2.6.2. Обґрунтування принципової схеми машини

1. Конструювання принципової схеми машини

Конструювання принципової схеми плуга розпочинають на основі отриманої при розробці функціональної схеми розстановки корпусів у горизонтальній проекції.

Далі відображають передплужники. Відстань L_п між носками лемешів основного корпуса і передплужників приймається з умови вільного проходу скиби між ними без забивання (рис. 9). Ця відстань L_п повинна бути в межах 300-350 мм. Польовий обріз передплужника розміщується відносно польового обрізу корпуса на відстані с₁=5-10 мм в бік поля.

Далі переходять до побудови вертикальної проекції схеми. Для цього спочатку проводять горизонтальну лінію, що умовно відображає дно борозни. Далі, переносячи за правилами проекційного креслення характерні точки, будують вертикальні проекції корпусів та передплужників. Глибина встановлення передплужника а₁=10-12 см. Стовба корпусу на вертикальній проекції показується лінією, яка з’єднується з лінією рами під прямим кутом.

Висота Н рами плуга над площиною, в якій містяться нижні точки корпусів, більша висоти лемеша і полиці з врахуванням забезпечення вільного підйому і проходу скиби під рамою при проведенні першої борозни (рис. 8):

. (6)

За ГОСТ 66-71 значення Н прийнято для плугів з шириною захвату корпусів 30 і 35 см рівним 54 см, та з шириною захвату 40 см Н=64 см.

2. Розробка рамних та допоміжних елементів конструкції

На основі отриманих даних розробляються схематично рамні і допоміжні елементи конструкції (механізми регулювання і керування, запобіжники, пристрої для агрегатування).

Рис. 9. Принципова схема начіпного плуга: 1 - рама; 2 - корпус; 3 - передплужник; 4 - дисковий ніж; 5 - опорне (польове) колесо; 6 – навіска

Рама сучасних плугів складається, як правило, з головного і тягового брусів. До тягового бруса кріпляться елементи навіски плуга. До головного бруса кріпляться гряділі, на яких встановлюються основний корпус, передплужник, ніж. Гряділі у горизонтальній проекції принципової схеми показують прямими, що проходять паралельно до польових обрізів корпусів на відстані ~ 0…25 мм вправо (рис. 9).

Ідеальними умовами роботи орного агрегату у складі трактора та плуга є випадок, коли поздовжня лінія тяги знаходиться у площині симетрії трактора, тобто виконується умова

, (7)

де - відстань від стінки борозни до осі симетрії трактора (рис. 10, а);

- відстань від стінки борозни до лінії тяги плуга.

Рис. 10. Схема агрегатування плуга із трактором при веденні коліс (гусениць) по поверхні незораного поля (а) та у відкритій борозні (б)

При цьому

. (8)

, (9)

де - ширина колії трактора;

- ширина гусениці чи шини трактора;

- відстань від стінки борозни до краю гусениці чи колеса (для плугів традиційної схеми приймають )

При агрегатуванні плугів із тракторами класу ≤ 1,4, а інколи й більш енергонасичених тракторів, доводиться вести праве колесо трактора у відкритій борозні (рис.10, б) (з перекосом трактора у поперечно-вертикальній площині). У такому випадку

. (10)

Наведеними міркуваннями користуються при виборі місця розташування механізму навіски. У випадку коли оптимального співвідношення (7) досягти не вдається то здійснюють перестановку коліс трактора, причепу плуга або навіски трактора. Але у будь-якому випадку точка розташування центрального шарніра навіски чи приче-пу повинна унеможливлювати рух колеса трактора по зораному полю.

У начіпних (рис.9) і напівначіпних (рис. 11) плугів спереду зображується навіска, тобто пристрій для навішування на трактор, а у причіпних (рис. 12) – причіп. Навіска характеризується параметрами а_н і b, які відповідають параметрам навісної системи трактора і перебувають у межах а_н=850-920 мм, b=800-1000 мм.

Дисковий ніж розміщується так, щоб його вісь обертання знаходилась на одній вертикальній лінії з носком лемеша передплужника. Площина диска виноситься в сторону поля на відстань с₂=15-30 мм від польового обрізу корпуса. Глибина різання ґрунту встановлюється на 20-30 мм більша, ніж у передплужника.

Вісь опорного (польового) колеса начіпного плуга встановлюється на такій відстані від носка лемеша переднього корпуса, яка складає 1/3 відстані між носками лемешів переднього і заднього корпусів в поздовжній площині. З врахуванням цього встановлюється відстань l_k від верхньої точки навіски плуга до поперечної площини, в якій знаходиться вісь колеса.

Для напівначіпних плугів необхідно мати на увазі, що вони обладнуються, як правило, двома колесами: опорним польовим (як у навісного) і заднім. Заднє колесо може бути як польовим так і борозенним. При цьому діаметр опорних польових коліс приймають у межах 450-500 мм.

Причіпні плуги обладнуються трьома колесами: польовим, борозенним і заднім. У причіпних плугів діаметр переднього борозенного колеса приймають 650-800 мм. При цьому однією із тенденцій розвитку напівначіпних та причіпних плугів є встановлення додаткових транспортних коліс із діаметром у межах 600-800 мм. За такої конструктивної схеми регулювальні колеса забезпечують лише задану глибину обробітку.

Для визначення положення борозенного колеса розмір визначають за формулою

,

де - ширина обода колеса, мм;

- необхідний проміжок.

Радіус  коліна у мм осі транспортних коліс для причіпних і напівначіпних плугів визначається із умови переводу плуга з робочого положення в транспортне за формулою:

, (11)

де – дорожній просвіт,мм;

с – висота підшипника півосі над рамою, мм;

D – діаметр колеса, мм;

- кут відхилення коліна колеса від вертикалі у транспортному положенні, .

При виборі радіуса коліна керуються робочим зусиллям встановлених гідроциліндрів та вагою плуга.

Положення осей транспортних коліс визначається розташуванням центра ваги плуга. Борозенне колесо встановлюється поблизу прямої, яка походить через носки корпусів (рис.12). Положення опорних коліс зображується з урахуванням глибини колії, яка утворюється при їх русі.

2.6.2.3. Складання технічної характеристики машини

В цьому пункті наводиться технічна характеристика спроектованої машини. Наприклад, для машини чотирьохкорпусної технічна характеристика буде наступною:

Тип плуга начіпний, чотирьохкорпусний

Ширина захвату, м 1,40

Глибина оранки, см до 30

Робоча швидкість, км/год до 8

Клас тяги трактора, кН 20

Маса, кг 630.