6.4. Побудова компоновочних і кінематичних схем культиваторів

Побудова схеми причіпного культиватора. Побудову починають з установлення відстані L від носків лап передніх робочих органів до точки приєднання культиватора до трактора і висоти H від точки причепа до лез робочих органів (рис. 10). Від цих параметрів, а також від величини і напрямку дії рівнодійної сил опору Р залежать стійкість ходу та заглиблення робочих органів.

Рис. 10. Схема причіпного культиватора

Величини L і H слід підібрати так, щоб при мінімальному значенні кута ψ нахилу вектора сили Р до горизонту створювався позитивний (мінімальний) момент відносно точки причепа

M =Pl>0, (14)

де l – плече сили Р відносно точки причепа О.

Кут ψ нахилу рівнодійної сили для стрілчастих лап культиваторів –плоскорізів приймають рівним 15 – 25°, а для робочих органів розпушувачів, глибокорозпушувачів – плоскорізів – 10 – 20°. Для переднього і заднього рядів робочих органів величину кутів ψ можна приймати однаковою.

Відстань h від точки перетину рівнодійної з передньою частиною стрілчастої або плоскорізальної лапи до леза складає 0,2 а, а для робочих органів розпушувачів і глибокорозпушувачів – плоскорізів – 0,4 а. Тут а – глибина обробітку.

Для одержання позитивного моменту М доцільно, щоб значення L було найбільшим, а Н – найменшим. Рекомендується приймати Н = 500 – 650 мм, а L ≥ 2H.

Після визначення основних параметрів, які забезпечують стійкість ходу і заглиблюваність робочих органів, будують кінематичну схему підйомного механізму, призначеного для переведення культиватора із робочого положення і назад.

Колеса відносно лап розташовують так, щоб в робочому положенні вони переміщувались поза зони деформації ґрунту і був забезпечений вільний прохід розпушеного ґрунту. Це можливо при виконанні умови

b≥2atg(α+ φ) + (60÷100), (15)

де b – відстань від осі коліс до носків лап передніх робочих органів;

α – кут кришення, град.;

φ – кут зовнішнього тертя об матеріал робочого органу, град.;

60÷100 – величина, яка враховує втискування колеса в ґрунт, мм.

Для кращого копіювання поверхні поля культиватором за шириною захвату колеса в горизонтальній площині розташовують на відстані 50 – 100 мм від крайніх робочих органів і встановлюють так, щоб робочі органи розпушували їх слід. Стійкість ходу агрегату поліпшується при русі його коліс за слідом ходової частини трактора.

Довжина коліна осі коліс

L =[H+H – (a + D/2)]/cosβ , (16)

де H – відстань між осями рами і підшипника, мм;

а – глибина обробітку, мм;

D – діаметр колеса мм;

β – кут між віссю колеса в робочому положенні і вертикаллю, град.;

β ≤ 85°.

Відстань Н

Н =[(m+d )/2]+ (15÷20), (17)

де m – висота профілю рами, мм;

d – діаметр осі коліна колеса, мм.

Після визначення довжини коліна осі необхідно перевірити величину кута β між віссю і вертикаллю в транспортному положенні

=β + arccos[(H–h )/ ] – arccos(H/ ), (18)

де h – повне переміщення робочого органа по вертикалі, мм.

Переміщення

h = a+ a +h , (19)

де а – запас ходу на копіювання рельєфу, а = (125÷150) мм;

h – транспортний просвіт, h ≥ 200 мм.

Кут β повинен бути більшим 22°. Якщо додержується кут β < 22°, то необхідно змінити положення підшипників на рамі.

Схему гідроприводу будують за параметрами виносних гідроциліндрів тракторів. Їх визначають за максимальною силою, що здійснюється гідроциліндром.

Довжина кулака

l =(n - l cosω)/sinδ, (20)

де n – відстань від точки кріплення циліндра до вала підйому, мм;

l – довжина циліндра при всунутому штокові, мм;

ω – кут між віссю циліндра і горизонталлю, град.;

δ – кут між кулаком і вертикаллю, град.