Материал: Модернізація приводу робочих органів ґрунтової фрези КФГ-3,6

Глибина обробки ґрунту становить 10 см, висота утвореною гряди 10 см, ширина захоплення фрези 1,3 м; маса 520 кг. Агрегатується з самохідним шасі Т-16М.

У садово-парковому будівництві застосовують навісні садові фрези ФП-2 і ФС-0, 9. Особливістю цих фрез є те, що вони можуть зміщуватися у бік від поздовжньої осі трактора і проводити обробку ґрунту поблизу насаджень.

Фреза ФП-2 має трисекційну розбірну раму, що дозволяє змінювати ширину захвату від 1,4 м до 2,1 м.

Рама спирається на два колеса з гвинтовими механізмами, за допомогою яких регулюється глибина обробітку ґрунту. На кінцях рами встановлені односторонні полольні лапи. Ці лапи можна пересувати по рамі при зміні ширини захоплення. Зсув рами фрези в бік від поздовжньої осі до 1,5 м забезпечує гідроциліндр.

Барабан фрези складається з 8, 10 або 12 секцій. У кожній секції по два скріплених між собою диски з трьома Г-подібними ножами на кожному.

У привід барабана входять два редуктора: двоступінчастий з парою конічних і парою циліндричних зубчастих коліс і триступеневий з трьома парами циліндричних коліс. У Двоступінчастому редукторі циліндрична пара зубчастих коліс є змінною. Це дозволяє залежно від ґрунтових умов вибирати різну частоту обертання фрезерного барабана: 4,2 або 5,6 с-1.

Обертання на барабан передається від валу відбору потужності трактора через карданний вал, редуктори та фрикційне муфту.

Глибина обробки ґрунту становить 6-13 см; робоча швидкість 1,6-5,6 км / ч. Агрегатується з тракторами МТЗ-80/82 і Т-55В.

Фреза ФС-0, 9 призначена для обробки ґрунту в садах. Вона складається з провідної рами, фрезерного барабана, механізму підйому фрези, механізму щупа, механізму приводу і опорних коліс.

Фрезерний барабан складений з п'яти дисків, приварених до трубчастого валу барабана. До дисків кріпляться 30 право-і лівосторонніх ножів Г-подібної форми. Провідна рама, спираючись на самоустановлювальні колесо, з одного боку шарнірно пов'язана зовнішньою рамкою, яка жорстко закріплена на правому лонжероні трактора. З іншого боку вона також шарнірно з'єднана з рамкою фрезерного барабана, яка з заднього боку за допомогою шарнірного механізму підйому спирається на друге опорне колесо. На верхній рамці цього механізму є спеціальний гвинт, за допомогою якого регулюють глибину розпушування ґрунту.

Переклад фрезерного барабана в транспортне положення проводиться гідроциліндром підйому.

Механізм щупа, встановлений на провідній рамі, включає в себе гідравлічну систему, яка відводить барабан фрези від дерева.

Фрезерний барабан приводиться в обертання від валу відбору потужності трактора через циліндричний і конічний редуктори, телескопічний карданний вал і фрикційне муфту.

Глибина обробки ґрунту становить до 10 см; робоча швидкість 2,8 км / ч. Агрегатується з трактором МТЗ-80/82.

У лісовому і лісопарковому господарстві застосовуються і інші типи фрезерних машин:

фреза болотна навісна ФБН-1, 5 - для оброблення пластів після оранки чагарниково-болотними плугами осушених боліт і задернілих заболочених площ;

машина лісова фрезерна МЛФ-0, 8 - для підготовки смуг на вирубках з одночасним фрезеруванням пнів діаметром до 20 см і порубкових залишків;

За принципом дії фрези бувають поздовжнього, поперечного і вертикального фрезерування.

Фрези поздовжнього фрезерування - це фрези, у яких площина обертання робочого органу збігається з напрямком руху агрегату або паралельна йому. У цих фрез робочий орган може обертатися по ходу руху агрегату або в зворотному напрямку. При обертанні по ходу руху робочий орган працює як рушій, що штовхає агрегат вперед, тому він витрачає менше енергії в порівнянні з робочим органом, що обертається в зворотному напрямку. Найбільшого поширення набули фрези з обертанням робочого органу по ходу руху агрегату.

Фрези поперечного фрезерування - це фрези, у яких площина обертання робочого органу перпендикулярна напрямку руху агрегату.

Фрези вертикального фрезерування - це фрези, які мають вісь обертання робочого органу вертикальна або розташована під невеликим кутом до вертикалі.

За типом робочих органів фрези поділяються на ножові і шнекові.

Ножові фрези мають робочий орган - барабан з встановленими на ньому ножами. Ріжучі ножі застосовуються для обробки ґрунту з рослинними залишками (включеннями). До них належать прямі, сколювальні, вигнуті (Г-подібні) тарілчасті.

Рихлячі ножі застосовуються для оброблення мінеральних ґрунтів. До них відносяться рихлячі долота, зуби, лапи, гачки і кирки.

Шнекові ножі мають робочий орган у вигляді шнека. За формою шнеки можуть бути циліндричними і конічними - для утворення мікропідвищень. По конструкції шнеки (гвинти) можуть бути однозаходними і багатозаходними (частіше двох -, трьохзаходними); за напрямом гвинтової лінії шнека - лівими і правими.

За способом з'єднання з тяговим засобом фрези можуть бути навісними, причіпними, напівпричіпні і самохідними. Останні застосовуються для обробки ґрунту при догляді за насадженнями.

Фрезбарабани фрезерних культиваторів відрізняються великою різноманітністю робочих органів, деякі з них представлені на рисунку 2.8. Фрезбарабани виготовленні з грубостінних труб, до яких приварені високоякісні фланці (із сталі "Fe 510" з гарантованою межою міцності 510 МПа або зносостійкої загартованої сталі "ОХ 812". Зварювальні роботи в автоматичному режимі роботами-автоматами, що дозволяє прогнозовано збалансувати міцність матеріалів і їх стійкість до підвищення ударного навантаження.

В стандартній комплектації на культиватори встановлюють зігнуті під прямим кутом, у вигляді літери L або заокругленні, у вигляді літери C ножі.

Ножі зігнуті під прямим кутом більш якісно заробляють рослинні рештки, ніж заокругленні ножі, але вони потребують більшої енергії для роботи і більше ущільнюють ґрунт. Заокруглені ножі більш підходять для рихлих і вологих ґрунтів.

В спеціальних комплектаціях ротори можуть бути укомплектовані прямими ножами, які кріпляться до приварених фланців, або зубами встановлених у кованих фіксаторах.

Конструктивна частина

Передумови до вдосконалення трансмісії фрезерного культиватора

Найбільш перспективним напрямком в в проблемі якісного і швидкого обробітку ґрунту є використання фрезерних культиваторів. Дані машини відрізняються високою продуктивністю і хорошою якістю обробітку ґрунту. Саме тому в даний час в нас в країні і закордоном використовуються різноманітні типи ротаційних машин, які відрізняються як конструкцією робочих органів так і компоновкою їх привода. Необхідно відмітити, що особливістю таких вітчизняних ротаційних машин, як фрезерний культиватор КФГ-3.6, є велике використання енергії, що призводить до великого навантаження привода [12].

Наприклад, майже уся енергія трактора Т-150К, з яким агрегатується фрезерний культиватор при максимальній глибині обробітку ґрунту, використовується на обертання фрези.

Кінематична схема роторного культиватора з механічною трансмісією, з передачею енергії від вала відбору потужності (ВВП) карданного типу представлена на рисунок 3.1.

Фрезерний культиватор навішується за допомогою системи трьох тяг на трактор Т-150К, що забезпечує в роботі взаємне вертикальне переміщення трактора і машини при русі агрегата по нерівностях поля. При роботі агрегата крутний момент від трактора через карданний вал 1 передається конічним редукторомІ і дальше, в залежності від конструкції машини, через вертикальні редуктори 3 і фрезерний барабан 4, у фрезерного культиватора КФГ-3.6 їх два.

Експериментальними дослідженнями було встановлено, що при передачі крутного моменту валом відбору потужності (МВВП на рисунку 3.1) [13] і взаємному переміщенні трактора і машини в шліцьових з'єднаннях вала відбору потужності виникають сили тертя Ртр (показано на рисунок 3.1), які створюють додаткове навантаження на тяги навіски, а також деталі механічної трансмісії, в тому числі вихідні вали конічного редуктора 2 і редуктора відбору потужності трактора.

Конструкція гідрофікованого фрезерного культиватора була розроблена із врахуванням взаємозамінності її з механічним приводом, що дозволяє встановлювати його без зміни кінематичних параметрів.

Установка роздільника сумарного потоку робочої рідини (ДСП) фрезерного культиватора КФГ - 3.6 (рисунок 3.2) дозволяє працювати реверсивним гідромоторам ГМ 1 і ГМІ синхронно, як при виконанні технологічного процесу, так і при необхідності зворотнього прокручування роторів 4, при включенні розподільника (Р) у відповідне положення.

Основні технологічні характеристики механічного привода фрезерного культиватора, отриманої в результаті експериментальних досліджень.

Технічна характеристика фрезерного культиватора КФГ-3.6.

Трактор - Т-150К

Число обертів вала відбору потужності n, рад/c - 104.7

Крутний момент вала відбору потужності Мкр,Н м - 1400

Передаточне число конічного редуктора, U0 - 2.1

Крутний момент на вихідному валу конічного редуктора

Мкр,Н м, - 1250

Число обертів вала конічного редуктора n, рад/c - 61.5

Передаточне число циліндричного редуктора U0, - 4.5

Крутний момент на вихідному валу циліндричного редуктора Мкр,Н м - 5620

Число обертів вала циліндричного редуктора n, рад/c - 13.6

Рисунок. 2.1 - Кінематична схема роторного культиватора з механічною трансмісією.

Даний недолік призвів до необхідності заміни частини механічної трансмісії фрезерного культиватора на гідро об'ємну. Використання гідро об'ємної трансмісії, схема якої показана на рис. 2.2 дозволяє виключити появу додаткових силових факторів в агрегаті і зменшити загальні рівні динамічного навантаження системи навіски, а також привода робочих органів.

Рисунок 2.2-Кінематична схема роторного культиватора з гідравлічною трансмісією.

Вихідними даними при підборі гідромотора для гідравлічної привода фрезерного культиватора КФГ-3.6 є технічна характеристика фрезерного культиватора і технічна характеристика трактора Т-150К. Знаючи робочий тиск в системі трактора Т-150К (рном 16Мпа, Qном=2•106 мі/c - насос НШ-50А-3), був підібраний гідромотор ПМТ-800 (завод-виробник Омскгидропривод) з Мкр=1459Н•м, що забезпечує умову роботи механічної частини привода фрезерного культиватора КФГ-3.6.

Узгодженість по витраті Q і тиску р між насосом і гідромотором в процесі роботи гідросистеми досягалась за рахунок запобіжного клапана (КП), установленого в гідросистемі трактора Т-150К.

В якості синхронізації кутової швидкості для синхронної роботи гідромоторів ПМТ-800 фрезерного культиватора КФГ-3.6 був використаний ділильник потоку МКД-С з сумарною витратою Q=2,67•10-3 м/c з номінальним тиском рном=20 МПа.