Теоретическое обоснование пластинчатого грядиля секции сеялки с комбинированным дисковым сошником Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Ежеквартальный

научно-практический

журнал

естник АПК

Ставрополья

УДК 631.33.024.3

Руденко Н. Е., Кулаев Е. В., Горбачев С. П., Калугин Д. С.

Rudenko N. E., Kulaev E. V., Gorbachev S. P., Kalugin D. S.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПЛАСТИНЧАТОГО ГРЯДИЛЯ СЕКЦИИ СЕЯЛКИ С КОМБИНИРОВАННЫМ ДИСКОВЫМ СОШНИКОМ

LAMELLAR BEAM THEORETICAL JUSTIFICATION OF SECTION OF THE SEEDER WITH THE COMBINED DISK SHARE

Дается новое техническое решение подвески комбинированного дискового сошника к брусу сеялки с использованием плоской пластинчатой пружины.

Ключевые слова: пластинчатая пружина, диск, сошник, брус, грядиль, секция, наральник.

The new technical solution of a suspension bracket of the combined disk share to a seeder bar with use of a flat lamellar spring is given.

Keywords: lamellar spring, disk, share, bar, beam, section, tip.

Руденко Николай Ефимович -

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор кафедры

«Процессы и машины в агробизнесе»

Ставропольский государственный

аграрный университет

Тел.: 8-8652-359410

E-mail: inf@stgau.ru

Кулаев Егор Владимирович -

кандидат технических наук, доцент кафедры

«Процессы и машины в агробизнесе» Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8-962-450-77-79 E-mail: inf@stgau.ru

Горбачев Семен Павлович -

аспирант кафедры

«Процессы и машины в агробизнесе» Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8-961-484-54-61 E-mail: g.semen26@mail.ru

Калугин Денис Сергеевич -

ассистент кафедры

механики и компьютерной графики

Ставропольский государственный

аграрный университет

Тел.: 8-928-329-67-52

E-mail: g.semen26@mail.ru

Rudenko Nikolay Efimovich -

Doctor in Agriculture

Professor of Department

of processes and cars in agrobusiness

Stavropol State

Agrarian University

Tel.: 8-8652-359410.

E-mail: g.semen26@mail.ru

Kulaev Egor Vladimirovich -

Ph. D. in Technical Sciences

Docent of Department

of processes and cars in agrobusiness

Stavropol State

Agrarian University

Tel.: 8-962-450-77-79.

E-mail: inf@stgau.ru

Gorbachev Simeon Pavlovich -

Ph.D. student of Department

of processes and cars in agrobusiness

Stavropol State

Agrarian University

Tel.: 8-961-484-54-61,

E-mail: g.semen26@mail.ru

Kalugin Denis Sergeevich -

Assistant to of Department

of processes and cars in agrobusiness

Stavropol State

Agrarian University

Tel.: 8-928-329-67-52

E-mail: inf@stgau.ru

а ля высева семян зерновых и пропашных культур рекомендован комбинированный дисковый сошник [1], уста-ваемый на грядиле, выполненном в виде плоской пластинчатой пружины.

Комбинированный сошник включает: плоский диск 1, семявдавливающий диск 2, наральник 3.

В процессе работы на сошник в вертикальной плоскости действуют следующие силы: состав-

ляющие реакции почвы от смятия при вдавливании семени Fвс, силы сжатия почвы наральни-ком Fвн, силы резания почвы плоским диском Fвд и силы тяжести Fm.

Суммарная сила, действующая на сошник в вертикальной плоскости и изгибающая пластинчатый пружинный грядиль:

Fc = Fвс + Fвн + Fвд — Fm.

Используя формулу М. Н. Летошнева:

в

естник АПК

Ставрополья

:№ 2(10), 2013!

Агроинженерия

119

1 - плоский диск; 2 - семявдавливающий диск; 3 - наральник; 4 - пластинчатый пружинный грядиль;5 - брус сеялки Рисунок 1 - Общий вид секции с комбинированным дисковым сошником

2

Рвс=з ■ Ц ■ ь42~Г • С1'5, Н [2]

где ц - коэффициент объемного смятия почвы, Н/м3;

г, Ь - радиус, ширина семявдавливающего диска, м;

с -глубина вдавливания семени, м.

Вертикальная составляющая силы сжатия почвы наральником:

Рвн = к ■ Ь ■ ш ■ сову,

где к - удельное сопротивление почвы, Па; Ь - глубина заделки семян, м; ш - ширина наральника, м; у - угол наклона наральника к поверхности почвы, град.

Вертикальная составляющая силы резания почвы плоским диском:

Рс = 87,5 Н.

Это при скорости У0 = 6 км/ч.

Прирост Рс на каждый 1 км/ч равен 8.. .10 %.

При скорости 12 км/ч прирост составит 60 %.

РпР = 87,5 . 0,6 = 52,5 Н.

Отсюда: Рс = 87,5 + 52,5 = 140,0 Н.

Для устойчивой работы комбинированного дискового сошника по глубине хода угол наклона пластинчатой пружины к горизонтальной плоскости должен составлять у = 15° ± 5° [3] .

При клиренсе бруса сеялки Р = 300 мм и диаметре плоского диска й = 400 мм длина пластинчатого пружинного грядиля:

р-2

эту

Рвд = к а(4й + 1,3а),

где £, й - толщина, диаметр плоского диска, м; а - глубина погружения плоского диска в поч ву, м.

Сила тяжести:

Рт = т . д, где т - масса диска. Тогда:

2

Рс= - • ц • Ьл/2г • с1'5 +к ■ Ь ■ ш ■ сову + 3

+ к-е^а(4й + 1,3а) -т-д.

При известных значениях: ц = 7- 106 Н/ м3; Ь = 0,02 м; г = 0,15 м; с = 0,01 м; к = 60000 Па; Ь = 0,06 м; ш = 0,05 м; у = 15о; в = 0,003 м; а = 0,1 м; й = 0,4 м; т = 14,0 кг; полчим:

К

300-200

384,6 мм.

эт15°

Принимаем: 1г = 400 мм. Исходя из необходимости размещения сошников на зерновых сеялках с междурядием 150 мм, принимаем ширину плоской пластинчатой пружины Ьн = 50 мм. Тогда, ее толщина:

и= 1,516рс±, м [4]

Ьн 'К]

где [сти] - допускаемое напряжение, Па.

*п = 1,5

6"14°'0,4 6 = 0,006 м = 6,0 мм.

10,05 • 400-10ь

В процессе работы сеялки сошник может перемещаться в вертикальной плоскости в пределах ± 20 мм.

120

,,„ „„„„, Jj Ставрополья

научно-практическии журнал

Определим возможный прогиб пластинчатой пружины:

4F • Г3

где Е = 2,1 П =

П E• Ьн • С

1011, Па - модуль упругости для стали.

4-140 • 0,43 пп._

- = 0,015 м = 15 мм.

2.1-1011 • 0,05 • 0,0063

Это удовлетворяет предъявленным требованиям.

Заключение. Использование плоской пластинчатой пружины упрощает подвеску сошника к брусу сеялки. Рассчитанные конструктивные параметры обеспечивают выполнение качественных показателей заделки семян при посеве.

Литература

1. Горбачев С. П. Комбинированный дисковый сошник зерновой сеялки // Горбачев С. П., Кулаев Е. В., Руденко Н. Е., Калугин Д. С. // Сельский механизатор. 2012. № 9.

2. Летошнев М. Н. Сельскохозяйственные машины. - Л.: Сельхозиздат, 1955.

3. Руденко Н. Е. Механизация обработки почвы: учебное пособие. Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2005.

4. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / под ред. М. И. Клецки-на. М., Изд. «Машиностроение», 1967.

References

1. Gorbachev S. P. The combined disk share of a grain seeder//Gorbachev S. P., Kulaev E. V. Rudenko N. E. Kalugin D. S.// Rural machine operator. 2012. № 9.

2. Letoshnev M. N. Agricultural cars. L. : Selkhozizdat, 1955.

3. Rudenko N. E. Mechanization of processing of the soil: manual. Stavropol: Prod. in STGAU of «AGRUS», 2005.

4. Directory of the designer of agricultural cars. Under Kletskin's edition. M, Prod. «mechanical engineering», 1967.