- •Содержание
- •1. Лабораторные работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
- •2. Домашние задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
- •1. Лабораторные работы
- •2. Домашние задания
- •2.1. Проектирование рабочей поверхности
- •2.2. Изучение силового взаимодействия плуга
- •2.2.1. Силы, действующие на плуг
- •2.2.2. Определение реакции на ободе опорного колеса
- •2.2.3. Анализ процесса перевода плуга из рабочего
- •2.2.4. Продольная устойчивость агрегата
- •2.2.5. Порядок выполнения задания
- •2.3. Проектирование звена зубовой бороны
- •2.4. Определение расчетных характеристик работы
- •3. Курсовая работа
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Задание на проектирование
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 1
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 2
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 3
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 4
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 5
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 6
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 7
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 8
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 9
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 10
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 11
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 12
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 13
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 14
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 15
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 16
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 17
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 18
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 19
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 20
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 21
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 22
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 23
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 24
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 25
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 26
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 27
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 28
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 29
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 30
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 31
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 32
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 33
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 34
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 35
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 36
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 37
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 38
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 39
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 40
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 41
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 42
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 43
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 44
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 45
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 46
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 47
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 48
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 49
- •Курсовая работа по схм
- •Кафедра эксплуатации сельскохозяйственной техники
- •Задание 50
- •Курсовая работа по схм
- •3. 3. Методические указания к проектированию
- •3.3.1. Уточнение принципиальной схемы
- •3.4. Содержание основных разделов
- •3.4.1. Введение
- •3.4.2. Краткая характеристика хозяйства
- •3.4.3. Обзорный анализ известных аналогичных устройств с
- •3.4.4. Обоснование и расчет основных технологических
- •3.4.5. Инженерные расчеты конструкции
- •3.4.6. Инструкции по технологическим регулировкам, техническому
- •3.4.7. Заключение
- •4. Задачи и упражнения
- •4.1. Машины и орудия для обработки почвы
- •4.1.1. Деформации почвы, возникающие при работе двугранного клина
- •4.1.2. Деформации почвы, возникающие при работе
- •4.1.3. Сопротивления почвы, возникающие при
- •4.1.4. Проектирование рабочей поверхности корпуса плуга
- •4.1.5. Рациональная формула в.П. Горячкина для
- •4.1.6. Зубовые бороны
- •4.1.7. Катки и колеса
- •4.1.8. Культиваторы
- •4.1.9. Дисковые почвообрабатывающие орудия
- •4.1.10. Ротационные почвообрабатывающие рабочие
- •4.2. Машины для посева и посадки
- •4.2.1. Сеялки
- •4.2.2. Посадочные машины
- •4.3. Машины для внесения удобрений
- •4.3.1. Машины для внесения удобрений
- •4.4. Машины для уборки кормовых культур
- •4.4.1. Косилки
- •4.4.2. Грабли, подборщики, пресс-подборщики, кормоуборочные
- •4.5. Машины для уборки зерновых культур
- •4.5.1. Жатки. Пропускная способность комбайна
- •4.5.2. Молотильный аппарат
- •4.5.3. Соломоотделители
- •4.6. Машины для послеуборочной обработки зерна
- •4.6.1. Размерные характеристики семян. Работа плоских решет
- •4.6.2. Работа цилиндрических триеров
- •4.6.3. Устройство для разделения семян по форме и состоянию
- •4.7. Машины для уборки корнеклубнеплодов
- •4.7.1. Картофелеуборочные машины
- •4.7.2. Свекло- и корнеуборочные машины
- •4.8. Мелиоративные машины
- •4.8.1. Землеройные машины общего назначения
- •4.8.2. Машины для полива
4.1.4. Проектирование рабочей поверхности корпуса плуга
Допустим, что пласт и стенка борозды в процессе вспашки не изменяют свои размеры, т.е. пласт условно не деформируется [6]. Построение профиля борозды показано на рисунке 4.8.
Рисунок 4.8 - Схема оборота пласта
Пусть а – глубина пахоты, b – ширина захвата корпуса плуга, k=b/a, δ – угол наклона отваленного пласта к горизонту.
Минимальный радиус направляющей кривой Rmin определяется из условия, когда пласт, поднимаемый отвалом, целиком помещается на нем, не пересыпаясь через отвал
(4.14)
где b – ширина захвата корпуса плуга, ε0 – угол постановки лемеха ко дну борозды, γ0 – угол постановки лезвия лемеха к стенке борозды.
Максимальный радиус кривизны направляющей кривой определяется из условия, что бороздной обрез отвала не задирает отваленного пласта
(4.15)
где k=b/a; θ – угол между горизонтальной плоскостью и касательной плоскостью к отвалу, определяемый по формуле .
Характер изменения угла γ=f(z) в интервале z1…zmax:
для отвалов культурного типа
, (4.16)
для отвалов полувинтового типа
(4.17)
где у, х и р – параметры, определяемые по расчетам (см. пример).
Пример 16. Определить предельную глубину a вспашки плугом, если ширина захвата корпуса плуга b.
Решение: Для того, чтобы после прохода корпуса плуга пласт не опрокидывался обратно в открытую борозду, центр тяжести площади поперечного сечения пласта должен лежать правее точки опоры В' пласта о дно борозды. Положение диагонали Д'В' , при котором пласт еще может сохранить свое положение, хотя и неустойчивое (рисунок 4.9), будет предельным.
Из подобия прямоугольных треугольников
,
или . (1)
Рисунок 4.9 - К обоснованию максимальной глубины вспашки
Возведя в квадрат, правые и левые части (1), получим
а4+а2b2=b4 (2)
Разделив уравнение (2) на а4 и имея ввиду k=b/a, получим биквадратное уравнение
k4-k2-1=0. (3)
Решая это биквадратное уравнение (3), имеем
kmin=1,27. (4)
Следует заметить, что в реальных условиях оборот пласта плугом без предплужника получается при k=1,5, на рыхлых почвах k=1,3, а на старопахотных почвах k=1,5…1,75.
Поэтому теоретическая максимальная глубина amax вспашки плугом при заданной ширине захвата корпуса определится
(5)
Ответ:
Пример 17. Определить предельную глубину вспышки плугом ПЛН-4-35 с предплужником.
Решение: Предельная глубина вспышки плугом с предплужником определяется из выражения
, (1)
где kmin пр – соотношение находится аналогично рассмотренному примеру 16: kmin пр = 0,94; для старопахотных почв при работе с предплужником рекмоендуется принимать kпр = 1,14…1,25.
Поскольку ширина захвата корпуса плуга ПЛН-4-35 b=0,35 м, то предельная теоретическая глубина вспышки
м.
Предельная глубина вспышки старопахотных почв при работе с предплужником будет варьировать в пределах:
м.
Ответ: аmax=0,372 м.
Пример 18. Имеются два плужных корпуса. Основные параметры первого плужного корпуса γ0=42, γmax=48; второго: γ0=38, γmax=50. К какому типу относится первая и вторая рабочие поверхности плужных корпусов?
Решение: Рабочие поверхности плужных корпусов отличаются по значению
∆γ=γmax-γ0.
Поэтому:
∆γ = 48-42=6 – культурная рабочая поверхность
∆γ = 50-38=12 – полувинтовая рабочая поверхность.
Ответ: первый плужный корпус – культурная рабочая поверхность, второй плужный корпус – полувинтовая рабочая поверхность.
Пример 19. Определить предельную величину отношения ширины пласта к глубине вспышки и построить график изменения величиныα = f(k) при условии, если пахота будет производиться поперек склона с углом α на подъем.
Решение: Приведем расчетную схему (рисунок 4.10)
Из приведенной схемы следует, что критическим условием устойчивости является
. (1)
В выражении (1) неизвестными являются δ и β, которые могут быть определены из прямоугольных треугольников B'A''B'' и B'D'C':
Отсюда, имея в виду, что , будем иметь:
(2)
(3)
Рисунок 4.10 - Схема к определению α = f(k)
Подставив выражение (2) и (3) в (1), получим
(4)
Подставив в (4) значения k в интервале от 1 до 3, получим численные значения α для построения графика α = f(k).
Таблица 4.1 - Таблица расчетных данных
δ, град |
β, град |
α, град |
Примечание | |
1,0 |
90 |
45 |
-45 |
не имеет физического смысла |
1,27 |
51,9 |
38,1 |
0 |
|
1,30 |
50,3 |
37,6 |
2,1 |
|
1,4 |
45,6 |
35,5 |
8,9 |
|
1,6 |
38,7 |
32,0 |
19,3 |
|
1,8 |
33,8 |
29,0 |
27,2 |
|
2,0 |
30,0 |
26,8 |
33,2 |
|
2,5 |
23,6 |
21,8 |
44,6 |
|
3,0 |
19,5 |
18,4 |
52,1 |
|
На рисунке 4.11 приведен график зависимости α = f(k).
Рисунок 4.11 - График зависимости α = f(k)
Из полученной графической зависимости следует, что на склоновых землях для проведения отвальной вспашки необходимо увеличивать соотношение , т.е. увеличивать ширину захвата корпуса плугаb.
Пример 20. Определить радиусы Rmin и Rmax направляющей кривой культурного отвала при следующих исходных данных: ширина захвата корпуса плуга b=0,35 м, глубина пахоты а=0,27 м, угол ε0=27, угол γ0=42.
Решение: Наименьшее значение радиуса определим по формуле (4.14)
м.
Максимальное значение радиуса направляющей кривой определим по формуле (4.15)
.
Значение угла θ находим по равенству
или θ=48010′;
м.
Ответ: Rmin=0,425 м, Rmax=0,76 м.
Пример 21. Произвести расчет и построить график для образующих культурного отвала с параметрами: γ0=390; γmin=37,50; γmax=460.
Решение: Характер изменения для образующих культурного отвала выражается следующим графиком (рисунок 4.12).
Рисунок 4.12 - Характер изменения для культурного отвала
От опорной плоскости лезвия лемеха до высоты z1 (z1 = 50…100 мм) наклон образующей к стенке борозды уменьшается до γmin. Это делается для того, чтобы облегчить подъем пласта на грудь отвала и сдвиг его в борозду.
Принимаем z1=75 мм. От z=0 до z1=75 мм располагаем образующие с интервалом 25 мм. При линейной зависимости ∆γ от x разность значений двух соседних образующих равна
Следовательно, промежуточные значения γ будут равны 38030′ и 380.
В интервале от z1 до zmax образующие располагаем через 50 мм. Вычисляем значения x для всех промежуточных образующих: результаты сводим в таблицу 4.2.
По формуле (4.16)
вычисляем промежуточные значения у и результаты также заносим в эту таблицу.
Для определения размерного коэффициента λ находим:
см.
.
Когда определены коэффициент λ и значение у, находим ∆γ для каждой из образующих, пользуясь выражением ∆γ=λγ. Приращения ∆γ получаются в долях градусов, например ∆γ = λγ=1,960; переводим в градусы и минуты, получаем ∆γ =1058′. Когда найдены ∆γ, вычисляем угол для каждой образующей: γ=γmin+∆γ.
Таблица 4.2 - Расчетные данные для интервала от z1 до zmax
z1, см |
7,5 |
12,5 |
17,5 |
22,5 |
27,5 |
32,5 |
36 |
x=z-z1, см |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
28,5 |
0 |
1,24 |
3,10 |
4,3 |
4,95 |
5,35 |
5,5 | |
∆γ=λγ |
0 |
1,960 |
4,760 |
6,60 |
7,60 |
8,220 |
8,480 |
∆γ в градусах и минутах |
0 |
1058′ |
4046′ |
6036′ |
7036′ |
8013′ |
8030′ |
γ=γmin+∆γ
|
37030′ |
39028′ |
42016′ |
4406′ |
4506′ |
45043′ |
460 |
После завершения расчетов на миллиметровой бумаге следует построить график γ=f(z).
Пример 22. Произвести расчет и построить график для образующих полувинтового отвала с параметрами: γ0=370; γmin=350; γmax=450.
Решение: Для рабочей поверхности полувинтового типа (рисунок 4.13) при расчете промежуточных значений угла γ необходимо определять параметры р1 и р2. Поскольку согласно (4.17)
то параметр р1 – для левой ветви, параметр р2 – для правой.
Рисунок 4.13 - Характер изменения для полувинтового отвала
Так как в этом случае мы имеем два неизвестных р и λ, то принимаем и, исходя из граничных значений угла, определяемр1 и р2.
В интервале от γ0 до γmin имеем:
Отсюда
В интервале от γmin до γmax имеем:
.
Отсюда см.
Последующие расчеты промежуточных значений γ сведены в таблицы 4.3 и 4.4.
В тех же осях координат (см. пример 21) построить зависимость для полувинтового отвала и дать анализ.
Таблица 4.3 - Расчетные данные для интервала от z=0 до z=z1
z, см |
0 |
2,5 |
5 |
7,5 |
x=z-z1, см |
-7,5 |
-5 |
-2,5 |
0 |
2 |
0,89 |
0,22 |
0 | |
∆γ=λγ |
20 |
0,890 |
0,220 |
0 |
∆γ в градусах и минутах |
20 |
0053′ |
0013′ |
0 |
γ=γmin+∆γ |
370 |
35053′ |
35013′ |
350 |
Таблица 4.4 - Расчетные данные для интервала от z1 до zmax
z, см |
7,5 |
12,5 |
17,5 |
22,5 |
27,5 |
32,5 |
36,5 |
x=z-z1, см |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
28,5 |
0 |
0,298 |
1,18 |
2,68 |
4,75 |
7,46 |
10 | |
∆γ=λγ |
0 |
2,2980 |
1,180 |
2,680 |
4,750 |
7,460 |
100 |
∆γ в градусах и минутах |
0 |
0,180 |
1011′ |
2041′ |
4045′ |
7028′ |
100 |
γ=γmin+∆γ |
350 |
35018′ |
36011′ |
37041′ |
39045′ |
42028′ |
450 |
Упражнения
1.25. Построить профиль борозды и определить угол наклона δ нижней грани отваленного пласта, если глубина вспашки а, а ширина пласта b.
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
а, м |
0,2 |
0,21 |
0,22 |
0,23 |
0,20 |
0,22 |
0,24 |
0,25 |
0,27 |
b, м |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
1.26. Определить, при какой глубине отваленный пласт окажется неустойчивым, если вспашка производится корпусом с шириной захвата b=0,25 м; b=0,35 м; b=0,4 м.
1.27. Построить профиль борозды и определить угол наклона отваленного пласта при работе c предплужником, если глубина вспашки а, ширина пласта b, глубина вспашки предплужника а1 и ширина захвата его b1
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
а, м |
0,22 |
0,23 |
0,24 |
0,25 |
0,26 |
0,28 |
0,29 |
0,30 |
0,31 |
b, м |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
а1, м |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,10 |
0,10 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
b1, м |
0,23 |
0,23 |
0,23 |
0,23 |
0,23 |
0,26 |
0,26 |
0,26 |
0,26 |
1.28. Определить тип цилиндроидальной рабочей поверхности корпуса плуга имеющего углы γ0 и γmax
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
γ0, град |
40 |
41 |
42 |
43 |
43 |
35 |
36 |
37 |
40 |
γmax, град |
43 |
45 |
49 |
49 |
50 |
49 |
44 |
47 |
50 |
1.29. Определить максимальную глубину пахоты корпусом с шириной захвата b и угол поворота пласта связной почвы, когда он займет устойчивое положение. Вспашка производится поперек склона крутизной α.
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
b, м |
0,25 |
0,30 |
0,40 |
0,50 |
0,25 |
0,30 |
0,40 |
0,35 |
0,40 |
α, град |
2 |
4 |
6 |
8 |
4 |
6 |
8 |
6 |
8 |
Указание: Использовать формулу (1) примера 19
1.30. Определить радиусы Rmin и Rmax направляющей кривой культурного отвала при следующих исходных данных: ширина захвата корпуса плуга b, глубина пахоты а, угол ε0 и угол γ0.
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
b, м |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
а, м |
0,20 |
0,23 |
0,27 |
0,18 |
0,24 |
0,28 |
0,21 |
0,22 |
0,25 |
ε0, град |
25 |
26 |
27 |
25 |
26 |
27 |
24 |
26 |
27 |
γ0, град |
40 |
41 |
42 |
40 |
41 |
42 |
40 |
41 |
42 |
1.31. Произвести расчет и построить график для образующих культурного отвала с параметрами γ0, γmin, γmax.
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
γ0, град |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
43 |
40 |
41 |
42 |
γmin, град |
39 |
40 |
39 |
40 |
41 |
41 |
39 |
40 |
40 |
γmax, град |
43 |
45 |
49 |
49 |
50 |
49 |
44 |
46 |
48 |
1.32. Определить площадь (теоретическую) неровностей поверхности на участке (S=1 га), образованную после вспашки плугом ПЛН-4-35 на глубину а (Указание: при решении задачи использовать схему, приведенную на рисунке 4.8).
1.33. Определить объем (теоретический) неровностей, образованный после вспашки плугом ПЛН-4-35 на глубину а и количество жидких атмосферных осадков, накапливаемых на участке площадью S=1 га без учета воды на инфильтрацию.
1.34. Определить площадь (теоретическую) неровностей поверхности участка (S=1 га), расположенного на склоне крутизной α, и образованную после вспашки поперек склона плугом ПЛН-4-35 на глубину а (Указание: при решении задачи использовать схему, приведенную на рисунке 4.10).
1.35. Определить объем (теоретический) неровностей, образованный после вспашки плугом ПЛН-4-35 на глубину а и количество жидких атмосферных осадков, накапливаемых на участке площадью S=1 га без учета воды на инфильтрацию.
1.36. Определить площадь и объем (теоретические значения) неровностей, образованные после вспашки поперек склона плугом ПЛН-4-35 на глубину а при отваливании пласта вверх и вниз по склону на площади участка S=1 га.