农业机械学ppt课件

(2)导线形状及参数确定,导线:是一抛物线，由高度H和开度L,夹角决定形状。a、H,L的确定取H=Hmax(已知)当Hmax一定，L小，曲面陡峭，碎土能力强，但阻力大，反之相反。根据经验，碎土型犁体，H/L=1.71.8，翻土型犁体，H/L=1.51.6，从而定L。,1,b、角的确定=1800+-其中：-铧刃的切土角。碎土型：=200300翻土型：=150250当导曲线上部倾角大时，翻垡能力强，一般=9501000。,2,C、导曲线图形画法,1)、根据给出的H、L、画出曲线所在框图。,L,Hmax,2)、在导线下部取一直线段(s=35cm)，后把DE和EB两线段分成相同等分，标上1、2、3，后按1-1、2-2、3-3连线，这些线形成的包络线就是要求的导线。,S,12345678910,10987654321,S1=S+24cm-犁铧和犁壁结合线的位置。,s1,D,E,B,O,3,(3)、俯视图绘制,已知图(a)(c)(d)。,1)、延长正视图中JA，作为俯视图的基准线，在此线上作与之交角为0的铧刃AB,AB=LS-铧刃的真实长度。,4,2)在2/3LS处画垂线n-n.,在AB的延长线方向上绘出导线LP，后画等间距平行线，交于LP,交点为n1、n2、n3.,5,3)、将导曲线上的n1、n2、n3各点投影到n-n线上，得点1、2、3点。,4)、过n-n线上的1、2、3各点作直线,使之与JA线的交角分别为123n.。,6,5)、将正视图上的交点投影到俯视图中相应的元线上,然后按顺序连接，就得俯视图轮廓线。,7,6)、根据S1的高度定MN线，定出M点。,M,N,M,由S1在n-n线上投影及相应角,在俯视图上画出犁铧和犁壁的接合线，由M点投影定接合点。,8,M,N,M,7)、由犁铧的铧翼线的形状定主视图铧翼线。,9)、按前面讲过的方法绘出翻土曲线、碎土曲线和样板曲线。,8)、根据正、俯视图作出侧视图。,9,五、犁的牵引阻力,(一)、土壤对犁曲面的反作用力a、犁曲面上各部位受力不一样。b、各部位的受力随土垡运动方向的改变而改变。求出犁曲面上受力分布十分困难，但它是设计犁体时，另件强度计算和总体受力平衡的依据，且是在使用犁时，进行操作调节的依据。,10,犁曲面受力的研究:1)求出整个犁曲面上总的受力采用六分力测定法进行。2)探求犁曲面各部位的受力采用电阻应变仪测定和动力学仿真方法模拟计算。,11,Fzi,Fxi,Fyi,x,y,z,o,si,对于一个犁曲面，可以把它分成n个无穷小的小面积，而每个小面上受力用Fxi、Fyi、Fzi来表示，即,于是用一特制的梁架测出六个分力，再利用空间力系平衡原理，求出Rx、Ry、Rz即可,1、六分力测定法的基本原理,12,2)六个拉压传感器与牵引车机架球铰面联结。,1)悬架用矩形钢管焊成。,Z,Y,X,A,C,B,AZ,Cy,Cz,Cx,Bz,Bx,RX,RZ,RY,13,Z,Y,X,A,C,B,AZ,Cy,Cz,Cx,Bz,Bx,RX,RZ,RY,求Rx、Ry、Rz的大小、方向和作用点。,由,得：,14,1)、设Rx、Ry、Rz汇交于一点(实际上不一定，但基本相交),2)、设Rx、Ry、Rz交点坐标为(a、b、c)。,由,得：,从上式可求出a、b、c的大小,从而确定合力的作用点。,下面求作用点,15,2、犁体曲面上土壤压力的分布犁体曲面上土壤压力的分布，经试验测定如图所示。,图a是犁体水平元线上的受力分布情况。,图b是垂直于铧刃的平面与犁曲面的交线上的受力分布情况。,从图中可以看出，铧尖部分受力比翼部受力大得多，说明铧尖部分易磨损。,16,(二)、犁的牵引阻力,犁的牵引阻力-土壤作用在犁上的总阻力沿前进方向的水平分力。牵引阻力：(1)犁对土垡切割破碎、扭转推移所需的力(约占6070%)。(2)犁在行进中，犁底、侧板、轮子等所产生的摩擦力(2528%)。(3)使土垡产生运动所需的力(约为1316%)。,17,1、简易经验公式P=kab(一个犁体)其中：P-牵引阻力；k-比阻(土垡单位横截面积的阻力)；a-耕深；b-耕宽。,犁的牵引阻力的计算,2、分项计算公式P=P1+P2+P3=Qf+k0ab+abv2式中：P1Qf摩擦力(犁体与沟底和沟墙之间的摩擦阻力等)。,18,Q:犁的重量和犁侧板支反力之和;f:摩擦系数,为一综合的摩擦系数。实验测得:f02505；P2k0ab为土垡在破碎过程中由于变形所产生的阻力，此处，k0为系数。P3=abv2土垡运动使动量变化所产生的阻力。是系数。,3、间接计算公式P=fG+mxab其中：f-摩擦系数；G-犁的重量；x-土壤坚实度(N/cm2)；m-系数。,19,1)选择适耕期。选择土壤含水量适宜、残根腐烂适度的时间进行耕地。此时土壤的强度较小，易于松散破碎，可减少牵引力。,2)保持铧尖和铧刃锐利。锐利的铧尖和铧刃，切割破碎的能力强，刺入并切开土壤时所受的阻力较小，可以显著地减少犁的牵引力。,1.机务技术措施,(三)、减少牵引阻力的途径,20,3)减少摩擦力。保持犁体曲面以及侧板、犁底、轮子等与土壤接触的部分光洁平滑。,4)正确装配零件。犁铧、犁壁、犁侧板等工作部件安装的位置要正确，接合缝严密，犁体上埋头螺钉与安装件表面平坦光滑，减少对土垡的阻碍，让土垡顺利滑动，可以减少犁的牵引阻力。,5)正确调整牵引线。正确调整牵引线，可以减少牵引力。,21,2设计制造方面的措施,(1)设计良好的犁曲面。犁曲面除了满足翻土、碎土性能之外，还须满足a、对土壤的挤压较小，土垡能在犁面上顺利滑过；b、在翻垡过程中，垡片重心的提升高度小；c、土垡在翻转过程中发生的位移小；d、土垡运动的绝对速度小。,(2)设计有自磨利的犁铧。用两种软硬不同的材料制造犁铧，使刃口能够自己磨利.,硬,软,22,(1)、改固定部件为转动部件、使摩擦系数减小。如a、把犁壁制成由很多滚柱组成；b、用滚轮代替犁侧板等。,(3)采用非金属特殊材料。目前有些国家已用特制的塑料薄膜贴在犁壁上，从而减少犁的阻力。,3、新方法和新原理的探讨,(2)、在犁曲面上加水作润滑剂，以减小阻力。试验表明，可减小阻力30%。,(3)、应用振动技术。试验表明，在铧式犁上加装振动器，可以减少牵引阻力约5%25%，并且能改善碎土质量。,23,(4)电渗作用的试验。电渗作用是将犁刀和犁铧作为直流电的正极(十)和负极()，通以直流电，使土壤中的毛细管水向负极集结使犁铧表面形成一层水膜，从而减少了摩擦阻力。同时，土壤由于有电流通过，降低了土壤水分子的凝结力，因而降低了它的强度。试验表明：当水分为20左右，电压为1260V时，阻力减少约20。,24,用水作润滑剂的犁,v,高压水出,高压水进,25,自激振动犁,1.自激振动-犁耕过程中,犁体切削土壤时产生.2.由于地面不平激起的振动.3.拖拉机的振动激起犁的振动.,激振因素,26,六、铧式犁的总体配置,(1)、犁的总耕幅和铧数,总的耕幅根据拖拉机的有效牵引力P来确定。设：比阻为k、耕深为a、单个犁体的幅宽为b，即,n-犁的铧数，取整数,总耕幅B=nb,讨论：令,(常数),27,这时，调节B=nb，使ka=P/nb。,3)、当农艺要求a增大，而k又较大时，由于kaP/nb，机组拉不动；而农艺要求a减小，而k又较小时，kaP/nb，这时机组功率不能充分发挥。为了解决这个问题，可以使用调幅犁。,1)、当k增大，a减小；否则拖不动。,2)、a增大时，只能在k小的地方使用。,(常数),28,()、犁体间距、犁侧板长度,多铧犁相邻两犁体间的间距是犁的一个重要参数。,1)、间距S小，没有足够的空间让垡片通过，造成堵塞。,2)、间距S太大，增大犁的总长度，对于牵引式犁，转弯半径增大，对于悬挂式犁，重心后移，影响机组的纵向稳定性，同时也浪费材料，因此在满足垡片顺利通过的前提下，应尽量缩小S。,29,在实际设计铧式犁时，用下面几种经验方法来确定间距S。,(1),0-铧刃角；摩擦角。,(2),t铧尖至侧板末端的距离,由前犁侧板末端到后一犁体铧刃线的距离不小b来确定犁侧板的长度。,t小，侧板长度小，S小，反之相反。,(3),0+,0,30,(三)、拖拉机轮距与犁的工作幅宽,一般轮式拖拉机