Đề tài Thiết kế diệp kày á trụ đất thuộc a = 20cm

ĐỀ BÀI: Thiết kế diệp kày á trụ đất thuộc a = 20cm 1. Dữ liệu tính toán Cho : a = 20cm, Từ k= a/b. Theo G.S Sutkin thì diệp đất thuộc k= 1,3 - 1,8. Chọn k= 1,6 ( vì a= 20 cm là đất thịt trung bình), b=a x k= 20 x 1,6= 32 cm. Theo bảng 6.1 trang 122, [1] chọn = 40o,=28o,dạng đường cày á trụ đất thuộc , nên đảm bảo đất có thể trượt trên mặt và theo cạnh sắc của lưỡi, song mũi lưỡi lại không bền, đặc biệt là khi nâng hạ cày.Giá trị này chỉ thích hợp khi cày làm việc với vận tốc cao hơn 7km/h. 2. Xây dựng đường cong chuẩn 2.1 Thiết lập mối quan hệ giữa và z sinh thẳng. Nhận xét: Đường cong chuẩn của bề mặt làm việc cày á trụ đất thuộc là đường cong để cho đường sinh thẳng trượt trên nó làm với thành luống một góc , biến thiên theo quy luật = f(z) . z- là khoảng cách giữa đường sinh và mặt phẳng và mặt phẳng đáy luống , đường sinh luôn nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Theo Sutkin đoạn đầu của đường cong thì giảm để đất vừa bị nén, cắt , dễ trượt sang bên, tránh cùn lưỡi . Ta coi đoạn đầu là tuyến tính giả sử vận tốc cày lớn hơn 7km/h. Hình 1: Quy luật biến thiên góc của than cày đất thuộc lấy theo bảng 6.2, trang 123, [1] z1=8cm Gọi o1 có toạ độ (z1,) hay (8;38) Lấy hệ trục toạ độ xo1y Đoạn đầu của đường cong biến đổi theo quy luật: (1) Theo quy luật biến thiên này , độ biến thiên của lúc đầu lớn sau đó giảm dần . Điều này có tác dụng làm tơi đất mạnh hơn nhưng khả năng lật lại kém hơn. lấy: Thay v ào (1) được: - tỉ xích đồ hoạ , lấy ymax = 5cm , zmax =28,4cm 2.2 Xác định dạng của đường cong chuẩn Hình dáng đường cong chuẩn ảnh hưởng rất lớn đén hình dáng bề mặt lưởi diệp cày. Đường cong chuẩn có dạng parabol ( vì parabol có độ cong thay đổi nên chất lượng lật đất tốt hơn. Vẽ đường parabol được xác định từ một đường tròn cơ sở bán kính R. Bán kính đường tròn cần chọn sao cho : + Thỏi đất trượt trên diệp và lật dễ dàng. + Thỏi đất nằm gọn trên diệp và không tràn qua diệp. + Không nâng thỏi đất nên Để xác định bán kính đường tròn ta vẽ sơ đồ than cày trong mặt phẳng nằm ngang. Từ điểm cuối lưỡi cày(điểm B) vẽ mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với cạnh sắc lưỡi cày và đáy luống. Mặt phẳng đó cắt thỏi đất theo đường BC chứa thỏi đất theohình tam giác vuông ABC. Phần thỏi đất ABC đó cần phải nằm gọn trên diệp, còn đường thăng BC phải cong theo mặt cong diệp cày trong mặt phẳng BC. Điểm C nâng lên trên và chiếm vị trí mới D, BD là cung cong phẳng nằm trên mặt diệp. Hình 2: Xây dựng đường cong chuẩn Xây dựng đường cong chuẩn : Từ điểm B1 vẽ đườg thẳng B1I làm với B1C1 một góc (góc nghiêng của lưỡi vày với đáy luống). Từ B1 vẽ B1O1 vuông góc với B1I và chọn tâm O sao cho DD1 tiếp xúc với cung tròn ở D1. Đường cong B1D1 là đườg cong chuẩn của bề mặt diệp cày. Ta có B1D1 = BC mà BC= và B1D1=R() Từ đó : R == Tiếp tuyến với đường cong ở hai điểm B1 và D1 cắt nhau ở điểm M, góc giữa hai tiếp tuyến đó là : . Để tăng khả năng lật đất cần phải tiếp tục kéo dài đường cong chuẩn đến điểm F. Khi đó cung B1D1 tăng lên một góc , và tiếp tuyến cắt nhau ở điểm M1 lúc đó góc giữa chúng nhỏ đi và bằng: Góc = 60 vì diệp cày á trụ đất thuộc và đất thịt trung bình Chiều cao h và độ nhô L của đường chuẩn là: h= L= Khi xác định được bán kính đường cong chuẩn ta xây dựng đường parabol . Từ B1 kẻ đường hợp với phương thẳng đứng góc, đo đoạn B1O=R=38,6(cm). Từ điểm B1 kẻ B1I vuông góc với B1O, lấy đoạn B1N=S. Do độ cày sâu a= 20 cm nên chọn S= 50 mm. Từ O vẽ cung tròn tâm O bán kính OB1 vượt qua OH một góc 60 điểm cuối là điểm P. Từ P kẻ đường tiếp tuyến cung tròn cắt B1I tại I . Chia IN thành 8 phần bằng nhau, PI thành 8 phần bằng nhau và sau đó nối 1-1,2-2,…,7-7. Vậy ta được cong chuẩn. 2.3 Vị trí đường chuẩn trên cạnh sắc Theo Sutkin vị trí đường chuẩn của diệp cày đất thuộc ở 2/3 chiều dài cạnh sắc tính từ mũi lưỡi. Đảm bảo cho góc giữa các đường sinh ở phần dưới diệp cày và thành luống tăng nhanh, còn ở phần tâm diệp tăng chậm làm cho ngực diệp cong hơn, tăng khả năng làm tơi đất của diệp. 3. Xây dựng hình chiếu đứng - Vẽ cạnh dưới A1D: trùng với đáy luống và là hình chiếu của cạnh sắc lưỡi cày trong mặt phẳng vuông góc với hướng chuyển động của cày. Bởi vậy, cạnh dưới giới hạn bởi bề rộng làm việc của thân cày với một độ chập nhất định:A1D=b1=b+b= 32+2,5=34,5 cm. Trong đó b=25 mm đối với diệp cày đất thuộc. - Cạnh đồng DK của lưỡi và diệp cùng nằm trong một mặt phẳng, hầu như trùng với hình chiếu của thành luống và phần trên của cạnh đồng cách thành luống một đoạn L= 3-8 mm chọn L=6 mm. Khe hở L đảm bảo cho cạnh đồng không phá vỡ thành luống. Chiều cao của cạnh đòng có giá trị H= b+(1-3 cm); chọn H=b+1,5 (cm) Ta chọn H > b để tránh thỏi đất tràn qua diệp, bởi vì bề rộng nhỏ thỏi đất sẽ tơi hơn. - Cạnh luống EN: Khi làm việc cạnh luống thực hiện nhiệm vụ là lạt úp thỏi đất vào thỏi đất đã lật của than cày trước vào thời điểm khi nó đi xuống khỏi diệp cày. Góc nghiêng của cạnh luống vuông với đáy luống cần phải bằng góc lật thỏi đất. Cạnh luống được vẽ như sau: - Vẽ sơ đồ thỏi đất cày : Thỏi đất cày có kích thước là (20x32) cm Hình 3: Bề mặt làm việc của diệp cày đất thuộc - Vẽ sơ đồ thỏi đất cày biến dạng [(20+2,5)x32] cm. Từ điểm (điềm giữa của cạnh trên thỏi đất lật với kích thước [(20+2,5)x32] vẽ đường thẳng EN song song với cạnh A2D2 của sơ đồ thỏi đất lật với kích thước thực (20x32) cm. Cạnh luống EN của diệp cắt cạnh tiếp xúc giữa diệp và lưỡi ở N. Như vậy, giữa cạnh luống và cạnh trên của thỏi đất lật có một khe hở nhất định . Điều đó đảm bảo cho cạnh luống không vướng vào thỏi đất ngay cả khi thỏi đất với kích thước [(20+2,5)x32] cm. Nối N với A1 ta được hình chiếu đứng của cạnh luống lưỡi cày NA1. - Cạnh trên EC1K: cạnh trên được tạo bởi đường cong EC1K hay một đường gấp khúc nối hai điểm E và K, không được phép để đất tràn qua phần trên của diệp. Chiều cao của cạnh trên được xác định bởi quỹ đạo chuyển động của điểm C trên diệp (cung CC1 với tâm quay tại điểm A). Chiều cao tối đa được xác định bởi đường chéo mặt cắt của thỏi đất ở vị trí thẳng đứng. Đối với than cày sâu a= 20 cm thì chiều cao tối đa là Hmax= ; chọn Đường viền cạnh trên được xây dựng như sau: Từ điểm K trên của cạnh đồng kẻ đường KK1 tiếp tuyến với đường cong CC1. Từ điểm C3 có chiều cao Hmax+ = 36 + 1,7= 37,7 (cm) kẻ đường thẳng // với KK1 ta nhận được cạnh trên thẳng của diệp. Phần cuối cánh diệp được cắt theo đường thẳng vuông góc với cạnh luống ở điểm E. - Từ S điểm giữa của cạnh KC1 kẻ đường vuông góc với KC1, đường đó cắt C1A kéo dài ở điểm O. Điểm O là tâm của cung tròn NC1 với bán kính R=38,6 (cm). Cung đó chin là cạnh cong của diệp. Từ điểm Evà C1 vẽ cung tròn, đó là phần tiếp xúc của diệp với cạnh đáy. - Đường thẳng tiếp xúc giữa diệp và lưỡi phụ thuộc vào bề rộng của lưỡi. Chiều cao z của đường tiếp xúc được xác định sau khi xây dựng đường cong chuẩn. mép tiếp xúc của lưỡi và diệp thường song song với cạnh sắc. 4. Xây dựng hình chiếu bằng Điều kiện để xây dựng hình chiếu bằng là: Hình chiếu đứng và đường sinh trên hình chiếu đứng Đường cong chuẩn Quy luật biến thiên Vẽ đường sinh trên hình chiếu đứng cụ thể là 5 đường. Vẽ đường cong chuẩn ở bên trái hình chiếu đứng (đã vẽ ở phần 1.2). Xây dựng quy luật biến thiên góc : đối với diệp đất thuộc : với , z1=8 cm là độ cao của tiếp giáp lưỡi cày và diệp cày, m = Bảng quy luật biến thiên của z 6.7 13.4 20.1 26.8 33.5 38.64 39.4 41.683 42.83 43.37 tg 0.7994 0.8214 0.8905 0.927 0.9448 Hình chiếu bằng được xây dựng dưới hình chiếu đứng. Từ điểm D0, hình chiếu của điểm ddongf thời là điểm của mũi lưỡi, kẻ đường D1A2 làm với thành luống một góc =400 D1A2 chính là hình chiếu bằng của cạnh sắc lưỡi cày. Hình chiếu bằng của mặt phẳng chứa đường cong chuẩn là đường EF vuông góc với A2D1 ở điểm M2 cách mũi lưỡi một đoạn bằng 2/3 chiều dài của lưỡi đối với diệp cày đất thuộc. Trên EF lấy các đoạn M2t1= t1t2 trên hình chiếu đứng đường cong chuẩn M2t2=t2t2,….,M5t5. Như vậy ta nhận được các điểm t1,t2,…,t5 hình chiếu giao điểm của đường sinh tương ứng với đường cong chuẩn. Qua các điểm đó ta cần vẽ hình chiếu các đường sinh làm với thành luống các góc . Để vẽ các đường sinh nghiêng với thành luống một góc đã biết ta làm như sau: Từ các điểm t1,t2,…,t5 trên EF ta vẽ các đoạn thẳng song song với thành luống t1k1, t2k2, …, t5k5 có độ dài 100 mm. Từ các điểm vẽ các đường vuông góc với với chiều dài là 100 nhân với tang của góc tương ứng. (mm) Như vậy ta nhận được các điểm n1, n2, …,n5. Nối hai điểm t và n tương ứng ta được hình chiếu bằng các đường sinh. Từ hình chiếu các giao điểm của các đường sinh với đường viền trên hình chiếu đứng ta xác định được hình chiếu bằng của các giao điểm đó. nối những điểm đó ta được đường viền của lưỡi diệp cày trên hình chiếu bằng. Cạnh dưới A2D1 cạnh sắc của lưỡi được xác định bởi vị trí của đường sinh số không. Chiều dài của lưỡi là : L = A 2D1 = (b+)/sin= (32+2,5)/sin400 = 536,7 (mm). Hình chiếu đứng và hình chiếu bằng của cạnh đồng là những đoạn thẳng. Nhưng thực tế cạnh đồng là đường cong. Để biểu diễn hình dạng thực của cạnh đồng ta làm như sau: Từ giao điểm của các đường 1-1,2-2,…,5-5 với cạnh đồng trên hình chiếu bằng D1k1 vẽ các đường nằm ngang ( vuông góc với thành luống). Trên các đường đó lấy các đoạn 1v1= x1=67(mm), 2v2= x2= 134(mm), 3v3= x3= 201(mm), 4v4= x4 = 268(mm), 5v5=x5= 335(mm), ( với x1,x2,…,x5 là chiều cao của các đường sinh tương ứng trên hình chiếu đứng). Nối các điểm v1,v2,…,v5 ta được hình dạnh thực của đường cong cạnh đồng (đường cong D1v5). 5. Đường cong góc lật, đường khuôn và hình khai triển bề mặt lưỡi diệp cày 5.1 Vẽ đường cong góc lật: Dùng để kiểm tra độ cong đều và khả năng lật đất của diệp. Cắt bề mặt làm việc của lưỡi diệp cày bằng những mặt phẳng đứng ngang cách nhau 50-100 mm. Hình chiếu của những mặt phẳng đó trên hình chiếu bằng là nững đường thẳng y1y1, y2y2,…,ynyn vuông góc với thành luống. Từ giao điểm các đường thẳng y1y1,y2y2,…,ynyn với hình chiếu bằng các đường sinh dóng lên hình chiếu đứng ta được các đường cong biểu diễn sự biến thiên của góc lật . Ví dụ như đường y5y5 cắt hình chiếu bằngcác đường sinh ở các điểm x0, x1, x2, x3, x4, x5, xn dóng lên hình chiếu đứng ta được các điểm . Nối các điểm đó ta dựng đường góc lật . 5.2 Xây dựng đường khuôn: Dùng để chế tạo khuôn dập. Cắt bề mặt làm việc diệp bằng những mặt phẳng vuông góc với đáy luống các cạnh sắc, cách nhau một khoảng 100 (mm). Hình chiếu các mặt phẳng đó trên hình chiếu bằng là các đường thẳng u1u1, u2u2, …, unun. Bên trái hình chiếu bằng kẻ các đường thẳng O-O, 1-1, 2-2,…, 5-5 song song với thành luống. Số đường thẳng đó và khoảng cách giữa chúng bằng khoảng cách giữa các đường sinh trên hình chiếu đứng. Hình chiếu bằng các mặt cắt u1u1, u2u2, …, unun cắt hình chiếu bằng của các đường sinh ở các điểm khác nhau. Ví dụ, mặt cắt u3u3 cắt hình chiếu bằng các đường sinh ở các điểm l0, l1,l2, l3, l4, l5 Từ điểm cắt với đường sinh số không (cạnh sắc) ta nhận được điểm l0 trên đường O-O. Lấy đoạn ta được các điểm . Nối các điểm đó ta được đường khuôn số 3. làm tương tợ ta được các đường khuôn khác nhau. 5.3 Xây dựng hình khai triển của diệp cày trên mặt phẳng: Công đoạn đầu tiên khi chế tạo diệp cày là cắt thép tấm theo hình diệp. Để làm điều đó ta cần xây dợng hình khai triển của diệp cày trên mặt phẳng. Xây dựng theo phương pháp duỗi thẳng hai đường khuôn. Hình 4: Hình khai triển của lưỡi diệp cày Trên hình chiếu bằng, chiều dài các đường sinh, trong đó có lưỡi D1A2 là chiều dài thực. Lấy đoạn A1D bằng chiều dài D1A2, chọn hai đường khuôn: một gần cạnh đồng (ví dụ u5u5), một gần cạnh luống (như u3u3). Khoảng cách giữa chúng bằng khoảng cách giữa u3u3 và u5u5 trên hình chiếu bằng, kẻ hai đường u3u3 và u5u5 vuông góc với A1D. Sau đó duỗi thẳng hai đường khuôn d0”d5” và f0”f5” trên u3u3 và u5u5 ta được các điểm và . Nối hai điểm tương ứng của các đường và kéo dài về hai phía ta được vị trí các đường sinh trên mặt phẳng khai triển. Trên các đường thẳng đó lấy các đoạn thẳng bằng chiều dài tương ứng của nó trên hình chiếu bằng: và . Nối các điểm bằng đường viền ta được hình khai triển của bề mặt làm việc diệp cày.