Определение производительности проектируемого МТА

Производительность МТП - это объем работ выполненный за единицу времени.

Фактически часовая производительность определяется по формуле:

 

W^ч_ф = C_{W *} B_{P *} V_{P *} t, (3.10)

 

где: W^ч_ф - фактическая часовая производительность, га/ч;

C_W - коэффициент пропорциональности;

B_P - рабочая ширина захвата МТА, м;

V_P - рабочая скорость выполнения сельскохозяйственной работы, км/ч;

t - коэффициент использования времени смены.

Определяем рабочую ширину захвата проектируемого МТА:

 

В_Р = b_{k *} n_{корн *} К, (3.11)

 

где: В_Р - рабочая ширина захвата МТА, м;

К - коэффициент использования конструктивной ширины захвата плуга.

 

В_Р = 0,35 _* 4 _* 1,1 = 1,54 м

W^ч_ф = 0,1 _* 1,54 _* 9,1 _* 0,75 = 1,05 га/ч

 

Для определения фактической сменной производительности воспользуемся формулой:

 

W^см_ср = W^ч_{ф *} Т_см, (3.12)

 

где: Т_см - продолжительность рабочей смены, ч.

W^см_ср = 1,05 _* 7 = 7,35 га/см.

 

Таблица 3.1.

Технико-эксплуатационная характеристика проектируемого агрегата

Показатель	Значение
Энергетическое средство	Т-150К
Ширина захвата, м	1,54
Производительность, часовая, га/ч	1,05
Сменная, га/см	7,35
Скорость движения, км/ч	9,1
Передача	III
Коэффициент использования тягового усилия	0,86

 

Из таблицы видно, что при работе спроектированного агрегата выдерживаются все требования предъявляемые к МТА. Скорость проведения работ увеличилась, оказывается меньшее отрицательное воздействие на почву, за счет объединения трех операций по основной обработке почвы, коэффициент использования тягового усилия находится на допустимых пределах, что позволяет использовать рациональное тяговое усилие трактора и при перегрузке трактора не заглохнет.

 

Прочностные расчеты

Расчет пружины

В агрегате предусмотрено шарнирное соединение бороны и планировщика, закрепленного на пружинной стойке.

Исходные данные при расчете пружины:

выбираем класс пружины II;

разряд 1;

вид - растяжение.

Сила пружины при максимальной деформации от 0,15 до 140 кг. Сила пружины при рабочей деформации (соответствует наибольшему перемещению подвижного звена в механизме) 100 кг. Находим силу соответствующую предельной деформации:

 

Р_З = Р₂ / 1 - d, (3.13)

 

где: Р₂ - сила при рабочей деформации, Р₂ = 100 кг;

 

d = 0,005...0,1;

Р₃ = 100 / 1 - 0,005 = 105,3 кг = 1,05 кН;

Р₃ = 100 / 1 - 0,1 = 111,1 кг = 1,11 кН.

 

В интервале сил 105...111 кг на пружину II класса, 1 разряда находим момент пружины и предельную деформацию силы ей соответствующую. Номер пружины 505. сила соответствующая предельной деформации равна 106 кг = 1,06 кН. По номеру пружины определяем параметры:

диаметр проволоки 5,0 мм;

наружный диаметр 33 мм;

жесткость Z, одного витка 25,63 кг/мм = 256,3 Н/мм;

наибольший прогиб одного витка f_З = 4,136 мм.

Силу пружины при предварительной деформации принимаем равной 25 кг.

По данным параметрам пружины определяем ее жесткость по формуле:

 

Z = Р₂ - Р₁ / h, (3.14)

 

где: Z -жесткость пружины, кг/мм;

Р₁ - сила предварительной деформации;

h - длина рабочего хода, мм.

 

Z = 100 - 25 / 220 = 0,34 кг/мм.

 

Определяем количество витков по формуле:

 

n = Z₁ / Z, (3.15)

 

где: n - количество витков;

Z₁ - жесткость одного витка, кг/мм;

Z - жесткость пружины, кг/мм;

 

n = 25,63 / 0,34» 75.

 

Определим деформацию при предварительной силе пружины:

 

F₁ = P₁ / Z, (3.16)

F₁= 25 / 0,34 = 73 мм.

 

Определим деформацию при рабочей силе пружины:

 

F₂ = P₂ / Z, (3.17)

F₂ = 100 / 0,34» 294мм.

 

Определим деформацию при предельной силе пружины:

 

F₂ = P₃ / Z, (3.18)

F₂ = 106 / 0,34» 312мм.

 

Вычисляем длину пружины по формуле:

 

H₀ = (n + 1) _* d, (3.19)

 

где: H₀ - длина пружины, мм;

n - количество витков;

d - диаметр проволоки, мм.

 

H₀ = (75 + 1) _* 5 = 380 мм.

 

Определяем длину пружины при предварительной деформации:

 

H₁ = H₀ + F₁, (3.20)

H₁ = 380 + 73 = 453 мм.

 

Определяем длину пружины при рабочей деформации:

 

H₂ = H₀ + F₂, (3.21)

H₂ = 380 + 294 = 674 мм.

 

Определяем длину пружины при предельной деформации:

H₃ = H₀ + F₃, (3.22)

H₃ = 380 + 312 = 692 мм.

 

Расчет длины сварочного шва

При сварке рамы планировщика используем электрод типа Э42, Э42А, Э46. Для расчетов определяем допускаемое напряжение для СТ 3 [s_р] = 1400 кг/см². Определяем сопротивление при срезе по формуле:

 

t_ср = s_{р *} 0,6, (3.23)

 

где: s_р - допустимое напряжение;

 

t_ср = 1400 _* 0,6 = 840 кг/см².

 

Определяем момент сопротивления сечения уха:

 

W = Sh² / 6, (3.24)

 

где: S - толщина уха, см;

h - ширина уха, см.

 

W = 0,4 _* 4² / 6» 1,06

 

Определяем напряжение в соединении:

 

s = M / W, (3.25)

 

где: М - крутящий момент.

 

s = 1100 / 1,06 = 1037 кг/см².

 

Находим длину шва:

 

l = (M - (0,7 _* K _* h²) /6 _* t_ср)/ 0,7 _* K _* (h + K) _* t_ср, (3.26)

 

где: К - катет горизонтальных швов, К = 5 мм;

h - ширина уха, h = 4 см²;

t_ср - допускаемое сопротивление при срезе;

М - крутящий момент.

 

l = (1100 - (0,7 _* 0,5 _* 4²) /6 _* 840)/ 0,7 _* 0,5 _* (4 + 0,5) _* 840» 23 см.

 

Расчет пальца на срез

Палец на срез рассчитывается по формуле:

 

t_ср = F / А_ср, (3.27)

 

где: F -сила, кг; F - 200 кг;

А_ср - площадь поперечного сечения пальца, см².

 

А_ср = p _* d² / 4, (3.28)

 

где: d - диаметр кольца, см;

 

А_ср = 3,14 _* 1,2² / 4 = 1,13 см².

t_ср = 200 / 1,13 = 177 кг/см² = 1,77 кН/см².

 

[t_ср] = 840 кг/с - допускаемое сопротивление при срезе.

БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЕКТА

Оценка предлагаемой конструкции на соответствие требований безопасности

В предлагаемой конструкции заложены следующие технические решения, обеспечивающие ее безотказность при эксплуатации:

. Произведенные прочностные расчеты показывают, что при нормальном режиме эксплуатации, согласно требованиям, предъявляемым к работникам, не произойдет отказ и не возникнет опасность травмирования рабочего персонала.

. Окраску конструкции произведем согласно ГОСТу (ГОСТ-12.4.026-96 ССБТ).

. Условие электробезопасности обеспечивается согласно ПЭТ-2001.

. В предлагаемой конструкции управление работой с этим агрегатом производится при помощи гидропривода трактора.

Однако при обслуживании данного агрегата должны соблюдаться следующие меры безопасности: