5
44,0
24,0
13,0
23,0
46,0
14,0
21,0
47,0
15,0
23,6
48,0
14,0
49,0
22,8
45,0
120
100
150
140
130
175
230
129
225
170
250
190
110
200
180
125
210
200
130
150
170
150
200
475
150
8
26
27
28
29
30
Легкая
Тяжелая
Средняя
Тяжелая
Средняя
5
7
7
7
7
2
2
2
3
4
6
6
4
6
5
35
55
45
75
50
160
300
220
300
250
110
150
140
150
150
6,5
17,5
12,5
19,0
13,5
13,0
41,0
22,0
45,0
22,4
135
200
190
150
140
5. Порядок выполнения работы.
5.1. Изучить содержание работы.
5.2. Записать исходные данные в соответствии с заданным вариантом .
5.3. Построить зубовое поле звена бороны в следующей
последовательности:
определить шаг винтовых линий;
определить ход основного (правого) винта;
определить ход дополнительного (левого) винта;
провести (рис. 6.5) M + 1 горизонтальных линий (образующих
цилиндра) на расстоянии h в выбранном масштабе;
a
1
2
3
4
M
M + 1
C
A
B
D
B
к
h
h
1
L
t
t
1
b
a
1
2
3
4
M
M + 1
C
A
B
D
B
к
h
h
1
L
t
t
1
b
9
Рис.6.5. Схема построения звена бороны
на первой образующей выбрать точку A и отложить отрезок АВ,
равный ходу винта t, и разделить его на K отрезков, равных шагу b;
из точки B провести прямую линию перпендикулярную к
образующим до пересечения с образующей M + 1 и обозначить точкой C;
провести прямую линию АС, которая является разверткой винтовой
линии основного винта, и на расстоянии b провести ряд прямых линий,
параллельных АС;
отложить K
1
шагов винтовой линии от точки B и отметить точку D,
при этом расстояние BD должно быть равно ходу t
1
дополнительного винта;
провести наклонную прямую DC и затем с шагом b провести ряд
прямых линий, параллельных DC;
условием правильности построения является пересечение разверток
винтовых линий основного и дополнительного винта на поперечных планках
(образующих винта).
5.4. Построить контур звена бороны; проверить отсутствие пропусков
между следами зубьев:
• выбрать M поперечных планок, считая снизу вверх;
• наметить контур зигзагообразной планки таким образом, чтобы точки
пересечения ее с поперечными планками проектировались на первую
образующую на расстоянии a друг от друга без пропусков. Для
пятипланчатого звена бороны это условие выполняется, если средняя часть
зигзагообразной планки будет проходить по разверткам винтовых линий с
меньшим ходом (составляющих с поперечными планками больший угол).
Для семипланчатого звена бороны может быть несколько вариантов изгиба
продольных планок: изгиб на каждой поперечной планке или методом
подбора выбрать другие варианты.
Зубья на крайних поперечных планках меньше забиваются
растительными остатками, поэтому с целью уменьшения габаритов бороны
их приближают к средним (то есть расстояние между крайними парами
планок равно h
1
)
,
для чего:
провести на расстоянии h
1
от второй и предпоследней планок прямые
линии;
спроектировать на эти прямые точки пересечения винтовых линий с
первой и с последней планки;
провести N зигзагообразных планок и, соединив их поперечными
планками, закончить построение контура звена бороны.
Правильность построения проверяют, спроектировав следы зубьев,
расположенных в точках пересечения поперечных и зигзагообразных планок,
на первую поперечную планку (расстояние между следами зубьев а должно
быть одинаковым).
5.5. Определить основные параметры звена бороны:
конструктивная ширина захвата:
10