Полувинтовые корпусы с цилиндроидальной рабочей поверхностью и винтовые, имеющие геликоидальную рабочую поверхность хорошо оборачивают пласт на связных сильно задернелых почвах, но недостаточно крошат его.

Указанные типы плужных корпусов удовлетворительно работают на скоростях 1,1--1,5 м/сек.

Одной из задач дальнейшего развития с.-х. производства является перевод с.-х. машин и тракторов на работу с повышенными скоростями. Это позволит значительно (на 30--40%) повысить производительность и снизить металлоемкость плугов. При пахоте на скоростях V =1,8- 2 м/сек можно работать с современными культурными корпусами, причем качество вспашки повышается. Для пахоты на скоростях более 2 м/сек необходимо иметь культурные корпусы с рабочей поверхностью, поставленной более полого ко дну и стенке борозды, и с большим вылетом направляющей параболы.

Если рабочие поверхности культурных скоростных отвалов представляют собой горизонтальный цилиндроид с изменением углов образующих по уравнению , то углы лемеха и отвала должны иметь наименьшее значение, а вылет L направляющей рабочей поверхности -- наибольшее значение.

Наиболее рациональным для скоростей от 6 до 9 км/ч является угол = 35° при = 5ч7° и = 2°. Угол > 35° вызывает излишние сдвиги пласта в сторону. Пологие отвалы с углом < 30° недостаточно прочны. Вылет L направляющей рабочей поверхности скоростного корпуса для плавного перемещения пласта по груди отвала рекомендуют несколько (на 10--20 мм) увеличить. Соответственно с увеличением вылета L угол у лемеха с дном борозды необходимо принимать в пределах 25о > > 15о и увеличить длину прямолинейного участка направляющей параболы до S > 60 мм.

6. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ ПЛАСТА

Размеры поперечного сечения пласта и условия его оборота определяются глубиной пахоты (рис. 4) и шириной захвата корпуса . На рис. 4 приведены основные геометрические соотношения элементов отвального пласта.

Расстояние от стенки борозды до точки пересечения линии отваленного пласта с дном борозды (рис. 4, а) характеризует ширину свободной борозды .

При работе корпуса с предплужником ширина свободной борозды . Если ширина борозды , то пласт предплужника на дно борозды не укладывается.

Для культурных корпусов при установившемся соотношении пласта и захвате предплужника величина . В этом случае пласт предплужника укладывается в борозду. При , ширина свободной борозды получается больше ширины захвата предплужника, однако при значительной глубине пласты становятся круче ко дну борозды и осыпаются, вследствие этого фактическая ширина борозды получается меньше глубины пахоты.

Угол наклона отваленного пласта к горизонту при работе без предплужника находится из соотношения .

Профиль борозды, а также положение и угол бороздного обреза отвала определяются очертанием пласта . Для этого из точки В радиусом ВС необходимо отметить точку Do на дне борозды и из нее радиусом точку Со на продолжении поверхности поля. Линия C0D0 будет линией теоретического положения бороздного обреза отвала, по которому строят контур проектируемой рабочей поверхности.

Теоретическую вспушенность почвы определяют из выражения

В этом случае стык пласта находится от дна борозды на высоте, равной глубине пахоты.

Оборот пласта зависит от отношения ; чем оно больше, тем более полого ложится пласт. Минимальным является отношение (по В. П. Горячкину), при котором диагональ обернутого пласта располагается вертикально и пласт занимает неустойчивое положение, вследствие чего может иметь место недовал пласта и его обратное падение в борозду.

При работе с предплужниками, имеющими ширину захвата, равную ширины захвата корпуса, отношение может быть менее 1,27.

Для культурных отвалов при работе на рыхлых почвах принимают .

Для оборачивающих отвалов (полувинтовых, винтовых) при работе на связных почвах .

Данный отвал полувинтового корпуса удовлетворяет всем условиям теоретического оборота пласта.

7.МЕТОД ПОСТРОЕНИЯ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПО ОДНОЙ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ КРИВОЙ И ЗАДАННОМУ ЗАКОНУ ИЗМЕНЕНИЯ УГЛА ОБРАЗУЮЩИХ С ПОЛЕВОЙ СТОРОНОЙ

Этот метод наиболее разработан для проектирования цилиндроидальных рабочих поверхностей корпусов.

Для построения цилиндроида по этому методу берут направляющую кривую, лежащую в вертикальной плоскости, перпендикулярной к лезвию лемеха. На расстоянии от носа лемеха для культурных поверхностей и в конце лемеха для полувинтовых поверхностей проводят плоскость (рис. 7).

Направляющая кривая располагается нижней точкой на лезвии лемеха, верхней на верхнем обрезе отвала. В качестве направляющей кривой может быть использована окружность или парабола. Вылет направляющей кривой L и ее высоту h находят из уравнений

где

R - радиус окружности;

- угол с дном борозды касательной к направляющей окружности или параболе.

Угол бороздного обреза определяют из выражения:

Отклонение этого угла допускается не более 3°.

Построение контура рабочей поверхности корпуса показано на рис. 8. Бороздной обрез отвала строят по отваленному пласту сечением . Из середины бороздной грани пласта D проводят линию, параллельную пласту, сечением до пересечения с линией стыка лемеха с отвалом. Высоту верхнего обреза отвала у полевой стороны находят из выражения:

где

-- ширина пласта;

= 10 -- 20 мм.

Положение верхнего обреза отвала определяется кривой, соединяющей верхнюю точку полевого обреза отвала с траекторией движения верхнего конца диагонали сечения пласта. Высота точки верхнего обреза отвала может быть принята равной:

где

= 0 - 2 см;

-- глубина пахоты в см;

-- ширина пласта в см.

Положение этой точки верхнего обреза отвала относительно полевой стороны определяется величиной и вертикальным положением диагонали пласта .

Чтобы пласт не задирался в месте стыка лемеха с отвалом, угол должен быть меньше угла для культурных отвалов и 2--4° для полувинтовых отвалов.

Для отвалов полувннтовых корпусов принимают изменение углов образующих в пределах по закону параболы:

Изменение углов образующих для этих отвалов от до может быть взято также по закону прямой.

По углам , и по числу образующих между ними строят направляющую параболу (по ее вершине , оси и заданной точке ). Графическое построение обеспечивает точность до 0,5%, что практически вполне достаточно.

8. ПОСТРОЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПРОЕКЦИИ

Построив контур поверхности в вертикальной проекции, зная величины углов , , и промежуточные углы образующих, построив направляющую параболу, можно вычертить горизонтальную проекцию сечения , , , вертикальными плоскостями, перпендикулярными к стенке борозды, и поверочные шаблоны , ,,..., для сечений отвала вертикальными плоскостями, перпендикулярными к лезвию лемеха.

Рабочую поверхность строят в следующем порядке: проводят в вертикальной проекции следы образующих 1'--1', 2'--2', 3'--3' и т. д. через заданные интервалы 25 или 50 мм. Продолжают их до пересечения с направляющей параболой и с вертикалью, проведенной через ее нижний конец, и получают отрезки для построения образующих на горизонтальной проекции. На нулевой образующей в горизонтальной проекции перпендикулярно лезвию лемеха в его конце проводят след вертикальной плоскости, в которой располагается направляющая парабола. Эта парабола является основным шаблоном.

В правом углу проводим линию полевого обреза на которой в верхней половине строим лобовую проекцию в нижней части линии из точки О под углом проводим линию лезвия лемеха. Из крайней точки отвальной проекции лобового контура проводят вертикаль до пересечения с линией лезвия лемеха АВ.

Выше точки А по линии лезвия лемеха откладывают точку D - начало образующей кривой и в этой точке проводят нормаль к линии лезвия лемеха.

Из точки D в сторону лобовой проекции под углом проводят нижнюю касательную.

Далее по линии лезвия лемех из точки D откладывают высоту h в точке С соответствующей высоте h проводят нормаль также в сторону лобовой проекции или в сторону направляющей кривой из точки С по нормали откладывают вылет ? и получаем точку верхнего окончания направляющей кривой. Из точек D и E радиусом R находят центр окружности О1 из которого проводят часть окружности соединяя точки Е и D. Для проверки направления кривой, проведенной из точки Е проводим касательную к этой кривой до пересечения с нижней касательной в точке пересечения, измеряют угол.

В связи с невозможностью построения линий образующих горизонтальную проекцию корпуса плуга (ручным путем) применяется графо-аналитическая методика. Суть графоаналитической методики заключается в сочетании приемов аналитического решения параметров искомой поверхности или линии и последующего графического изображения сочетанием результатов расчета и элементов ручного построения.

Построение образующих линий графоаналитическим методом сводится к следующему: в точке пересечения нормали к лезвию лемеха и следа точки «1» образующей кривой проводят вертикаль, отрезком 100мм. В вершине отрезка под прямым углом проводят линию, которая образует прямоугольный треугольник, при этом угол образуемый катетом 100мм и следом точки «1» будет равен . Углы и т.д. находятся по функции изменения угла в зависимости от типа отвальной поверхности. Для построения горизонтальной проекции необходимо найти точки, являющиеся граничными при построении, горизонтальная проекция которая находится путем сноса точек контура лобовой проекции на соответствующие образующие линии горизонтальной проекции.

9. ПОСТРОЕНИЕ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ КРИВОЙ

Для построения рабочей поверхности корпуса по направляющей кривой ее располагают в вертикальной плоскости, перпендикулярной лезвию лемеха, у его бороздного конца -- для полувинтовых отвалов или расположенной на 2/3 длины лезвия от его носка -- для культурных отвалов.

В первом приближении в качестве направляющей кривой можно принять дугу окружности. Ее длина должна быть достаточной для того, чтобы почва не пересыпалась через верхний обрез отвала. Для определения требуемой длины направляющей представим, что пласт лежит на рабочей поверхности. Если разрезать корпус и пласт вертикальной плоскостью, перпендикулярной лезвию лемеха, то в сечении получим направляющую дугу с прилегающей к ней поверхностью пласта. Убрав корпус и развернув разрезанную часть пласта в борозду, увидим, что точка переместится в положение на стенке борозды. Длина отрезка равна дуге окружности следовательно:

;

Если угол наклона поверхности лемеха к дну борозды , а в верхней точке направляющей кривой касательная к ней вертикальна, то радиус:

Полученное значение R является минимальным. Чтобы почва не пересыпалась через верхний обрез, нужно несколько увеличить высоту отвала.

Обычно в качестве направляющей кривой применяют, дугу параболы, иногда эллипс, чтобы усилить крошение почвы (вследствие непрерывного уменьшения радиуса кривизны поверхности). Направляющей дуге параболы сообщают такие же вылет L и высоту Н, как. у рассматривавшейся дуги окружности:

Эту параболу строят как вписанную по двум заданным касательным. Касательная, проходящая через точку наклонена к плоскости дна борозды под углом . Касательную через точку проводят не вертикально, а под углом 5--6° к вертикали для лучшего оборачивания пласта. Участок направляющей , относящийся к лемеху, делают прямым. Длина этого участка S = =30ч70 мм в зависимости от глубины.

Чтобы закончить построение фронтальной проекции корпуса, надо задаться шириной лемеха и отложить ее на кривой, перпендикулярной к его лезвию, а затем спроектировать на фронтальную проекцию. Ширина лемеха со сплошным магазином для оттяжки при ремонте лемеха в соответствии с ГОСТом может быть принята равной 114, 127 и 132 мм, с местным магазином - 105 и 122 мм. Следует иметь, в виду, что при малом угле наклона лемеха к дну борозды и малой его ширине может возникнуть опасность приближения к дну борозды нижних частей болтов, крепящих лемех, чего не следует допускать.

10.ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ УГЛА ОБРАЗУЮЩЕЙ СО СТЕНКОЙ БОРОЗДЫ

Общая закономерность изменения угла между образующей и стенкой борозды у культурных и полувинтовых отвалов одинакова и несколько: вначале угол , затем увеличивают. Уменьшение угла устраняет возможность задирания пласта бороздным обрезом отвала и способствует отодвиганию пласта от стенки борозды, чтобы при оборачивании он не мог задевать за нее. Последующее увеличение угла способствует отворачиванию пласта. Для корпусов с полувинтовыми отвалами , , . Наименьшее значение угла должно быть на высоте Но нижнего ребра обернутого пласта, что на 50--100 мм выше плоскости дна борозды.

В соответствии с изменением углов и изменяется и угол оборачивания .

Так как угол возрастает медленнее, чем угол , то угол увеличивается. При переходе образующей от начального ее положения до конечного возрастает всего на 5--15°, а -- на 65--75°. Если увеличивается с 30 до 90°, а -- с 40 до 45°, то изменяется от 35 до 90°. У полувинтового отвала угол по мере перехода к верхней части отвала возрастает по параболе, соответственно увеличивается и угол .

Страницы: 1, 2, 3, 4