Порядок виконання роботи
1. Виписати вихідні дані (табл. 2.1) згідно заданого варіанту.
3. Побудувати у вибраному масштабі (наприклад 1:10) проекції схеми трикорпусного плуга в повздовжньо - вертикальній і горизонтальній площинах (рис. 2.1). Побудову схеми плуга краще розпочати з лінії, яка визначає положення рами плуга. При розміщенні на схемі корпусів плуга слід строго дотримуватись основних розмірів: висоти рами, висоти і довжини корпуса, відстані між корпусани. Форму польового і борозенного обрізу корпуса, а також ширину польової дошки можна нанести орівнтовно.
3. Аналітично визначити:
- тяговий опір одного корпуса:
Rx = Кab, (2.1)
де К - питомий опір грунту, кПа;
а - глибина обробітку грунту, м;
b - ширина захвату корпуса плуга, м (для всіх варіантів b = 0,4 м).
- вертикальну складову тягового опору корпуса:
Rz = Rxtgφ (2.2)
- модуль сили Rxz за формулою:
(2.3)
та рівнодіючу реакцій грунту на робочі поверхні корпусів.
, (2.4)
де n- кількість корпусів (для всіх варіантів n = 3).
Рис.2.1. Схема для визначення умов рівноваги начіпного плуга.
Вважати, що ця рівнодіюча прикладена до середнього корпуса плуга на відстані 0,5а від борозни під заданим кутом ψ.
- силу тертя польових дощок по стінках борозни
,
де φ -кут тертя грунту по сталі, град;
Ry - бокова сила на польових дошках
Вважати, що рівнодіюча сил тертя ΣRδх прикладена до середини польової дошки середнього корпусу.
- реакцію грунту на робочі поверхні корпусів в горизонтальній площині
та суму реакцій стінок борозен на польової дошки
4. Нанести вектори сил ΣRxz і ΣRбх на проекцію схеми плуга в повздовжньо - вертикальній площині, а також вектор сили тяжіння Р (для всіх варіантів Р = 9 кН). Через вісь колеса під кутом δ спрямувати вектор реакції грунту на опорне колесо (модуль реакції невідомий і підлягає визначенню графічним методом). Кут δ5 визначити по коефіцієнту перекочування М з співвідношення М = tgδ. Наближено М можно прийняти рівним 0,1 для щільних грунтів і 0,2 для пухких, що відповідає 9° і 12° кута δ.
5. Окремо від схеми плуга побудувати багатокутник сил. Для цього у вибраному масштабі провести вектор сили Р, з його кінця - вектор сили Σ Rхz. З'єднавши початок вектора Р з кінцем вектора Σ Rхz, визначити рівнодіючу цих сил R1.
На схемі плуга через точку 1 перетину ліній дії сил Р і Σ Rхz провести пряму, паралельну силі R1, до перетину її з напрямом сили ΣRбх в точці 2.
На багатокутнику сил з кінця вектора R1| відкласти вектор сили ΣRбх. Їх додавання дає рівнодіючу R2.
На схемі плуга через точку 2 провести лінію, паралельну силі R2, до перетину її з лінією дії сили Rk в точці 3. Точка 3 - це точка, де прикладена рівнодіюча Rхz всіх сил опору плуга: Р, Σ Rхz, ΣRбх i Rk. Вона зрівноважується силою тяги Fхz, яка проходить через точку 3 і миттєвий центр обертання плуга π1. З'єднавши точки 3 і π1 прямою, визначити лінію дії сил Rxz і Fхz.
Значення сил RХZ і FХZ визначити з багатокутника сил. Для цього з кінця вектора R2 провести пряму, паралельну лінії π1 - 3. Точка їх перетину дасть відрізки, які в прийнятому масштабі визначать сили Rk і Fхz(Rхz).
При необхідності можна знайти зусилля в ланках начіпного механізму трактора (S, S1+S2), розклавши силу FХZ в напрямі верхньої і нижніх тяг.
6. Нанести вектори сил ΣRxy, Rkx і ΣRб на проекцію схеми плуга в горизонтальній площині Силу ΣRxy прикласти до середнього корпусу на відстані 0,5b від носка i п'ятки леміша під кутом η до напрямку руху. Сила Rkx являє собою проекцію сили Rk на горизонтальну площину (Rkx=КkSinδ), а сила ΣRб - суму реакцій стінок борозен на польові дошки і прикладена на кінці польової дошки середнього корпуса під кутом тертя φ до нормалі.
7. Побудувати багатокутник сил, які діють в горизонтальній площині. Побудову багатокутника сил розпочати додаванням сил ΣRxy і Rkx. На схемі плуга з точки 4 перетину векторів сил ΣRху і Rкх провести пряму, паралельну їх рівнодіючій R3 до перетину з лінією дії сили ΣR6 в точці 5. Точку 5 з’єднати з π2 і тим самим визначити напрям дії сили тяги Fхy. В багатокутнику сил через початок і кінець сили R3 провести лінії, паралельні напрямкам π2 - 5 і ΣR6 на схемі плуга. Точка їх перетину визначить значення сил ΣR6 і Fху (Rxy).
Щоб визначити зусилля S, S1 і S2 в ланках начіпного механізму, треба силу Fху розкласти за напрямками вздовж нижніх тяг.
Проекції сил FХZ і FXY на вісь χ повинні бути однаковими. В протилежному випадку слід зробити коректування за рахунок сили ΣR6x, яка була визначена орієнтовно.
Вихідні дані
Таблиця 2.1,
Варіант |
Питомий опір грунту К, кПа |
Глибина оранки а, см |
Напрям дії сили Rz кут η, град. |
Напрям дії сили Rху кут ψ, град. |
Кут тертя грунту по сталі φ, град. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
20 |
27 |
15 |
0 |
27 |
2 |
25 |
26 |
16 |
1 |
26 |
3 |
30 |
25 |
17 |
2 |
25 |
4 |
35 |
24 |
18 |
3 |
24 |
5 |
40 |
23 |
19 |
4 |
23 |
6 |
45 |
22 |
20 |
5 |
22 |
7 |
50 |
20 |
21 |
6 |
21 |
8 |
55 |
21 |
22 |
7 |
20 |
9 |
60 |
22 |
23 |
8 |
19 |
10 |
65 |
23 |
24 |
9 |
18 |
11 |
70 |
22 |
25 |
10 |
17 |
12 |
75 |
21 |
26 |
11 |
16 |
13 |
80 |
20 |
27 |
12 |
15 |
14 |
20 |
27 |
16 |
11 |
27 |
15 |
25 |
26 |
17 |
10 |
26 |
16 |
30 |
25 |
18 |
9 |
25 |
17 |
35 |
26 |
19 |
8 |
24 |
18 |
40 |
27 |
20 |
7 |
23 |
19 |
45 |
26 |
21 |
6 |
22 |
20 |
50 |
25 |
22 |
5 |
21 |
21 |
55 |
24 |
23 |
24 |
20 |
22 |
60 |
23 |
24 |
3 |
19 |
23 |
70 |
22 |
25 |
2 |
18 |
24 |
75 |
21 |
26 |
1 |
17 |
25 |
80 |
20 |
27 |
0 |
16 |
|
|
|
|
|
|