125916 (585539), страница 13

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 13)

агрегате с КРН-4,2, га/ч 1,5…3,8

Глубина обработки, см 2…8

Защитная зона, см 5…10

Выпуск зуба, мм 30…200

Число рыхлителей на одном культиваторе, шт:

КРН-4,2 7

УСМК-6.4А 9

Габариты, мм 780х(350...750)х(250...360)

Масса, кг 14,0…16,5

Рыхлитель (рис. 4.1) состоит из центрального бруса 8 с продольным разъёмом, правая и левая части которого соединены между собой стяжными болтами; двух боковых планок 10, выполненных из верхнего и нижнего уголков и присоединенных передней частью к проушинам центрального бруса; регулируемой по длине поперечной связи 9; восьми средних 4 и двух крайних 8 зубьев, закрепляемых на боковых планках на разной высоте с помощью фиксаторов в. При необходимости на рыхлителе могут быть установлены щитки 7 для зашиты растений и ботвоотводы 11 (рис. 4.1,б).

При установке рыхлителей на секциях культиватора стойки рабочих органов 2 и 5 (рис. 4.1,а) вставляют в разъем центрального бруса и затягивают стяжными болтами. В зависимости от компоновки рыхлителя со стрельчатой, рыхлительной или односторонними лапами, стойки рабочих органов культиватора можно присоединить к центральному брусу в различных местах. Для этого на вертикальных стенках центрального бруса по всей его длине сделаны отверстия для стяжных болтов.

Ширину захвата рыхлителя регулируют изменением длины поперечной связи, которую фиксируют на центральном брусе средним болтом. Крайними болтами поперечную связь прикрепляют к боковым планкам.

Индивидуальную регулировку по высоте и фиксацию зуба осуществляют, отвинчивая гайку фиксатора на 2…3 оборота с последующей ее затяжкой.

1 - опорное колесо, 2 - стрельчатая лапа, 3 - крайние зубья, 4 - средние зубья, 5 - рыхлительная лапа-стабилизагор, 6 - фиксатор, 7 - центральный брус, 8 - поперечная связь,9 - боковая планка,10 – ботвоотвод.

Рисунок 4.1 - Установка рыхлителя на секции культиватора вершиной угла α раствора боковых планок назад (а) и вперед (б).

4.3 Расчет параметров зубового рыхлителя

4.3.1 Расчет зоны рыхления зубьями в поперечной плоскости, обоснование шага расстановки зубьев

Зададимся исходными данными для расчётов.

а) Глубина обработки - .

б) Угол скатывания почвы в поперечной плоскости - [9].

в) Число зубьев бороны - (С учетом одной рыхлительной лапы. Будем считать, что удельное сопротивление лапы, равно удельному сопротивлению зуба).

г) Ширина зуба - .

д) Коэффициент удельного сопротивления почвы деформации (для зубьев) - .

е) Расстояние между зубьями в продольном направлении - .

ж) Максимальная ширина захват рыхлителя -

Рассчитаем следующие параметры.

1. Расстояние между бороздами зубьев.

. (4.1)

2. Рассчитаем тяговое сопротивление зубьев рыхлителя.

(4.2)

Н

3. Выберем материал и размер боковой планки рыхлителя.

С учетом расстояния между зубьями в продольном направлении, расстояния между бороздами, а также между креплениями планки, места для установки ботвоотвода, примем длину боковых планок равной 640 мм.

Учитывая длину необходимой боковой планки и размер сечения зубьев, выберем заготовку для планки. Для планки возьмем квадратную трубу .

Схема зубового рыхлителя и его основные расчётные размеры приведены на рисунке 4.2

Р исунок 4.2 - Схема зубового рыхлителя и его основные расчетные размеры

4.3.2 Расчет тягового сопротивления стрельчатой универсальной лапы

а) Глубина обработки - .

б) Количество стрельчатых лап -

в) Ширина захвата лапы - .

г) Коэффициент удельного сопротивления почвы деформации (для стрельчатой лапы) - .

Тяговое сопротивление лапы рассчитаем по выражению 4.3.

(4.3)

где а – глубина обработки почвы, м;

l - рабочая ширина захвата лапы, м;

k – удельное сопротивление почвы, Па;

z – число лап, шт.

Па

4.3.3 Расчет тягового сопротивления рыхлителя

Общее тяговое сопротивление рыхлителя равно сумме тяговых сопротивлений зубьев рыхлителя и стрельчатой лапы. Определим общее тяговое сопротивление по выражению 4.4

, (4.4)

4.3.4 Расчет прочности зуба на изгиб

Выберем материал, из которого будет сделан зуб.

Материл зуба – квадрат .

а. Сила, действующая на 1 зуб .

б. Ширина зуба - .

в. Длина свободной части зуба - .

Будем считать, что максимальная концентрация сил действующих на зуб будет приложена к острию зуба.

В этом случае по [20] величина наибольшего нормального напряжения будет равна

, . (4.5)

МПа

П ределы выносливости стали У7 при изгибе: МПа.

Рисунок 4.3 – Схема сил, действующих на зуб при изгибе

В нашем случае

В связи с этим можно говорить о том, что зуб боронки имеет достаточную степень прочности даже для того чтобы выдержать удар о небольшой камень и при это не сломаться, и не получить сильную пластическую деформацию.

4.3.5 Расчет центрального болта, стягивающего поперечные планки рыхлителя

Болт поставлен в отверстие без зазора.

Рисунок 4.4 – Расчётная схема крепления и силы, действующие на болт при срезе

В связи с этим расчет будет производиться по формуле из [21]:

(4.6)

где Q – сила нагрузки на болт, Н;

S - площадь поперечного сечения болта, см2;

z – число болтов, шт.

При этом

(4.7)

мм2

- диаметр не нарезанной части болта, мм;

- номинальный диаметр резьбы, мм;

- число плоскостей среза

.

Тогда

Условие прочности выполняется

Для болтов с резьбой

- предел прочности. В данном случае для стали Ст 3 ГОСТ 1050-74 он равен .

Принимаем диаметр болта .

4.3.6 Расчёт пальца крепления лапы-стабилизатора на срез

При закреплении рыхлительной лапы-стабилизатора к секции культиватора используется палец диаметром 15мм. Его необходимо рассчитать на срез. Для расчётов используем представленную на рисунке 4.5 схему.

Условие прочности при работе пальца на срез имеет вид [22]:

, (4.8)

где τср – касательное напряжение, возникающее под действием срезающей силы, Па;

Р – сила, действующая в рассматриваемом сечении, Н;

[τср] – допускаемое касательное напряжение на срез, Па;

Рисунок 4.5 – Схема нагрузки пальца

Аср – площадь сечения пальца, мм2.

Минимальная допустимая площадь сечения пальца определяется

, (4.9)

где d – диаметр пальца, м.

В нашем случае по формуле (4.8)

Условие прочности на срез выполняется т.к.

4.3.7 Расчёт крепления стойки стрельчатой лапы к раме культиватора

Диаметр болта крепления

В данном случае болт работает на смятие. Силу смятия определим по выражению

, (4.10)

где М – момент силы сопротивления лапы, приложенный к точке крепления, Н/м.

(4.11)

где Р - сила сопротивления лапы, Н;

l – плечо силы сопротивления лапы, м.

Тогда

Тогда

При равномерном распределении допускаемое напряжение на смятие для стали Ст.3

Принимаем

Условие прочности при смятии:

(4.12)

Условие прочности выполняется, следовательно болт с диаметром 12мм данную нагрузку выдержит.

4.4 Обоснование себестоимости изготовления зубового рыхлителя

Затраты на изготовление зубового рыхлителя определяем по выражению из [23]:

Зпр=Зк+Зо+Зпс+Зн, (4.13)

где Зк – затраты на изготовление корпусных деталей, руб;

Зо – затраты на изготовление оригинальных деталей, руб;

Зпс – заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке,

руб;

Зн – общепроизводственные накладные расходы, руб.

Затраты на изготовление корпусных деталей нашли по выражению:

Зк = Qм·Цд (3.14)

где Qм – масса материала заготовок корпусных деталей, кг;

Цд – средняя стоимость готовых корпусных деталей в расчете на

1 кг израсходованного материала, руб/кг.

Зк = 120 · 8,6 = 1032 руб

Стоимость изготовления оригинальных деталей определили по выражению:

Зо = Зпо + Зм, (3.15)

где Зпо - заработная плата производственных рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей, тыс. руб.;

Зм – стоимость материала заготовок, тыс. руб.

В свою очередь,

Зпо=Тд·Ис ·Кд, (3.16)

где Тд – средняя трудоемкость изготовления оригинальных деталей, чел·час, Тд = 42 чел·час;

Ис – среднечасовая ставка производственных рабочих, руб/час;

Кд – коэффициент, учитывающий доплаты к основной заработной плате, Тд= 1,03

Зпо = 12 ·23·1,03 = 284,3 руб.

Стоимость материала заготовок принята нами по расчетным расценкам из выражения:

Зм = Цм·Qз, (3.17)

Цм - цена 1 килограмма материала заготовки, руб;

Qз - общая масса материала заготовок, кг.

Зм = 80 ґ 16 = 1280 руб.

Тогда Зо = 284,3+1280 = 1564,3

Заработную плату производственных рабочих, занятых на сборке рыхлителей, нашли по выражению:

Зпс = Тс·Ис·Кд, (3.18)

где Тс - трудоемкость сборки рыхлителей, чел·час.

Зпс = 4 ·23·1,03 = 370,8 руб.

Дополнительную заработную плату определяем по выражению:

Зд= Кдз(Зпс + Зпс), (3.20)

где Кдз - коэффициент начислений.

Зд = 1,12·(284,3 + 370,8) = 733,7 руб.

Общепроизводственные накладные расходы на изготовление культиватора определили по выражению:

, (3.21)

где Зоб – процент накладных расходов;

Зпп – фонд заработной платы, руб.

Характеристики

Список файлов ВКР