Схеми розміщення робочих органів на рамі причіпного культиватора

Рис. 1. Схема розміщення однобічних лап на рамі культиватора для передпосівного обробітку ґрунту

Рис. 2. Схема розміщення комбінованих робочих органів на рамі культиватора для передпосівного обробітку ґрунту

Рис. 3. Схема розміщення робочих органів на культиваторі КПС – 4 для передпосівного обробітку ґрунту: 1 – довгий гряділь; 2 – обвідний гряділь; 3 – короткий гряділь; 4 – кронштейн для навіски борін

Рис. 4. Схема двохкультиваторного агрегату на середній секції причіпної зчіпки СП – 11: 1 – брус зчіпки; 2 – причіп культиватора; 3 – шарнір для з’єднання рам культиваторів

Додаток Е

Приклад розрахунку основних параметрів та режимів роботи причіпного культиватора (в цьому додатку наведено розрахунок без розшифрування літерних символів)

Вихідні дані:

1. С. – г. операція Суцільний обробіток ґрунту

2. Робочі органи Стрілчасті лапи

3. Глибина обробітку 10 см

4. Трактор ЮМЗ – 6АКЛ

5. Спосіб агрегатування Культиватор причіпний

6. Спосіб кріплення лап Жорсткий

Розв′язання

1. Інтервали робочих швидкостей (табл. 3) – 7 – 12 км/год.

2. Робочі швидкості на передачах (табл. 2)

υ = υ (1 - ).

При = 0,15 на 1 передачі υ = 7,6(1 – 0,15) = 6,46 км/год;

на 2 передачі υ = 9,0(1 – 0,15) = 7,85 км/год;

на 3 передачі υ = 11,1(1 – 0,15) = 9,44 км/год.

3. Сила тяги (табл. 1) Р = 14 кН; Р = 12,5 кН; Р = 9,6 кН.

4. Ширина захвату культиватора В =ηР /к. При η = 0,9 та к = 1,5 кН

В = 0,9∙14/1,5 = 8,4 м; В =0,9∙12,5/1,5 = 7,5 м; В = 0,9∙9,6/1,5 = 5,8 м.

5. За продуктивністю визначаємо оптимальну ширину захвату

культиватора.

Годинна продуктивність W = 0,1В υ τ.

На 1 передачі W = 0,1∙8,4∙6,46∙0,8 = 4,34 га/год;

На 2 передачі W = 0,1∙7,85∙7,5∙0,8 = 4,71 га/год;

На 3 передачі W = 0,1∙9,44∙5,8∙0,8 = 4,38 га/год.

Приймаємо роботу культиватора на 2 передачі трактора з шириною захвату В = 7,5 м.

6. Приймаємо двохрядне розташування лап.

7. Відстань між рядами лап (див. рис. 6)

L≥l +l ; Відстань l = аtg(α + φ). При = 15º та =26º30′ (f = 0,5) l =0,10∙tg(15º + 26º30′) = 0,10∙tg41º30′=0,10∙0,88 = 0,088 м. Відстань l = 0,144 м (рис. 6). Через це L ≥ 0,088 + 0,144 = 0,232 м. Приймаємо L = 0,25 м.

8. Перекриття С = Ltgδ. При δ = 8º С = 0,25∙0,14 = 0,035 м.

9. Для В = 7,5 м число робочих органів n = (В – С)/(b – C). Приймаємо як робочий орган стрілчасту лапу з хвостовиком (табл. 9). Для першого ряду B = 270 мм, для другого ряду – 330 мм.

Для 1 ряду n = (7,5 – 0,035)/(0,27 – 0,035) = 31,76 лап. Приймаємо n = 31.

Для 2 ряду n = (7,5 – 0,035)/(0,33 – 0,035) = 25,30 лап. Приймаємо n = 25.

Уточнюємо ширину захвату культиватора:

Для 1 ряду лап В = n(b - C) + C =31(0,27 – 0,035) + 0,035 = 7,32 м.

Для 2 ряду лап В = 25(0,33 – 0,035) + 0,035 = 7,41 м.

Приймаємо ширину захвату культиватора В = 7,41 м.

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

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

270 5 65 16 28

330 6 65 16 28

11. Розрахунки для побудови схеми причіпного культиватора

11.1. Висота Н = 600 мм; відстань L ≥ 2H. Приймаємо L = 1800 мм. Висота h = 0,2 а = 0,2∙10 = 2 см. Приймаємо ψ = 20º.

11.2. Відстань від осі коліс до носків лап першого ряду

b ≥ 2atg (α + φ) + (60 ÷100) = 2∙100tg (16º+26º30′) + 91 = 2∙100∙0, 92 + 91 = 275мм.

11.3. Довжина коліна осі коліс

L = [H + H - (а +Д/2)]/сos = [600 + 100 – (100 + 700/2)]/0,41 = 610 мм

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

Відстань Н = (m + d )/2 + (15 ÷ 20) = (120 + 40)/2 + 20 = 100 мм (при m = 120 мм; d = 40 мм, див. рис. 10).

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.

11.4. Повне переміщення робочого органа по вертикалі

h = a + a + h ; (тут а = 100 мм; а = 125 ÷ 150 мм, приймаємо 150 мм;

Через це h = 100 + 150 + 250 = 500 мм.

11.5. Довжина кулака =

(800 - 600 º)/sin30º=(800 – 600 ∙0,94)/0,5=472 мм, (див. рис. 10).

12. Визначення параметрів стояків:

Величину радіуса R можна визначити за виразом

R = (H - lsinα)/cosα.

При H ≥ 2a величина H = 2·100 = 200 мм. Приймаємо H =200 мм. Величина l = H – H = 500 – 200 = 300 мм. Приймаємо кут , тоді R = (200 - 150·0,5)/0,866 = 57,7 мм.

Виліт L розраховують за формулою

L=R (1-sinα) + lcosα =57,7(! – 0,5) + 300·0,866 = 288,6 мм.

Висоту стояка H – відстань від опорної поверхні до рами – находять із умови запобігання забивання культиваторів: H=a+H Приймаємо H = 500 мм, тоді H = 500 + 100 = 600 мм.

13. Визначення зусиль в ланках механізму підйому робочих органів

Рівнодійна (кН) F = G + Q + Q .

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

Маса культиватора (кг) m = g B = 120∙7,41 = 889 кг.

Сила G = 889∙9,81∙10 = 8,72 кН.

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

= 0,5∙0,1∙0,27 ∙ctg(65º/2)∙1100∙31∙9,81 +

0,5∙0,1∙0,33∙ctg(65º/2)∙1100∙25∙9,81 = 1914 + 2306 = 4220 H = 4,22 kH.

Зусилля на відривання шару ґрунту Q = Q = 4,22 kH.

Через це рівнодійна

F = 8,72 + 4,22 + 4,22 = 17,16 kH.

Реакції на колесах причіпного культиватора

P = = 17,16(1,52 + 0,48)/1,52 =22,58 kH.

Реакція, що приходиться на одне колесо,

Р = Р = 22,58/2 = 11,29 кН.

Зусилля на серзі

Р = Fl /l = 17,16·0,48/1,52 = 5,42 kH.

Зусилля, що діє уздовж штока,

F = [(22,58 – 1,00) ∙0,55 – 22,58∙0,15∙0,25]/0,46 = 19,57 kH (при G двох коліс 1 кН).

14. Визначення параметрів гідросистеми

Діаметр гідроциліндра d = =

49,93 мм.

Стандартний силовий гідроциліндр Д = 55 мм > 49,93 мм.

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

Продуктивність насоса гідросистеми q = V/τ = 475∙10 = 190∙10 м .

Робочий тиск (МПа) Р = 4S = 4∙19,57/10 = 8,24 МПа.

Потужність на роботу насоса (кВт)

1,85 кВт.

Повний к.к.д. =0,93 = 0,83.

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	49,93 55 200 475/10 2,5 190/10 8,24 1,85

15. Продуктивність культиватора за годину роботи

W = га/год.

16. Витрати праці В чол.год/га.