Курсовая работа: Розробка конструкції плужного робочого органу і схеми плуга

Після побудови розгорток кривих однойменні точки з’єднуються прямими, які продовжуються вправо і вліво відносно розгорток кривих. Ці прямі будуть горизонталями.

На проведених горизонталях відмічаються крайні точки контуру поверхні, які переносяться з горизонтальної проекції креслення. Ці точки з’єднуються плавними лініями, які є контуром розгортки (заготовки).

Відповідно до викладених вище вказівок будується робоча поверхня плужного робочого органу на аркуші формату А1.

3. Обґрунтування побудови схем машини

3.1.1 Обґрунтування функціональної схеми машини

Розрахунок кількості робочих органів.

На основі властивостей матеріалу який обробляється, і тягового зусилля трактора, з урахуванням можливих витрат енергії проводиться розрахунок кількості робочих органів. При проектуванні плуга кількість n корпусів може бути визначена із залежності:

Rплɳ=nkab

Де Rпл – тяговий опір плуга, U;

ɳ - ККД плуга (0,6...0,8); k – питомий опір ґрунту, Па;

 a і b – товщина і ширина шару (скиби), м.

Тягове зусилля при його рівномірному русі дорівнює тяговому зусиллю трактора. За тягове зусилля трактора приймається клас тяги Pm.

Отже, Pm=Rпл=50 кU; ɳ=0,8; k=70кПа; a=0,29 м; b=0,41м

n= 50000·0,8_____ =4,81;

70000·0,29·0,41

Заокруглюючи цифру в сторону збільшення. n= 5.

3.1.2 Розрахунок ступеня завантаження

двигуна енергетичного засобу.

Для оптимізації режимів роботи ґрунтообробного агрегату використовують математичні моделі, які описують його функціонування. Наприклад, такою моделлю для оцінки витрати енергії при оранці буде раціональна формула академіка Горячкіна

Rпл =f·G+k·a·b·n+ℰ·a·b·n·v²

Де f-коефіцієнт опору просуванню плуга у відкритій борозні;

 G-вага плуга, U;

ℰ- коефіцієнт швидкісного опору, U·с²/м³;

 v-швидкість руху плуга, м/с.

Значення f, G, ℰ беруться з літературних джерел для машин аналогів, а швидкість оранки v рекомендується брати для розрахунку 7 км/год. Використовуючи цю залежність, визначається ступінь завантаження двигуна трактора V. Цей показник за умови що тягове зусилля трактора дорівнює класу тяги трактора Pm, знаходяться за формулою:

V= fG+kabn+ℰabnv²

                   Pm

F=0,5; n=5; G=7500 Н; ℰ=2·10³ Нс²/м³; v=1,9 м/с; k=70000 Па;

V=7 км/год (1,94 м/с)±20%;

Vmax=7 км/год=1,94 м/с;

Vmin=1,56...2,32 м/с.

V=0,5•7500+70000•0,29•0,41•5+2000•0,29•0,41•5•1,94² =0,89

50000

Якщо V>1, то двигун перевантажений, якщо V значно менше-то недовантажений. В моєму випадку V=0,89 це свідчить, що двигун не перевантажений. Розрахунок ступеня завантаження двигуна проводиться за формулою (3) на ПЕОМ для випадків коли коефіцієнт k змінюється на ±20%.

3.1.3 Побудова функціональної схеми машини

З урахуванням одержаних вище результатів розрахунків розробляється декілька варіантів конструкції машини, проводиться їх аналіз і вибирається кращий. Функціональна схема кращого варіанту машини показується на листі №3 графічної частини.

Робочий орган на рамі плуга розташовують таким чином, щоб усунути втрати енергії на тертя по стінці борозни робочих органів, розташованих позаду. Для цього носки лемешів встановлені під кутом j0=36º до напрямку руху і повинні лежати на перетині поздовжніх ліній і лінії, яка відхилена від леза лемеша на кут тертя ґрунту по сталі φ.

Поздовжні лінії умовно відображають гряділі рами, які розташовані одна відносно одної на віддалі ширини захвату b корпусу із деяким перекриттям △b = 50 мм, прийнятим при побудові робочої поверхні.

Мінімальну віддаль між носками корпусів за довжиною плуга визначають за умови, щоб розташований спереду корпус не перешкоджав сколюванню та відвалюванню пласта заднім корпусом. Цю величину можна розрахувати за формулою:

l0 =bcos φ __________ = 0,41· cos30________   = 79,81см

2· sinj0· cos(φ+j0)         2· sin36· cos(30+36)

Де l0 – довжина польової дошки, що вимірюється від носка лемеша, м;

 ψ– кут сколювання, ψ=25º;

 φ - 30º.

Розраховану за формулою (5) віддаль слід рахувати мінімальною. Реальну віддаль приймають з урахуванням умови на забивання плуга рослинними рештками: для b=40 см, l=800мм

   l = l0+a· tg(0+ψ) - b· ctg j0

            sinj0

l = 79,81+0,29· tg(22+25)  - 0,41· ctg 36 = 86,32 см

                       sin 36

Приймаємо l=900мм.

3.2 Обґрунтування принципової схеми машини

3.2.1 Конструювання принципової схеми машини

Розпочинають конструювання принципової схеми плуга на основі отриманої при розробці функціональної схеми розстановки корпусів у горизонтальній проекції.

Далі відображають передплужники. Відстань ln між носками лемешів основного корпуса і передплужників приймається з умови вільного проходу скиби між ними без забивання (ln=320мм). Польовий обріз передплужника розміщується відносно польового обрізу корпуса на відстані С1=10мм в бік поля.

Далі переходять до побудови вертикальної проекції схеми. Для цього спочатку проводять горизонтальну лінію. Далі, переносячи за правилами проекційного креслення, будують вертикальні проекції корпусів та передплужників. Глибина передплужника a1=12см. Стовпа корпуса на вертикальній проекції показується лінією, яка з’єднується з лінією рами під прямим кутом.

Висота рами плуга над палицею, в якій містяться нижні точки корпусів, більша висоти лемеша і полиці з врахуванням забезпечення вільного підйому і проходу скиби під рамою при проведенні борозни.

Н≈ b+2/3 a

Н=0,41+2/3· 0,29=0,60м

За ГОСТ 66-71 значення Н прийнято для плугів з шириною 40 см – Н=64см .

3.2.2 Розробка рамних та допоміжних елементів конструкції

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 встановлюється основний корпус, передплужник, ніж. Гряділі у горизонтальній проекції принципової схеми показують прямими, що проходять паралельно до польових обрізів на відстані 15 мм вправо.

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

lт ≤ lп

де lт – відстань від стійки борозни до осі симетрії трактора;

 lп – відстань від стійки борозни до лінії тяги плуга.

У напівначіпного плуга, спереду плуга зображується навіска, тобто пристрій для навішування на трактор. Навіска характеризується параметрами навісної системи трактора:

an = 850 мм; b = 800 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 = 25 мм від польового обрізу корпуса. Глибина різання встановлюється на 30 мм більша ніж у передплужника.

Напівначіпні плуги обладнуються двома колесами: опорним польовим і заднім. Заднє колесо може бути, як польовим, так і борозенним. При цьому діаметр опорних польових коліс приймають 450мм.

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

ρ = Н+У+с - 0,5· D

                  cosβ

де У – дорожній просвіт, У=250мм;

с – висота підшипника півосі над рамою, с = 80 мм;

D – діаметр колеса, мм;

β – кут відхилення коліна колеса від вертикалі у транспортному положенні, β = 35º.

ρ = 640+250+80 – 0,5· 700  = 598 мм

                  cos 35º

приймається ρ = 600 мм.

3.2.3 Складання технічної характеристики машини

Тип плуга – напівначіпний, п’ятикорпусний;

Ширина захвату – 1,75 м;

Глибина оранки – до 30 см;

Робоча швидкість – до 7 км/год;

Клас тяги трактора – 50 к;

Маса – 1450 кг.

4. Конструювання збірних одиниць і деталей робочого органу та проектованого вузла

Виконуються розрахунки для обґрунтування розмірів збірних одиниць і деталей, необхідних для розробки технічної документації.

До цього розділу входять:

•Обґрунтування форми, вибору матеріалу і методу виготовлення деталей;

•Розрахунки на міцність;

•Обґрунтування розмірів з урахуванням можливих методів ремонту;

•Обґрунтування допусків і технічних вимог для виготовлення деталей;

•Оцінка технологічності виготовлення розроблюваних деталей;

•Обґрунтування структури збірних одиниць, виходячи з технологічного процесу збирання, регулювання, ремонту і технічного обслуговування;

•Обґрунтування видів регулювань;

•Обґрунтування вибору мастильних матеріалів.

Розрахунки і обґрунтування приводяться для плужного корпусу та збірної одиниці, яка включена до завдання на проектування.

4.1 Обґрунтування форми, вибору матеріалу і методу виготовлення деталей

Форма полиці та лемеша отримані в результаті проектування. Форма стовби вибирається з урахуванням форми деталей, які уже використовуються, та сучасних тенденцій розвитку техніки даного класу. Полиця виготовляється із сталі Ст 2, леміш – лемішної сталі 55Л, стовба – з чавуну В445-50, а польова дошка – із сталі Ст 2. полиця та леміш виготовляються штамповкою, стовпа – відливанням. Польова дошка – із сталевої штаби з наступною термічною обробкою.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7