Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сельскохозяйственные машины. В 2 частях. Ч. 1. Почвообрабатывающие и посевные машины. Практикум для бакалавров
.pdf
В.Н. Ожерельев, Г.В. Орехова
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ
МАШИНЫ
В ДВУХ ЧАСТЯХ
Часть 1.
ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЕ
И ПОСЕВНЫЕ МАШИНЫ
Практикум для бакалавров
Москва
Ай Пи Ар Медиа
2022
УДК 631.3.07
ББК 40.72
О-45
Авторы:
Ожерельев В.Н. — д-р с.-х. наук, проф. кафедры технических систем
в агробизнесе, природообустройстве и дорожном строительстве
Брянского государственного аграрного университета;
Орехова Г.В. — канд. с.-х. наук, доц. кафедры технических систем
в агробизнесе, природообустройстве и дорожном строительстве
Брянского государственного аграрного университета
Рецензент:
Оробинский В.И. — д-р с.-х. наук, проф., декан агроинженерного факультета,
зав. кафедрой сельскохозяйственных машин, тракторов и автомобилей
Воронежского государственного аграрного университета им. Петра I
Ожерельев, Виктор Николаевич.
О-45 Сельскохозяйственные машины. В 2 частях. Ч. 1. Почвообрабатываю-
щие и посевные машины : практикум для бакалавров / В.Н. Ожерельев,
Г.В. Орехова. — Москва : Ай Пи Ар Медиа, 2022. — 92 с. — Текст : электронный.
ISBN 978-5-4497-1715-3 (ч. 1)
ISBN 978-5-4497-1723-8
В первой части практикума приведены расчетные работы по почвообрабатываю-
щим и посевным машинам. Издание включает расчетные задания по основным почвообрабатывающим машинам, в том числе рабочей поверхности плуга, вибробороны, зернотуковой сеялки, схемы зубовой бороны, культиватора. Методика расчетов четко структурирована и содержит подробную пошаговую инструкцию выполнения каждого задания, что существенно облегчает их решение и улучшает усвояемость материала.
Подготовлено в соответствии с требованиями Федерального государственного об-
разовательного стандарта высшего образования.
Практикум рассчитан на студентов сельскохозяйственных вузов очного и заочного
обучения по направлениям бакалавриата 35.03.06 «Агроинженерия», 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», изучающих такие
дисциплины, как «Сельскохозяйственные машины», «Теоретические основы механизации технологических процессов в растениеводстве», «Механизация и автоматизация
технологических процессов растениеводства и животноводства».
Учебное электронное издание
ISBN 978-5-4497-1715-3 (ч. 1) © Ожерельев В.Н., Орехова Г.В., 2022
ISBN 978-5-4497-1723-8 © ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа», 2022
Учебное издание
Ожерельев Виктор Николаевич
Орехова Галина Владимировна
Редактор А.В. Неверова
Технический редактор, компьютерная верстка А.Д. Шиганова
Корректор Е.В. Савенкова
Обложка Я.А. Кирсанов, С.С. Сизиумова
Подписано к использованию 26.05.2022. Объем данных 9 Мб.
ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа»
8 800 555 22 35 (бесплатный звонок по России)
E-mail: sale@iprmedia.ru
4
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 5
1. ПОСТРОЕНИЕ ЛОБОВОГО КОНТУРА РАБОЧЕЙ
ПОВЕРХНОСТИ КОРПУСА ПЛУГА ...................................................................... 7
2. РАВНОВЕСИЕ НАВЕСНОГО ПЛУГА
В ПРОДОЛЬНО-ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ .............................................. 14
3. РАВНОВЕСИЕ НАВЕСНОГО ПЛУГА
В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ .................................................................. 23
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗВЕНА ЗУБОВОЙ БОРОНЫ ........................................ 30
5. РАСЧЕТ ВИБРОБОРОНЫ ................................................................................... 37
6. УСТАНОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ДИСКОВОГО ОРУДИЯ
И ИХ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ................................. 43
7. ПОСТРОЕНИЕ СХЕМЫ ПАРОВОГО КУЛЬТИВАТОРА .............................. 50
8. РАСЧЕТ КОНСТРУКТИВНЫХ
И ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЯ (ЧИЗЕЛЯ) ........................................ 58
9. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПОЧВОФРЕЗЫ ................... 68
10. ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КАТКОВ И КОЛЕС .......................... 77
11. РАСЧЕТ ЗЕРНОТУКОВОЙ СЕЯЛКИ .............................................................. 84
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ................................................ 91
5
ВВЕДЕНИЕ
Интенсификация сельского хозяйства способствует изменению подхода
к методике подготовки инженерных кадров. Наличие на рынке десятков марок
машин разных фирм исключает возможность подробного изучения всего их
многообразия в вузах. Выходом в этой ситуации является усиление теоретического компонента инженерной подготовки, который позволяет, базируясь на
общих принципах работы, более успешно осваивать новые машины и технологические процессы. В связи с этим возрастает актуальность и значимость расчетной части курса «Сельскохозяйственные машины».
Основная цель расчетной части курса «Сельскохозяйственные машины»
заключается в углублении знаний обучаемыми как по конструкции машин, так
и по характеру взаимодействия их рабочих органов с почвой и другими объектами технологического воздействия. Предлагаемые к выполнению расчетнографические задания при вдумчивом подходе к процессу изучения должны оказать обучающимся заметную помощь в закреплении знаний, полученных при
изучении теории на лекциях и устройства машин на лабораторных занятиях.
Одним из следствий выполнения обучающимися предлагаемых заданий должно
стать более глубокое понимание назначения и характера большинства технологических регулировок сельскохозяйственных машин.
Практикум включает расчетно-графические работы по большинству
тем, предусмотренных учебной программой. При этом включены как традиционно выполняющиеся в большинстве сельскохозяйственных вузов задания,
так и эксклюзивные разработки авторов, успешно прошедшие многолетнюю
апробацию в Инженерно-технологическом институте Брянского государственного аграрного университета.
Структура расчетного задания включает цель его выполнения, теоретиче-
скую и практическую части. К каждой теме прилагаются контрольные вопросы,
призванные оценить степень усвоения материала обучающимися. В теоретической части кратко изложены основные подходы к рассматриваемой проблеме,
предлагаются необходимые расчетные формулы. Затем формулируются конкретные задачи, которые необходимо решить. Они включают как расчеты по
предлагаемым формулам параметров технологических процессов и конструктивных параметров рабочих органов и машин, так и иллюстрирующие их графические построения. Последние обеспечивают наглядность и гарантируют
наиболее прочное запоминание изучаемого материала. Графические задания
могут быть выполнены как вручную (на листах координатной бумаги), так
и в графических программах (типа «Компас-3D») на персональном компьютере.
6
Во всех заданиях приведены максимально подробные инструкции по вы-
полнению их практической части. Это особенно важно для студентов заочной
формы обучения и при его дистанционном варианте, когда получить своевременную консультацию преподавателя в момент непосредственного возникновения проблемы может быть не всегда возможно.
При выполнении работ следует обратить внимание на то, что в абсолютном большинстве случаев расчеты производятся в системе СИ. В исключительных случаях, когда используются расчетные формулы, полученные эмпирически в период, предшествующий введению системы СИ, ряд коэффициентов
и результатов могут иметь размерности, отличные от системы СИ. Эти случаи
оговорены в методике расчета и построения и на них обращается особое внимание обучающихся.
Выполнение расчетно-графических работ должно способствовать развитию у обучающихся навыков теоретического анализа конструкций, обоснования основных регулировок и их параметров, а также проведения самостоятельных научных исследований.
В первой части практикума приведены расчетные работы по почвообрабатывающим и посевным машинам.
7
1. ПОСТРОЕНИЕ ЛОБОВОГО КОНТУРА
РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КОРПУСА ПЛУГА
Цели работы:
1) изучить процесс оборота пласта почвы лемешно-отвальной поверхно-
стью корпуса плуга общего назначения;
2) понять и освоить принципиальные моменты, на которых базируется
процесс формирования лобового контура корпуса плуга.
Теоретическая часть
Суть технологического процесса. Лемешно-отвальная поверхность кор-
пуса плуга одновременно реализует три разнородных технологических процесса, являющихся составными элементами вспашки:
1) отделяет от почвенного монолита пласт прямоугольного сечения шириной b (ширина захвата корпуса) и высотой a (глубина вспашки), подрезая его
снизу лезвием лемеха и отрезая сбоку полевым обрезом (рис. 1);
2) перемещает пласт по криволинейной поверхности, любая элементарная
площадка которой является трехгранным клином, осуществляя таким образом
крошение монолита и его разрыхление;
3) оборачивает разрыхленный пласт без отрыва одной из точек его поперечного сечения от дна борозды, укладывая стороной, находившейся на дневной поверхности, на наклонную поверхность ранее уложенного пласта.
Методика построения. Методика основывается на способе построения,
предложенном профессором Н.В. Щучкиным для отечественных плугов с корпусами культурного и полувинтового типа [10].
Отделению от почвенного монолита подвергается пласт ABCD с попереч-
ным сечением a × b (рис. 1 а). Условно считаем, что в дальнейшем его поперечное сечение остается неизменным по ширине, но при этом происходит утолщение пласта на величину 25 мм в результате его разрыхления под воздействием
криволинейной поверхности отвала (результатом этого является поперечное сечение АBʹCʹD на рис. 1 а).
Лобовой контур рабочей поверхности должен быть построен так, чтобы
он был вписан в поперечный профиль борозды, открытой предыдущим корпусом. Для получения указанного профиля необходимо его построить, выполнив
оборот поперечного сечения исходного пласта ABCD (рис. 1 б).
8
Рис. 1. Построение лобового контура рабочей поверхности корпуса плуга:
а — поперечное сечение пласта почвы; б — фазы оборота пласта почвы;
в — размещение лобового контура корпуса плуга в открытой борозде углом А
Cʹ
Bʹ
D A D
A B C
a+25
мм
a
b
b
a
D
1
ʹ
a
C
ʹ
B
1
ʹ
D
ʹ
A
ʹ
B
ʹ
a
C
N
M
a+25
мм
H
max
Z
b
A
1
A
O
1
Q P F
E
D
Δb
b H ΔC
в
G
25 мм
25 мм
b
O
C
1
ʹʹ
D
1
ʹʹ
B
1
ʹʹ
A
1
ʹʹ
A1
ʹ
C1
ʹ
D1
ʹ
B1
ʹ
C
ʹ
D
ʹ
Aʹ
b
a
b
a
Dʹ
Cʹ
Bʹ
B
C
D
A
б
9
Практическая часть
Исходные данные. Обучающийся выбирает вариант из табл. 1 согласно
его позиции в списке группы в алфавитном порядке.
Таблица 1
Исходные данные для построения лобового контура
рабочей поверхности корпуса плуга
№
варианта
Ширина
захвата b, м
Глубина
вспашки а, м
Δb, мм
Δ, мм
ΔH, мм
Zb, мм
1
0,3
0,20
20
10 4 55 2 0,32
0,22
22
12 8 65 3 0,34
0,24
24
14
12
75 4 0,36
0,25
26
16
16
60 5 0,38
0,28
28
18
20
70 6 0,4
0,28
30
20 4 55 7 0,3
0,20
32
10 8 65 8 0,32
0,21
34
12
12
75 9 0,34
0,23
36
14
16
60
10
0,36
0,24
38
16
20
70
11
0,38
0,25
40
18 4 55
12
0,4
0,27
20
20 8 65
13
0,31
0,21
22
10
12
75
14
0,33
0,23
24
12
16
60
15
0,35
0,24
26
14
20
70
16
0,37
0,25
28
16 4 55
17
0,39
0,27
30
18 8 65
18
0,41
0,29
32
20
12
75
19
0,31
0,20
34
10
16
60
20
0,33
0,22
36
12
20
70
21
0,35
0,24
38
14 4 55
22
0,37
0,25
40
16 8 65
23
0,39
0,27
24
18
12
75
24
0,41
0,28
26
20
16
60
25
0,35
0,23
28
15
20
70
26
0,42
0,28
30
17
15
75
27
0,35
0,23
25
20
18
60
28
0,36
0,22
25
20
20
67
29
0,37
0,23
30
16
16
66
30
0,4
0,27
30
15
15
70
10
Порядок выполнения работы
Последовательность построения лобового контура корпуса плуга:
1. Оставляя размеры поперечного сечения пласта неизменными (a × b),
повернуть его против часовой стрелки на угол 90° с опорой на дно борозды углом А. В результате поперечное сечение пласта принимает положение ABʹCʹDʹ,
опираясь на дно борозды меньшей стороной ABʹ длиной a.
2. Также оставляя размеры поперечного сечения пласта неизменными, продолжить его вращение против часовой стрелки, но с опорой на дно борозды углом Bʹ. Поворот продолжить до момента касания углом Cʹ поверхности невзрыхленного поля (горизонтальная штрихпунктирная линия, являющаяся продолжением верхней стороны BC исходного поперечного сечения ABCD пласта). В результате поперечное сечение пласта принимает наклонное положение AʹBʹCʹDʹ.
3. Построить окончательное положение поперечного сечения пласта
с учетом его разрыхления, т.е. с увеличением толщины на 25 мм. Поперечное
сечение A1ʹB1ʹC1ʹD1ʹ взрыхленного пласта (толщиной a + 25 мм) опирается на
дно борозды углом B1ʹ, сдвинутым влево от точки Bʹ на 25 мм (принятую величину утолщения пласта вследствие его разрыхления), а угол C1ʹ касается поверхности взрыхленного поля, обозначенной на рис. 1 б штрихпунктирной линией с двумя точками. Точку C1ʹ получить путем выполнения засечки циркулем
раствором b из точки B1ʹ на штрихпунктирную прямую с двумя точками, обозначающую условную поверхность взрыхленного поля.
4. Базируясь на опорной поверхности пласта (отрезок B1ʹC1ʹ), построить
прямоугольник A1ʹB1ʹC1ʹD1ʹ его поперечного сечения с размерами b × (a + 25).
5. Аналогичным образом построить поперечное сечение A1ʹʹB1ʹʹC1ʹʹD1ʹʹ
пласта также размером b × (a + 25), ранее уложенного корпусом, размещенным
на раме плуга впереди или отваленного последним корпусом плуга при предыдущем проходе агрегата, сдвинув его опорный угол B1ʹʹ на расстояние b влево
от точки B1ʹ.
6. Найти центр тяжести поперечного сечения A1ʹʹB1ʹʹC1ʹʹD1ʹʹ пласта (точку O) на пересечении его диагоналей (A1ʹʹC1ʹʹ и B1ʹʹD1ʹʹ). Убедиться в том, что
уложенный пласт принял устойчивое положение, поскольку вектор силы тяжести G пересекает опорную поверхность B1ʹʹC1ʹʹ. Построить указанный вектор
и сделать (письменно) вывод об устойчивости положения уложенного пласта.
7. Для формирования лобового контура рабочей поверхности корпуса
плуга воспроизвести на отдельном рисунке поперечный профиль открытой бо-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]