Методы силового анализа составных агрегатов почвообрабатывающих и посевных машин с тракторами разного тягового класса
Обоснование выбора параметров рабочего органа и орудия почвообрабатывающей машины. Определение силы тяжести орудия и сил, действующих на рабочие органы посевной машины. Анализ процесса перевода глубокорыхлителя из рабочего в транспортное положение.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.03.2019 |
| Размер файла | 341,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
3
1
Методы силового анализа составных агрегатов почвообрабатывающих и посевных машин с тракторами разного тягового класса
Содержание
Введение
1 Выбор параметров рабочего органа и орудия
2 Силы, действующие на рабочие органы и орудие
2.1 Определение силы тяжести орудия
2.2 Определение составляющих главного вектора сил
3 Определение реакции на ободе опорного колеса
4 Анализ процесса перевода глубокорыхлителя из рабочего положения в транспортное
5 Продольная устойчивость агрегата
Заключение
Список литературы
глубокорыхлитель тяжесть орудие посевная машина
Введение
Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков, агрегатов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа.
Чтобы повысить экономичность изготовления продукции необходимо учитывать материалы, из которых будет изготовлено изделие. Заменяя сталь и чугун на полимерные материалы, можно существенно уменьшить стоимость и массу машины. Уменьшение массы способствует меньшему потреблению топлива и горюче-смазочных материалов, что для сельского хозяйства является важнейшим экономическим показателем.
Детали и сборочные узлы одновременно должны соответствовать сравнительно низким стоимостным показателям и обязаны быть достаточно удобными и безопасными в обслуживании. Сборка и разборка агрегатов должны осуществляться с минимальными затратами времени. Изделие должно состоять из узлов, которые можно легко заменить, не разбирая соединение. Если для замены сломанной детали требуется разобрать всю установку, то это явно недостаток конструкции.
Множество различных условий и параметров конструктор должен учитывать, находясь ещё на первых этапах создания той или иной детали или конструкции.
И только совместная разработка опытного конструктора и технолога позволит быстро создать экономичную и эффективную машину, которая не будет нуждаться в дальнейших доработках и исправлениях неверно принятых решений.
1 Выбор параметров рабочего органа и орудия
Для основной обработки почвы в качестве рабочего органа применяются отвальные корпуса, стойки СибИМЭ, чизельные наклонные рабочие органы и лапы. Основными параметрами, характеризующими эти рабочие органы, являются: ширина захвата рабочего органа b, угол раствора лезвия 2г или угол постановки лезвия лемеха к стенке борозды и0, угол крошения в, ширина лемеха l, угол наклона стойки чизеля б. От величины l и в зависят высота подъёма пласта и степень его крошения.
Значительное влияние на процесс подрезания сорняков и тяговое сопротивление оказывают углы 2г и и0, которые подбирают так, чтобы было обеспечено скользящее резание почвы вдоль лезвия, т.к. соблюдено условие
2г?2*(90-ц) или г?90-ц,
где ц - угол трения почвы о сталь,
tg=f
где f - коэффициент трения почвы о сталь, f=0,5.
Таблица 1 - Исходные данные
|
Трактор |
Орудие |
Глубина обработки, м |
Удельное сопротивление почвы, кН/м2 |
|
|
К-744Р3 |
Глубокорыхлитель |
0,2 |
60 |
Таблица 2- Параметры рабочего органа
|
Рабочий орган |
b, м |
H,м |
2г,и0,град |
в,град |
l,м |
?b, м |
|
|
Лапа |
1,2 |
0,7 |
100-120 |
25-28 |
0,09 |
0,1 |
Таблица 3 - Параметры трактора
|
Трактор |
Ркр, кН |
V, м/с |
Gт,кг |
База Lт, м |
Насос, л |
Подача насоса Qт, л/мин |
Гидроцилиндр |
d,м |
ход штока lш, м |
|
|
К-744Р1 |
69,7 |
3,75 |
14900 |
3,75 |
НШ-90 |
87 |
Ц- 125 |
0,125 |
0,4 |
Схема рабочего органа представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема лапы глубокорыхлителя
Число рабочих органов:
(1)
где з - коэффициент использования мощности двигателя трактора;з=0,90… 0,95;
а - глубина обработки, м;
b - ширина захвата рабочего органа, м;
- величина перекрытия, м;
- тяговое усилие трактора, кН;
k - удельное сопротивление почвы, кН/м2.
Число рабочих органов принимаем 5.
Ширина захвата орудия, м:
В=(b-?b)·n+?b(2)
В=(1,2-0,1)*5+0,1=5,6м
Схема расположения рабочих органов на раме орудия зависит от типа рабочих органов и характера их взаимодействия с почвой.
При перемещении рабочих органов реакция силы сопротивления резанию передается почве перпендикулярно лезвию лемехов, расположенных под углом 0 к направлению движения. Однако вследствие наличия трения почвы о почву плоскость деформации почвы А - В распространяется впереди рабочего органа под углом 0 +. Пересечение данной плоскости со стенкой борозды, образованной впереди расположенным рабочим органом, определяет минимальное расстояние между рабочими органами по ходу движения.
Рисунок 2 - Схема расположения рабочих органов.
Навесное орудие соединяется с трактором при помощи навески. Параметры механизма навески представлены ниже.
Таблица 4 - Параметры механизма навески
|
Трактор |
h1, м |
h2, м |
l1-2, м |
x1-2, м |
l1-5, м |
l5-9, м |
|
|
K-744Р3 |
0.475 |
0.815 |
0.816 |
0 |
1.2 |
1.2 |
|
|
l1-6, м |
l6-7, м |
l2-7, м |
l2-4, м |
x2-3, м |
б0, град |
L4-8, м |
|
|
1.1 |
|||||||
|
0.9 |
0.9 |
0.87 |
0.33 |
1.05 |
85 |
Рисунок 3 - Схема механизма навески
2. Силы, действующие на рабочие органы и орудие
2.1 Определение силы тяжести орудия
G= B·q(3)
где q - удельная металлоёмкость орудия, кН/м; q = 3,5 кН/м ;
В - ширина захвата, м
G =5,6·3,5=19,6кН
2.2 Определение составляющих главного вектора сил
Силы сопротивления почвы Rx,Ry,Rz, кН.
Горизонтальная составляющая сил Rx, действующая вдоль оси Х, определяет тяговое сопротивление рабочего органа. Величина этой силы определяется по эмпирической зависимости:
Rx=k·a·b·n=60·0,2·1,2·5=72 кН;(4)
Для одного рабочего органа:
Rx=60·0,2·1,2=14,4кН;
Значение силы Rz зависит от состояния лемехов, глубины обработки, скорости движения, свойств почвы, типа и параметров рабочих органов.
Вертикальная составляющая сил :
Rz=d·Rx=0,2·72=14,4 кН(5)
где d - коэффициент пропорциональности; с = 0,2
Для одного рабочего органа:
Rz=0,2·14,4=2,88 кН
Определим главный вектор R:
(6)
3 Определение реакции на ободе опорного колеса
Навесное орудие соединяется с трактором с помощью механизма навески. Верхнее 2-8 и нижнее 1-5 звенья механизма навески совместно со звеном 5-8 плуга с рамой трактора 1-2 образуют четырехзвенник1-5-8-2. Силы, действующие на глубокорыхлитель, воспринимаются звеном 5-8, не имеющим постоянного центра вращения. Мгновенный центр вращения этого звена находится на пересечении перпендикуляров к линейным скоростям точек 5 и 8, т. е. на пересечении продолжения звеньев 1 -5 и 2-8.
Реакцию почвы на опорное колесо определяют из уравнения моментов всех сил, действующих на глубокорыхлитель, относительно мгновенного центра вращения навесной машины.
Сумма моментов сил, действующих на глубокорыхлитель относительно мгновенного центра вращения:
(12)
?Мп=79,62*23 - 14,76*124,06 = 0
откуда искомая величина:
(13)
Q=79,62*23/124,06 = 14,76 кН
Согласно теореме Н.Жуковского векторы сил R2 и Q следует перенести параллельно самим себе в одноименные точки повернутого плана скоростей( обозначим на плане скоростей силы Q и R2 через Q/ и R/2) Сумма моментов сил Q/ и R/2 относительно полюса плана(точка 1) будет равна нулю, т.е.
=Q/ *h1/ -R2/ *h2/=0,
Откуда, кН,
Q, =Q=2/*h2/ :h1/
4 Анализ процесса перевода глубокорыхлителя из рабочего положения в транспортное
Процесс перевода глубокорыхлителя из рабочего положения в транспортное осуществляется гидросистемой трактора. Если считать, что объемный коэффициент полезного действия насоса в процессе подъема - величина неизменная, то продолжительность подъема рассчитывается по формуле:
(16)
где- ход штока, м;
d - диаметр поршня, м;
- расчетная производительность насоса,
объемный КПД (
Определение усилия S на штоке гидроцилиндра методом Терского Г.Д
Согласно методу Терского Г.Д.:
(17)
где- момент от сил сопротивления, кН*м;
L- плечо действия активной силы, м;
- КПД механизма (
i - общее передаточное отношение 4-х звенников.
где - плечо силы тяжести относительно МЦВ в транспортном положении.
Общее передаточное отношение i:
(19)
где- передаточное отношение четырехзвенника 1-6`-7`-2;
- передаточное отношение четырехзвенника 1-5`-8`-2
(20)
где- перпендикуляр из центра ведомого звена на шатун, м;
- перпендикуляр из центра ведущего звена на шатун, м;
где- расстояние от точки 5 до р`, м l`- длина звена 1-5, м
Передаточное отношение механизма:
Усилие на штоке гидроцилиндра
Определим давление в гидросистеме:
(22)
Определим мощность, потребную на привод насоса:
(23)
5 Продольная устойчивость агрегата
Через механизм навески на трактор в транспортном положении передается только вес глубокорыхлителя (без учета инерционных сил). Наибольший вес представляет расчет агрегата на продольную устойчивость.
Для колесных агрегатов критерием продольной устойчивости является коэффициент использования запаса продольной устойчивости трактора чН. Коэффициент представляет собой отношение опрокидывающего момента, создаваемого весом навесного орудия, поднятого в транспортное положение к моменту, способному вызвать отрыв от земли передних колес трактора, находящегося в транспортном положении.
Определим коэффициент продольной устойчивости:
(24)
где GT - вес трактора, GT=14900 кг;
b1 - плечо силы тяжести плуга относительно задних колес трактора, b1=2.1м;
a1 -плечо силы тяжести трактора относительно задних колес трактора, a=3.75м.
Коэффициент чН<0.4, значит условие продольной устойчивости агрегата выполнено.
Заключение
Результатом выполнения данной курсовой работы является освоение студентами графических методов силового анализа составных агрегатов почвообрабатывающих и посевных машин с тракторами разного тягового класса. В будущем, это поможет проанализировать эти составные агрегаты с целью определения и расчёта конструкций на предмет определения их надёжности, прочности и продольной устойчивости.
Выводы.
1. Некоторые «нестыковки» в полученных данных при анализе перевода глубокорыхлителя из рабочего положения в транспортное по методам Г. Д. Терского и объясняются относительной неточностью графических методов анализа.
2. Значительные мощности, потребные на привод гидронасосов тракторов, можно снизить за счёт снижения удельной металлоёмкости навесных орудий (за счёт снижения сил сопротивления подъёму).
3. Применение прогрессивных, вновь разрабатываемых конструкций почвообрабатывающих и посевных машин приведёт к снижению удельных энергозатрат на выполнение операций
Список литературы
1. Почвообрабатывающие и посевные машины:курс лекций / Бледных В. В., Рахимов Р. С., Стрижов В. А., и др. Челябинск, ЧГАУ, 2004 г.
2. Машины для поверхностной обработки почвы. Машины для посева и посадки. Стрижов В. А., Мордовцев В. Д. / ЧГАУ, Челябинск, 1997 г.
3. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / Под ред.Клеукина М. И. / Т - 2. Машиностроение, Москва, 1967 г.
4. Методические указания к курсовой работе «Обоснование конструктивных схем и параметров почвообрабатывающих машин и посадочных машин» / ответств. Любимов А. И., и др. / Челябинск, ЧГАУ, 1992 г.
5. Практикум по сельскохозяйственным машинам/А.И. Любимов, З.И. Воцкий, В.В. Бледных и др.-М.: Колос,1997
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общие сведения о дисковых плугах, лущильниках и боронах. Работа дискового орудия, расчет геометрических параметров дискового рабочего органа. Тяговое сопротивление и силовые характеристики дисковых рабочих органов сельскохозяйственных машин и механизмов.
курсовая работа [45,7 K], добавлен 22.10.2008Чизельные орудия: общее устройство, особенности конструкции и принципы работы. Машины для почвозащитной системы земледелия и основные приемы защиты почв. Общее устройство и рабочий процесс комбайна ЛК-1. Схема рабочего процесса пресс-подборщиков.
контрольная работа [927,9 K], добавлен 26.12.2012Устройство и применение лесопожарных агрегатов комплексного действия. Правила безопасности труда при обработке почвы, посеве и посадке леса. Машины и орудия для выкопки посадочного материала в питомниках. Типы лесопосадочных аппаратов, шаг посадки.
курсовая работа [328,8 K], добавлен 25.05.2009Основные агротребования к предпосевной обработке. Рабочие органы Системы-Компактор для предпосевной обработки почвы. Подготовительные работы на тракторе. Навешивание и демонтаж комбинированного орудия для предпосевной обработки почвы Система-Компактор.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 06.06.2010Агротехнические требования для выполнения поверхностной обработки почвы и разновидности бороны. Уборка зерновых культур и разделка пластов почвы после вспашки, пропашные культиваторы и комбинированные почвообрабатывающие машины и их эксплуатация.
реферат [28,3 K], добавлен 07.07.2011Изучение технических характеристика почвообрабатывающих машин для боронования, шлейфования, культивации, окучивания, нарезки гребней и поделки гряд. Особенности работы культиваторов-растениепитателей, сцепок. Техническое обслуживание машин и орудий.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 03.03.2010Эрозия почвы - разрушение почвы водой и ветром, перемещение продуктов разрушения и их переотложение. Применение комбинированных агрегатов с приводом рабочих органов от тяги трактора. Показатели, характеризующие аэродинамическую стойкость почв к дефляции.
реферат [26,7 K], добавлен 26.01.2012Машинные технологии B современном производстве продукции растениеводства. Машины для глубокой, мелкой и поверхностной обработки почвы. Лущильники. Общее устройство и классификация сеялок. Рабочие органы пропашных культиваторов. Зерноуборочные комбайны.
реферат [157,9 K], добавлен 02.11.2008Дискование почвы как прием обработки почвы, обеспечивающий уничтожение сорняков, сохранение, а при выпадении осадков и накопление влаги, агротехнические требования к данному процессу. Часовая производительность машины, расчет параметров рабочего органа.
контрольная работа [167,3 K], добавлен 11.12.2011Роль лесополос при возделывания сельскохозяйственных культур, их влияние на физические параметры среды. Техническая характеристика и технология выращивания посадочного материала. Машины и орудия, применяемые для создания лесополос, техника безопасности.
курсовая работа [32,3 K], добавлен 03.06.2011Разработка проекта колесного тягового трактора сельскохозяйственного назначения. Определение эксплуатационного веса тяговый расчет трактора. Обоснование параметров ходовой части машины и подбор двигателя. Выбор передаточных чисел трансмиссии трактора.
курсовая работа [481,5 K], добавлен 27.09.2014Потери продуктов при хранении. Машины и агрегаты для послеуборочной обработки зерна в хозяйстве. Первичная и вторичная очистка. Устройство зерноочистительного агрегата, схема рабочего процесса воздушно-решетной и семяочистительной машин. Сушка зерна.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 29.08.2011Агротехнические требования к предпосевной подготовке почвы. Характеристика техники для транспортировки и внесения в почву жидких органических удобрений. Анализ существующих конструкций. Расчет потребной мощности машины. Себестоимость выполнения работ.
курсовая работа [920,3 K], добавлен 29.10.2015Изучение существующих технологий посева зерновых культур и конструкций посевных машин. Устройство сеялок и тенденции их развития. Расчет параметров высевающего аппарата зерновой сеялки. Силовой анализ сошниковой группы. Пневматические высевающие аппараты.
контрольная работа [277,0 K], добавлен 14.01.2015Посевной комплекс "Виктория", его производительность, транспортные габариты. Достоинство агрегата АУП 18.05, вместимость зернотуковых ящиков. Стерневые сеялки СЗРС–2,1 и СКР–3,4 с разноуровневым размещением семян и туков, их технические характеристики.
контрольная работа [5,1 M], добавлен 20.04.2016Физико-механические свойства моркови. Устройство для извлечения корнеплодов, использующее деформации растяжения и сдвига. Длина передней части копателя. Возделывание корнеплодов по астраханской технологии. Расчет кинематических параметров копателя.
реферат [19,4 K], добавлен 29.03.2010Характер эксплуатации плугов в лесном хозяйстве. Разнообразие обрабатываемых площадей. Обработка почвы плугами в междурядьях садов. Озеленение площадей после застройки. Виды основной обработки почвы. Вспашка почвы под лесные и плодовые культуры.
презентация [2,9 M], добавлен 22.08.2013Характеристика видов обработки почвы. Анализ приёмов рыхления почвы орудиями, не оборачивающими пласта. Изучение основных составных частей навесных, полунавесных и прицепных плугов. Описания плоскорезных орудий, ротационных машин, тяжелых культиваторов.
статья [32,3 K], добавлен 10.03.2013Общие сведения о капусте. Планирование работ по выращиванию культуры и выбор сортов. Технологические особенности агропоники рассады. Уборка урожая и его хранение. Механизм уравновешивания режущего аппарата машины для уборки капусты, меры безопасности.
курсовая работа [604,6 K], добавлен 13.06.2015Технология и система машин для выполнения лесохозяйственных работ. Расчет сопротивлений орудий, агрегатируемых с тракторами. Тяговый расчет тракторов. Расчет производительности агрегатов. Расчет расхода горюче-смазочных материалов при выполнении работ.
курсовая работа [8,0 M], добавлен 05.03.2012
