• 5

МЕХАНИЗМЫ КУЛЬТИВАТОРА

Подъемные механизмы служат для перевода культиватора из рабочего положе­ния в транспортное, и наоборот. По способу действия они разделяются на ручные и автоматические с механическим и гидравлическим приводом.

Ручные рычажные механизмы применяются в конных культиваторах и трактор­ных культиваторах старых конструкций.

Автоматы с механическим приводом сохранились только на прицепных культи­ваторах для сплошной обработки, но и здесь они вытесняются подъемниками, приво­димыми в действие от гидросистемы трактора. Перевод в транспортное положение и из транспортного в рабочее навесного культиватора, присоединяемого к трактору с помощью трехточечного навесного устройства, осуществляется подъемом всего орудия гидромеханизмом трактора.

В некоторых навесных культиваторах, рамы которых жестко присоединяются к рамам тракторов, перевод в транспортное положение осуществляется подъемом грядилей с помощью механизма культиватора, приводимого в действие выносными гидроцилиндрами трактора.

В транспортное положение рабочие органы прицепных культиваторов перево­дятся также с помощью выносного гидроцилиндра трактора. Приспособление, которое устанавливается на культиватор вместо механического подъемника, состоит из поворотного вала с рычагами, кулисы для регулирования глубины обработки и кронштейна для выносного цилиндра. При работе с выносным цилиндром, имеющим регулируемый ход штока, кулиса механизма заменяется простым рычагом, жестко связанным с подъемным валом (фиг. 40). Применение гидрофицированного подъгмного устройства на паровых культиваторах типа КП-4 повышает производительность труда в 2 раза и снижает производственные издержки при эксплуатации на 25—30%. Вес такого культиватора на 100 кГ меньше по сравнению с механическим подъемни­ком, управляемым прицепщиком.

Для построения кинематической схемы подъемного механизма, являющегося типовым для тракторных культиваторов, задаются величинами Н, L, R и h.

Величина h полного перемещения рабочего органа по вертикали равна

 

 

Фиг. 40. Использование силового гндроднлнндра трактора для подъема рабочих органов прицепного культиватора.

/г = а + cjj + hr.

где а — наибольшая глубина культивации; Oi — запас на копирование рельефа; h-T — заданный транспортный просвет.

Глубина культивации а задается агротехническими требованиями. Запас хода рабочего органа вниз для копирования впадин рельефа поля в зависимости от ширины захвата культиватора принимается равным а1 ^ 125 -f- 150 мм.

Транспортный просвет hj — высота рабочего органа переднего ряда в транспорт­ном положении над горизонтом (с учетом погружения опорных колес орудия или трактора) — берется: для прицепных культиваторов hj > 200 мм и для навесных hT > 300 мм.

В навесном культиваторе просвет hj проверяется дополнительно транспортным углом ат (наклоном прямой, соединяющей точку опоры колеса трактора с нижней точкой культиватора).

Для беспрепятственного перемещения агрегата по неровному макрорельефу транспортный угол а г должен быть не менее 15°.

По заданным параметрам L, Н и h определяют угол поворота грядиля Р

Р = аг — а.

Углы а и а.

находят из выражении Н

cos а =

VW +

cos «!

Н

V Н* + L2

(34)

Положение грядиля и точки подвеса, определяемое длиной R и углом у, выби­рается конструктивно. Ход точки подвеса Т, соответствующий заданному перемеще­нию рабочего органа Л, равен

Т = R [cos у - cos (у + Р) J. (35)

Положение подъемного вала определяется размерами тип, которыми задаются из конструктивных соображений.

Для определения длины рычага г и шатуна I механизм рассматривают в рабочем и транспортном положениях (фиг. 41), допуская для упрощения, что шатун и рычаг находятся в мертвых положениях.

В этих положениях направления рычага и шатуна определяются углами Д и Ах,. которые находят графически или по формулам

Д =

m — R sin у п + R cos у

tgAi

m — R sin (у + P) n + R со, (у + P)

При этом условии угол поворота вала <р = 180 — (Aj — А). Первоначальные длины шатуна и рычага соответственно равны

-и rt

А —В

(36)

(37)

(38)

где

А =■

R cos у д n + #cos(Y

                                    И аЗ ~ —

Р)

cos Д

(39)

cos Дх

Так как действительные направления рычага и шатуна составляют углы б и §

с их направлением в мертвом положении, истинлая величина рычага и шатуна равна

            г_в_

cos 6

И

cos 1

(40)

Угол 6 берут в пределах 30—40°.

Угол € определяют по формуле

tg О =-J- tg Л.            (41)

Действительный угол поворота подъемного вала

ер = ф0 - 26. (42)

Если привод подъемного механизма осуществляется при помощи силового цилиндра, длина К и ход поршня S которого известны, то радиус кривошипа гк находят графически или по формулам

х — К cos со (К + S) cos со,*:

г к =     :           ,           или ГК = -     i—r1    TV5— ,           (43)

к          sm f     sin (Ф — f)     1

где      x — расстояние от точки крепления цилиндра до вала подъема;

Ф — угол поворота вала; Ф — Угол между кривошипом и осью у, со и <Dj — углы между направлениями цилиндра и осью х.

 

Фиг. 41. Кинематическая схема механизма подъема прицепного куль­тиватора общего назначения.

Полное перемещение рабочих органов h при подъеме является величиной, посто­янной для данного механизма, вследствие чего, как это вытекает из формулы (33), максимальной глубине культивации а + щ соответствует минимальный транспорт­ный просвет hт.

Для подъема рабочих органов на постоянную транспортную высоту независимо от глубины их хода в механизм подъема вводят устройство, в котором конец тяги, передающей усилие на кривошип подъемного вала, связан с кулисой.

Паз кулисы образован дугами, описанными из центра, совпадающего в транспорт­ном положении рабочих органов с осью шарнира тяги и кривошипа вала. Глубина регулируется перемещением и фиксацией винтовым механизмом конца тяги в кулисе. Это перемещение не изменяет транспортного положения подъемного вала и величины транспортного просвета (фиг. 42).

В прицепных культиваторах, в которых используются силовые цилиндры двух­стороннего действия с регулируемым ходом поршня, глубина ограничивается фикса­цией поршня в нужном положении при втягивании штока. В этом случае дополни­тельного устройства для регулирования глуби­ны не требуется, но для копирования рельефа поля отдельными рабочими органами в соедине­нии тяги (шатуна) с рычагом вала (или в соеди­нении других звеньев) должна быть предусмот­рена возможность свободного перемещения од­ного звена относительно другого в соответст­вующих пределах.

Копирование рельефа навесными культи­ваторами осуществляется благодаря плаваю­щему положению поршня силового гидроци­линдра подъемного механизма трактора и прорезям в раскосах механизма навесного устройства трактора (см. гл. 19, т. 1 Справоч­ника).

Использование тракторного цилиндра двух­стороннего действия для принудительного за­глубления рабочих органвв йавесиого культиватора не допускается, так как при этом на орудие переносится часть веса трактора.

Регулирование глубины культивации в-навесных культиваторах, присоединен­ных к трехточечной навесной системе трактора с жестким креплением рабочих орга­нов к раме, не опирающейся на опорные колеса, производится регулированием хода силового цилиндра трактора.

При наличии опорного колеса на культиваторе нужная глубина устанавли­вается перемещением колес по высоте относительно опорной плоскости рабочих орга­нов. В навесных культиваторах с индивидуально-поводковой системой крепления рабочих органов групповое регулирование осуществляется установкой опорных колес по высоте, а заглубление отдельных лап — натяжением или ослаблением нажимных пружин.

В культиваторах с параллелограммными секциями глубина культивации ре­гулируется перемещением стоек рабочих органов в пазах держателей и установкой их по высоте относительно опорных колес секции.

Грузоподъемность механизма характеризуется развиваемой гидроцилиндром максимальной силой Рпи направленной по штоку, передаточным отношением кине­матической схемы i и к. п. д. т|.

Максимальный груз, поднимаемый механизмом^ равен

N = Pmir\,       (44)

где л — 0,85 -i- 0,90 — к. п. д.; а

t                       передаточное отношение;

а и с — плечи сил Р и N.

Грузоподъемность механизма проверяют в рабочем и транспортном положеняях рабочих органов.

Для определения усилий в отдельных звеньях механизма обычно пользуются графическим способом (фиг. 43).

 

Фиг. 42. Схема подъемного меха­низма, обеспечивающего постоян­ный транспортный просвет, не зави­симый от глубины культивации.

В начальный момент подъема, кроме реакции почвы Rzx. следует учитывать вес системы G, вес пласта 03 и сопротивление отрыву пласта от земли, равное при­мерно весу пласта.

G,

Fay,

где F — площадь всех рабочих органов;

а — максимальная глубина;

у — удельный вес почвы.

Управляемость и устойчивость пропашных культиваторов в горизонтальной плоскости. Для того чтобы при междурядной обработке лапы не подрезали расте­ний в рядках, направление движения культиватора должно быть параллель­ным рядкам с наименьшими боковыми смещениями. Для этого культиватор должен обладать хорошей устойчиво­стью хода в горизонтальной плоскости как при прямолинейном движении трактора, так и при случайном ма­неврировании в междурядьях. В то же время при обработке непрямоли­нейных посевов культиватор должен быть хорошо управляемым, чтобы его рабочие органы могли копировать изви­лины рядков.

Управляемость и устойчивость тракторных культиваторов в горизон­тальной плоскости зависят от распо­ложения мгновенного центра враще­ния агрегата относительно трактора.

Горизонтальная устойчивость при­цепных культиваторов зависит от рас­стояния L рабочих органов до точки прицепа и ширины захвата орудия. Чем меньше отношение ширины захвата В к расстоянию L, тем устойчивее ход орудия, так как для уравновешивания одностороннего сопротивления R, которое может возникнуть при работе на одном из крайних рабочих органов, требуется меньшее боковое усилие Т, удерживающее культиватор от смещения в сторону

 

Фиг. 43. Графическое определение усилий в звеньях подъемного механизма.

RB 2 L

(45)

Обычно принято = 1,3 -г-

,5.

Горизонтальная устойчивость и управляемость навесных культиваторов характе­ризуется величиной боковых смещений рабочих органов, возникающих при отклоне­нии трактора от прямолинейного движения и зависящих от расположения рабочих органов относительно мгновенного центра поворота агрегата.

При выправлении движения трактора в междурядьях наименьшие отклонения °т направления, заданного поворотом передних колес трактора, имеют рабочие органы, расположенные вблизи поперечной линии, проходящей через мгновенный Чентр вращения.

В колесных тракторах наиболее целесообразно располагать рабочие орга- ы в зоне между направляющими и ведущими колесами, — поэтому наиболее Редпочтительно агрегатирование пропашного культиватора с самоходным шасси, ри таком расположении рабочих органов необходима наименьшая поворотная полоса ча концах гона (см. фиг. 15 и 16).         . '         .

При агрегатировании трехсекционного культиватора передние секции культи­ватора жестко блокируют в горизонтальной плоскости на раме трактора или полу, навесной сцепке.

При агрегатировании навесных культиваторов с гусеничным трактором боко­вые секции рабочих органов следует располагать также вблизи поперечной линии, проходящей через центр поворота трактора.

Наибольшее отклонение имеют рабочие органы, расположенные сзади ведущих колес трактора, поэтому при задней навеске их следует располагать как можно ближе

к оси задних колес,а при неустойчивом движении трактора нужно увеличивать защитные и пово­ротные зоны и уменьшать ширину захвата ору­дия.

Для того чтобы культиватор, навешенный сзади, не отклонялся при каждом случайном; повороте трактора, на некоторых зарубежных культиваторах устанавливается стабилизатор в '

 

 

 

Фиг. 44. Схема работы навесно­го культиватора Ферггосона со стабилизатором.

Фиг. 45. Условия горизонтальной устойчиво­сти навесного культиватора.

виде киля, который способствует устойчивому ходу орудия при обработке прямо^ линейных посевов (фиг. 44).

Блокировать навесное устройство трактора при задней навеске культиватор не рекомендуется, так как при случайных поворотах трактора это только увелЯ чивает боковое смещение рабочих органов и создает повышенные напряжени| в звеньях механизма навески.

Для обработки непрямолинейных посевов с малыми защитными зонами культ!) ватором, навешенным сзади, на нем устанавливают механизм управления, с помощьн которого рабочий направляет рабочие органы по междурядьям, смещая культиватор относительно трактора.

Устойчивость и управляемость культиватора, навешенного сзади, зависят от положения в плане мгновенного центра поворота навесного устройства (фиг. 45).

При симметричном расположении рабочих органов на культиваторе центр пово­рота О в горизонтальной плоскости должен лежать на продольной оси трактора впе-; реди ведущих колес.

Вследствие неравномерного заглубления рабочих органов, разной плотности почвы и других причин сопротивление на левых и правых рабочих органах может быть неодинаковым, например R2 > Ri, тогда возникает момент М = (R2 — Rj) f, смещающий культиватор в сторону. Прн этом мгновенный центр вращения О навес­ного устройства тоже смещается, но в противоположную сторону (фиг. 45, б). Бла­годаря этому уменьшается плечо момента, вызвавшего смещение культиватора. Одновременно на рабочих органах культиватора появляется боковая реакция 7\ препятствующая его смещению. В результате под действием моментов сил сопро­

тивления почвы ИМ = R^i—— TL культиватор возвращается в первона­чальное положение.

Чем ближе находится мгновенный центр поворота О к рабочим органам, тем легче нарушается и восстанавливается равновесие культиватора в горизонтальной плоскости". Положение мгновенного центра может быть изменено выбором длины I оси подвеса культиватора. Рекомендуемые значения расстояния L (фиг. 45, а) нахо­дятся в пределах 2,0—2,5 м. Длину I оси подвеса выбирают в соответствии с суще­ствующими размерами механизмов навески тракторов (см. гл. 19, т. 1 Справочника).

Механизмы управления. При проходе рабочих органов по междурядьям и пово­ротах на концах гона управление ручными и конными пешеходными культиваторами производится с помощью ручек, конными ездовыми культиваторами с помощью педального механизма, действующего на поворотные колеса орудия. Моторизован­ными культиваторами управляют поворотом ходовой части с помощью ручек и торможением одного из колес.

Тракторные прицепные культиваторы направляют по междурядьям поворотом ходовых колес орудия, на­весные — поворотом направляющих колес трактора с одновременным торможением одного из его ведущих колес на поворотах, а в отдельных случаях — смеще­нием орудия относительно трактора с помощью рулевого механизма.

Возможность произвольного смещения отдельных рабочих органов относительно рамы устраняется жест­ким креплением их в горизонтальной плоскости.

Конструкция ручек для направления ручных и конных культиваторов по междурядьям (фиг. 46). их ширина и высота должны обеспечивать рабочему удоб­ное положение рук и беспрепятственное движение за орудием. Высота ручек должна быть в пределах 850— 1000 мм, расстояние между рукоятками В — в пределах 500—650 мм. расстояние ручек с от рабочего органа — не менее 400 мм.

Поворот колес прицепных пропашных культи­ваторов осуществляется штурвальным механизмом с зубчатой передачей. Для удовлетворительного направ­ления культиваторов по междурядьям угол поворота колес ук должен составлять 9—12°. Угол поворота штурвала уш, необходимый для поворота колес на заданную величину, должен быть меньше 180°, иначе управ­ление будет недостаточно чувствительным. Эти углы связаны зависимостью Yш = Y/cJ. гдг i — передаточное число. Исходя из условия удобного положения Рук, диаметр штурвального колеса D следует брать в пределах 400—450 мм, вал штурвала целесообразно располагать под углом 30—40° к горизонту. Уси­лие Р, прилагаемое к штурвалу во время движения культиватора, не должно пре­вышать 10 кГ.

Расположение звеньев механизма должно быть подобрано так, чтобы направле­ние поворота штурвала совпадало с направлением смещения культиватора, т. е. при повороте штурвала по часовой стрелке орудие должно смещаться вправо. Для дости­жения чувствительности управления следует избегать люфтов в шарнирах звеньев 11 стремиться к наименьшему количеству шарниров.

Для корректирования направления движения навесных пропашных культива- . Т0Р°в, навешенных на трактор позади ведущих колес, при междурядной обработке непрямолинейных посевов пропашных культур с малыми защитными зонами при­меняют механизм рулевого управления, с помощью которого рабочий, смещая раму культиватора относительно трактора, корректирует направление рабочих органов. сообПРи обработке прямолинейных посевов применение таких механизмов нецеле-

Кинематические схемы и основные характеристики применяемых рулевых меха­низмов приведены в табл. 19.

12 ВИСХОМ 187

 

Фнг. 46. Размеры ручек руч­ных и конных культивато- ров.

19. Механизмы управления

Схема

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я