Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Задание 5. Проектирование зубовой бороны и соединительных звеньев для ее агрегатирования.
Машины и оборудование для обработки почвы Цель работы. Определить необходимое количество зубьев и построить схему размещения их на раме бороны. Содержание работы. Для заданного типа бороны определить форму рамы и конструктивные размеры бороны с учетом средств агрегатирования выбрать соединительные звенья. Исходные данные (табл. 5 Приложения): a – расстояние между следами зубьев (междуследие), мм; M – число поперечных рядов зубьев; l и l1 – расстояние между рядами зубьев, мм; K1 – число ходов основного винта; N – число зубьев в ряду; h – длина зуба, мм. Таблица 5 – Исходные данные к заданию 5
Примечание: 1) Для вариантов №№5, 9, 14, 17, 20, 25 – бороны составлены из прямых продольных планок (рис. 11б); 2) Длина зуба выбирается в зависимости от типа бороны: легкие – hз = 100…140 мм; hз = 150…200 мм; hз = 220…300 мм. Рисунок 11 Задание 6. Расчет параметров почвенной фрезы и анализ ее рабочего процесса[1]. Цель работы. Определить технологические и энергетические показатели работы фрезы. Содержание работы. Для заданных: глубины обработки почвы, поступательной скорости агрегата и с учетом агротехнических требований на равномерность обработки почвы по глубине и технологических свойств почвы определить: толщину стружки, отрезаемой ножом; рассчитать и оптимизировать режим работы фрезы; определить мощность, затрачиваемую на работу фрезы. Исходные данные (табл. 6 Приложения): a – глубину обработки, см; Vм – скорость перемещения машины, м/с; n – частота вращения барабана фрезы, мин-1; z – число ножей следующих друг за другом; k – коэффициент, учитывающий скалывание почвенной стружки; B – ширина захвата, м; mс – число секций; zn – число ножей в секции; G – вес фрезы, Н; λ – показатель кинематического режима работы фрезы. Порядок выполнения задания: 1. Выбрать радиус фрезерного барабана. 2. Построить траектории абсолютного движения лезвий 2-х ножей, следующих друг за другом. 3. Рассчитать и оптимизировать режим работы фрезы. 4. Произвести анализ работы фрезы на разных режимах. 5. Определить мощность, необходимую для работы фрезы. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И УКАЗАНИЯ Выбор радиуса фрезерного барабана Радиус барабана R выбирают из условия оптимального использования размеров фрезы, чтобы в момент входа ножей в почву горизонтальная составляющая абсолютной скорости ножа Vx была равна нулю, ступицы барабана и другие детали перемещались над поверхностью поля с минимальным просветом, равным 50…60 мм. Это достигается при показателе использования размеров фрезы . Здесь . Основные технологические и кинематические показатели Основными показателями качества работы фрезы являются: степень крошения и равномерность обработки почвы по глубине. Степень крошения почвы определяется подачей на нож и толщиной стружки. Подача на нож XZ – перемещение машины за время поворота барабана на угол, равный центральному углу между ножами, . ; м. Здесь – шаг фрезы – перемещение машины за время одного оборота барабана. , м; , где - угловая скорость вращения барабана, 1/с. Практически установлено, что требуемое крошение почвы обеспечивается при подачах на нож: см для задернелых почв и см для старопахотных почв. Качественные показатели работы фрезы зависят от ее показателя кинематического режима работы λ. С учетом λ, , м. . При обработке старопахотных почв рекомендуется , а задернелых . Толщина стружки определяется конкретными условиями. В процессе работы ножи каждой секции, вращающиеся в продольно-вертикальной плоскости, последовательно входят в почву и отрезают почвенную стружку определенной (переменной) толщины (рис. 12). В процессе отрезания стружки ножом фрезы ее толщина непрерывно уменьшается от максимального значения до нуля. Наибольшую толщину стружка имеет на уровне входа ножа в почву. Приближенно . Из рис. 12 видно, что , . Приняв , будем иметь , тогда . Подставив в выражение вместо его значение, получим . О равномерности глубины обработки судят по высоте гребешков hг, образуемых на дне борозды. По агротребованиям высота гребешков должна быть . С учетом коэффициента скалывания почвенной стружки K теоретическая высота гребешков . Показатели зависят от: поступательной скорости машины; частоты вращения барабана; количества ножей, работающих друг за другом; типа и состояния почвы. Частоту вращения барабана n и передаточное отношение редуктора фрезы определяют по выражениям: , мин-1; , где – частота вращения вала отбора мощности трактора, мин-1. Построение траектории абсолютного движения ножей Абсолютное движение любой точки ножа складывается из относительного движения со скоростью и переносного движения со скоростью . В результате сложения этих движений лезвие ножа описывает циклоиду, форма которой зависит от показателя λ. При λ>1 – удлиненная циклоида (трохоида). В параметрической форме уравнения абсолютного движения лезвия ножа фрезы представляют следующий вид:
где – угол поворота барабана. Построить траекторию абсолютного движения лезвия ножей фрезы можно по текущим координатам x и y, или же использую графические приемы. В первом случае, задаваясь значениями t в пределах времени одного оборота барабана, определяются по программе (4 приложения) для ЭВМ ЕС-1030/33, СМ-4 координаты x и y лезвия ножей и по полученным точкам строится траектория. Во втором случае, в выбранном масштабе радиусом R описывается окружность. От исходного положения вала I (рис. 12) откладывается в направлении движения фрезы участок выбранного масштаба. Участок и окружность радиуса делят на одинаковое число частей, например на 12. Точки I, II, III и т.д. определяют положение вала барабана в данный момент времени. Складывая относительное и переносное движения конца ножа за данный отрезок времени, находим положение ножа в абсолютном движении (см. рис. 12 точки А2, А3, А4 и т.д.). Рисунок 12
Расчет и оптимизация режима работы фрезы Для обеспечения качественной обработки почвы необходимо, чтобы гребешки не превышали допустимой агротехнической высоты и нож фрезы должен входить в почву при . Теоретическая высота гребешков . Найдем зависимость между и показателем кинематического режима работы фрезы λ. Из схемы на рис. 3б Приложения имеем ; ; с учетом ; и . Приравняв правые часть выражений для , найдем
Высота гребешков
откуда ; тогда и . Подставив значения и и сделав преобразования получим
Из условия , . Из двух полученных значений λ принимают в качестве рабочего больший. Расчет значений λ выполняют с помощью микрокалькулятора по программе 3 Приложения. Анализ рабочего процесса фрезы Рассматривая схемы (рис. 3 приложения) работы фрезы, и с учетом масштаба их можно сделать следующие выводы: Режим 1. Показатель ; подача см. Несмотря на то, что подача находится в допустимых пределах, но качество работы неудовлетворительное, т.к. высота гребешков велика. Режим 2. Показатель , подача на нож см. Из рис.3б находим, что теоретическая высота гребешков см. Допустимая высота гребешков см. С учетом скалывания почвенной стружки действительная высота гребешков . Приняв коэффициент скалывания , получим см. Следовательно, агротребования на равномерность глубины обработки и подача выполняются. Определение мощности, необходимой для работы фрезы Мощность, необходимую для работы фрезы определяют по формуле: , кВт; где – мощность на передвижение фрезы; – мощность на фрезерование почвы; – мощность на трение в передачах; – мощность на подталкивание барабана вперед. Мощность на передвижение фрезы можно рассчитать , кВт где – коэффициент сопротивления перекатыванию (принимают ). Мощность на фрезерование почвы слагается из , кВт где – мощность на резание; – мощность на отбрасывание почвы. В свою очередь , где – коэффициент сопротивления деформации почвы, МПа; – ширина стружки, снимаемой ножом (принимается равной параметру ножа), м; – общее число ножей. Мощность на отбрасывание почвы определяется по выражению , кВт где – коэффициент отбрасывания, для болотных ножей ; – плотность почвы, кг/м3. , м/с. Мощность на трение в передачах , кВт где – к.п.д. передачи, принимают 0,94…0,98. Мощность на подталкивание фрезерного барабана , кВт где – окружная скорость барабана, м/с. Пример. Определить подачу на нож пропашной фрезы и расчетную толщину стружки, снимаемой ножом, при следующих условиях: D = 350 мм, n = 240 мин-1, z = 3; a = 10 см и Vм = 1,1 м/с. РЕШЕНИЕ. Подача на нож м. Толщина стружки равна мм. Здесь . Пример. Определить показатель кинематического режима работы из условия получения гребешков на дне борозды высотой см. Диаметр фрезерного барабана D = 350 мм, число ножей z = 4, коэффициент, учитывающий скалывание почвенной стружки K = 0,5. РЕШЕНИЕ. Теоретическая высота гребешков см. Показатель кинематического режима работы фрезы . Пример. Определить мощность, необходимую для роботы прицепной болотной фрезы на обработке луговой дернины при следующих условиях: B = 2 м; D = 710 мм, n = 234 мин-1, ; z = 4; a = 20 см и Vм = 0,875 м/с; G = 20 000 Н; Kд = 0,15 МПа; Kо = 1,0; кг/м3; f = 0,2; нож снимает стружку почвы шириной bc = 6,7 см; . РЕШЕНИЕ. Мощность, необходимая для работы фрезы , кВт; 1. Мощность на передвижение фрезы . 2. Мощность на фрезерование почвы ; Здесь, подача на нож м. м/с. тогда
3. Мощность на трение в передачах кВт. 4. Мощность на подталкивание фрезерного барабана кВт. 5. Полная мощность кВт.
Таблица 6 – Исходные данные к заданию 6
Примечание. Ширина стружки, снимаемой ножом – bc = 63…65 мм; плотность почвы – кг/м3.
Рисунок 3 (Приложение) [1] В задании обоснованна работа фрезы при действии ножей на почву сверху вниз. Аналогично, по циклоидальным траекториям движутся ножи фрез с горизонтальной осью при обратном их вращении; у фрез с вертикальной осью вращения, при этом у последних траектория ножей расположена в горизонтальной плоскости. Стружка почвы срезается ножом фрезы в течение поворота на 180°, а ее сечение увеличивается от нуля до максимума и затем вновь уменьшается до нуля. Траектория ножей прореживателей представляет собой винтовую линию, шаг которой тем больше, чем меньше λ. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 356. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |