ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПЛУГА

Расчет почвоуглубителя.
5. Расчет полевой доски.
6. Расстановка рабочих органов на раме

плуга.
7. Размещение плуга относительно трактора.

плантажных, а также на плугах для вспашки минеральных почв, имеющих

каменистые и древесные включения.
Назначение ножа – подрезать пласт в вертикальной плоскости с надрезом на 70-100 мм, а в однокорпусных кустарниково-болотных плугах с перерезом пласта на 40-50 мм, (б). Два способа крепления – одноопорное консольное (рис. а) и двухопорные крепления (рис. б).

а – при консольном креплении; б – при жестком креплении (на двух опорах)
Параметры черенковых ножей

опорой является носок корпуса плуга, что способствует выкорчевыванию крупных погребенных

древесных остатков, которые остаются неперерезанными.
Размер черенкового ножа L и длину его лезвия l1 определяют по формулам:
при консольном креплении

при жестком креплении

Н – вертикальный просвет плуга;
h –

высота рамы;
Δа – недорез пласта;
Δа΄ - превышение глубины хода ножа относительно глубины хода корпуса плуга (7,0-10,0 см);
Δl1 – запас длины лезвия (10-15 см);
ΔL – запас в длине ручки (10 см);
β – угол наклона лезвия к горизонту, β=65-70°;
в – толщина ножа, в=10-15 мм;
δ=30° – угол заточки.
Тяговое сопротивление

где а – глубина хода ножа, равная а1=а-Δа и а1=а+Δа
К – коэффициент удельного сопротивления, К=50 Н/см (на 1 см глубины хода ножа).

садовых орудиях дисковые самоустанавливающиеся ножи размещают перед последним корпусом, а

на кустарниково-болотных перед каждым корпусом, и крепят их к раме жестко.

хода диска;
dс – диаметр фланца ступицы, dс=100мм;
Δl – зазор между

фланцем ступицы и поверхностью поля, Δl=50 мм.

Толщина дискового ножа определяется в зависимости от диаметра и принимается равной δ=0,01D. Угол заточки лезвия 20±2° при D≤450 мм и 30±2° при D>450 мм, глубина хода диска а1=(1/3–1/2)а в плугах общего назначения, садовых и ярусных, где а – глубина вспашки, и а1=а+(2-3)см – в кустарниково–болотных и лесных плугах.
При расчете параметров коленчатой оси, оси диска и тяги принимают Rx=700-900 Н при удельном сопротивлении почвы К0=4 Н/см2; Rx=1200-1500 Н при К0=6 Н/см2 и Rx=1800-2200 Н при К0=8 Н/см². Вертикальную составляющую принимают равной Ry=1,2Rx.

растений и обычно равна а1=8…12 см. Ширина захвата в1=2/3в, где

в – ширина захвата корпуса.
γ0=20-30°; θ0=40-45°; Δθ=θmax–θ0=3…5°.
Закон изменения угла θ

Отвальная поверхность – полувинтовая, порядок проектирования тот же, что и для основного корпуса.

в1=3/2в (в - ширина захвата корпуса). Чтобы избегать обволакивания лапы

корнями растений, угол раствора лапы 2γ ≤ 2(90°-φ),

где φ – угол трения стали о почву

Почвоуглубители обычно устанавливаются позади каждого корпуса.
Лучшей формой рабочей части почвоуглубителя является двусторонний лемешок. Угол подъема поверхности лемешка от носка к стойке α = 21°, а угол наклона лапы ко дну борозды, т.е. угол крошения β = 35-40°.

плуга над поверхностью почвы;
ΔLn – запас в длине стойки глубокорыхлителя

при максимальном заглублении, Ln=50 мм.
Поперечное сечение стойки – прямоугольное. Расчет обычный. Выбирается материал – марка стали. Устанавливается допустимое напряжение при изгибе и определяется изгибающий момент, момент сопротивления. Затем определяют толщину и находят ширину стойки.

– сопротивление плуга при вспашке без почвоуглубления.
При расчете применяют

устойчивому ходу плуга.

Методика определения длины полевой доски
Результирующая нормального

сопротивления и сил трения Rk, отклоненная от нормали на угол трения φ, может быть приложена в средней части длины лезвия лемеха АВ.
Для равновесия плуга необходимо, чтобы направляющая Rk пересекала стенку борозды на длине полевой доски. В этом случае реакция стенки борозды будет воспринята полевой доской и равновесие плуга не нарушается. Опасной для устойчивости плуга будет нагрузка, сосредоточенная на заднем конце лемеха.

от нормали, и продолжаем до пересечения с направлением стенки борозды

(точка С).
Из ΔАВС по теореме синусов имеем

При таком расчете полевая доска получится очень длинной и будет мешать работе поставленного сзади корпуса. Поэтому расчет надо вести из того, что Rk приложена в точке D. В этом случае

Ширина полевой доски рассчитывается по допустимому удельному давлению на стенку борозды. Допустимая глубина смятия почвы от давления доски не должна превышать 5-10 мм. Для этой величины смятия допустимое удельное давление полевой доски можно определить по формуле

где q0 – объемный коэффициент смятия почвы в Н/см2 (q0=1…2,5);
h - глубина вдавливания, см.
Поперечная сила, приминающая плуг к стенке борозды, будет:

при вдавливании на 5…10 мм.
Отсюда находим ширину полевой доски
В

многокорпусных плугах обычно ставят полевые доски двух размеров: укороченную для передних корпусов и несколько удлиненную – для заднего корпуса. Это дает возможность расставить корпуса на минимально допустимом расстоянии один от другого и избежать излишнего удлинения всего плуга. Удлиненная задняя полевая доска придает плугу требуемую устойчивость.

ширина пласта; Δв – перекрытие корпусов; а –глубина вспашки; с

– дорожный просвет; z – количество корпусов.
Для расстановки рабочих органов плуга в поле чертежа на горизонтальной проекции проводят z+1 параллельных линий на расстоянии «в» друг от друга. На линии 2-2 из произвольно выбранной точки А1 под углом θ0 проводят направление лезвия лемеха А1В1 до пересечения с линией 1-1.

Для более полного подрезания пласта почвы и корневой системы растений ширину захвата лемеха корпуса увеличивают на величину перекрытия Δв. Для плугов общего назначения Δв=25…30 мм, для плугов-лущильников Δв =50…70 мм.

На плугах лесных и кустарниково-болотных с винтовыми отвалами корпуса рекомендуется устанавливать с недокрытием Δв=25…30 мм, т.е. лемех делают несколько короче. Неподрезанная лемехом бровка пласта при недокрытии служит как бы шарниром, вращаясь вокруг которого пласт более полно оборачивается и не сдвигается в сторону.
Увеличив на Δв/cosθ0 длину А1В1, получают длину лезвия лемеха в принятом масштабе.

лезвию лемеха через его носок, а под углом φ к

А1Е - направление результирующей R΄ сил сопротивления. Продолжая направление R΄ пересекают остальные параллельные линии 3-3, 4-4… в точках А2, А3 и т.д., которые определяют местоположение носков лемехов остальных корпусов. Из каждой полученной точки под углом θ0 проводят линии лезвия лемехов и полевых обрезов в проекции на горизонтальную плоскость. Затем откладывают длину полевой доски.
Расстояние между корпусами определяют по формуле:

Для плугов общего назначения при глубине вспашки а=20…30 см корпуса необходимо устанавливать на расстоянии не меньше 700…750 мм, иначе произойдет забивание плуга. При установке почвоуглубителей расстояние L увеличивают до 800…850 мм.
Выбрав величину L, проверяют возможность размещения предплужников и ножей перед корпусами плуга и почвоуглубителей за ними.

или графически.

предплужники, смещая их в полевую сторону на l1=5-10 мм относительно

полевого обреза отвала. Расстояние между носками предплужника и корпуса выбирают в пределах t=250-300 мм. Лезвия предплужников проводят к стенке борозды под углом θ΄0 =θ0+(1…3°).

устанавливают перед последним корпусом, а на задернелых почвах – перед

каждым корпусом. Ось диска должна находиться на одной вертикальной линии с носком предплужника, допускается некоторое смещение центра ножа по ходу плуга до t1=40 мм. Плоскость диска должна быть параллельна направлению движения и отстоять на l2=10…30 мм от плоскости полевого обреза корпуса. Диаметр дискового ножа определяется по формуле:

где а2 – глубина хода ножа; а2=12…13 см;
Δl – расстояние от ступицы ножа до поверхности поля, Δl =20…30 мм;
dс – диаметр ступицы ножа, dс=100 мм.
В кустарниково-болотных плугах дисковые ножи устанавливают перед каждым корпусом, а в лесных двухотвальных плугах в плоскости симметрии корпуса. Для этих плугов Δl = 30…50 мм и dс = 150…200 мм.

Почвоуглубители устанавливают с таким расчетом, чтобы во время работы обеспечить свободный проход взрыхленного слоя между лапой почвоуглубителя и корпусом.

В поперечном направлении почвоуглубитель располагают на расстоянии h=0,5в+S от плоскости

полевого обреза корпуса, где S=20±5 мм.
В случае применения односторонней стрельчатой лапы стойку глубокорыхлителя размещают так, чтобы ее левая сторона была в плоскости полевого обреза корпуса. Ширина захвата лапы принимается равной вn=(0,5-0,7)в. Меньшие значения вn принимают при большей глубине рыхления, пределы которой составляют аn=6-16 см, а в специальных плугах аn=25-50 см. Носок лапы располагают ниже крыльев на m=10-20 мм.

передаваемой от плуга на трактор, и устойчивостью хода плуга по

глубине. Колесо рекомендуется располагать от носка лемеха первого корпуса на расстоянии равном 1/3 расстояния между носками лемехов переднего и заднего корпусов.

В поперечном направлении опорное колесо надо устанавливать так, чтобы расстояние от осевой линии обода до стенки борозды в 1,2-1,5 раза было больше максимальной глубины вспашки. Это обеспечивает равномерный ход корпусов по глубине и исключает деформирование стенки борозды от давления обода колеса. Аналогичными требованиями определяются установка опорного колеса на полунавесных плугах.

Дорожный просвет «С» принимают в зависимости от класса и назначения плуга: для прицепных плугов общего назначения С=20-25 см (расстояние от носков лемехов до опорной плоскости ходовых колес плуга); для полунавесных плугов С=20-25 см (от носка лемеха заднего корпуса до опорной поверхности заднего колеса); для навесных плугов С=30-40 см (от носка лемеха переднего корпуса до опорной плоскости - поверхности почвы).

условия свободного подъема, оборота и прохода пласта под рамой при

проведении первой борозды по формуле

Обычно данный параметр для плугов с шириной захвата корпусов 30-35 см принимают равным Н = 54 см, а для плугов с шириной захвата в=40см - Н = 64 см.

плуга – условие прямолинейности движения пахотного агрегата.
LГТ – расстояние

от стенки борозды до линии тяги трактора;
LП – расстояние от стенки борозды до линии сопротивления плуга;
ВГТ – ширина гусеницы трактора;
ВТ – ширина колеи трактора.
При работе гусеничного трактора идеальным является случай, когда LГТ=LП. Ширина колеи трактора

где вк – ширина захвата корпуса плуга;
n – количество корпусов;
«С» принимают равной глубине вспашки «а».