6. Маса машини

Конструктор повинний прагнути до створення такої конструкції машини, щоб матеріал у ній був використаний раціонально. Зменшення маси машини призводить до зниження витрати матеріалу і вартості її виготовлення, проте це не повинно бути самоціллю. Зменшувати масу випливає шляхом збільшення компактності конструкції, застосуванням раціональних кінематичних і силових схем, усунення невигідних видів навантаження, заміни вигину розтягом-стиском, а також шляхом застосування легованих сталей і неметалевих матеріалів.

Слід зазначити, що в сільськогосподарському машинобудуванні існують деякі особливості по визначенню меж припустимих мас машин, тому що маса визначених сільськогосподарських машин істотно впливає на технологічний процес її роботи. Нижня межа маси машини визначається, крім урахування міцністних можливостей, технологічними особливостями її роботи, верхня - допустимою масою машини, що дозволяється для виходу її на поле без порушення екологічно припустимих впливів на ґрунт.

Так, для сівалок межею зниження їхньої маси є початок порушень стійкого ходу сошників на необхідній максимальній глибині і початок порушення стійкого обертання валів висівних апаратів від опорно-привідних коліс сівалки. Роздивимося, що під цим припускається. Відомо, що масу сошників із багатьох причин, у тому числі і з економії матеріалу, ринуться зробити такою, яка забезпечувала б необхідну їх міцність і довговічність. Тому для забезпечення стійкого ходу сошників на необхідній глибині їх, як правило, довантажують через пружини натискних штанг загальною масою сівалки. Обертальний момент на вали висівних апаратів здійснюється від опорно-приводних коліс сівалок за рахунок зчеплення останніх з ґрунтом (рис. 33).

Виходячи з викладеного мінімально-допустима технологічна маса сівалки

,

де т - кількість опорно-приводних коліс на сівалці; - необхідна сила тиску опорно-приводного колеса на ґрунт, що забезпечує необхідний обертальний момент на вали висівних апаратів, кН; - кількість сошників на сівалці; - необхідна максимальна сила тиску пружини натискної штанги сошника, кН; - вага сошника, кН.

Якщо при виконанні всіх необхідних розрахунків і заходів для зменшення маси розроблювальної машини вона не утворюється менше 10 т. (межу по максимально-допустимій масі, про що було сказано раніш), варто вирішувати питання по зміні ряду вимог технічного завдання, що забезпечують або членування машини на якісь окремі технологічні частини, або зменшення ширини захвату машини, або зниження її пропускної спроможності.

Маса сільськогосподарської машини може бути постійною або перемінною в залежності від її функціонального призначення. Так, плуги, культиватори, косарки й інші подібні їм машини є представниками машин із постійною масою, збиральні машини з накопичувачами - із перемінною наростаючою, а посівні - із перемінною зменшуючою масою при виконанні технологічного процесу роботи. Тому маса сільськогосподарських машин буває "суха" (конструктивна) і експлуатаційна з повною загрузкою технологічним матеріалом.

Рис. 33. Розрахункова схема сівалки:

1 – рама; 2 - опорне колесо; 3 - зерновий ящик; 4 -опорно-приводне колесо; 5 - пружини натискних штанг; 6 - передні сошники; 7 - задні сошники; 8 - механізм приводу до висівних апаратів

Слід підкреслити, що порівняльні якості конструкції машин однакового призначення оцінюють крім усього показником питомої маси, що являє собою частка від розподілу маси машини на основний параметр машини (В - ширину захвату; q - продуктивність і ін.), тобто

;

Цей показник враховує ступінь конструктивної досконалості машини, а також ступінь застосування легованих сталей і неметалевих матеріалів.