Визначення основних параметрів та режимів роботи причіпного культиватора

    3.3     Приймаємо як робочий орган стрілчасту лапу з хвостовиком (табл. 9). Для першого ряду B = 220 мм, для другого ряду – 270 мм.                                                                                                    

Для 1 ряду n = (5,13 – 0,0294)/(0,22– 0,0294) =26,76  лап. Приймаємо n=26.

Для 2 ряду n = (9,55 – 0,0294)/(0,27 – 0,0294) = 21,8 лап. Приймаємо n = 21.                                                                                                               (3.10)

Уточнюємо ширину захвату культиватора:

Для 1 ряду лап В = n(b - C) + C =26(0,22 – 0,0294) + 0,0294 = 4,985 м.     (3.11)  

Для 2 ряду лап В = 21(0,27 – 0,0294) + 0,0294 = 5,1 м.

Приймаємо ширину захвату культиватора В = 5,1 м.

 Основні  параметри стрілчастої лапи з  хвостовиком (рис. 6, в)

В, мм         S, мм        2γ, град.      α, град.      і, град.

220              4                65               17                28

270               5                65               17                28

 

4. Розрахунки для побудови схеми причіпного культиватора

4.1. Висота Н = 600 мм; відстань L ≥ 3H. Приймаємо L = 1800 мм. Висота h = 0,2 а = 0,2∙9 = 1,8 см. Приймаємо ψ = 20º.                                                 (4.1)

11.2. Відстань  від осі коліс до носків  лап першого ряду

b ≥ 2atg (α + φ) + (60 ÷100) = 2∙90tg (17º+25º) + 90 = 2∙90∙0, 9 + 90 = 252 мм.

11.3. Довжина  коліна осі коліс                                                               (4.2)

L = [H + H - (а +Д/2)]/сos = [600 + 98 – (90 + 700/2)]/0,41 = 631 мм   (4.3)

( при Н = 100 мм (див. нижче); ≤ 85º; на рис. 12 = 66º).

Відстань Н = (m + d )/2 + (15 ÷ 20) = (120 + 40)/2 + 18 = 98 мм (при m = 120 мм; d = 40 мм, див. рис. 10).                                                                   (4.4)

Кут між віссю  колеса і вертикаллю в транспортному  положенні

= + arccos[(H - h )/ - arccos(H/ )] = 66º +arccos[(600 – 500)/ ] – arccos(600/ ) = 66º+arccos 0,05 + arccos 0,3 = 80º. Умова > 22º виконується.                                                                      (4.5)

 Повне  переміщення робочого органа  по вертикалі

h

= a + a + h ; (тут а = 90 мм; а = 125 ÷ 150 мм, приймаємо 140 мм;

Через це  h = 90 + 140 + 270 =500 мм.                                                   (4.6)

 

       Довжина кулака =                                         (4.7)

(700 - 600 º)/sin30º=(700 – 600 ∙0,94)/0,5=272 мм, (див. рис. 10).

 

           Визначення параметрів стояків:

Величину  радіуса R можна визначити за виразом

                                               R = (H - lsinα)/cosα.                                             (4.8)                            

При H ≥ 2a величина H = 2·90 = 180 мм. Приймаємо H =200 мм. Величина l = H – H = 500 – 200 = 300 мм. Приймаємо кут , тоді R = (200- 300·0,5)/0,866 = 57,7 мм.

Виліт L розраховують за формулою

                      L=R (1-sinα) + lcosα =57,7(1 – 0,5) + 300·0,866 = 288 мм.      (4.9)                                     

Висоту  стояка H – відстань від опорної поверхні до рами – находять із умови запобігання забивання культиваторів: H=a+H Приймаємо H = 510 мм, тоді H = 510 + 90 = 600 мм.                                                

   4.2. Визначення зусиль в ланках механізму підйому робочих органів

Рівнодійна (кН) F = G + Q + Q .                                                                  (4.10)

Сила тяжіння культиватора (кН) G = m g∙10 .                                           (4.11)

Маса культиватора (кг) m = g B = 120∙5,1= 612 кг.                                (4.12)

Сила G =612∙9,81∙10 = 6 кН.

Вага ґрунту, що знаходиться на робочих органах (кн.), Q = Q + Q =

= 0,5∙0,09∙0,22 ∙ctg(65º/2)∙1100∙26∙9,81 +

0,5∙0,09∙0,27²∙ctg(65º/2)∙1100∙21∙9,81 = 941 + 1445 = 2386 H = 2,386 kH.  (4.13)

Зусилля на відривання шару ґрунту Q = Q =2,386   kH.

Через це рівнодійна

                                       F = 6+ 2,386 + 2,386   = 10,8 kH.                               _(4.14)

4.3  Реакції на колесах причіпного культиватора

                    P = = 10,8(0,97 + 0,826)/0,97 =20 kH.                     _(4.15)

Реакція, що приходиться на одне колесо,

                                   Р = Р = 20/2 = 10 кН.                                              (4.16)

Зусилля на серзі

           Р = Fl /l = 10,8·0,826/0,97 = 9,2 kH.                                                   (4.17)

L =l₁+l₂ (4.18)

                   l₁ = L- l₂ ; l₂= n₁+b;  n₁ = L₀ * sinβ₁ ; n₃ = L₀ * соsβ₁; n₂ =l₂;        (4.19)

n₁ = 641*sin66º = 631*0,91 =574 мм; 

n₃ = L₀ * соsβ₁=631*0,4067=256,6 мм;

l₂= 574+252 = 826 мм; n₂ =826 мм;                                    

l₁ = 1800-826 = 974мм.     

Зусилля, що діє уздовж штока,

F =[(20– 1,00) ∙0,574 – 20∙0,15∙0,25]/0,826=12,3 kH (при G двох коліс 1 кН).                                                                                  (4.20)

4.4. Визначення параметрів гідросистеми

Діаметр гідроциліндра d = =

39 мм.              (4.21)

Стандартний силовий гідроциліндр Д = 55 мм > 39 мм.

Об’єм масла, що подається у гідроциліндр за час  підйому культиватора (м ), V = = 3,14(55 =475∙10 м .       (4.22)

Продуктивність  насоса q = V/τ = 475∙10 = 190∙10 м .     (4.23)

 

Робочий тиск (МПа) Р =4S =4∙12,3/10 =4,7МПа.

Потужність  на роботу насоса (кВт)         (4.24)

                    1 кВт.                  (4.25)

 Повний  к.к.д. =0,93 = 0,83.                                 (4.26)

 

 

 

Результати розрахунків параметрів гідросистеми

Параметри	Величина
Розрахований діаметр циліндра d , мм                                    Вибраний діаметр гідроциліндра Д , мм Хід поршня S, мм Об’єм масла, потрібний на підйом  культиватора V, м  Час підйому культиватора τ, с Продуктивність насоса q, м /с Робочий тиск в системі Р , МПа Потужність, необхідна на роботу насоса N, кВт	39 55 200 475/10 2,5 190/10 4,7 1

 

 

 5. Продуктивність культиватора за годину роботи

                               W = га/год.                         (5.1)

      0,1 – коефіцієнт;

     В – робоча ширина захвату культиватора, м;

     υ – поступальна швидкість культиватора, км/год;

       τ – коефіцієнт використання часу зміни, τ = 0,75 – 0,85.

 

   Витрати праці В чол.год/га.      (5.2)

           n – кількість робочих, які обслуговують агрегат, n = 1 люд.

 

 

 

 

         

 

 

1.Ширина захвату культиватора, м	5,1
2. Глибина обробітку, см	9
3. Робоча швидкість, при якій  працює культиватор, км/год	7,32
4. Продуктивність за годину роботи, га/год	3
5. Витрати праці на одиницю виконаної  роботи, люд/год	0,33
6. Число робочих органів:   для 1 ряду                для 2 ряду	26   21

6. Технічна характеристика культиватора табл. №2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Охорона праці

 

До керування  тракторно – транспортними засобами допускаються особи, які мають посвідчення  тракториста – машиніста , склали іспит з Правил дорожнього руху, пройшли відповідні інструктажі  з техніки безпеки і мають  стаж роботи на гусеничних тракторах  і причепах не менше 1 року, а на колісних – не менше 2 років. Трактор і причепи  повинні мати державні реєстраційні знаки, справну систему освітлення, сигналізації і катафоти.

Перед випуском в рейс тракторно – транспортного  агрегату бригадир тракторної бригади  або механік повинні перевірити надійність з’єднання гідросистеми трактора з гідравлічним пристроєм  причепа, справність рульового, механізму, зчеплення, дію гальм, правильність укладення і кріплення вантажу  та його масу, провести інструктаж з  водієм, уточнюючи при цьому порядок  руху, особливості маршруту тощо.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновки 

 

Курсова робота розрахована згідно змісту розрахунково-пояснювальної  записки. Об’єктом розрахунку є причіпний  культиватор для суцільного обробітку грунту на глибину 9 см. В процесі розрахунку визначений швидкісний режим роботи культиватора, передачі, на яких буде виконуватись робота, габаритні розміри, вагу культиватора, витрати праці, продуктивність, ширину захвату і т.д.

Дану  курсову роботу можна використовувати  як наочний приклад.

В курсовій роботі пропонується культиватор, який розроблено для конкретно заданих  умов обробітку ґрунту.

Він буде мати більш високі показники, ніж  уніфіковані культиватори, які спроектовані для широкого спектру умов обробітку  ґрунту. при цьому виконуватись суцільний  обробіток буде згідно встановлених вимог.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список рекомендованої літератури

 

1. Войтюк  Д.Г., Гаврилюк Г.Р. Сільськогосподарські  машини. К.:Урожай, 1994. – 446 с.

2. Гильштейн  П.М., Стародинский Д.З., Циммерман  М.З. Почвообрабатывающие машины и агрегаты. – М.: Машиностроение,

1969. – 192 с.

3. Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Т. 1 (ч. 1) машини та знаряддя для обробітку ґрунту. – Харків : Око, 2001. – 441 с.

4. Кленин  Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные  и мелиоративные машины: элементы  теории рабочих процессов, расчет  регулировочных параметров и  режимов работы. – 2 –е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1980. – 671 с.

5. Механіко – технологічні властивості сільськогосподарських матеріалів: Підручник/О.М. Царенко, Д.Г. Войтюк, В.М. Швайко та ін.; За ред. С.С. Яцуна. – К.: Мета, 2003. – 448 с.

6. Практическое руководство по технологической наладке сельскохозяйственной техники: Подготовка почвы, сев и уход за посевами

/ Р.З. Антонишин  и др.; Под ред. В.И. Полонца,  И.П. Масло. – К.: Урожай, 1987. –  224 с.

7. Справочник  по скоростной сельскохозяйственной  технике , А.Я. Поляк, А.Д. Щупак,  Н.М. Антишев и др. – М.: Колос, 1983. – 287 с.

8. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных  машин: Учебник для вузов сельскохозяйственного  машиностроения / Е.С. Босой, О.В.  Верняев, И.И. Смирнов, Е.Г. Султан  – Шах; Под ред. Е.С. Босого. – 2 – е изд., перераб. и доп.  – М.: Машиностроение, 1977. – 568 с.