Материалы, детали, соединения, передачи и механизмы сельскохозяйственных тракторов и машин

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПОРГАУ-МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА

 

 

 

Кафедра технологии и машины в растениеводстве

 

 

 

 

«МАТЕРИАЛЫ, ДЕТАЛИ, СОЕДИНЕНИЯ, ПЕРЕДАЧИ И МЕХАНИЗМЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ И МАШИН»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

Введение..................................................................................................................3

1.  Материалы, используемые для  изготовления сельскохозяйственных  машин.......................................................................................................................4

1.1. Черные металлы и их сплавы..........................................................................4

1.2. Цветные металлы и их сплавы........................................................................5

1.3. Древесина, резина, пластические массы........................................................6

2. Передачи..............................................................................................................7

2.1. Фрикционная передача...................................................................................7

2.2. Ременная передача...........................................................................................8

2.3. Зубчатая передача............................................................................................9

2.4. Цепная передача.............................................................................................10

3. Механизмы сельскохозяйственных  машин....................................................12

4. Детали машин и их соединения. .....................................................................14

Список используемой литературы.......................................................................15

Приложение............................................................................................................16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

B современном производстве продукции  растениеводства широко используют  машинные технологии. Под технологией  в сельскохозяйственном производстве понимают систему производства, хранения, переработки и реализации продукции c конкретными количественными и качественными показателями при наименьших затратах труда, средств и энергии. Сельскохозяйственные машины многочисленны и разнообразны по типам и назначению. Для производства сельскохозяйственных машин используются различные материалы.

Целью моего реферата является подробно изучить материалы, детали и механизмы сельскохозяйственных машин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Материалы, используемые для изготовления сельскохозяйственных машин.

Заводы сельскохозяйственного машиностроения в основном используют черные (соединение железа с углеродом в различных пропорциях) и цветные (цинк олово, алюминий) металлы и их сплавы (бронза, баббит, латунь), а также пластмассы, резину, текстиль и древесину.

Выбор материала зависит от назначения деталей и способа их изготовления. При выборе материала учитываются требования прочности и жесткости деталей, а также технологичности. Прочность — это способность детали под действием внешних приложенных сил не допускать поломок и остаточных деформаций. Жесткость — это способность детали под действием внешних приложенных сил допускать упругие деформации только в установленных пределах.

 

1.1. Черные металлы и их сплавы.

Металлы и сплавы разделяют на черные и цветные. К черным относят железо и его сплавы - стали, чугуны и ферросплавы. Всё остальные металлы и их сплавы относятся к цветным металлам. И в технике, и в народном хозяйстве вообще наибольшее распространение получили черные металлы.

Черные металлы разделяются на чугун и сталь.

Различают серый, белый и ковкий чугуны. Из серого чугуна чаще всего отливают рамы, кронштейны, шкивы, шестерни, ходовые колеса, поэтому он называется литейным чугуном. Его получают путем переплавки в печах - вагранках - чугунных чушек, отлитых из первичного чугуна доменных печей. Вагранки имеются на всех машиностроительных заводах, где в литейных цехах изготавливают всевозможные детали, часто имеющие такую сложную форму, которую очень трудно, а то и просто невозможно получить при помощи ручной или механической обработки. Механическая прочность серого чугуна невелика, и потому из него отливают детали, которые не испытывают больших нагрузок. Из-за хрупкости металла его не используют при изготовлении деталей, работающих на растяжение, излом, кручение. Белый чугун обладает самой высокой твердостью, его применяют при отливе деталей, которые работают на истирание: пяты корпусов плугов, опорные ролики. Наибольшую пластичность имеет ковкий чугун, он необходим для создания звеньев крючковых цепей, буксов шатунов, режущих устройств уборочных машин.

Сталь - твердый вязкий металл, хорошо поддающийся механической обработке: ковке, штамповке, резанию. Применяют ее для изготовления деталей, требующих повышенной прочности. В сельскохозяйственном машиностроении используют специальную углеродистую сталь - лемешную, грядильную, профильную; низколегированную сталь - кремнемарганцевую, хромистую, обладающую повышенными механическими свойствами; сталь разной Формы проката - полосовую, угловую, круглую, квадратную, фасонную.

 

1.2. Цветные металлы и их сплавы.

Для изготовлений многих деталей машин требуются сплавы цветных металлов. Прежде всего, это оловянная и алюминиевая бронза, отличающаяся особой прочностью и устойчивостью к химическому воздействию. Из нее изготавливают водопроводную арматуру, клапаны насосов, вкладыши подшипников.

Одним из самых востребованных видов бронзового проката являются бронзовые втулки, которые по прочностным и характеристикам превосходят свои аналоги из других материалов.

Однако эти металлы и их сплавы стоят дорого, и потому во всех возможных случаях конструкторы стараются заменять их черными металлами и неметаллическими материалами. Но бывает и так, что необходимые свойства изделию можно придать только в результате изготовления его из цветных металлов или сплавов.

Баббиты – сплав свинца и никеля с добавлением мышьяка, используется для заливки подшипников и изготовления частей трущихся деталей. Такие детали называются антифрикционными.

Латуни - это сплавы меди с цинком. По сравнению с чистой медью они прочнее, пластичнее и тверже, обладают лучшими литейными свойствами и лучше сопротивляются коррозии. В состав специальных латуней входят также железо, марганец, никель, олово, кремний и другие элементы. Используют для изготовления трубок.

Сплавы алюминия с кремнием называют силуминами. Они обладают хорошими литейными свойствами. Применение модификатора (металлический натрий или смесь фтористых солей натрия и калия), около 0,01% по весу, резко улучшает механические свойства силуминов. Сплавы с другими элементами - дюралюмины  имеют высокие механические свойства и хорошо поддаются обработке давлением - ковке, штамповке, прокатке. Для повышения механических свойств дюралюмина подвергают термической обработке - закалке с последующим «старением». «Старение»- выдержка дюралюмина после закалки перед последующей механической обработкой.

 

1.3. Древесина, резина, пластические  массы.

Древесина поступает на заводы в виде досок, брусьев и заготовок, соответствующих габаритным размерам машин. Прессованная древесина может использоваться для создания вкладышей подшипников и втулок.

Древесина является материалом, который очень широко применяется в народном хозяйстве. Древесина лиственных и хвойных пород поступает на заводы в виде пиломатериалов (брусьев, досок), а также заготовок, соответствующих габаритным размерам машин. Из твердых пород деревьев (дуба, бука, ясеня) изготовляют детали, имеющие большую нагрузку. Деревянные детали хорошо работают на сжатие и растяжение. В машиностроении часто используют прессованную древесину (проклейка, дикт) - многослойный легкий и прочный материал. Природные недостатки древесины - способность к гниению, воспламенению и другие - можно в значительной мере исправить при помощи сушки и пропитки ее различными химическими веществами.

Резина необходима для изготовления шлангов, покрышек, камер, тукопроводов и пропитки приводных ремней.

Служебные детали машин изготавливают из легких прочных прозрачных пластмасс. Главной составной частью пластмассы, определяющей ее основные свойства, в большинстве случаев является органическое вещество - синтетическая (искусственная) или природная смола. Текстильные изделия (волокит, капрон, текстолит) используют при производстве втулок, шестеренок, шкивов, электрооборудования.

В сельскохозяйственном машиностроении непрерывно расширяется применение пластмасс легких, прочных, коррозионноустойчивых. Машина с деталями из пластмасс становится легче, надежность ее в работе и долговечность возрастают. Из пластмасс изготовляют зубчатые колеса, шкивы, подшипники, ролики, трубы, болты, гайки. Обычно применяют пластмассы двух типов. Пластмассы одного типа при нагревании размягчаются и плавятся, а затем необратимо переходят в твердое состояние. Пластмассы другого типа при нагревании плавятся, а при охлаждении становятся твердыми, их можно повторно размягчать и даже плавить.

 

2. Передачи.

2.1. Фрикционная передача.

При вращении цилиндра, закрепленного на левом валу, вращается и соприкасающийся с ним цилиндр, закрепленный на правом валу. Движение передается за счет трения между цилиндрами, поэтому в месте соприкосновения должно быть достаточное давление. Такая передача называется фрикционной.

Ведущий цилиндр вращает ведомый с той же окружной скоростью, но в противоположную сторону. Если диаметры цилиндров одинаковы, то за один оборот ведущего ведомый цилиндр также сделает один оборот; окружные скорости их и, и v2 будут одинаковыми.

Фрикционные передачи классифицируют по следующим признакам:

1. По назначению:

1. с нерегулируемым передаточным числом ;
2. с  бесступенчатым (плавным) регулированием передаточного числа  (вариаторы).

2. По взаимному расположению  осей валов:

1. -цилиндрические или конусные с параллельными осями (рис.1, 2);
2. конические с пересекающимися осями (рис.3).

3. В зависимости от условий работы:

1. открытые (работают всухую);
2. закрытые (работают в масляной ванне).

В открытых фрикционных передачах коэффициент трения   выше, прижимное усилие катков Fn меньше. В закрытых фрикционных передачах масляная ванна обеспечивает хороший отвод тепла, делает скольжение менее опасным, увеличивает долговечность передачи.

4. По принципу действия:

1. нереверсивные
2. реверсивные.

5. Различают также передачи с  постоянным или автоматическим  регулируемым прижатием катков, с промежуточным фрикционным элементом или без него.

 

2.2. Ременная передача.

Ременная передача относится к передачам трением с гибкой связью и может применяться для передачи движения между валами, находящимися на значительном расстоянии один от другого. Она состоит (рис.1) из двух шкивов (ведущего, ведомого) и охватывающего их ремня. Ведущий шкив силами трения, возникающими на поверхности контакта шкива с ремнем вследствие его натяжения, приводит ремень в движение. Ремень в свою очередь заставляет вращаться ведомый шкив. Таким образом, мощность передается с ведущего шкива на ведомый.

Ременные передачи классифицируют по следующим признакам.

1. По форме сечения ремня:

             - плоскоременные (рис.2, а);

             - клиноременные (рис.2, б);

- круглоременные (рис.2, в);

- с зубчатыми ремнями (рис.2, д);

- с поликлиновыми ремнями (рис.2, г).

2.  По взаимному расположению  осей валов:

               - с параллельными осями (см. рис.1, а, б);

               - с пересекающимися осями — угловые (см. рис.1, г);

               - со скрещивающимися осями (см. рис.1, в).

3.  По направлению вращения  шкива:

- с одинаковым  направлением  (открытые  и  полуоткрытые)  (см. рис.1, а);

- с противоположными направлениями (перекрестные)  (см. рис.1, б).

4.  По способу создания натяжения ремня:

    - простые (см. рис.1, а);

   - с натяжным роликом (см. рис.1, д);

    - с натяжным устройством 

5.  По конструкции шкивов:

    - с однорядными шкивами (см. рис.1, а—д);

    - со ступенчатыми шкивами (см. рис.1, е).

 

 

2.3. Зубчатая передача.

Зубчатые передачи являются наиболее распространёнными типами механических передач. Они находят широкое применение во всех отраслях машиностроения, в частности в металлорежущих станках, автомобилях, тракторах, сельхозмашинах и т.д., в приборостроении, часовой промышленности и др. Их применяют для передачи мощностей от долей до десятков тысяч киловатт при окружных скоростях до 150 м/с и передаточных числах до нескольких сотен и даже тысяч, с диаметром колёс от долей миллиметра до 6 м и более.

Зубчатая передача относиться к передачам зацеплением с непосредственным контактом пары зубчатых колёс. Меньшее из колёс передачи принято называть шестерней, а большее – колесом. Зубчатая передача предназначена в основном для передачи вращательного движения.

Достоинства зубчатых передач:

1) высокая нагрузочная способность;

2) малые габариты;

3) большая надёжность и долговечность;

4) постоянство передаточного числа;

5) высокий КПД (до 0,97…0,98 в одной  ступени);