Проектування та аналіз роботи ланки зубової борони

1. Мета роботи: оволодіти методом побудови зубового поля і проектування ланки борони на ньому та засвоїти умови стійкої рівноваги грунтообробних знарядь у роботі.

2. Тривалість заняття – 4 академічні години.

3. Зміст роботи: спроектувати за заданим варіантом вихідних даних (табл.3.1) ланку зубової борони типу "зиг-заг", визначити основні розміри, вагу, лінію тяги і тяговий опір борони.

4. Місце проведення заняття: лабораторія №38 розрахункового курсу дисциплінни «Сільськогосподарські машини» кафедри сільськогосподарських машин.

5. Вихідні дані: основні параметри сучасних зубових борін наведені у табл. 3.2., а варіанти вихідних даних у табл. 3.1.

Таблиця 3.1.

Варіанти вихідних даних

Варіант	Тип борони	Число заходів основного гвинта, К	h, мм	a, мм	q, мм	Po, Н/зуб	ℓ, мм	N
	Легка
	Легка
	Важка
	Важка
	Середня
	Середня
	Легка
	Легка
	Середня
	Середня
	Важка

 

 

Продовження табл.3.1

Варіант	Тип борони	Число заходів основного гвинта, К	h, мм	a, мм	q, мм	P o, Н/зуб	ℓ, мм	N
	Важка
	Легка
	Легка
	Середня
	Важка
	Важка
	Легка
	Легка
	Важка
	Важка
	Середня
	Середня
	Легка
	Легка
	Середня
	Середня
	Важка
	Важка
	Легка

Примітка. Для всіх варіантів завдання прийняти M =5.

Таблиця 3.2

Основні параметри зубових борін

Типи борін	Міжряддя а, мм	Глибина ходу а1, мм	Навантаження на 1 зуб q, H	Тяговий опір на 1 зуб Ро, Н
Важкі	50...75	75...125	16...20	40...50
Середні	40...55	40...75	12...15	20...25
Легкі	25...35	20...40	6...10	10...15
Типи борін	Відстань між рядами зубів, мм	Довжина зуба ℓ, мм	Переріз зуба
h	h1
Важкі	300...450	150...300	150...300	квадратний
Середні	250...350	150...250	100...200	квадратний
Легкі	200...300	100...200	100...150	круглий

 

6. Послідовність виконання роботи.

1. На аркуші міліметрового паперу (формат А4 у масштабі 1:5 або 1:10) нанести твірні розгорнутої циліндричної поверхні 1 - 1, 2 - 2 і т.д. у кількості M +1, розмістивши їх на заданій віддалі h між поперечними планками (рис.3.1). Верхня твірна M +1 повторює першу твірну.

Якщо розгорнуту поверхню звернути в циліндр, то ці твірні (перша і остання) співпадуть.

2. Визначити крок гвинта

, (3.1)

де М – кількість поперечних планок;

а – ширина міжряддя.

3. За даним значенням числа заходів основного гвинта К розрахувати хід основного гвинта:

. (3.2)

4. Далі знайти число ходів додаткового гвинта:

; (3.3)

та хід додаткового гвинта:

. (3.4)

5. На твірній 1 - 1 вибрати точку B і від неї вліво відкласти відрізок AB = t (хід основного гвинта) а вправо відрізок BC = t ₁, (хід додаткового гвинта), розділивши їх на відповідну кількість частин, відповідно до кількості заходів основного та додаткового гвинтів. Рохмір кожного частинки має буде рівний кроку гвинтів b.

З точки B поставити перпендикуляр BD і точку D перетину його з твірною 1' - 1' і з'єднати з точками A і C. Прямі AD і CD є розгорткою гвинтових ліній основного і допоміжного гвинта. Вправо і вліво від точки D провести похилі прямі, що паралельні AD і CD і віддалені одна від одної на відстань b (крок гвинта).

Якщо в точках перетину розгорток гвинтових ліній і твірних розмістити зуби, то отримаємо зубове поле.

6. Контур ланки борони будують, розміщуючи середню частину зигзагоподібних планок між 2-ю і 4-ю твірними вздовж розгортки гвинта з меншим ходом. Крайні частини поздовжніх планок повинні бути розміщені вздовж розгортки гвинта з більшим ходом.

Необхідно мати на увазі, що кожен зуб борони буде утворювати одну окрему борозенку у тому випадку, коли число поперечних рядів зубів (планок) і число заходів гвинта К не матимуть спільного множника, тобто М ≠ nK ≠ kK₁, де n, k =1,2,3… і. У іншому випадку по одній борозенці пройде така кількість зубів, яка дорівнює спільному множнику. Не допустиме і число К =1 для одного з гвинтів, тому число поперечних планок приймають М =5, а число заходів гвинта К =2 або 3.

Зуби на крайніх поперечних планках менше схильні до забивання рослинними рештками. Через це, для зменшення габаритів борони, вони можуть бути наближені до середніх на віддаль h ₁ (табл. 3.2). Для цього необхідно провести додатково твірні 1" - 1" і 5" - 5" на відстані h ₁ (див.рис.3.1) і спроектувати на них точки розміщення зубів з 1-ї і 5-ї твірних. Таким чином, зуби, які розміщені на крайніх поперечних планках, зміщуються з розгортки гвинтової лінії.

 

 

Правильність побудови ланки борони перевірте, спроектувавши сліди усіх зубів на 1 - 1. Якщо віддалі між ними рівні а, борона спроектована правильно, а якщо ні – шукайте помилку. Вкажіть порядок роботи борони (з яких поперечних планок проводяться послідовні борозенки).

7. Конструктивну ширину захвату ланки зубової борони можна визначити за залежністю:

, (3.5)

де z = M·N – кількість зубів;

N – кількість поздовжніх планок.

Технологічна ширина захвату B борони буде B = B _o + a.

Довжина ланки L борони:

. (3.6)

8. Для стійкого ходу ланки борони необхідно, щоб лінія тяги проходила через слід центра ваги борони (рис.3.2).

 

		Рис.3.2. Схема сил

 

 

Ця умова виконується при:

. (3.7)

Цей кут a забезпечується зміною довжини тяги і висотою її приєднання.
Необхідне навантаження на зуб буде забезпечене при вазі ланки борони G, Н

, (3.8)

а її тяговий опір R, Н

.

Зміст звіту.

В зошиті або на аркушах паперу А4 оформляється індивідуальний звіт виконаної роботи за заданим варіантом. До звіту додаються креслення на форматі А4 контуру ланки борони з всіма проміжними побудовами в масштабі 1:5 або 1:10 та схема борони в поздовжньо-вертикальній проекції зі схемою дії сил.

 

Лабораторна робота № 3

Назва роботи

Мета роботи:

Зміст роботи:

Вихідні дані:

Послідовність виконання роботи:

Студент описує всі пункти послідовності в представленму порядку виконання лабораторної роботи з розрахунками та результатами.

Висновки.

Питання для самоконтролю.

1. Класифікація борін за типом робочого органа, їх призначення.

2. Яка різниця в технологічній дії на грунт різних типів борін?

3. Яка основна агротехнічна вимога до роботи зубових борін?

4. Як перевірити якість складання середніх та важких зубових борін після ремонту?

5. Як забезпечується стабільна глибина обробітку середніми та важкими зубовими боронами?

6. Проаналізуйте (схематично) роботу двох суміжних розпушувальних робочих органів грунтообробних машин.

7. Чому у вибраній схемі парового культиватора (чизельного плуга) розпушувальні лапи не можна ставити в один ряд? Як це положення реалізоване у спроектованій бороні?

8. З яких міркувань крайні поперечні планки борони зміщують з h до h ₁?

9. Який принцип закладений у побудову зубового поля?

10. Чому ширину ланки борони не роблять великою?

11. Яка різниця у поняттях “конструктивна” і “технологічна” ширина захвату ланки борони? Як вони визначаються?

12. Як визначити кількість зубів на ланці борони?

13. Чим обумовлюється та як визначається необхідна вага борони?

14. Умова стійкого ходу борони в роботі.

15. Що потрібно зробити, коли при боронуванні агрегатом зі зчіпкою задні частини борін піднімаються вверх і “доганяють” трактор?

16. Як визначається та в яких межах знаходиться тяговий опір різних типів зубових борін?

 

Лабораторна робота №4