VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Для проведения более усовершенствованного процесса посева сельскохозяйственных культур, следует применять комбинированные агрегаты, позволяющие производить выравнивание и уплотнение почвы непосредственно перед посевом. Модернизация агрегатов должна затрагивать их технические характеристики (улучшать их), но не должна сказываться на увеличении их массы, металлоемкости, стоимости производства, сложности в обслуживании.

1- выравнивающая уплотняющая доска; 2- механизм навески доски;

3- механизм прижатия доски.

Рисунок 1 - Схема выравнивающей уплотняющей доски

Предлагаемый рабочий орган выравнивателя-уплотнителя представляет собой деревянную доску, зажатую с обеих сторон уголками, снизу по всей длине доски приваривается окантовочный уголок, в который ввертываются зубья, предназначенные для рыхления почвы. Доска поставлена фронтально к направлению движения сеялки и наклонно к поверхности почвы. При движении сеялки доска нижнем ребром срезает неровности и перераспределяет почву по ширине захвата, тем самым выравнивает её. Нами предусмотрена регулировка расположения рабочего органа по высоте относительно сошников, что позволит более качественно в конечном результате осуществлять процесс высева.

Выравниватель-уплотнитель крепится впереди сошников, в верхней части нажимной штанги соединенной с кронштейном подъема, который жестко крепится хомутом на квадратном валу подъема сошников. Поэтому при переводе сеялки в транспортное положение доска проворачивается вверх, вокруг шарниров ее крепления.

Высоту расположения шарниров крепления досок регулируют, поднимая или опуская регулировочный рычаг относительно рамы сеялки и закрепляя его в нужном положении хомутами. Перемещая регулировочный рычаг, можно увеличить рабочий угол наклона выравнивающей уплотняющей доски. Рабочий угол наклона выбирается в зависимости условий обрабатываемой почвы: рельефа (гребнистости), влажности. Рабочий угол наклона изменяется 45…75 градусов.

Расчет общего сопротивления выравнивателя-уплотнителя. [1, 2]

Данная конструкция агрегата требует изготовления новых деталей, поэтому перед изготовлением необходимо определить их конструктивные размеры исходя из соображений условий прочности.

Для проведения расчетов следует определить общее сопротивление. Следовательно, общее сопротивление P будет:

^P=Bk∙K (1)

где Bk- конструктивная ширина захвата сеялки, Bk=3,6м

К - сопротивление модернизированной сеялки, кН/м.

Сопротивление модернизированной сеялки найдем по формуле:

K=K1+K2+K3 (2)

где К₁ - сопротивление зубьев выравнителя-уплотнителя, К₁= 0,1...0,2 кН/м;

К₂ - сопротивление доски выравнителя-уплотнителя, К₂=1кН/м;

К₃ - сопротивление сеялки, кН/м.

Решая данные неравенство применительно к сеялке СЗУ-3,6 получим общее тяговое сопротивление, P=10…13 кН. При этом, сопротивление выравнивателя-уплотнителя составит (1,1...1,2 кН/м)

Расчет доски выравнивателя-уплотнителя на изгиб.

Техническая характеристика выравнивателя-уплотнителя:

Производительность за час основного времени, га/час……….…...3,2…3,6

Удельное сопротивление, кН/м ……………………………………..1,1…1,2

Рабочая скорость, км/ч……………..…….………………..………..7…9

Масса устройства, кг…………..……………..……..............……....55

Рабочая ширина захвата, м………...…………………………………3,6

Габаритные размеры, мм ………..…………………………3600 х 480 х 790

Анализ конструктивной схемы позволяет установить, что наиболее нагруженной деталью является доска выравнителя-уплотнителя. Изгиб возникает в результате постоянно действующей нагрузки.

Расчет доски выравнителя-уплотнителя выполняем по IV теории прочности. Составим расчетную схему нагрузок доски выравнителя-уплотнителя, представленной на рисунке 2.

Строим эпюру изгибающего момента в вертикальной плоскости М_Х, определим вертикальные реакции в опорах:

(4)

(5)

Из первого уравнения определим y_В:

(6)

(7)

Строим эпюру изгибающего момента в горизонтальной плоскости М_y, определим горизонтальные реакции в опорах:

(8)

(9)

Из первого уравнения определим y_В:

(10)

(11)

Строим эпюру результирующего изгибающего момента М_из, складывая геометрические его проекции М_xиМ_y по формуле:

(12)

(13)

Определим положение опасного сечения, пользуясь двумя последними эпюрами изгибающего момента М_изг и Т_к. Так как обе эпюры имеют максимальное значение в одной и той же точке В, то именно сечение В и будет наиболее опасным. Вычисляем для опасного сечения величину расчетного момента по четвертой гипотезе прочности:

, (14)

Рисунок 2 - Расчетная схема нагрузок выравнивающей доски

Расчет доски выравнителя-уплотнителя на прочность проводим по условию прочности на изгиб. Подставив в него формулу для момента сопротивления круглого сечения , выражаем значение диаметра вала:

(15)

Полученное значение округляем до ближайшего нормального размера, толщина доски при этом, составит .

Предлагаемое выранивающее-уплотняющее устройство сокращает количество предпосевных операций, что ведет к экономии ТСМ и трудовых ресурсов. Простота конструкции позволяет применять данное устройство на различных марках зерновых сеялок без больших капиталовложений. При этом, обеспечивается лучшая равномерность глубины заделки семян. В конечном счете все перечисленное будет способствовать лучшей равномерности всходов и увеличение урожайности в целом.

Применение предлагаемой модернизированной сеялки позволит обеспечить:

- Сокращение количества проходов агрегатов (уменьшение физического разрушения почвы)

- Экономия ТСМ и трудовых ресурсов;

- Выравнивание и рыхление почвы перед посевом;

- Посев семян на необходимую глубину.

Библиографический список:

1. Артемьев, В.Г. Зернопульты / В.Г. Артемьев, М.В. Воронина, Л.Л. Хабиева, А.В. Павлушин. – Ульяновск, ГСХА, 2011. - 85 с.

2. Павлушин, А.В. Подготовка студентов к всероссийской студенческой олимпиаде / А.В. Павлушин, С.В. Стрельцов, В.П. Зайцев // Материалы научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава академии "Инновационные технологии в высшем профессиональном образовании". – Ульяновск, ГСХА, 2012. С. 116-119.

Код для цитирования: Скопировать