Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Основы расчета сельского хозяйства

Содержание

Введение.
Обоснование темы
Описание конструкции и подготовка машины к работе
Расчет подшипника на прочность

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ

Пеньков Н.Н. Литер Лист Листов

Скрипкин Д.В. 2

ВГСХА Мт-44

Министерство сельского хозяйства РФ

Департамент научно технологической политики и образования

Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Курсовая работа

Кафедра: «Сельскохозяйственные машины».

Выполнил:

Студент группы Мт-44

Пеньков Н.Н.

Проверил:

Скрипкин Д.В.

Волгоград 2011

1 Введение:

На бедных гумусом каштановых и светло-каштановых почвах Нижнего
Поволжья в последние годы получает распространение нетрадиционная
мелкая ресурсосберегающая и почвозащитная обработка почвы - сплошная
предпосевная культивация или обработка паров. Цель этой обработки -

уничтожение сорняков, рыхление, а иногда и прикатывание поверхностного
слоя почвы. Серийные культиваторы оставляют после себя плужную
«подошву» и излишне вспучивают почву, что влечет за собой ее

преждевременное иссушение.

Назначение.

Дело в том, что интенсивное рыхление обработанного слоя
сопровождается его интенсивным крошением. После прохода орудия для
основной обработки почвы нарушается естественное сложение горизонта,
разрушаются капилляры внутри него, в обработанном слое образуются
пустоты, и многократно увеличивается объем пор. Если оставить обернутый пласт земли нетронутым, то для восстановления естественного сложения почв, благоприятного для развития возделываемых культур, потребуется
значительное время и достаточное увлажнение, способствующее оседанию и консолидации рыхлой структуры.

Интенсивные севообороты не допускают длительного перерыва в
использовании пашни. Как правило, в интенсивном земледелии
последующие культуры или сидераты высеваются сразу же вслед за уборкой
предшественника. Вот поэтому и возникает необходимость ускорения
процессов создания благоприятных условий для роста и развития растении
путем прикатывания почвы. Восстановление капиллярной сети позволяет
наиболее полно обеспечить влагой семенной материал и ускоряет процесс
разложения растительных остатков. Все это способствует появлению дружных
всходов и подавлению сорной растительности. Наряду с этим, есть ряд других

преимуществ дополнительного прикатывания почвы:

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ 3

• оно обеспечивает дополнительное крошение верхнего слоя, разрушение крупных глыб и комков, а также выравнивание микрорельефа поверхности поля. Это позволяет исключить высушивание вспаханной почвы за счет сведения к минимуму поверхности, с которой испаряется почвенная влага.
На каменистых почвах камни малого и среднего размеров, вывернутые на
поверхность, вдавливаются катком в рыхлую почву и не выступают из
земли в течение всего вегетационного периода. Это значительно повышает
производительность уборочных работ, потому, что снижается вероятность их
попадания в зону действия рабочих органов комбайна (ножей, прессовальных
вальцов, молотильных аппаратов и т.п.).

• формируется заданное уплотнение обработанного слоя. Глубина
проникновения уплотняющего воздействия со стороны катка зависит от его
веса и формы рабочих органов. Плотное сложение обработанного слоя и
выровненная поверхность почвы обеспечивают наиболее благоприятные
условия для работы последующих агрегатов.

Различают предпосевное и послепосевное прикатывание.

Предпосевное прикатывание предварительно вспаханной или

разрыхлённой почвы проводят в осн. С целью предупреждения усиленного
испарения почвенной влаги и оседания почвы после появления всходов. П. п. до посева улучшает прогревание почвы, создаёт лучшие условия для работы
сеялок, обеспечивает равномерную заделку семян мелкосеменных культур
(напр., лён , просо).

Послепосевное прикатывание. в сухую погоду усиливает приток влаги к
семенам, уменьшает её испарение, улучшает контакт семян с почвой и ускоряет их прорастание.

Также прикатывание. применяют также для уничтожения ледяной корки на
посевах озимых культур и при выпирании узла кущения у них в начале весны,
одновременно с посевом с.-х. культур раздельно или в сочетании с разл.
приёмами обработки почвы (вспашкой, кульmивациеи, боронованием), при
весенней перепашке зяби, обработке паров. Для прикатывания поверхности

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ 4

минер. почв используют кольчато-шпоровые, гладкие и др. катки.Почвенную
корку на посевах овощных культур разрушают борончатыми навесными
катками типа КБН-З. П. п.- необходимый приём интенсивных технологий возделывания мнч с.-х. культур.

2. Обоснование темы проекта

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к
почвообрабатывающим рабочим органам и может быть использован для рыхления почвы, внутрипочвенного прикатывания, подрезания и вычесывания
сорняков, выравнивания обрабатываемой поверхности.

Известен каток кольчато-шпоровый типа ЗККШ-б, выполненный из набора
дисков насаженные на ось, которые с целью повышения качества обработки
почвы, по ободу имеют зигзагообразные пальцы.

К недостаткам описанного рабочего органа относится: требуется агро-
техническое время после предшествующей операции - культивация, для за-
видания подрезанных корнеотпрысковых сорняков, чтобы не прижились после
прикатывания, и для регулировки давления на почву требуется устанавливать
дополнительный груз.

Наиболее близким устройством к заявленному объекту по совокупности существенных признаков является батарея многооперационных конусных катков-выравнивателей для обработки почвы. Рабочие органы катков
выполнены в виде колец, имеющих форму усеченного конуса. Конические
кольца соединены посредством спиц с осью батареи. Батареи с помощью
поводков соединены с рамой орудия. Для устойчивого движения батареи,
между поводком и рамой установлена реактивная тяга. Батареи конусных
катков установлены под углом к направлению движения и при работе
перемещают слой почвы в перед и в поперечном направлении, разбивают комки почвы, выравнивают и уплотняют поверхность поля, вычесывают
предварительно подрезанные другими рабочими органами.

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ 5

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие существенные сходные признаки: рабочие органы катков выполнены в виде колец;
кольца соединены посредством спиц с осью батареи; батареи катков установ- лены под углом к направлению движения агрегата; между поводком катков и рамой орудия установлена реактивная тяга.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического
результата при использовании известного устройства относится отсутствие подрезания сорняков, низкое качество крошения почвы, недостаточное
прикатывание почвы, налипание почвы на внутреннюю часть обода катка и как следствие повышение тягового сопротивления орудия, сложность зготовления формы конусной части обода.

3. Описание конструкции и принципа работы

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - по-
вышение функциональности и качества работы катков, а так же снижение
налипания почвы на обод и тягового сопротивления орудия.

Технический результат - подрезания сорняков, повышение качества

сплошного рыхления и мульчирования почвы, снижение налипания почвы на обод.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения
достигается тем, что батарея катков, имеющих форму колец соединенных по-
средством спиц с осью батареи, установленная под углом к направлению
движения агрегата, между поводком катков и рамой орудия установлена ре-
активная тяга, кроме того кольца катков выполнены в форме цилиндра, края
которого заточены, причем противоположными углами, имеют перфорацию в
виде отверстий по периметру обода.

За счет того, что кольца катков выполнены цилиндрической формой с
заточкой по краям, причем противоположными углами, имеют перфорацию в

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ 6

виде отверстий по периметру обода, достигается вышеупомянутый технический результат.

Изобретение поясняется чертежами:

Многооперационный каток

Рис. 1 Почвообрабатывающее орудие «Многооперационный каток».

Рис. 2 Цилиндрический каток.

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ 7

Рис 3. Батарея катков (вид с верху)

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
заключаются в следующем.

Почвообрабатывающее орудие «Перфорационный каток» содержит раму 1,
прицепное устройство 2 (или навесное), опорные колеса 3, батареи катков 4,
нажимное устройство 5, поводки 6, реактивная тяга 7.

Батарея катков через подшипниковые узлы присоединяются к поводкам 6
и через них - к раме агрегата 1. Нажимное устройство 5 одним концом
соединено с поводком 6, другим подвижно, через регулируемые пружины
сжатия, - с присоединительным брусом рамы 1.

Катки батарей выполнены в виде колец диаметром в пределе 500мм (см.
Рис. 2), имеющих форму цилиндра. Края обода кольца имеют заточку, причем с
противоположными углами. Ширина обода кольца составляет 60 ... 80мм,
толщина кольца 6-10мм. Кольца катков имеют перфорацию в виде отверстий
диаметром 30-40мм по периметру обода и соединены посредством спиц с
внутренней втулкой. Катки собраны в батарею, расстояние между катками 80 ...
120 мм. Перемещение точек обода катков в почве происходит по сложной
траектории в виде циклоиды (винтовой линии) оказывает существенное
воздействие на подрезание сорняков, большая часть которых боковыми
кромками колец вычесывается на поверхность и погибает. Зона перекрытия
линии резания каждым катком зависит от глубины рыхления и угла атаки

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ

батареи. Батарея 4 соединяется с рамой при помощи поводков 6, один из

которых имеет постоянную длину и дополнительно соединен через реактивную тягу с рамой, а другой может изменять длину (например, имеет конструкцию
телескопической трубы), тем самым регулировать угол атаки батареи.
Конструктивное решение, что выдвижная часть поводка находится со стороны
противоположной осям крепления с рамой и нажимного рычага, объясняется
исключением изменения геометрических параметров присоединения нажимной
тяги при изменении установки угла атаки батареи.

Наличие отверстий по периметру обода, приводит к продавливанию почвы через них во время движения тем самым очищая внутреннею поверхность
обода от почвы. Использование предлагаемых катков при нулевом угле атаке (поверхностное прикатывание почвы), позволяет производитьвнутрипочвенное прикатывание с оставлением на обрабатываемой поверхности взрыхленного слоя почвы, за счет прохождения почвы сквозь отверстия по периметру обода, что дополнительно обеспечит сохранение почвенной влаги в
засушливой зоне.

Параметры батарей перфорационных катков обоснованы из условия
обеспечения качественного подрезания и вычесывания сорняков, крошения,
выравнивания и уплотнения почвы. При этом глубина погружения катков дол
Нажимные штанги предназначены для установки глубины хода мно-
гооперационных катков, регулировки необходимого давления рабочих органов на почву в зависимости от ее плотности изменением усилия установленных
пружин, а также регулировки положения каждого конца батареи по высоте
должна быть равной 4 ... 6см, при установке нулевого угла атаки - 2 .. .4см.

Батареи многооперационных катков могут устанавливаться с изменением
угла атаки О ... 25º.

Наличие отверстий по периметру обода катков приводит к продавливанию
через них почвы во время движения агрегата. Вследствие этого происходит
очищение внутренней поверхности обода от налипания почвы и, до некоторой
степени, внутрипочвенное прикатывание почвы. Наиболее эффективно

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ 9

внутрипочвенное прикатывание происходит при нулевом угле атаки батарей.
Прикатывание сопровождается оставлением на обрабатываемой поверхности взрыхленного слоя почвы за счет прохождения почвы сквозь отверстия по
периметру обода. Это дополнительно обеспечивает сохранение влаги в засушливых условиях.

Агротехнические требования и подготовка машины к работе

Для обеспечения качественной работы катков в различных почвенных условиях в его конструкции предусмотрено два варианта установки: «активный» и «пассивный».

Рис 4. Катки в "активном" (а) и "пассивном" (6) режимах

Варианты "пассивного" режима установки многооперационных катков (см.
фиг. 4) используются для работы на мягких почвах и предпосевной обработке,
обеспечивающего необходимое заглубление их в почву, подрезания сорняков, уплотнение слоя с созданием мульчированного выровненного рыхлого слоя глубиной 4 ... 6 см. над ним с эффективным вычесыванием сорняков.

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ 10

При работе на твердых почвах и при зяблевой обработке по стерне катки
устанавливаются в "активный" режим работы путем перестановки батарей,
развернув их на 1800 так, чтобы острые вершины внутренней заточки обода
катков были направлены к продольной осевой линии агрегата. В некоторых случаях при обработке тяжелых почв с повышенной влажностью из-за невозможности заглубить катки более чем на 2 .. .3 см возникает ситуация, когда резко снижается качество обработки, т. е. поверхность плохо выравнивается, сорняки вычесываются не полностью, комки почвы не разрушаются. В данном случае рекомендуется предварительно провести культивацию почвы стрельчатыми лапами.

Многооперационные перфорационные катки могут применяться, как
самостоятельные рабочие органы орудия, так и составными элементами в
комбинированных агрегатах.

Наиболее эффективно внутрипочвенное прикатывание происходит при
нулевом угле атаки батарей.

5. Расчет подшипника на прочность
Реакции на опорах определены: R_A = 397Н, R_B = 1303 Н
Расчет ведем по более нагруженной опоре В.

Определяем отношение

Определяем коэффициенты е и у по отношению

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ

Находим значения коэффициентов е и у по приложению где е -
коэффициент влияния осевого нагружения, определяем интерполяцией, е =
0,209; у - коэффициент осевой нагрузки, определяем интерполяцией у = 2,10.

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку нагрузка определяется
по формуле

R_EB = (Х· V· R"B + у. R_a)· Кб' КТ = = (0,56·1·1303+ 2,10· 342)·1,4.1 = 2027 Н

где Rr - радиальная нагрузка на подшипник в опоре <В>, Н;
Ra - осевая нагрузка на подшипник, Н; Ra = Е,

Х - коэффициент радиальной нагрузки;

V - коэффициент вращения (V = 1 - при вращающемся внутреннем кольце
подшипника);

Кб - коэффициент безопасности (Кб =154 приложение 19);

КТ - температурный коэффициент (КТ = 1 приложение 20).

Требуемую динамическую грузоподъемность определяем по формуле

где L_h - долговечность работы в часах

Проверка сошлась, подшипник подходит.

КП.30.32.152.00.00.000.ПЗ 12

Основы расчета сельского хозяйства 📙 Курсовая → 🆔 163348