Построение отвальной поверхности корпуса плуга

 

Направляющая кривая характеризуется радиусом R, высотой h и вылетом L.

Радиус направляющей кривой R, мм подбирается таким образом, чтобы не было пересыпания пласта через верхним край отвала

 

   (3.1)

 

где      b – ширина захвата отвального корпуса плуга, мм;

γ – угол постановки лемеха ко дну борозды, град.;

θ0 – угол постановки лезвия лемеха к стенке борозды, град.;

 

Высота направляющей кривой h, мм определяется по формуле:

 

h = Rcosγ    (3.2)

 

Вылет направляющей кривой L, мм определяется по формуле:

 

L = R (1 - sinγ)    (3.3)

 

Вертикальная плоскость NN, в которой располагается направляющая кривая, перпендикуляр на лезвию лемеха и отстоит от носка его на расстоянии длины лемеха l у полувинтовых отвалов. Поэтому по направляющей кривой перемещается точка В образующей АВ. Для того чтобы получить вполне определенную поверхность, необходимо знать помимо направляющей кривой, закон изменения угла θ между образующей и стенкой борозды в зависимости от высоты расположения образующей над дном борозды z.

Многолетней практикой доказано, что для оборачивания пласта углы наклона образующих верхней части отвала по сравнению с нижней его частью необходимо увеличивать. Поэтому оборачивающую способность отвалов принято характеризовать величиной разности между углом θмаx –наклона верхней образующей и углом θ0 – наклона лезвия лемеха к стенке борозды. Чем эта разница больше, тем оборот пласта лучше. Графики изменения угла θ для полувинтовых и культурных отвалов представлены на рисунке 3.4. На нижнем участке угол θ уменьшается по закону прямой от θ0 до θмin. Делается это для обеспечения лучшего «приема» пласта. На верхнем участке увеличивается от θмin до θмаx по параболе:

а) для культурных отвалов ,             (3.4)

 

б) для полувинтовых отвалов ,     (3.5)

 

где    х – координата в диаграмме изменения угла θ, мм;

 p – численное значение, мм.

 

                  ,     (3.6)

 

Координата х в этом уравнение изменяется от образующей с наименьшим углом  θмin, то есть определяется разностью

 

x = z – z1,     (3.7) 

 

где z – высота образующей над дном борозды, мм.

Координата у показывает изменение угла θ, начиная от θмin . При этом каждый миллиметр по оси y будет изображать λ градусов по оси θ. Поэтому координаты y и θ связаны соотношением:

 

 ,       (3.8)

  ,       (3.9)

 

где      λ – масштабный коэффициент.

 

У полувинтовых отвалов углы θ (рисунок 3.4) увеличиваются в верхней части отвала. Рыхление почвы, таким образом, уменьшается, но оборачиваемость пласта становится лучше. У культурных типов отвала углы θ увеличиваются в средней части отвала. Рыхление почвы, таким образом, увеличивается.

 

Рисунок 3.4 – График изменения угла образующей к стенке борозды

Пласт не должен обратно падать в борозду после прохода плуга. Это возможно только в том случае, если линия действия силы тяжести пласта Gn проходит правее точки D его опоры. Предельный наклон пласта (неустойчивое равновесие) соответствует такому положению, при котором диагонали D1B1, D2B2 и т. д. располагаются вертикально.

Рисунок 3.5 – Профиль дна борозды

Это условие соблюдается, если b/а = К ≥ 1,27, т.е. фактическая глубина вспашки и угол δ наклона пласта не превышают предельно допустимые значения:

Выбирая глубину обработки, необходимо соблюдать условие           К >1,27. Для плугов общего назначения с культурными и полувинтовыми отвалами рекомендуется принимать К= 1,3...1,6, с винтовыми — К= 1,75...2,3, для кустарниково-болотных — К = 2...3.

Координата верхней точки Е полевого обреза отвала Н, мм определяется по формуле:

 

H = b + ΔH,      (3.10)

 

Высота расположения наивысшей точки отвала по рекомендации профессора Щучкина Н. В.

 

      (3.11)

 

Для обеспечения в многокорпусном плуге перекрытия между корпусами, ширину захвата отвала и лемеха корпуса рекомендуется принимать несколько больше ширины пласта.

Длина лезвия лемеха l, мм определяется по формуле:

 

(3.12)

 

где  - перекрытие между рабочими органами, мм;

 

4. Исходные данные по варианту

- тип  отвала: культурный;

- глубина  обработки: а = 130 мм;

- величина  перекрытия  мм;

- угол, определяющий установку лемеха  относительно для борозды:       γ = 28⁰;

- угол, определяющий положение нижней  образующей относительно стенки  борозды: θ0 = 42⁰;

- угол, определяющий положение верхней  образующей относительно стенки  борозды: θmax = 45⁰;

- наименьший  угол наклона образующей к  стенке борозды: θmin = 40⁰;

- угол, определяющий величину отклонения  касательной к направляющей кривой от вертикали: Δγ = 7⁰;

- коэффициент пропорциональности: К= 1,4;

- отклонение от вертикали верхней точки полевого обреза: n = 10 мм;

- длина  прямолинейного участка лемеха: S=30 мм;

- высота  полевого обреза: Н=b+20;

- изменение  высоты верхнего обрез: = 11,34 мм;

- ширина лемешной стали t =114 мм.

5 Расчетная часть

 

Определение ширины захвата

b = amax K ≈ 120 1,4≈ 182 мм   

δ = arcsin (amax/b) = arcsin 0,714≈ 45,585°  

 

 

Определение координаты точки Е полевого обреза отвала Н, мм

 

H = b+20= 202 мм. 

 

Определение высоты расположения наивысшей точки отвала

 

+ =

 

Определение радиуса направляющей кривой R, мм

 

мм

 

Определение длины лезвия лемеха , мм

 

.