Построение звена зубовой бороны
1. Цель работы: изучить требования, предъявляемые к зубовой бороне, и способ расположения зубьев, обеспечивающий выполнение этих требований, способ построения зубового поля и контуров рамы звена бороны.
2. Теоретическая часть.
Зубовая борона является орудием дополнительной (поверхностной) обработки почвы и должна удовлетворять следующим требованиям:
расстояние между следами зубьев должны быть одинаковыми по всей ширине захвата в соответствии с агротехническими требованиями;
каждый зуб должен идти по одному следу;
пространство между зубьями не должно забиваться сорняками и крупными комками;
звено бороны должно иметь устойчивый ход в горизонтальной и вертикальной плоскости.
При расположении зубьев на одной поперечной планке (рис. 1.1) на расстоянии a требования относительно одинакового расстояния между следами и прохождения каждого зуба по одному следу будут выполняться, однако пространство между зубьями может забиваться растительными остатками и почвой.
Рис. 1.1. Варианты расположения зубьев на одной или нескольких поперечных планках
звена бороны
Для устранения этого зубья необходимо разместить на нескольких поперечных планках, смещая на каждой последующей планке на расстояние a, пока расстояние b между зубьями на одной планке не будет достаточным для выполнения условия незабиваемости.
Прямые АС и ВD наклонены под углом к поперечным планкам и могут рассматриваться как развертки винтовых линий. Принимаем количество поперечных планок равным М, исходя из того, что каждый зуб должен делать самостоятельную бороздку –– расстояние между зубьями на одной планке.
Величину b можно рассматривать как шаг винтовой линии
.
(1)
Если этот винт многоходовой, то его ход
,
(2)
где K — число ходов правого (основного) винта.
Если принять форму звена бороны в виде трапеции (рис. 1.2), то предъявляемые требования к качеству его работы (кроме обеспечения устойчивости хода звена в горизонтальной плоскости) будут выполняться.
Рис. 1.2. Силы, действующие на звено бороны трапецеидальной формы
в горизонтальной плоскости
При действии силы тяги Px возникают продольная проекция Rx и боковая реакция Rб, которые составят момент сил с плечом h –– звено будет разворачиваться в левую сторону. С целью уравновешивания звена в горизонтальной плоскости предложена зигзагообразная форма рамы, позволяющая уравновесить реакцию Rб двумя реакциями Rб (рис. 1.3).
Загибы переднего и заднего концов планок представляют собой развертку многоходового винта обратного вращения, поэтому зубья следует располагать на совмещенной развертке обоих винтов - правого и левого, при этом пересечения наклонных линий разверток обоих винтов должны проходить через одни и те же точки на поперечных планках.
Рис. 1.3. Силы, действующие на звено бороны зигзагообразной формы в горизонтальной
плоскости
Шаг левого (дополнительного) винта:
,
(3)
где K1 — число ходов левого (дополнительного) винта.
Расстояния между следами зубьев звена будут одинаковыми (отсутствие пропусков) и по каждому следу будет идти только один зуб при
,
(4)
и M не должно быть кратно K и K1 .
Звено бороны будет уравновешено в вертикальной плоскости, если линия тяги силы P (рис. 6.4) совпадает с направлением суммарной силы сопротивления R от сил Rx и G, приложенной на половине глубины обработки а.
Рис. 1.4. Силы, действующие на звено бороны в вертикальной плоскости
3. Содержание работы:
• построить в масштабе звено зубовой бороны;
• определить направление линии тяги из условия обеспечения устойчивости хода звена в вертикальной плоскости.
4. Исходные данные: тип бороны, М –– число поперечных планок, шт; K –– число ходов основного винта; N –– число зигзагообразных планок, шт;
а –– расстояние между следами зубьев (ширина междурядья), мм;h –– расстояние между поперечными планками, мм; h1 –– расстояние между крайними планками, мм; q –– давление на зуб, Н/зуб; k –– тяговое сопротивление на зуб, Н/зуб; l –– длина зуба, мм. Варианты исходных данных представлены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Варианты исходных данных для построения звена зубовой бороны
№ вар. |
Параметры звена зубовой бороны |
|||||||||
Тип бороны |
М
|
K
|
N
|
а
|
h
|
h1
|
q
|
k
|
l
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |
Легкая Cредняя Тяжелая Средняя Легкая Средняя Тяжелая Легкая Тяжелая Средняя Тяжелая Средняя Легкая Средняя Тяжелая Легкая Средняя Тяжелая Легкая Средняя Тяжелая Легкая Тяжелая Средняя Тяжелая Легкая Тяжелая Средняя Тяжелая Средняя |
5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 7 5 7 7 7 7 |
3 2 3 3 2 2 3 2 3 2 3 2 2 3 2 3 2 3 3 3 2 2 2 3 3 2 2 2 3 4 |
4 5 6 4 5 4 5 6 4 5 4 5 4 5 6 5 6 4 6 4 5 6 4 5 6 6 6 4 6 5 |
30 40 50 45 35 50 60 30 65 50 70 45 35 40 80 30 50 75 35 45 70 30 65 40 60 35 55 45 75 50 |
150 220 250 250 180 250 350 200 400 220 350 250 200 250 250 180 250 300 160 250 350 160 400 250 350 160 300 220 300 250 |
100 120 150 150 100 160 200 120 250 120 220 160 100 150 160 180 170 150 90 160 220 100 260 170 220 110 150 140 150 150 |
6,0 12,0 16,5 13,0 7,0 14,0 18,5 8,0 19,5 15,0 20,0 14,5 10,0 13,5 10,0 9,0 12,8 17,0 7,5 14,2 16,0 8,5 16,4 12,6 17,2 6,5 17,5 12,5 19,0 13,5 |
10,0 21,5 40,0 22,5 11,0 23,5 42,0 12,0 43,0 24,5 44,0 24,0 13,0 23,0 46,0 14,0 21,0 47,0 15,0 23,6 48,0 14,0 49,0 22,8 45,0 13,0 41,0 22,0 45,0 22,4 |
120 100 150 140 130 175 230 129 225 170 250 190 110 200 180 125 210 200 130 150 170 150 200 475 150 135 200 190 150 140 |