Разработка конструкции бороны дисковой тяжелой (прототип БДТ–7. 0)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Учреждение образования

«Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого»

Кафедра: «Сельскохозяйственные машины»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по курсу

«Сельскохозяйственные машины»

на тему:

«Разработка конструкции бороны дисковой тяжелой

(прототип БДТ-7.0)"

Выполнил: студентка гр. С-41 Кузнецова О.Л.

Проверил: преподаватель Миренков В.В.

Гомель 2013

Содержание Аннотация

1. Введение

2. Анализ природно — климатических условий

3. Назначение, краткое техническое описание бороны

4. Устройство и работа изделия

4.1 Общие сведения об устройстве

4.2 Принцип действия

4.3 Способы и средства регулирования

4.4 Способы и система контроля работы и регулировок

4.5 Органы управления

4.6 Освещение

5. Анализ конструкции рабочих органов. Достоинства и недостатки

5.1 Рама

5.2 Рамы боковые

5.3 Батарея

5.4 Узел подшипника

5.5 Ось с колесами

5.6 Гидросистема

5.7 Растяжка

5.8 Растяжка для дальнего транспортирования

6. Обоснование целесообразности применения предлагаемой конструкции рабочих органов

7. Аналоги конструкции бороны дисковой. Достоинства и недостатки

8. Техника безопасности при подготовке к работе

9. Подготовка к работе

9.1 Подготовка к работе

9.2 Порядок сборки бороны

9.3 Присоединение к трактору

9.4 Опробование бороны

9.5 Регулировка бороны

9.6 Обкатка бороны

10. Порядок работы

10.1 Подготовка поля

10.2 Режимы при обработке

10.3 Приведение бороны в рабочее положение

10.4 Последовательность операций при работе на всех режимах

10.5 Методы и средства контроля качества выполняемой работы

10.6 Контроль за бороной во время работы и перерывов

10.7 Осмотр и очистка бороны после окончания работы

11.Техническое обслуживание

12. Транспортирование

13. Технологический и прочностной расчёты

13.1 Расчет дисковых рабочих органов

13.2 Расчет геометрических параметров дискового рабочего органа

13.3 Тяговое сопротивление бороны

13.4 Расчёт полуоси на прочность Заключение

Приложения

борона конструкция дисковый

Аннотация Целью курсового проекта является разработка конструкции агрегата почвообрабатывающего посевного (прототип БДТ — 7.0). Курсовой проект представлен в виде пояснительной записки объемом 56 страниц.

Пояснительная записка содержит в себе 20 рисунков, 5 таблиц

Графическая часть содержит в себе 3 листа формата А1, на которых изображены:

1. Общий вид агрегата почвообрабатывающего посевного (прототип БДТ — 7.0);

2. Чертеж рабочих органов;

3. Детали разрабатываемого агрегата.

1.

Введение

Обработка почвы — это приемы механического воздействия на почву, способствующие повышению ее плодородия и созданию лучших условий для роста и развития растений. Правильная обработка почвы — одно из главных звеньев повышения урожайности с/х культур.

Отдельные приемы обработки почвы должны: придавать пахотному слою оптимально рыхлое, мелко комковатое строение, как можно меньше разрушая его, улучшать водный, воздушный и тепловой режимы почвы, усиливать круговорот питательных веществ, извлекая их из более глубоких горизонтов почвы, очищать поля от сорных растений, заделывать в почву растительные остатки и удобрения, защищать почву от водной и ветровой эрозии, создавать наилучшие условия для заделки семян культурных растений ни оптимальную глубину.

Все технологические процессы обработки почвы сводятся к следующим основным операциям: рыхление (крошение), оборачивание, перемешивание, выравнивание, подрезание сорняков, создание борозд, гряд и гребней.

Рыхление изменяет размеры почвенных частиц и их взаимное расположение, что способствует улучшению водои воздухопроходимости. Рыхление уничтожает также твердую почвенную корку, задерживающую рост растений и усиливающую потерю влаги.

Перемешивание почвы создает однородный пахотный слой. Оно способствует равномерному распределению продуктов разложения органических веществ, минеральных удобрений, извести и гипса.

Для выполнения таких операций незаменимо подходит борона дисковая тяжелая БДТ-7.0.

2. Анализ природно-климатических условий Природные условия Республики Беларусь позволяют успешно производить такие высокодоходные товарные виды продукции как молоко, говядина, свинина, мясо и яйцо птицы, зерно, картофель, лен-долгунец, сахарная свекла и др. Большое внимание уделяется техническому переоснащению промышленности, перерабатывающей сельскохозяйственную продукцию, наращиванию экспортного потенциала аграрного сектора.

Климат Беларуси — умеренно-континентальный, с холодной и влажной зимой, теплым летом, сырой осенью. Средняя температура января от -4°С на юго-западе до -8°С на северо-востоке страны, июля: 17−19°С. Годовое количество атмосферных осадков составляет 550−650 мм на низинах и 650−750 мм на равнинах и возвышенностях. Средняя продолжительность вегетационного периода 184−208 суток.

Климатические условия Беларуси благоприятны для выращивания основных зерновых культур, овощей, плодовых деревьев и кустарников средней полосы Восточной Европы и особенно для возделывания картофеля, льна-долгунца, однолетних трав, кормовых корнеплодов.

3. Назначение, краткое техническое описание бороны Борона дисковая тяжелая БДТ-7.0 (далее по тексту борона) предназначена для рыхления и подготовки почвы под посев; уничтожения сорняков и измельчения пожнивших остатков; разделки пластов почвы, поднятых кустарниково-болотными плугами после вспашки целинных земель; предпосевной подготовки почвы без предварительной вспашки, а так же для ухода за лугами и пастбищами. Борона не предназначена для работы на каменистых почвах.

Рисунок 1- Борона БДТ-7.0.

Борона агрегатируется с тракторами класса 5.

Борона БДТ-7.0 состоит из следующих сборочных единиц: рамы центральной с прикрепленными к ней дисковыми батареями, а так же боковых рам, оси транспортных колес, подшипниковых узлов и гидросистемы. Для транспортирования бороны на далекие расстояния предусмотрены растяжки.

Таблица 1. Технические данные.

4. Устройство и работа изделия

4.1 Общие сведения об устройстве Дисковые батареи расположены симметрично и присоединены снизу к раме при помощи кронштейнов. К средней раме крепятся батареи — две передние и две задние, к боковым рамам крепятся по одной передней и одной задней батарее.

Боковые рамы с установленными на них батареями соединяются со средней шарнирно. Такое соединение позволяет при транспортировании бороны уменьшить габариты по ширине, путем установки боковых рам в вертикальное положение при помощи гидравлики.

К продольным брусьям средней рамы с помощью двух опор скольжения снизу присоединяется ось с колесами.

На оси колес приварены рычаги, к которым присоединяются гидроцилиндр и транспортная растяжка.

В передней части средней рамы имеется прицепное устройство с серьгой, при помощи которого борона соединяется с трактором.

4.2 Принцип действия Для работы бороны используется тяговое усилие трактора.

При поступательном движении агрегата борона, установленная в рабочее положение, заглубляется дисками в почву. Диски, вращаясь, крошат верхний слой почвы, подрезают раст. остатки и перемешивают их с почвой.

Вырезы в дисках улучшают дробление пластов, подрезание и заделку растительных остатков.

Чистики, установленные на кронштейнах каждой батареи, предотвращают забивание пространства между дисками.

Выглубление дисковых батарей из почвы при поворотах и транспортировании осуществляется трактористом при помощи гидросистемы.

4.3 Способы и средства регулирования Глубина обработки регулируется изменением угла атаки в пределах 12,15,18 градусов (угол атаки — угол установки плоскости вращения дисков по отношению к направлению движения).

Равномерность заглубления передних и задних батарей регулируется изменением высоты прицепного устройства над поверхностью почвы. Подъем и опускание прицепного устройства над поверхностью почвы. Подъем и опускание прицепного устройства осуществляется трактористом из кабины трактора с помощью гидросистемы.

4.4 Способы и система контроля работы и регулировок Контроль за работой бороны и правильностью регулировок осуществляется трактористом периодическим наблюдением за состоянием бороны и качеством работы.

Установка угла атаки батарей выбирается в зависимости от требуемой глубины обработки, степени крошения почвы и подрезания сорняков, от влажности и твердости почвы.

На легкий почвах и на почвах с повышенной влажностью рекомендуется работать при углах атаки 12 градусов (меньше, забиваются батареи). Глубина обработки 20 см. при этом обеспечивается за 1−2 прохода бороны.

На твердых почвах рекомендуется работать при углах атаки 15 и 18 градусов с целью получения большей глубины обработки, лучшего крошения почвы и подрезания сорняков. Глубина обработки 20 см. при этом обеспечивается за 2−3 прохода бороны.

4.5 Органы управления Специальных органов управления на бороне не имеется. Перевод бороны из рабочего положения в транспортное и обратно, а так же изменение высоты прицепного устройства осуществляется при помощи гидросистемы. Управление производится рычагами гидрораспределителя из кабины трактора.

4.6 Освещение В ночное время борона и обрабатываемый участок поля освещаются фарами трактора.

Для обеспечения безопасности при транспортировании бороны по дорогам общего назначения в ночное время суток и в других условиях недостаточной видимости на крайние по ширине точки бороны (в транспортном положении) установлены указатели габаритов. Указатель габаритов крепится болтом с гайкой и шайбами к кронштейну рамы и за счет овального паза в нем может быть без съема болта переведен в вертикальное положение.

5. Анализ конструкции рабочих органов. Достоинства и недостатки

5.1 Рама Рама (рис. 1) предназначена для крепления к ней дисковых батарей, боковых рам, оси транспортных колес и других конструктивных элементов.

Рисунок 2 — Рама БДТ-7.0.

1-брус передний, 2-брус правый, 3-брус правый крайний, 4-хомут, 5-гайка М24, 6-брус поперечный, 7-гайка М16 низкая, 8-гайка М16, 9-болт 4М16×150, 10-корпус подшипника, 11-кронштейн, 12-упор, 13-кронштейн, 14-ушко, 15-кронштейн гидроцилиндра в сборе, 17-палец, 18-брус поперечный задний, 19-шайба, 20-шплинт 8×71, 21-кронштейн в сборе, 22-щека, 23-болт М10×25, 24-гайка М10, 25-брус левый, 26-брус левый крайний, 27-болт 4М16×140, 28-болт 4М16×55, 29-масленка, 30-крышка подшипника, 31-шайба 16 65 Г, 32-кронштейн, 33-косынка.

Брусья 1, 2, 3, 6, 18, 25, 26 соединяются между собой болтами 9, 27, хомутами 4 и гайками 5, 8. В отверстиях приваренных к брусьям скоб 16 и кронштейнов 32 крепятся кронштейны дисковых батарей. Отверстия в скобах выполнены овальными для изменения угла установки батарей. К брусьям 2 и

25 крепятся болтами 9 корпуса подшипников 10, в которых крышками 30 и болтами 28 закреплена ось колес.

К кронштейнам 15 и 21 крепятся гидроцилиндры для подъема соответственно бороны и боковых рам в транспортное положение. К кронштейнам 13 и ушкам 14 крепятся транспортные растяжки.

В транспортном положении рама опирается на ось с колесами и является несущей конструкцией всей машины. В работе рама преодолевает тяговое усилие трактора на дисковые батареи.

5.2 Рамы бокове Рамы боковые (рис 3, 3а.) сварной конструкции, предназначены для установки на них дисковых батарей, которые крепятся к скобам 1 и кронштейнам 6. К кронштейнам 2 присоединяется гидроцилиндр, а к ушкам 3 и 7 — транспортные растяжки. Серьгами 4 и 5 боковая рама соединяется со средней рамой при помощи пальцев 17 (рис 2.)

Рисунок 3 — Рама левая.

1-скоба; 2-кронштейн; 3, 7-ушко; 4-серьга левая; 5-серьга правая; 6-кронштейн.

Рисунок 3а — Рама правая.

1-скоба; 2-кронштейн; 3, 7-ушко; 4-серьга левая; 5-серьга правая; 6-кронштейн.

5.3 Батарея Батарея (рис. 4.) — основной рабочий орган бороны. Она предназначена для рыхления почвы, уничтожения сорняков и измельчения пожнивших остатков. Сферические вырезные диски 18 насажены на ось 7, установленную в двух подшипниковых узлах 28. На конец оси после установки последнего диска устанавливается шайба дисков внутренняя 6. Вся батарея стягивается гайкой 5. От самоотвинчивания гайка стопорится замком 3. Замок 3 стопорится болтом 4 и гайкой 1.

Батарея крепится к раме с помощью кронштейнов батарей 12, 24 отличающихся формой опорной площадки (у одной прямоугольная, у другой — прямоугольная со скосом).

При движении батареи сферическими дисками разрезают почву на пласты, оборачивают и крошат. Чистики 22 очищают диски от налипшей почвы и растительных останков.

Положение отвала чистика 22 относительно сферической поверхности диска регулируется так, чтобы зазор между чистиком и диском находился в пределах 4−8 мм.

Рисунок 4 — Батарея.

1-гайка М12; 2-шайба 12.65Г; 3-замок; 4-болт М12×90; 5-гайки М42×3; 6-шайба дисков внутренняя; 7-ось батарей; 8-штырь; 9-шайба большая; 10-гайка низкая М42×3; 11-шайба 16.65Г; 12-кронштейн батареи; 13-болт 4М16×100; 14-гайка М16; 15-шайба 16.65Г; 16-шайба наружная; 17- кронштейн чистиков; 18-диск В2−3-660−6; 19-хомут; 20, 21-гайка с контргайкой М14; 22- чистик правый; 23-упор выпуклый; 24-кронштейн батареи; 25-болт 4М12×25; 26-шайба 12.65Г; 27-планка; 28-узел подшипника; 29-упор вогнутый; 30- шпулька промежуточная.

Для получения такого зазора необходимо отпустить гайки и контргайки 20 и 21, стягивающие хомут 19. Чистик передвинуть по кронштейну чистиков 17 до получения необходимого зазора и в таком положении затянуть гайки и контргайки. Устройство остальных батарей аналогично устройству батареи на рис. 4.

5.4 Узел підшипника Узел подшипника (рис. 5.) предназначен для шарнирного соединения батареи с рамой и устанавливается по два на каждую батарею: между вторым и третьим, шестым и седьмым дисками.

Два конических роликовых подшипника 7, напрессованных на втулку 8, предохранены от загрязнения манжетами 4, установленными в крышках 3. Смазка осуществляется через масленку 10. Осевой зазор (люфт) в конических подшипниках, регулируемый изменением количества прокладок 6, не должен превышать 0,15 мм.

Рисунок 5 — Узел подшипника.

1-болт 4М12×25; 2-шайба 12.65Г; 3-крышка; 4-манжета2,1−60×85−2; 5-прокладка; 6-прокладка регулировочная; 7-подшипник 7212; 8-втулка; 9-корпус подшипника; 10-масленка 1.2.

5.5 Ось с колесами Ось с колесами (рис. 6.) Предназначена для подъема бороны в транспортное положение на поворотах во время работы при ее транспортировании. Ступица 12 вращается на коленчатой оси 1 на двух роликовых подшипниках 7 и 13. Колесо — пневматическая шина 2 в сборе с ободом внутренним 3 и наружным 11 — крепится к ступице специальными болтами 9 и 24 с гайками 8 и 23. Полость ступицы заполняется смазкой через масленку 10. Подшипники защищены от попадания грязи с одной стороны крышкой 18, с другой — крышкой 5 с манжетой 6.

Рычаг 25 усилием гидроцилиндра поворачивает ось в подшипниках 10 (рис. 2.), колеса подкатываются под раму, происходит подъем рамы и выглубление дисковых батарей. В поднятом состоянии борона опирается на колеса и прицепное устройство трактора.

Рисунок 6 — Ось с колесами.

1-ось; 2-шина 12−16; 3-обод внутренний; 4-болт 4М8×16; 5-крышка; 6-манжета 2,1−70×95−2; 7-подшипник 7212; 8-гайка правая специальная; 9-болт ступицы правый; 10-масленка 1,2; 11-обод наружный; 12 ступица; 13-подшипник 7208; 14-шайба 30; 15-гайка М30×2; 16-шплинт6,3×63; 17-прокладка; 18-крышка глухая; 19-шайба 8.65Г; 20-болт 4М14×30; 21-гайка М14; 22-шайба 14.65Г; 23-гайка левая специальная; 24-болт ступицы левый; 25-рычаг.

Осевой зазор (люфт) подшипников регулируется гайкой 15, которую необходимо сначала завернуть до отказа, а затем отвернуть примерно на 1/3 оборота, пока прорезь в ней не совпадет с отверстием в полуоси и поставить шплинт 16. При этом колесо должно свободно вращаться на оси от руки.

5.6 Гидросистема Гидросистема (рис. 7.) предназначена для перевода бороны в транспортное положение.

Гидросистема бороны присоединяется к выводам гидросистемы трактора при помощи разрывной муфты 1.

Рисунок 7 — Гидросистема.

1-муфта разрывная; 2-рукав высокого давления 11−16−380 мм.; 4-маслопровод; 5-рукав высокого давления 11−16−1005 мм.; 6-болт 4М10×30; 7-гайка М10; 8-шайба 10.65Г; 9-прижим; 10-штуцер ввертной; 11-упор в сборе Ц110−14.14.003А; 12-гидроцилиндр Ц100; 13-крестовина 10−7А; 14-маслопровод; 15-прижим.

Гидроцилиндры 12 соединены параллельно и работают одновременно. Однако из-за неодинаковых усилий, возникающих в системе, поднимаются в транспортное положение сначала боковые рамы с батареями, а потом и вся борона. Боковые рамы поворачиваются в шарнирах и занимают вертикальное положение. Маслопроводы 4 и 14 устанавливаются на приваренных к брусьям рамы уголкам и крепятся при помощи прижимов 9, 15 болтами 6 с гайками 7 и шайбами 8.

5.7 Растяжка Растяжка (рис. 8.) предназначена для надежного закрепления боковых рам в вертикальном положении при транспортировке.

Рисунок 8 — Растяжка.

1-штырь, 2-шплинт пружинный 2−4.5×64, 3-тяга правая, 4-ось 6−29h12×55, 5-шплинт 4×40, 6-гайка, 7-тяга левая.

5.8 Растяжка для дальнего транспортирования Растяжка для дальнего транспортирования (рис. 9.) предназначена для надежного фиксировании бороны в транспортном положении. Тяга 4 закреплена на рычаге оси колес болтом 7 с гайкой 2, шайбой 3 и шплинтом 1 и фиксируется в транспортном положении штырем 6 и шплинтом 5 между кронштейнами рамы 13.

Рисунок 9 — Растяжка для дальнего транспортирования.

1-шплинт 5×28, 2-гайка М24 низкая, 3-шайба 24, 4-тяга, 5-шплинт пружинный 2−4,5×64, 6-штырь, 7болт 2М24×85.

При работе бороны штырь находится в верхних отверстиях кронштейнов и не препятствует свободному перемещению тяги растяжки между кронштейнами при подъеме и опускании бороны.

6. Обоснование целесообразности применения предлагаемой конструкции рабочих органов Конструкция дисковой бороны БДТ — 7 позволяет обрабатывать почву на глубину 10−15 см, что вполне удовлетворяет требования к возделыванию озимых на занятых парах.

По техническому состоянию рабочих органов допустимая толщина режущих кромок дисков составляет 0,3−0,4 мм, заточка с выпуклой стороны 10−20 градусов. Зазор между диском и чистиками 2−4 мм, диски на своих осях вращаются свободно. Диаметры дисков борон одинаковыми. Давление в шинах опорных колёс — 1,7−2,0 кгс/смІ.

Глубина обработки регулируется изменением положения дисковых батарей относительно продольной оси агрегата, то есть углом атаки, который устанавливается в зависимости от условий работы в трёх значениях: 12°, 15°, 18°.

У борон БДТ-7 глубина обработки передними и задними батареями регулируется винтовым механизмом, который через кронштейн и тягу соединяется с коленчатой осью.

Угол атаки дисковых борон БДТ-7 т БДТ-3 регулируют поворотом подвижных секций батарей относительно неподвижно закреплённых концов. Для этого ослабляют гайки крепления секций и вынимают из фиксирующих отверстий штыри, гидросистемой поднимают раму от земли и трактором подают бороны вперёд и назад. После поворота на задний угол атаки секции фиксируют штырём и закрепляют гайками.

Окончательную регулировку на глубину обработки почвы производят в поле. При этом передний и задний ряды батарей должны обрабатывать почву на одинаковую глубину.

У прицепных борон равномерность глубины хода рабочих органов достигается изменением высоты прицепа бороны относительно поверхности поля при помощи навесного механизма трактора, у навесных — изменением длины центральной тяги.

Борона может применяться для предпосевной обработки почвы и обработки паров за счет наличия катков. Позволяет сократить время ручного труда при переводе бороны из транспортного положения в рабочее и обратно.

Таким образом борона дисковая тяжелая БДТ — 7 предназначена для рыхления и подготовки почвы под посев, уничтожения сорняков и измельчения пожнивных остатков, для разделки пластов почвы после вспашки целинных земель, для предпосевной подготовки почвы без предварительной вспашки и обработки почвы после уборки толстостебельных пропашных культур, а также для ухода за лугами и пастбищами.

Борона может применяться во всех почвенно — климатических зонах, за исключением районов Крайнего Севера.

Проанализировав параметры, и проведя некоторые расчеты целесообразно пременять для перечисленных выше операций борону БДТ — 7, которая обеспечивает высокое качество предпосевной обработки почвы при повышении производительности, снижение энергоемкости, затрат труда и денежных средств.

7. Аналоги конструкции бороны дисковой. Достоинства и недостатки Аналогоми бороны дисковой тяжелой БДТ-7.0 являются: борона дисковая навесная БД-10, борона прицепная БП-6, борона дисковая тяжелая модернизированная прицепная БДМ-6×4П (дискатор), борона дисковая усиленная БДТ-7У «А».

Борона БД-10

Борона БД-10 предназначена для лущения стерни, рыхления поверхности полей, покрытых стерневыми и другими пожнивными остатками, выравнивания неровностей от предшествующей обработки, весеннего боронования озимых и пропашных культур и ухода за многолетними травами.

Рисунок 10 — Борона прицепная дисковая БД-10

1 — Батарея дисковая, 2 — распорка, 3 — устройство прицепное, 4 — колеса транспортные, 5 — рама бороны.

Борона дисковая БД-10 состоит четырех секций, гребнереза, самоустанавливающихся колес и гидравлической системы.

Шарнирное соединение рамок секций обеспечивает копирование рельефа почвы. Секции рабочих органов можно устанавливать с углами атаки 12, 15, 18 и 21 град.

Борона БД-10 агрегатируется с тракторами Т-150К и К-701.

Проведя сравнения бороны дисковой тяжелой БДТ-7.0 и бороны прицепной БД-10 можем сделать вывод: борона дисковая БД-10 по сравнению с бороной БДТ-7.0 имеет большие углы атаки дисковых батарей, следовательно БД-10 имеет большую глубину обработки почвы. В связи с тем, что борона БДТ-7.0 имеет меньшую массу, она оказывает меньшее воздействие на почву.

Борона прицепная БП-6

Борона БП-6 предназначена для обработки уплотнённых почв разного механического состава, с измельчением и заделкой органических остатков в почву при влажности 12…25% и твердости почвы до 3,0 Мпа. Борона БП-6 в зависимости от вида выполняемой операции, плотности и влажности грунта имеет регулируемый, оптимальный угол атаки.

Рисунок 11 — Борона прицепная БП-6

Таблица 2 Технические характеристики

Проанализировав борону можем отметит такие преимущества как:

Увеличены возможности регулирования угла атаки от 15 до 30°.

Конструкция подшипникового узла и более вертикальное положение диска уменьшает упор бороны, способствует лучшему подрезанию растительных остатков, в следствии чего уменьшает расход топлива и увеличивает производительность.

Изгиб стойки с цельного круга высококачественной стали равномерно распределяет нагрузку на подшипниковый узел, таким образом, увеличивает работу узла в несколько раз.

Возможность замены диска без разбора подшипникового узла.

Замена корпуса подшипникового узла без съема стойки.

Подшипниковый узел имеет надежную защиту от пыли и почвы.

Борона дисковая тяжелая модернизированная прицепная БДМ-6×4П (дискатор) Основные характеристики:

Борона дисковая прицепная модульная с 4-х рядным расположением рабочих органов БДМ-6×4П предназначена для рыхления и подготовки почвы под посев; уничтожения сорняков и измельчения пожнивных остатков; для предпосевной подготовки почвы без предварительной вспашки и обработки почвы после уборки толстостебельных пропашных культур.

За один проход борона производит измельчение, заделку растительных остатков предшественника и сорной растительности в почву, создает взрыхленный и выровненный слой почвы, заделывает внесенные удобрения.

Борона предназначена для работы на почвах с различными физико-механическими свойствами с уклоном поверхности поля до 10 градусов, ровным и волнистым микрорельефом, влажностью почвы до 35%, твердостью почвы в обрабатываемом слое до 3,5 МПа, высотой (длиной) растительных остатковдо 25 см. Каждый диск расположен на индивидуальной оси, независимое рядное регулирование углов атаки дисков способствуют улучшению агротехнических показателей обработки почвы, а так же снижению тягового усилия трактора. Отсутствие единой оси для нескольких дисков исключает наматываниеастительных остатков. БДМ комплектуется катком, предназначенным для измельчения, выравнивания и уплотнения почвы после дискования. По стерне зерновых культур данная модель катка позволяет обработать почву под посев за 1 проход. Диаметр катка 560 мм.

Рисунок 12 — Борона дисковая тяжелая модернизированная прицепная БДМ-6×4П (дискатор)

Таблица 3 Технические характеристики

В ходе проведения испытаний были отмечены достоинства дискатора:

Качество выполнения технологического процесса в основном соответствует ТУ и АТТ.

Легкость установки угла атаки винтовым механизмом, выполняемая одним механизатором.

Высокая ремонтопригодность — диск в случае поломки легко заменяется.

Увеличенное расстояние между дисками в ряду уменьшает вероятность забивания дискатора.

Конструкция прицепного устройства бороны обеспечивает уменьшение вертикальной нагрузки на гидронавесную систему трактора.

Борона дисковая усиленная БДТ-7У «А»

(БДТ-7УК «А»)

Борона дисковая тяжелая усиленная БДТ-7У"А" предназначена для рыхления и подготовки почвы под посев, уничтожения сорняков и измельчения пожнивных остатков, для разделки пластов почвы после вспашки целинных земель, для предпосевной подготовки почвы без предварительной вспашки и обработки почвы после уборки толстостебельных пропашных культур, а также для ухода за лугами и пастбищами. Борона предназначена для работы на всех почвах, с влажностью почвы не более 35%, уклоном поверхности поля не более 10°, твердость почвы в обрабатываемом слое не более 3,5 МПа. В модели БДТ-7УК"А" ось дисковых батарей представляет собой квадратный вал сечением 40×40мм. В модели БДТ-7У"А" ось дисковых батарей представляет собой круглый вал диаметром 45 мм.

Рисунок 13 — Борона дисковая усиленная БДТ-7У «А» (БДТ-7УК «А»)

Таблица 4 Технические характеристики

8. Техника безопасности при подготовке к работе

1. При транспортировке бороны в собранном виде:

Установить борону в транспортное положение и зафиксировать ось колес и боковые рамы растяжки, при этом растяжки боковых рам должны быть натянуты стяжными гайками. Опустить кронштейны с указателями габаритов в горизонтальное положение, установить страховую цепь и закрепить ее стяжным болтом с гайкой.

2. При сборке бороны Оборудовать рабочее место для сборки машины устойчивыми подставками и подъемно-транспортным устройством. Зачаливать сборочные единицы только за те места, где нанесены знаки строповки. Домкрат устанавливать на местах указанных на машине.

Рисунок 14 — Схема установки бороны на подставки.

1-подставка под дисковую батарею, 2-подставка под колесо.

3. При опробовании и работе:

Присоединение бороны к трактору производить в условиях, гарантирующих безопасность этой операции. Не допускать, чтобы кто-либо находился на бороне во время движения агрегата или очищал на ходу рабочие органы и колеса. Не подтягивать гайки гидросистемы при включенном маслонасосе или при наличии давления в гидросистемы. Не вращать батареи за диски не защищенными руками. Повороты делать только после перевода бороны в транспортное положение.

4. При хранении под дисковые батареи и колеса устанавливают прочные подставки (рис 10.), предотвращающие опрокидывание или самопроизвольное смещение бороны. Боковые батареи должны быть опущены.

9. Подготовка к работе

9.1 Подготовка к работе Сборку бороны рекомендуется производить вдвоем или втроем.

Перед сборкой бороны подготовьте средства сборки, механизм подъема, место сборки. Разложить узлы и детали в последовательности, удобной для сборки. Очистить все трущиеся места деталей и смазать.

9.2 Порядок сборки бороны Положить на место сборки рамы ось колес, так, чтобы колеса были направлены назад, а кронштейн крепления гидроцилиндра вверх. Это упрощает последующую постановку оси колес в подшипники рамы.

Сборку рамы производить на подставках (козлах) высотой 800−900 мм. и шириной 1300−1500 мм.

Уложить на подставки брус левый 25 и брус правый 2 и подвести для соединения передний брус 1.

Совместив отверстия косынок соединяемых брусьев, вставьте болты 9 и 27. Подтянуть соединения гайками 8, предварительно поставив пружинные шайбы 31. Окончательную затяжку произвести после сборки всей рамы.

На собранные брусья положить брусья 6 и 18. Брус 18 должен быть заключен между перпендикулярно расположенными упорами 12. Брус 6 должен находится впереди упора. Соединить установленные брусья хомутами 4.

Подвести снизу к поперечным брусьям крайние брусья: левый 26 и правый 3. Продольное положение крайних брусьев ограничено упорами 12, которые должны находится впереди поперечных брусьев. Соединить крайние брусья с поперечными хомутами 4. Закрепить на кронштейнах брусьев 1, 2 и 26 щеки 22 деталями 23 и 24.

Снять крышки подшипников 30, поднять ось колес, вставить в корпусы подшипников 10 и снова поставить крышки 30, закрепив их болтами 28 и гайками 7, 8.

Проверить правильность установки оси колес. Рычаги на оси для присоединения цилиндра и тяги должны иметь наклон назад.

На ступицы оси колес установить колеса и прикрепить их специальными болтами 9 и 24 с гайками 8 и 23.

Положить на приваренные к брусьям рамы уголки маслопровода гидросистемы и закрепить их прижимами 9, 15, болтами, гайками и шайбами. Установить гидроцилиндры и соединить их рукавами высокого давления с маслопроводами, затянуть гайки в местах соединений. Не допускайть скручивание и натяжения рукавов высокого давления.

Присоедините к собранной раме боковые рамы, используя пальцы 17, шайбы 19 и шплинты 20.

На боковых рамах закрепить растяжки дальнего транспортирования. В ушках 7 закрепить растяжки осью 4 и шплинтом 5. Второй конец растяжки вложить между ушками 3 (рис. 3.), в отверстия которых вставить штырь 1 (рис. 8.) и закрепить его шплинтом 2.

Собрать дисковые батареи, руководствуясь рис. 4. Перед сборкой обязательно удалить с поверхности дисков и торцов всех сопрягаемых деталей консервирующий состав, протереть насухо. Несоблюдение этих требований может привести к ослаблению затяжки дисков на оси во время работы и поломкам.

Все батареи состоят из одних и тех же деталей, за исключением батареи 6, которая имеет на один диск больше и соответственно с ним измененные ось и кронштейн чистиков.

При сборке обратить внимание на положение скосов на опорных площадках кронштейнов для крепления батарей к раме бороны. Кронштейны должны располагаться в строгом соответствии со стандартом, а батареи устанавливаться в соответствии с рис. 1. Сборку батарей производить на местах их установки.

На местах установки передних батарей собирать неудобно, поэтому вначале нужно собрать эти батареи на местах установки передних крайних батарей. Собранные батареи снять и установить их на места передних батарей.

Для удобства остальные батареи собирать в следующей последовательности: передние крайние, задние крайние, задние средние.

Соблюдать порядок сборки батарей.

Установить кронштейны батарей 12 и 24 (рис. 4.) на раму. Кронштейны батареи 24 с опорной площадкой со скосом устанавливать в овальном пазу бруса рамы так, чтобы опорная площадка его была под брусом, скосом вперед. Планка, приваренная под отверстиями в кронштейнах 12 и 24, должна быть направлена в сторону выпуклости диска.

Гайки 5 на кронштейнах окончательно не затягивать, чтобы кронштейны 12 и 24 имели возможность покачиваться на раме для удобства кронштейна чистиков 17.

В паз скобы кронштейна батарей ввести узел подшипника 28 масленкой вперед для передних батарей, а для задних батарей масленкой назад и повернуть на 90 градусов. Болтами 25 с пружинными шайбами 26 прикрепить планку 27. Узел подшипника можно ставить в кронштейн батареи до установки кронштейна батарей на раму.

Поставить в узел подшипника упоры вогнутый 29 и выпуклый 23.

На ось 7 последовательно надеть наружную шайбу 16 и два диска 18 с промежуточной шпулькой между ними.

Ось с надетыми на нее дисками протолкнуть через отверстие во втулке узла подшипника и надеть на нее поочередно четыре диска и промежуточные шпульки. Постукивая по головке оси, протолкнуть ее через второй узел подшипника и надеть остальные диски.

Постукивая по головке оси для более плотного прилегания дисков к шпулькам, поставить внутреннюю шайбу 6 и затянуть гайкой 5. Окончательную затяжку гаек 5 произвести после сборки всей бороны при опущенных на землю батареях.

Закрепить болтами 13 с гайками 14 и пружинными шайбами 15 кронштейн чистиков 17 и поставить чистики22, используя хомуты 19, гайки 20 и контргайки 21. Зазор между дисками и чистиками должен быть 4−8 мм.

Передвигая в пазу скобы 16 (рис. 2.) кронштейн батарей, проверить возможность настройки дисковой батареи на углы атаки 12, 15 и 18 градусов.

Сборка остальных батарей производится аналогично.

9.3 Присоединение к трактору Подъехать задним ходом трактора к бороне так, чтобы совместились отверстия в прицепной скобе трактора и в серьге (рис. 2.) бороны, вставить штырь и зашплинтовать.

К маслопроводам 14 (рис. 7.), присоединить рукава высокого давления 2 с разрывной муфтой 1. Присоединить рукавами высокого давления гидросистему бороны к гидросистеме трактора.

При агрегатировании бороны с трактором Т-150 или Т-150К установить на нижние тяги навески трактора прицепную доску БДР-2.

Соединить передний брус бороны с прицепной скобой трактора страховой цепью 29. Концы цепи соединить между собой болтом 28, шайбами 23, 26 с гайкой 25.

Поднять борону в транспортное положение, убрать подставки и опустить борону в рабочее положение, чтобы диски упирались в землю.

Произвести окончательную затяжку гаек крепления кронштейнов батарей к раме и осей дисковых батарей и предохранить их от самоотвинчивания: кронштейны батарей — контргайками 10 (рис. 4.), оси дисковых батарей — замком 3, болтом 4 и гайкой 1.

Гайки осей батарей и кронштейнов затягивать при помощи ключа батареи с удлинителем. От проворачивания дисковую батарею стопорить держателем за головку оси. Усилие приложенное к удлинителю, должно быть 500−550 Н. (50−55 кгс.). Ослабление затяжки приводит к выводу из строя подшипниковых узлов и осей батарей.

Закрепить в щеках 22 (рис. 2.) ручной чистик 3 и удлинитель 7. Установить на брусе 2 (рис. 2.) держатель оси батарей.

9.4 Опробование бороны С помощью гидросистемы поднять и опустить несколько раз борону и ее боковые рамы. Обнаруженные течи масла в резьбовых соединениях маслопроводов и рукавов высокого давления устранить подтяжкой. После заполнения гидросистемы бороны маслом долить в бак гидросистемы трактора еще 12 литров.

Проверить транспортный просвет бороны. Расстояние от кромки диска до земли должно быть не менее 250 мм.

Если транспортный просвет получается меньше, проверьте, полностью ли втянут шток гидроцилиндра, соединенный с осью колес: расстояние межу осями пальцев гидроцилиндра должно быть мм.

Проверить давление в шинах. При недостаточном давлении, шины сильно деформируются и транспортных просвет уменьшается. Нормальное давление в шинах составляет .

На участке земли, выбранном для проведения обкатки бороны, сделать несколько рабочих ходов бороной на различных режимах ее настройки.

9.5 Регулировка бороны Регулирование глубины обработки производится изменением угла установки батарей. Для изменения угла установки слегка освободить гайки крепления кронштейнов батарей к рамам, вставить в отверстие на брус рам, в зависимости от выбранного угла установки. Маркировка углов в градусах нанесена на брусьях. Выглубить диски из земли, передвинуть вперед или назад батарею, пока опорная площадка кронштейна батарей не упрется в штырь. Поставить борону в рабочее положение и затянуть гайки крепления кронштейнов батарей. Застопорить штырь от выпадения быстросъемным шплинтом. Если батареи передвигать вручную затруднительно, нужно опустить борону в рабочее положение и движением трактора вперед или назад сдвинуть батареи.

Для получения максимальной глубины обработки устанавливать все батареи на максимальный угол обработки 18 градусов.

При минимальном угле установки передних и максимальном задних батарей, фиксация штырем не производится, так как цапфа кронштейна батарей упирается в стенку паза кронштейна. Штырь при этом вставляется в освободившееся отверстие в брусьях рам.

Регулирование одинакового заглубления передних и задних батарей производится изменением положения прицепного устройства трактора по отношению к земле. Для этого требуется рычагом гидрораспределителя, который управляет навесной системой трактора, поднять или опустить прицепное устройство, установленное на нижних тягах навески.

9.6 Обкатка бороны Обкатать борону в рабочем положении при максимальном угле атаки дисковых батарей в течении часа, при этом все дисковые батареи должны вращаться в подшипниковых узлах, а чистики должны задевать диски.

После обкатки бороны проверить степень затяжки всех болтовых соединений, при необходимости подтянуть их.

10.Порядок работы

10.1 Подготовка поля Основными условиями нормальной работы бороны при разделке пластов являются:

— первичная вспашка на глубину не менее 25 см.

— отсутствие пней и корней диаметром свыше 5 см. на обрабатываем поле.

— перед боронованием вспаханное поле должно получить естественную осадку в целях получения лучшего крошения пластов.

— влажность почвы не должна превышать 23% во избежание залипания дисков.

При соблюдении этих условий, борона обеспечит хорошее крошение пластов на глубину до 20 см за 2−3 прохода.

Второй проход бороны при обработке поля производить под углом 45−90 градусов к направлению первого прохода. Борона не предназначена для работы на каменистых почвах.

При обработке поля после пропашных культур без предварительной вспашки, боронование ведется в несколько следов до получения требуемого качества обработки.

10.2 Режимы при обработке При разделке пластов на суглинистых почвах работать на пониженных скоростях, так как в этом случае борона находится в более тяжелых условиях и увеличивается вероятность поломок.

Работать в «плавающем» положении гидроцилиндров, установленных на бороне, и «нейтральном» положении цилиндров навески трактора.

Если предстоит работа в тяжелых условиях, при первом проходе сделать так, чтобы заглубление передних батарей было немного меньше чем задних. Для этого приподнять повыше прицепное устройство.

Угол установки дисковых батарей выбирать в зависимости от условий работы. При проходе бороны в тяжелых условиях на суглинистых почвах при первом проходе установить угол 12 или 15 градусов.

10.3 Приведение бороны в рабочее положение Перед началом работы осмотреть борону, проверить затяжку резьбовых соединений. Особое внимание обратить на затяжку гаек на осях батарей. Даже незначительное ослабление затяжки гаек на осях, может привести к поломкам дисков, осей или подшипниковых узлов.

Установить прицепную скобу трактора на высоту 400−450 мм. от земли. Установить дисковые батареи на угол, выбранный для работы на данном поле.

Так как все гидроцилиндры присоединены одним и тем же выводам гидросистемы трактора, то одновременно с подъемом бороны в транспортное положение, происходит подъем боковых рам в вертикальное положение. На этом тратится дополнительное время, а при опускании создаются дополнительные нагрузки на диски и подшипниковые узлы.

Чтобы боковые рамы не поднимались в вертикальное положение, нужно отрегулировать ход поршня гидроцилиндров подъема таким образом, чтобы диски только выглублялись из земли на высоту, необходимую для поворота. Для этого используется передвижной упор 11 (рис. 7.) на штоке гидроцилиндра.

10.4 Последовательность операций при работе на всех режимах Выбрав направление движения агрегата и места для поворотов, необходимо плавно трогаться с места с места.

В конце гона обязательно выглубить дисковые батареи. Повороты делайте только с выглубленными батареями.

Развернув агрегат, снова опустить борону в рабочее положение и начинать движение так, чтобы при каждом последующем проходе обработанное поле оставалось справа по ходу, а крайние диски батарей шли по обработанной поверхности.

10.5 Методы и средства контроля качества выполняемой работы К показателям качества работы бороны относится: глубина обработки, степень крошения почвы, полнота подрезания сорняков и степень заделки растительных остатков. Контроль качества выполняемой работы осуществляется замером глубины обработки и осмотром обработанного участка.

При недостаточной глубине обработки, крошении, подрезании и заделке сорняков увеличить угол атаки батарей.

Однако не следует во всех случаях работать с максимальным углом атаки, так как это приводит к увеличению тягового сопротивления, а следовательно, к снижению производительности и повышению расхода топлива.

10.6 Контроль за бороной во время работы и перерывов Во время работы следить за тем, чтобы все батареи вращались и не забивались почвой, передние и задние батареи заглублялись равномерно, под диски, не попадали посторонние предметы (камни, пни, куски металла).

Во время перерывов в работе разгрузить гидросистему бороны и трактора, опустив борону дисками на землю. Во время перерывов осмотреть борону, что бы своевременно обнаружить появившиеся неисправности и устранить их.

10.7 Осмотр и очистка бороны после окончания работы После окончания работы очистить борону от налипшей земли и растительных остатков.

Проверить затяжку резьбовых соединений, осмотреть борону и при обнаружении неисправностей, устранить их.

Привести агрегат в транспортное положение. Опустить и установить в начальное положения упоры на штоках гидроцилиндров. Поднять борону в транспортное положение. Установить растяжки для дальнего транспортирования. Опустить в горизонтальное положение указатели габаритов.

11.Техническое обслуживание Технически исправное состояние и постоянная готовность бороны к работе достигается путем планомерного осуществления мероприятий по техническому обслуживанию.

Своевременное и качественное выполнение технического обслуживания обеспечивает бесперебойную работу бороны, способствует повышению производительности и увеличивает срок службы.

Соблюдение сроков технического обслуживания является обязательным. Техническое обслуживание бороны должно проводиться при ее использовании и хранении. При использовании производится ежесменное техническое обслуживание (ЕТО). Периодичность проведения ЕТО — через каждые 8−10 часов работы.

Техническое обслуживание бороны при хранении должно проводиться при подготовке бороны к хранению, в период хранения и при снятии с хранения.

12. Транспортирование Борону к месту назначения можно доставлять различными видами транспорта: железнодорожным, водным, автомобильным в разборном или собранном виде, присоединенной к трактору. Для переезда с участка на участок, а также при дальней транспортировке обязательно поднять борону в транспортное положение и установить транспортные растяжки, опустить в горизонтальное положение кронштейны с указателями габаритов, установить страховую цепь.

На поворотах в конце обрабатываемого участка, борону перевести в транспортное положение без постановки транспортных растяжек.

Для фиксации боковых рам в транспортном положении освободить из ушек 3 боковых рам (рис. 3, 3а.) один конец растяжки, сняв детали 1 и 2 (рис. 8.) и закрепить его в ушках 14 средней рамы (рис. 2.) этими же деталями. Чтобы боковые рамы не раскаивались, натянуть растяжки стяжной гайкой 6 (рис. 8.). Для фиксации всей бороны в транспортном положении закрепить растяжку (рис. 9), в нижних отверстиях ушек 13 (рис. 2.), при этом используются детали 5 и 6 (рис. 9.).

При переводе бороны из транспортного положения в рабочее:

— убрать транспортные растяжки, во избежание поломки растяжек и кронштейнов крепления растяжек и зафиксировать их,

— установить кронштейны с указателями габаритов в вертикальное положение и зафиксировать их.

При транспортировании бороны в разобранном виде, все упаковочные места должны быть надежно закреплены на платформе транспортного средства, чтобы исключить их перемещение.

13. Технологический и прочностной расчёты

13.1 Расчет дисковых рабочих органов Почвообрабатывающие диски лущильников, борон и плугов представляют собой часть сферы радиусом R, отсеченную плоскостью SS. Большое влияние на технологические показатели работы диска оказывают его параметры: диаметр D, угол заточки i, а также связанный с ним задний угол резания б (рис. 1).

Заточка режущей кромки определяется углом, находящимся между образующей конуса заточки и секущей плоскостью (здесь — половина центрального угла сферического сектора).

Рассчитываем диаметр диска исходя из заданной глубины обработки и коэффициента пропорциональности.

.

мм, где к — коэффициент пропорциональности.

Большие значения коэффициента к принимают при обработке твердых почв при малых углах атаки и больших скоростях работы орудия.

Диаметр диска D = 660 мм.

Рассчитываем радиус сферы диска.

Диаметр диска и радиус сферы связаны соотношением

из этой формулы следует что:

мм.

Вычисляем теоретическую высоту гребней, расстояния между гребнями s и степень неравномерности глубины обработки почвы, %.

По агротребованиям для дисковых плугов допускается для лущильников для борон

В нашем случае для бороны

a — глубина обработки из условия равна 200 мм.

.

.

Принимаем мм.

Высота гребней на дне борозды, образованной диском, зависит от диаметра диска, угла атаки и расстояния между дисками .

.

мм.

Находим расстояние между дисками исходя из следующего условия:

.

мм.

Находим теоретическую высоту следующим образом:

.

мм.

Рассчитываем для различных диапазонов угла атаки (в соответствии с вариантом задания), в нашем случае:

.

.

мм.

Рассчитываем для угла атаки

.

мм.

Рассчитываем для угла атаки

.

мм.

Принимаем общее число дисков для 7 м ширины захвата. Число дисков 65.

Качество работы дисковых орудий оценивают по равномерности обработки почвы по глубине:

.

Рассчитываем значение для каждого из значений .

.

.

.

Подсчитываем расстояние между вершинами гребней мм.

13.2 Расчет геометрических параметров дискового рабочего органа Проведенные ранее расчеты позволили получить значения диаметра диска D и радиуса кривизны сферической поверхности R.

Радиус кривизны рабочей поверхности диска является одним из важнейших параметров, определяющих качество обработки почвы. Чем меньше радиус кривизны, тем диск интенсивнее воздействует на почвенный пласт, лучше его оборачивает и сильнее разрушает.

Угол находим из выражения:

Толщина сферических дисков (в мм) определяется эмпирической зависимостью:

мм, принимаем мм

13.3 Тяговое сопротивление бороны Усилие, необходимое для перемещения бороны при вспашке, называют тяговым сопротивлением. Оно зависит от формы, размеров и технического состояния рабочих органов, ширины захвата и глубины обработки, состояния и типа почвы, скорости движения агрегата, а также от массы бороны. Усилие, необходимое для выполнения непосредственно процесса боронования, называют полезным сопротивлением, а усилие необходимое для перекатывания лущильника, и преодоления сил трения дисков о пласт почвы называют вредным сопротивлением .

Н.

где f-коэффициент пропорциональности, зависящий от типа почв и агрофона ().

Полезное сопротивление можно представит в виде двух составляющих: сопротивления P2, возникающее при деформации пласта, и сопротивления P3 возникающей при отбрасывании пласта и приданию ему кинетической энергии.

H.

где — коэффициент характеризующий сопротивление пласта, равен 20 000…50 000 Н/м2; - глубина вспашки, м; - ширина захвата одной секции, м;