Определение параметров почвенной фрезы

Вологодская государственная молочнохозяйственная академия

имени Н.В. Верещагина 

Факультет механизации сельского хозяйства 

Кафедра сельскохозяйственных машин

и эксплуатации машинно-тракторного парка 
 
 
 
 
 
 
 
 

Домашнее  задание №4. 

“Определение параметров почвенной фрезы”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вариант №58 
 

Выполнил               

студент 333 группы              Абрамов П.В.

Принял

доцент, к.т.н.                                                                                      Бовыкин В.А. 

Вологда – Молочное

2010

       Исходные  данные 
 
 

Глубина обработки                                                        

Скорость  перемещения машины

Ширина  захвата фрезы

Число ножей

Масса фрезы

Показатель  использования размеров фрезы

Тип почвы

Теоретическая высота гребешков

(определяется  по соответствующей программе) 
 
 
 
 
 

а = 25см

V_M = 0,9 м/с

B_М = 1,1 м

z = 4

G = 13 кН

m = а / R = 0,64

лёгкий суглинок 

 
 
 
 
 

       1. Выбор радиуса  фрезерного барабана. 

       Радиус  барабана R выбирают из условия оптимального использования размеров фрезы (а = а_опт, V_x = 0). Это достигается при показателе использования размеров фрезы: 

   

       2. Расчёт кинематических  и технологических  показателей режима  работы фрезы. 

       Показатель  кинематического режима: 

 

       Подача  фрезы: 

 

       Подача  на нож:

 

       Толщина почвенной стружки: 

 

       Частота вращения барабана: 

 

       Передаточное  отношение: 

,   где 

 – частота вращения вала  отбора мощности трактора, . 

       После осыпания гребешка его действительная высота будет с учётом коэффициента осыпания для супесчаной почвы (по таблице): 

 

       Это значение высоты гребешка ниже допустимого  по агротребованию значения .

       Уточним значение показателя кинематического  режима для получения : 

 

 

       Так как показатели кинематического  режима практически совпали, то нет  никакой необходимости менять режим  работы фрезы. 

       3. Построение траектории  абсолютного движения  ножей. 

       Для построения траектории движения ножа в выбранном масштабе радиусом R описываем окружность и делим её на 12 частей. На такое же число равных между собою частей делим отрезок , отложенный от центра окружности в направлении движения фрезы.

       Приняв  исходное положение первого ножа на уровне оси вращения фрезерного барабана, пронумеруем точки окружности , , … и на отрезке , соответственно, , , …

       Из  точек 1, 2, 3… проводим горизонтали, а из точек , , … лучи, параллельные , , … Точки пересечения горизонталей и лучей будут точками абсолютной траектории ножа фрезы.

       Аналогично  строим траекторию второго ножа с учётом смещения его на величину в направлении движения машины.

       Отложив на чертеже глубину обработки  а, убеждаемся в том, что для расчётных условий горизонтальная составляющая абсолютной скорости ножа в момент входа его в почву равна нулю. 

       4. Анализ рабочего  процесса фрезы. 

       Для обеспечения качественной обработки  почвы необходимо, чтобы показатель кинематического режима фрезы находился в пределах при обработке старопахотных почв , а задернелых .

       Требуемое крошение почвы обеспечивается при  подачах на нож  для задернелых почв и для старопахотных. Высота почвенных гребешков после их осыпания не должна превышать допустимого значения .

       В данном случае показатель кинематического  режима , а подача на нож фрезы составила . Эти показатели находятся в допустимых пределах при обработке задернелых почв, и режим является рабочим.

       Теоретическая высота гребешков составила  . Но после их осыпания с коэффициентом скалывания для супесчаных почв действительная их высота равна , что ниже допустимого по агротребованиям значения .

       Необходимо  проверить на соответствие аналитическое  и графическое определение некоторых  технологических показателей работы фрезы, таких как подача на нож , толщина почвенной стружки и высота почвенных гребешков . Данные технологические показатели работы фрезы совпадают. 

       5. Определение мощности, необходимой для работы фрезы. 

       Мощность, необходимую для работы фрезы, определяем по формуле: 

,   где

 – мощность на передвижение  фрезы;

 – мощность на фрезерование  почвы;

 – мощность на преодоление  трения в передачах.

       Мощность  на передвижение фрезы можно рассчитать: 

,   где 

f – коэффициент сопротивления перекатыванию (протаскиванию) фрезы,  

 

 

       Мощность  на фрезерование:

,   где

 – мощность на резание;

 – мощность на отбрасывание  почвы.

,   где  

– коэффициент удельного сопротивления почвы, (по таблице). 

,   где 

 – коэффициент отбрасывания, для болотных ножей  ;

 – скорость отбрасывания, м/с:

; 

 – плотность почвы,  (значение выбираем из 1,2…1,4 т/м³). 

 

       Мощность  на преодоления трения в передачах:

,   где

 – КПД передачи, . 

 

       Полная  мощность, необходимая для работы фрезы: