Механизация ухода за посадками картофеля в колхозе "Октябрь" Клецкого района Минской области с разработкой рабочего органа для междурядной обработки (стр. 6 из 12)

ан=100 мм

Рис. 7 Поперечное сечение рамы.

мм3

Зная изгибающий момент и момент сопротивления сечения, находим допустимое напряжения:

Предельно допустимое напряжение [у]≤5 Н/мм2 [6]. Отсюда можно сделать вывод, что данные сечения обеспечат достаточную прочность.

3.1.2 Расчёт вала привода активных рабочих органов

Определяем крутящий момент передаваемый валом

M=9550

где n—частота вращения промежуточного вала, n=200 об/мин

N=4 кВт

М=9550

=191 Н/м

Чтобы произвести расчёт вала определяем силу действующую на вал при вращении ротора Усилие определяем по формуле:

F=

где d—диаметр рабочего органа, d=0,3 м

F=

=1273 Н

Определяем диаметр вала в опасном сечении при определённых выше нагрузках.

Мк

F

82 62 110

RВ Мк

А RА В С F

140027 Н мм

Рис. 8. Расчётная схема вала.

Изображаем вал:

Определяем реакции в подшипниках:

УМА=0; F*AС- RВ ВА=0

RВ=

= =3531,5 Н

УМВ=0; F*ВC-RААВ=0

RА=

= =2258,5 Н

Проверка:

УF=0; -F-RА+RВ=0

-1273-2258,5+3531,5=0

Строим эпюру изгибающих моментов:

МA=0

MB=-RА*AB=-2258,5*62= -140027 Н/мм

Мc= 0

Из расчётов видно, что изгибающий момент в сечении В больше.

Находим эквивалентный момент в этом сечении по формуле:

Мэ=

= =236800 Н/мм

По табл. 12.13 стр. 298 /6/ для стали 45 принимаем предел выносливости равным у-1=392 Н/мм2; еу=0.73 табл.12.2 стр.298 /6/, для легированной стали в=0.96 по табл. 12.9 /6/ , S=2 . Коэффициент долговечности принимаем КL= 1, Ку

2.25 .табл.12.5 стр.278 /6/

Определяем допустимое напряжение для материала вала по формуле:

[у-1]=

[у-1]=

=63.9 Н/мм2

Диаметр вала в рассматриваемом сечении определяем по формуле:

d=

d=

=38,3 мм

Принимаем диаметр вала d=40 мм, так как в этом сечении располагается подшипник.

3.1.2 Подбор подшипников для вала

Устанавливаем на вал однорядные роликовые конические подшипиники. Радиальная нагрузка действующая на него Fr=3531,5 Н, долговечность 10000 ч, вращается внутреннее кольцо, внутренний диаметр кольца 40 мм, частота вращения вала n=200 об/мин

Выбор производим по динамической грузоподъёмности, используя формулу:

C=PL1/p

Эквивалентную нагрузку Р для данного подшипника определяем по уравнению:

машинный тракторный картофель обработка

Р=XVFrkбkт

Исходя из условий работы подшипника, имеем X=1.0 табл.14.14 стр.354 /6/, V=1.0 (так как вращается внутреннее кольцо), kб=1.2 табл.14.18 стр.356 /6/, kт=1.0 при t<373.15 К.

Тогда

Р=1.0*1.0*3531,5*1.2=4237,8 Н

Расчётная долговечность по формуле:

L=

L=

=120 млн. об.

Соответственно, требуемая величина динамической грузоподъёмности по формуле

С=4237,8*1201/3=20869,2 Н

Этой динамической грузоподъёмности и с необходимыми для нас требованиями соответствует роликовый конический подшипник 7208 (лёгкая серия), имеющий размеры d=40 мм, D=80 мм, C=42,4 кН.

3.2 Расчёт операционно—технологической карты на междурядную обработку картофеля

Междурядная обработка одна из важных операций производственного процесса возделывания картофеля. От качества выполнения посадки зависит будущий урожай.

В технологической карте для междурядной обработке картофеля применяем агрегат МТЗ-82 и культиватор с активными рабочими органами.

Для расчёта операционно-технологической карты необходимо следующие данные:

1. Состав агрегата МТЗ-82+культиватор роторный

2. Размер поля 1200

500 м

3. Уклон i=2є

4. Фон—поле под междурядную обработку

5. Удельное сопротивление машины К=1,5 кН/м

Определяем скоростной режим работы посадочного агрегата. Рабочая скорость агрегата должна находится в интервале агротехнически допустимых скоростей (от Vагр min

Vр Vагр max):

По табл. 2.5[7] рекомендуемая скорость движения агрегата МТА при междурядной обработке картофеля

Vагр=6…10 км/ч=1,7…2,8 м/с

Кроме того скорость движения ограничивается мощностью двигателя:

Vp.max=

где Nен—номинальная мощность двигателя, кВт;

зен—коэффициент использования номинальной мощности двигателя;

Nвом , звом—соответственно мощность на привод активных рабочих органов, коэффициент использования мощности на привод активных рабочих органов;

змг—коэффициент полезного действия трансмиссии трактора;

зб—коэффициент полезного действия буксования;

Rмг—тяговое сопротивление культиватора;

Gтр—эксплуатационный вес трактора, кН;

f—коэффициент сопротивления качению;

i—уклон местности;

Из табл. 1.2 [7] выбираем значение приведённых выше данных.

змг=з бц звк

где зц ,зк—КПД соответственно цилиндрической и конической передачи трансмиссии;

б , в—число пар в зацеплении соответственно цилиндрической и конической передачи ;

зц =0.98 ; зк =0.96 ;

б=5; в=1;

змг =0.985*0.96=0.87

зб=

где д—коэффициент буксования, (табл. 1.11 /7/ ) д=11 %;

зб =

=0.89

Тяговое сопротивление машины:

Rмг=К*В+ Gм(лf+i/100)

где л—коэффициент, учитывающий величину догрузки трактора при работе с навесными машинами (при междурядной обработке л=1.0…15) Принимаем л=1,2. /7/ стр. 68

Gсхм—эксплуатационный вес культиватора, кН;

Gсхм =7,7 кН

где В—ширина захвата роторного культиватора, м

В=2.8 м

Rмг=1.5*2.8+7,7(1,2*0,14+*2/100)=5,86 кН

Gтр=33.4 кН

f=0.12…0.18 (табл. 2.10[7])

Влияние уклона до 3% не учитывается.

Vр.max=

=4,11 м/с=14,8 км/ч

Таким, образом , Vр maxбольше чем агротехнически допустимые скоростей движения агрегата для междурядной обработки и выбираем передачи трактора которые входят в агротехнический допустимый предел скорости. Поэтому за рабочие скорости принимаем агротехнически допустимые скорости.

Vр=6…10 км/ч=1,7…2,8 м/с

Исходя из данного диапазона скоростей принимаем основную и дополнительную рабочую передачу трактора. Основная: 6-я передача с редуктором и УКМ где V=9,33 км/ч, дополнительная 4-я без редуктора и УКМ V=8.9 км/ч.

Определяем фактическое значение коэффициента зен на рабочем режиме на основной передаче

зен=

(3.12)