Проектирование лемешно- отвальной поверхности корпуса плуга

Введение

 

Курсовая работа является самостоятельной работой студента и завершает изучение курса по сельскохозяйственным и мелиоративным машинам.

В этой работе по заданному предмету проявляется умение студента применять на практике знания, полученные и усвоенные им в процессе изучения курса сельскохозяйственных машин и некоторых других дисциплин (теоретическая механика, теория машин и механизмов и др.)

В процессе выполнения курсовой работы закрепляются и углубляются эти знания, приобретаются навыки выполнения инженерных расчетов и графических работ, подготавливаются условия для успешной работы над дипломным проектом.

Задание на курсовую работу выдается каждому студенту индивидуально Объем курсовой работы согласно требованиям программы курса «Сельскохозяйственные машины» должен быть равен двум листам формата А1 и 26 страниц рукописного текста расчетно-пояснительной записки Пояснительная записка должна содержать описательную и расчетную часть, а также все расчетные схемы. Оформляется с соблюдением ГОСТа на оформление пояснительной записки, требований ЕСКД и международной системы единиц СИ.

Исходные данные к выполнению курсовой работы

Ширина захвата корпусом, в = 40 см;

Глубина вспашки, а = 30 см;

Удельное сопротивление почвы,  = 55 ;

Угол постановки лезвия лемеха к стенке борозды, ;

Угол постановки груди отвала к стенке борозды, ;

Угол постановки крыла отвала к стенке борозды, ;

Угол постановки лемеха к дну борозды, ;

Удельная масса плуга, q = 170 кг/корпус;

Коэффициент сопротивления качению,  = 0,19;

Марка трактора, ДТ-75М.

 

 

Проектирование лемешно- отвальной поверхности корпуса плуга

Определение типа лемешно - отвальной поверхности

 

Тип лемешно-отвальной поверхности определяется по разности углов Dg1и Dg2 определяемые по формулам:

 

 

где g₀ - угол наклона лезвия лемеха к стенке борозды, g_min - угол наклонагруди отвала к стенке борозды, g_max - угол наклонакрыла отвала к стенке борозды.

Согласно исходным данным определяем тип поверхности культурный (табл. 1.1 [2])

 

Построение профиля борозды

 

Профиль борозды определяется заданными размерами поперечного сечения пласта, т.е. шириной захвата корпуса плуга b и глубиной вспашки а.

Для построения профиля борозды необходимо наметить точку, соответствующую проекции носка лемеха в поперечно-вертикальной плоскости. От этой точки влево откладываем отрезок равный сумме глубины обработке почвы и ширине захвата корпуса. От полученной точки делаем засечку на штрихпунктирную линию, расположенную от дна борозды на расстоянии а,отрезок b и на базе этого отрезка вычерчиваем контур отваленного пласта.

 

 

1.3 Построение поперечно-вертикальной проекции (лобового контура) отвала

 

Полевой обрез обращен в сторону непаханого поля. Необходимо найти на поперечно-вертикальной проекции положение верхней точки Р обреза и соединить ее линией РВс точкой Вноска лемеха. Высота полевого обреза Н принимается равной ширине захвата корпуса плуга b=40 см. Точка Р отклоняется от вертикали в сторону борозды на величину 5-10 мм, что уменьшает силу трения и износ полевого обреза. На линии дна борозды намечается проекция лезвия лемеха, равная ширине захвата корпуса плюс Db=25 мм с целью обеспечения более полного подрезания пласта и корней растений, т.е. обеспечивается перекрытие лемехов.

Максимальная высота отвала диагонали пласта, т.е.

 

 

Наивысшая точка верхнего обреза откладывается на вертикальной линии, проходящей через точку А. На этой линии, от точки А откладываем отрезок Aq=H_max. Точку q соединяем с точкой Р. Хорду Pq делим пополам. В этой точке восстанавливаем перпендикуляр к линии Рq. Точка пересечения перпендикуляра и вертикальной линии является центром, из которого проводится дуга Pq, являющаяся верхним обрезом корпуса плуга.

Вторая часть верхнего обреза дуга qn проводится радиусом окружности, при котором обеспечивается сопряжение с дугой Pq. Для нахождения точки n строится положение отваленного пласта с увеличенной глубиной вспашки на Dа=2.5 см. Точка n берется посередине граниотваленного пласта с увеличенной глубиной пахоты.

Бороздной обрез nKпроводится через точку n параллельно грани отваленного пласта с заданной глубиной пахоты. Такое построение бороздного обреза обеспечивает необходимый зазор между пластом и бороздным обрезом, который исключает задир пласта крылом отвала. Линия стыка лемеха с отвалом и правый обрез лемеха вычерчивается после построения направляющей кривой, для чего на направляющей кривой откладываем ширину лемешной стали (при глубине вспашки более 20 см, она составляет 132 мм) по дуге N’K, точка K расположена над дном борозды на высоте Z_k=66 мм. На лобовой проекции отвала, на высоте Z_k проводим линию KK до пересечения с бороздным обрезом nK. Отрезок KK является линией стыка лемеха с отвалом. Правый конец лезвия лемеха соединим с точкой Kи получим правый обрез лемеха.

 

Проектирование плуг борозда

Направляющая кривая - это кривая, по которой, перемещаясь, образующая описывает поверхность отвала с заданными параметрами. Направляющая кривая лежит в плоскости, перпендикулярной лезвию лемеха и дну борозды и расположена на расстоянии 2/3 длины лезвия лемеха (для культурного отвала) и проходит через пятку лемеха для полувинтового отвала. В качестве направляющей кривой принимается парабола, построенная на дуге окружности радиуса R. Величина радиуса R определяет собой размеры направляющей кривой и рабочей поверхности отвала. Чтобы пласт мог целиком поместиться на отвале и не пересыпаться через его верхний обрез, требуется выбрать радиус Rбольше предельного значения R_min, определяемого по формуле:

 

(1.3)

 

где b- ширина захвата корпуса, см;ee - угол постановки лемеха к дну борозды, рад, gg₀ - угол постановки лезвия лемеха к стенке борозды, град.

 

 

Максимальное значение радиуса R_max ограничивается требованием, чтобы отваленный пласт не задирался правым обрезом отвала. При этом R_max определяется по формуле:

 

(1.4)

 

Угол Qопределяется равенством

 

(1.5)

 

где k=b/a- отношение ширины захвата корпуса b к глубине вспашки a.

В нашем случае k=1,33, g₀=42°. Тогда

 

 

Максимальное значение радиуса направляющей кривой

 

 

При проектировании отвалов плугов общего назначения радиус окружности принимают в пределах:

 

 (1.6)

 

Точное значение радиуса R предлагается определить по формуле:

 

(1.7)

 

гдеDDee - приращение угла, рад.

Принимаем DDee=5°. Тогда радиус направляющей кривой будет

 

.

 

Найденный радиус по формуле (1.7) отвечает условию (1.6).

 

Построение шаблонов

 

При изготовлении шаблонов используются кривые сечений вертикальными плоскостями, перпендикулярными лезвию лемеха. Чтобы получить форму кривой шаблона без искажения, на горизонтальной проекции отвала наносят следы секущих плоскостей А₁, А₂, А₃. На свободном месте листа наносят образующие в таком же количестве и с таким же интервалом между ними, что и на лобовом контуре. Перпендикулярно образующим проводятся линииА₁, А₂, А₃. Кривые шаблонов строятся по точкам пересечения секущей плоскости с образующими. Замерив расстояния по следу секущих плоскостей от лезвия до соответствующей образующей, отложим от вертикальной линии А_i вдоль образующей совмещенной плоскости, получим точки пересечения секущей плоскости с образующим. Соединив полученные точки плавной кривой, получаем истинную кривизну отвальной поверхности в сечении А_i. Данная кривая и является шаблоном этого сечения.

 

Построение развертки отвала

 

Цилиндроидальные отвальные поверхности являются развертывающимися поверхностями на плоскость. Поэтому при проектировании отвала вычерчивается развертка, по которой делается штамп для изготовления заготовок. Развертка отвала вычерчивается на свободном месте листа в виде дополнительной проекции. Для построения выкройки используют две кривые шаблонов (можно использовать и направляющую кривую, поскольку она тоже является шаблоном для сечения NN), расположенные одна от другой на расстоянии не менее чем 100 мм в масштабе чертежа. Чтобы получить истинную высоту отвала, данные кривые выпрямляются в прямые линии, для чего при нанесении образующих откладываются расстояния между образующими по дугам кривых. С достаточной точностью можно принимать за длину дуг длину их хорд. Длина отвала без искажения отражена на горизонтальной проекции. Построение ведется следующим образом.

Проводятся следы плоскостей NNи А₂. Проводим горизонтальную линию, перпендикулярную следу секущих плоскостей NNи А₂, которая будет характеризовать лезвие лемеха. На линии NN от горизонтальной линии откладываем отрезки равные расстоянию между образующими, взятых с направляющей кривой. Аналогично откладываем расстояние между образующими на следе плоскости А₂, взятых с кривой шаблона А₂. Через полученные одноименные точки на следе NN и А₂ проводим образующие. Каждая образующая пройдет под своим углом к горизонту, следовательно, они будут не параллельны между собой.

После нанесения образующих строится развертка (выкройка). Для этого замеряется расстояние от следа плоскости NN и А₂ по каждой образующей на горизонтальной проекции до контура отвала и откладывается на соответствующей образующей развертки. Полученные точки соединяются плавной кривой, которая очертит контур развернутой поверхности отвала, иначе говоря, получим выкройку отвала.

Проектирование схемы плуга

Определение числа корпусов

 

Исходные данные

Удельная металлоемкость плуга, q = 170

Коэффициент сопротивления протаскиванию, f = 0.5

Коэффициент удельного сопротивление почвы, к = 65

Глубина вспашки, a = 0.30

Ширина захвата одного корпуса, b = 0.40

Продолжительность смены, Т = 7

Коэффициент использования рабочего

времени смены, t = 0.85

Трактор ДТ-75M

Передача км/ч Тяговое усилие кН Произв. агр. га/см

15.30 34.70 5.12

30.60       5.04

27.00       4.95

23.80       4.85

20.30       4.61

17.90       4.51

711.18 13.50 4.20

Число корпусов плуга определяется по формуле

 

(2.1)

 

где Р_тяг - тяговое усилие на крюке трактора, кН,q - удельная масса плуга, т/корпус,f -коэффициент сопротивления протаскиванию плуга по открытой борозде, (f=0,4-0,6),К - удельное сопротивление почвы, кН/м²,а - глубина вспашки, м,b - ширина захвата корпуса, м.

Для подбора оптимального числа корпусов и рабочей скорости движения пахотного агрегата, необходимо определить сменную производительность агрегата на различных передачах трактора, начиная со второй, по формуле

 

 (2.2)

 

где v - рабочая скорость агрегата, км/ч,Т - продолжительность смены, принимаем Т=7 часам,t - коэффициент использования времени смены, принимаем t=0,85.

Расчет по формуле (2.2) выполняем на программируемой ЭВМ. Результаты расчета приведены в пояснительной записке.

К расчету принимается число корпусов, при котором получается максимальная производительность агрегата. Первая передача не принимается за рабочую. На нее можно переходить только для преодоления временно возросшего тягового сопротивления плуга по какой-либо причине. Выбираем 2-ю передачу. Тогда число корпусов будет

 

 

Принимаем число корпусов равное 3.

 

Список литературы

 

. Лурье А.Б., Еникеев В.Г., Теплинский И.З. Курсовое и дипломное проектирование по сельскохозяйственным машинам. - Л.: Агропромиздат, 1991. - 224с.

. Измайлов В.А., Бахтин А.А. Проектирование схемы навесного плуга: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Сельскохозяйственные машины». - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002.-44 с.

.Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. - М.: Колос, 1980.-671с.

.Сельскохозяйственные и мелиоративные машины/ Г.Е.Листопад, Г.К.Демидов, Б.Д.Зонов и др., Под общ. ред. Г.Е.Листопада. - М.: Агропромиздат, 1986.-688с.

1.

Введение

 

Курсовая работа является самостоятельной работой студента и завершает изучение курса по сельскохозяйственным и мелиоративным машинам.

В этой работе по заданному предмету проявляется умение студента применять на практике знания, полученные и усвоенные им в процессе изучения курса сельскохозяйственных машин и некоторых других дисциплин (теоретическая механика, теория машин и механизмов и др.)

В процессе выполнения курсовой работы закрепляются и углубляются эти знания, приобретаются навыки выполнения инженерных расчетов и графических работ, подготавливаются условия для успешной работы над дипломным проектом.

Задание на курсовую работу выдается каждому студенту индивидуально Объем курсовой работы согласно требованиям программы курса «Сельскохозяйственные машины» должен быть равен двум листам формата А1 и 26 страниц рукописного текста расчетно-пояснительной записки Пояснительная записка должна содержать описательную и расчетную часть, а также все расчетные схемы. Оформляется с соблюдением ГОСТа на оформление пояснительной записки, требований ЕСКД и международной системы единиц СИ.

Исходные данные к выполнению курсовой работы

Ширина захвата корпусом, в = 40 см;

Глубина вспашки, а = 30 см;

Удельное сопротивление почвы,  = 55 ;

Угол постановки лезвия лемеха к стенке борозды, ;

Угол постановки груди отвала к стенке борозды, ;

Угол постановки крыла отвала к стенке борозды, ;

Угол постановки лемеха к дну борозды, ;

Удельная масса плуга, q = 170 кг/корпус;

Коэффициент сопротивления качению,  = 0,19;

Марка трактора, ДТ-75М.

 

 

Проектирование лемешно- отвальной поверхности корпуса плуга