Розробка конструкції плужного робочого органу і схеми плуга

n-top:5pt;margin-bottom:0pt;text-indent:35pt;line-height:18pt">Робоча швидкість –  до 7 км/год;

Клас тяги трактора – 50 к;

Маса – 1450 кг.

 

 

4. Конструювання  збірних одиниць і деталей  робочого органу та проектованого  вузла

Виконуються розрахунки для обґрунтування розмірів збірних одиниць і деталей, необхідних для розробки технічної документації.

До цього розділу входять:

•Обґрунтування форми, вибору матеріалу і методу виготовлення деталей;

•Розрахунки на міцність;

•Обґрунтування розмірів з урахуванням можливих методів  ремонту;

•Обґрунтування допусків і технічних вимог для виготовлення деталей;

•Оцінка технологічності  виготовлення розроблюваних деталей;

•Обґрунтування структури  збірних одиниць, виходячи з технологічного процесу збирання, регулювання, ремонту  і технічного обслуговування;

•Обґрунтування видів  регулювань;

•Обґрунтування вибору мастильних матеріалів.

Розрахунки і обґрунтування  приводяться для плужного корпусу  та збірної одиниці, яка включена до завдання на проектування.

4.1 Обґрунтування  форми, вибору матеріалу і методу  виготовлення деталей

Форма полиці та лемеша отримані в результаті проектування. Форма  стовби вибирається з урахуванням  форми деталей, які уже використовуються, та сучасних тенденцій розвитку техніки  даного класу. Полиця виготовляється із сталі Ст 2, леміш – лемішної сталі 55Л, стовба – з чавуну В445-50, а польова  дошка – із сталі Ст 2. полиця та леміш виготовляються штамповкою, стовпа – відливанням. Польова дошка – із сталевої штаби з наступною термічною обробкою.

Довжина польової дошки, яка  запобігає зміщенню корпусів під  дією бокових зусиль, визначається з умови, що вектор сумарної сили R опору  ґрунту різанню, яка діє по середині лемешу, продовжений до перетину із стійкою борозни, ніби обрізає кінець польової дошки, тобто обмежує задній кінець п’ятки польової дошки. Сила R отримується в результаті складання нормальної сили N і сили тертя F. Тому довжина польової дошки, яка вимірюється від носка лемеша, визначається:

l0 = b· cos φ __________

2· sinj0· cos(φ+j0)

 

Де φ – кут тертя (φ =30º).

 

l0 = 0,41· cos 30º = 0,79 м

2· sin 36· cos(30+36)

 

Фактична довжина польової дошки lпд буде менша l0 тому, що дошка  кріпиться не до носка, а позаду нього. Ця фактична довжина встановлюється за кресленням з врахуванням конструктивних міркувань.

Для розрахунків ширини польової дошки виходять з допустимого  тиску вільного кінця польової дошки  на стінку борозни. Польова дошка  виготовляється під деяким кутом  до стійки і дна борозни, тобто  опорою дошки є її п’ятка. При  встановленні її під кутом в стінку борозни втискується частина  польової дошки довжиною l1, при цьому  на кінець дошки діє розподілене  за трикутником навантаження, максимальне  значення якого припадає на кінець дошки і дорівнює:

qm= q0· hn (12)

 

 

де q0 – коефіцієнт об’ємного  зтискання ґрунту, q0= 2,0·10⁴ кН/м³;

hn – глибина втискання  дошки, (0,005м)

qm = 2,0·10⁴· 0,005 = 100кН/м²

Сила R опору можна розкласти  на дві складові R1 і R2 , яка притискає  корпус до стінки борозни, дорівнює R1· tgψ, де ψ = 90 - φ - j0. Сила R1 дорівнює kab. Тоді

R2 = kab· ctg(φ+j0) (13)

R2 = 70000· 0,29· 0,41· ctg(30+36) = 3,7 кПа/м²

Виразивши R2 через об’ємне  зтискання ґрунту q0 площину зминання отримуємо:

R2 = l1· q0 hn e

2

Де e – ширина польової дошки. Із схеми видно, що l1 = hn/sinδ2, Де δ2 – кут встановлення польової дошки (3˚). Таким чином із (14) з врахуванням (13) отримаємо вираз для визначення ширини польової дошки:

e = 2R2__ · sin δ2 = 2 kab · sin δ2 · ctg(φ+j0)

q0 hn² q0 hn²

 

e = 2 · 70000· 0,29· 0,41 · sin3˚ · ctg (30+36) = 0,1489 м

2000· 0,005²

 

 

4.2 Розрахунок  польової дошки на міцність

Розрахунок на міцність проводиться  на прикладі польової дошки за рахунок  дії бокових зусиль і сил тертя  виникає небезпека її згину і  розтягу. Небезпечний переріз буде в точці В біля кріплення польової дошки. Максимальне розрахункове напруження при згині виражається формулою:

max = Mmax

W

Де Mmax – згинальний момент у небезпечному перерізі (т. В)

 

W – осьовий момент  опору цього перерізу, W = e· hпд²

6

Де hпд – товщина польової дошки (hпд = 20 мм)

 

Допустимо напруга для  сталі Ст2 з якої виготовлено польову  дошку [max]= 600 МПа, отже міцність забезпечено.

 

 

 

4.3 Обґрунтування  розмірів з урахуванням можливих  методів ремонту

Розміри польової дошки вибираються  без урахування можливого ремонту, оскільки ремонтувати її недоцільно, легше замінити.

4.4 Обґрунтування  допусків і технічних вимог  для виготовлення деталей.

Допуски і технічні вимоги для виготовлення польової дошки  наступні

•Параметри польової дошки  встановлюються за вільними розмірами;

•При обладнанні польової дошки поширювачем, після складання  зварювальний рубець зачищається;

•Допуски для розміщення отворів вибираються згідно з  ДСТУ 2498 – 94;

•У результаті тертя п’ятки з ґрунтом зношуються задній кінець польової дошки, для придання міцності її загартовують на 40…45HRC.

4.5 Оцінка технологічності  виготовлення розроблюваних деталей

При виготовленні польової дошки виконуються такі операції:

•Виготовлення заготовки  з полотна з допусками на механічну  обробку;

•Фрезерування до необхідних розмірів по контуру;

•Розмітка під отвори;

•Свердління отворів;

•Складання польової дошки  з поширювачем;

•Зачищення рубця;

•Термообробка.

 

 

4.6 Обґрунтування  структури збірних одиниць, виходячи  з технологічного процесу збирання, регулювання, ремонту і технічного  обслуговування