CC BY
0КИЧИК ХДЖМЛИ КАРТОШКА КОВЛАГИЧНИ КИНЕМАТИК ТАХЛИЛ ЩЛИШДА SOLIDWORKS ДАСТУРИДАН ФОЙДАЛАНИШ
Абдувахобов Дилшод Абдувахидович НамМКИ, PhD, +998977071825, d.a.abduvahobov@gmail.com
Гойипов Умиджон Гуломжонович НамМКИ, докторант, +998934024797, umidjongoyipov@gmail.com
Нишонов Хайрулло Холмирзаевич +998999778883, nishonovxayrullo83 @gmail.com
Аннотация. Ушбу маколада картошка хосилини ковлаб олишда мотоблок билан агрегатланиб фойдаланиладиган кичик хажмли картошка ковлагичнинг асосий механизми - тебратувчи ишчи кисмини SolidWorks дастуридан фойдаланиб кинематик тахлили килиш буйича маълумотлар келтирилган. Берилган бошлангич шартлар асосида механизм бугинларининг тезланик ва тезланишларининг узгариш графиклари курилган, кийматлари аникланиб тахлил килинган.
Аннотация. В данной статье представлена информация о кинематическом анализе основного механизма малогабаритной картофелекопалки, агрегатированной с мотоблоком для выкапывания картофеля, с помощью программы SolidWorks. На основе заданных начальных условий построены графики ускорений и ускорений шарниров механизма, определены и проанализированы значения.
Annotation. This article provides information on the kinematic analysis of the main mechanism of a small-sized potato digger, aggregated with a walk-behind tractor for digging out potatoes, using the SolidWorks software. On the basis of the given initial conditions, graphs of the acceleration and acceleration of the mechanism joints were constructed, and the values were determined and analyzed.
Калит сузлар: картошка ковлагич, лойихалаш, элагич, бурчак тезлик, бурчак тезланиш, элеватор, кинематик тахлил.
Ключевые слова: картофелекопалка, конструкция, сито, угловая скорость, угловое ускорение, элеватор, кинематический анализ.
Keywords: potato digger, design, sieve, angular velocity, angular acceleration, elevator, kinematic analysis
Кириш
Картошкачилик мамлакатимиз кишлок хужалиги ишлаб чикаришининг мухим тармокларидан бири хисобланади хамда Республика ахолисининг картошкага булган талабини кондириш учун уни узимизда етиштириш оркали таъминлаш давлат сиёсати даражасида йулга куйилган [1].
Картошка етиштиришда унинг хосилини йигиштириш сермехнат жараён хисобланади ва барча сарф харажатларнинг 75 фоизи йигиштириш жараёнига тугри келади. Бугунги кунда Узбекистонда картошканинг 90% дан ортиги экин майдони 2 гектардан кам булган фермер, дехкон хужаликлари ва ахоли томоркаларида етиштирилмокда [2]. Шу билан бирга, дехкон, фермер ва томорка хужаликларида ишларни механизациялаш даражаси паст, картошка етиштириш учун мехнат сарф-харажатлари катта [3,4].
Маколада кичик картошка ковлагичларни лойихалаш жараёнларидаги кинематик тахлилини замонавий дастурий воситалардан бири SolidWorks ёрдамида амалга ошириш баён этилган. Кинематик тахлил турлари ва SolidWorks дастури хакида маълумотлар келтириб утилган.
Материал ва методлар
Механизмларнинг кинематик тахлили - бу уларнинг звеноларига таъсир этувчи куч омилларини хисобга олмаган холда харакатнинг вакт функцияси сифатида тадкик килиш турларидан биридир.
Маълумки, текисликдаги ричагли механизмларнинг кинематик тахлили доирасида куйидаги вазифалар хал килинади:
- караладиган вакт оралигида механизмнинг барча звеноларининг мумкин булган холатларини аниклаш;
- механизмнинг характерли нукталарининг чизикли абсолют ва нисбий тезлик ва тезланишларининг кийматларини, шунингдек, барча звеноларнинг бурчак тезликларининг кийматлари ва йуналишларини аниклаш;
Одатда механизмларнинг кинематик тахлил этишда аналитик, график ва графо-аналитик усуллардан фойдаланилади [5].
Х,озирда компьютер технологиялари воситалари ва дастурлари ёрдамида бу масалини аник ва киска муддатларда аниклаш мумкин булади. Масалан, SolidWorks Motion дастуридан фойдаланиб тезликни ва тезланишни итератив усулда аниклашни куриб чикамиз. Дастурнинг мавжуд функционал имкониятларидан тула фойдаланиш учун у кандай аналитик богликликлар асосида курилганлигини, шунингдек, маълум бир харакат турининг тезлиги ва тезланишини топишнинг аналитик ифодаларини такдим этиш керак булади. Бунинг учун куйидаги ифодаларни келтириб утамиз.
Звенонинг айланма харакатидаги унинг хар кандай нуктасининг чизикли тезлиги
V = а- r, (1)
бунда: V - нуктанинг чизикли тезлиги;
а - звенонинг бурчак тезлиги;
r - айланиш марказидан нуктагача булган масофа.
Бунда чизикли тезликнинг йуналиши айланиш радиусига перпендикуляр ва бурчак тезлик томон йуналган булади.
Звенонинг текисликдаги харакатида унинг хар кандай нуктасининг тезлик вектор тенгламасини куйидагича бериш мумкин:
VB = Va + VBA, (2)
бунда Vb- керакли нуктанинг абсолют тезлиги,
Va- кутб сифатида олинган нуктанинг абсолют тезлиги,
Vba - кутб сифатида олинган B нуктанинг A нукта атрофида нисбий харакат тезлиги. Унинг йуналиши А нукта атрофида B нуктанинг нисбий айланиш радиусига перпендикуляр йуналган.
Звенонинг илгариланма харакатдаги тезлиги ва шунингдек, унинг хар кандай нуктаси харакат йуналиши буйича йуналтирилади ва уни исталган вактда аналитик тарзда куйидагича аниклаш мумкин:
V = (3)
dt '
Звенонинг айланма харакати пайтида унинг хар кандай нуктасининг чизикли тезланиши тангенциал ва нормал ташкил этувчиларининг йигиндиси сифатида аникланади, яъни
а = ап + ат, (4)
бунда а -тезланиш;
ап - тезланишнинг нормал ташкил этувчиси; ах - тезланишнинг тангенциал ташкил этувчиси.
Тезланиш нормал ташкил этувчисини аниклашда куйидаги ифодадан фойдаланамиз:
ап = Ш ■ Г , (5)
бунда: ш - звенонинг бурчак тезлиги.
Ифодада нормал тезланиш айланиш маркази томон йуналган. Тезланишнинг тангенциал ташкил этувчисини эса куйидагича аниклаш мумкин:
ат=£ ■ г, (6)
бунда: в - звенонинг бурчак тезлиги, г - айланиш марказидан нуктагача булган масофа.
Тезланишнинг тангенциал ташкил этувчисининг йуналиши айланиш радиусига перпендикуляр булиб, бурчак тезланиш томон йуналган булади.
Энди звенонинг текисликдаги харакатидаги хар кандай нуктанинг тезланишини вектор тенгламасини аниклаймиз:
ав = аА + аВА, (7)
бунда ав - керакли нуктанинг мутлак тезланиши, а а - кутб сифатида олинган нуктанинг мутлак тезланиши,
ад - В нуктанинг кутб сифатида олинган А нукта атрофида нисбий харакатининг тезлашиши. Бу тезланиш иккита ташкил этувчидан иборат, яъни тангенциал ва нормал.
Илгариланма харакатда звено тезланувчан ва шунинг учун унинг хар кандай нуктаси йуналтирувчиси буйлаб йуналтирилади ва уни исталган вактда аналитик тарзда куйидагича аниклаш мумкин
а = 77- (8)
Юкоридагилардан келиб чикиб, механизмларнинг кинематик жихатдан текшириш учун мисол сифатида кичик картошка ковлагич кинематик схемасини тузишни куриб чикамиз (1 -расм).
1-расмда келтирилган схемага асосан бизга куйидагилар маълум: АВ = 25 мм, ВС = 300 мм, CD = 300 мм, DЕ = 150 мм, EF = FK=EK=50 мм.
Механизмни кинематик тадкик килиш куйидаги масалаларни хал килиш оркали амалга оширилиши мумкин:
- ВС шатун маркази ва В, С, Е, К, L нукталарнинг траекториялари чизилади.
- агар кривошип айланиш частотаси 120 айл/мин булса, коромисло илгариланма тезлигининг узгариши графиги курилади.
- агар кривошип айланиш частотаси 120 айл/мин булса, ВС шатун маркази, В, С, Е, К, L нукталар тезланишининг тангенциал ташкил этувчисининг узгариш графиги курилади.
- бундан ташкари куйидаги нукталарнинг тезликларининг тасвири яратилади: кривошип маркази, В, С, Е, К, L кривошипнинг горизонтга нисбатан киялиги 90°.
- куйидаги нукталарнинг тезланишларининг тасвири яратилади: В, С, Е, К, Ь кривошипнинг горизонтга нисбатан киялиги 90°.
С
1-расм. Кичик картошка ковлагич механизмининг кинематик схемаси
Берилган кийматлар буйича механизмнинг кинематик схемасини ахборот коммуникация технологиялари ёрдамида куриш учун куйидаги амаллар кетма-кетлиги бажарилади:
SolidWorks дастурида механизм бугинларини яратиш учун SolidWorks 2017 ни ишга туширилади. «Файл» - «Новый»ни босилади. Курсатилган мулокот ойнасида «Создать деталь»ни танланади. «Эскиз» панелида «Эскиз» буйругини танланади. Дастур эскиз чизиладиган текисликни танлашни таклиф килади. «Спереди» текислигини танланади.
«Прямая прорезь» ва «Окружность» асбоблари ёрдамида 2 -расмда курсатилган эскиз чизилади. Бу дастак шаклида килинган барча бугинлар учун кузголмас устун хисобланади.
012
60
2-расм. Механизмнинг кинематик схемасини куришда кyзFалмас звенонинг
белгиланиши
Бунда звеноларнинг кенглиги ва диаметри хисоблаш натижаларига таъсир килмайди, шунинг учун колган звеноларни хам шу каби танлаш мумкин. Бунинг учун кривошипдан бошлаб звенолар яратишни бошлаймиз. Яъни, «Эскиз» ускуналар панелидан «Прямая прозрезь» ни танланади. Экранда чизиш сохаси сифатида «Спереди» танланади. Сичконча курсаткичининг чап тугмасини босган холда кривошип чизилади. Кривошип аник улчамини «Эскиз» ускуналар панелидан «Автоматическое нанеснение
размеров» ускунаси ёрдамида аниклаш ва узгартириш мумкин. «Элементы» ускуналар панелидан «Вытятнутая бобышка» ускунасини танланади.
Тегишли калинлик берилиб, «ОК» босилади. Файлни «Кривошип» номи билан сакаланади. Колган звенолар хам шу каби яратилиб уз номи билан саклаб борилади.
Барча звенолар яратилгач механизмнинг кинематик схемаси йигилади. Бунинг учун янги туплам файл яратилади ва «Расположение» булимида «Создать компоновку» ёрдамида яратилган звеноларни жойлаштирилади (Инструменты - Блоки - Вставить блок). Барча звенолар урнатилгандан сунг (3-а-расм) механизмни йигамиз. Таянчлар орасидаги масофалар аникланиб, улар харакатсиз холатга келтирилади. Бунинг учун стойка устида сичконча чап тугмаси босилади ва контекс менюдан "Зафиксированный" танланади. Шундай усулда йигилган механизм 3-б-расмда курсатилган.
Энди механизм факат битта харакатчанликка эга, яъни, механизмнинг барча звенолари холати битта звено - кривошипнинг холати билан белгиланади.
Механизм маълум бир холатда булиши учун, кривошип укини сичкончанинг чап тугмаси билан босилади ва хусусиятлар менежерида мос келадиган бурилиш бурчаги -90° белгиланади.
а) б)
а) богланишларни кушишдан олдин; б) богланишларни куйилгандан сунг 3-расм. Механизмнинг кинематик схемасидаги звенолар
Х,аракатни яратиш ва тадкик килишда эса тадкикотлар булимидаги «Исследование движения» булимида сичконча унг тугмасини босиб, контекст менюсидан «Создать новое исследование»ни танланади. Очиладиган «Типа исследования» контекст менюсидан «Анализ движения» ни танланади.
Кириш звеноси харакатининг параметрларини урнатамиз. Кириш звеноси -кривошипдир, у 120 айл/мин доимий тезликда айланади. Ушбу параметрни урнатиш учун «Добавить двигатель» тугмаси босилади ва кушилади. Двигател хусусиятларининг очиладиган менежерида айланадиган двигател турини танланади, чунки айланадиган компонент ва айланиш йуналиши буйича кривошип йуналишини танлаш мумкин. Х,аракат параметрларида 120 айл/мин доимий бурчак тезлигини урнатилади.
Тадкикот вактини 5 сония билан чеклаш мумкин, чунки механизмнинг иш цикли ва бир цикл давомийлиги 1 секунд булади. Х,аракат параметрларини хисоблаш учун «Рассчитать» тугмаси босилади.
Механизм нукталарининг траекторияларини куришда янги харакат эпюраларини яратилади. Бунинг учун «Исследование движения» вкладкасидан "Результаты и эпюры"ни танлаймиз. «Результаты» созланмаларидан Перемещение/Скорость/Ускорение - Путь отслеживание кетма-кетлигини белгилаб, траектория чизиладиган нукта (дастлаб, шатун маркази) ни белгиланади. Бу нуктанинг траектори механизмнинг кинематик диаграммасида куринади. Х,аракат траекториясини
яратиш керак булган колган барча нукталарда хам шунга ухшаш амалга оширилади.
Натижалар
Механизм звенолари нукталарининг тезликларини аниклашда эса харакат натижаларининг янги сюжетини яратилади. Тадкикот натижаларининг хоссалари менежерида «Перемещение/Скорость/Ускорение»ни танланади, агар чизикли тезликни топишимиз керак булса, «Поступательная скорость»ни ва агар бурчак тезлигини аниклаш керак булса, «Угловая скорость»ни танланади. Бурчак тезлигини топиш учун пайдо булган компонент майдонида курсатилган тезлик харакат киладиган йуналишни танланади.
Нуктанинг илгариланма тезлиги учун натижавий компонент сифатида у харакатланадиган укнинг йуналиши танланади ва элемент сифатида тезликни аникламокчи булган нукта танланади. Чизикли айланиш тезлиги учун натижавий компонент сифатида тангенс йуналиши танланади ва биз тезликни аникламокчи булган нукта элемент сифатида танланади. Бурчак тезлиги учун натижавий компонент сифатида нукта харакатланадиган текисликка перпендикуляр укнинг йуналиши танланади ва элемент сифатида айланадиган чизик ва унинг атрофида айланадиган нукта танланиши керак.
4-расмда коромисло илгариланма тезлигининг узгариши графиги курсатилган.
ООО 0.50 1 00 1.50 2.00 2 50
Время {вес)
4-расм. Коромисло илгариланма тезлигининг узгариши схемаси
Механизм звеноларининг тезланиш нукталарини аниклашда эса харакат натижаларининг янги сюжети яратилади. Тадкикот натижаларининг хоссалари менежерида категория майдонида «Перемещение/Скорость/Ускорение»ни, агар чизикли тезланишни аниклаш керак булса, пастки категория майдонида «Поступательное ускорение»ни ва агар бурчак тезланишни аниклаш керак булса, «Угловое ускорение» ни танланади. Х,осил булган бурчак тезланиш компонент майдонида берилган тезланиш харакат киладиган йуналиш танланади.
Нуктанинг илгариланма тезланишини аниклаш учун хосил буладиган компонент сифатида у харакат килаётган укнинг йуналиши ва биз тезланишни аникламокчи булган нукта элемент сифатида танланади.
Бундан ташкари, чизикли айланиш тезланиши учун хосил булган компонент сифатида тангенциал йуналиш (тангенциал компонент) ёки нормал йуналиш (нормал компонент) ва элемент сифатида биз тезланишни аникламокчи булган нукта танланиши мумкин. Бурчак тезланиши учун хосил булган компонент сифатида нукта
харакатланадиган текисликка перпендикуляр укнинг йуналиши танланади ва элемент сифатида айланувчи чизик ва унинг атрофида айланадиган нукта танланиши керак.
5-расмда Шатун масса маркази тезланишининг тангенциал узгариш графиги курсатилган, тангенциал компонент натижавий компонент сифатида танланган ва нукта элемент сифатида - марказ танланган.
Механизм звенолари нукталарининг тулик тезлик ва тезланишлари векторларини куришда кинематик схемада тезлик ва тезланишлар векторларини курсатиш учун тезлик ёки тезланишга мос келадиган хусусият менежерини чакириш керак ва «Параметры вывода» булимида «Отобразить вектор в графическом окне» каторига белги куйилади. 6-расмда нукталарнинг олинган тезлик ва тезланиш векторлари курсатилган _
О 00 Ь-' 100 1 50 2 00 100 0.50 1.00 1.00 2.00 2.50
Вреил [ае I
5-расм. Шатун масса маркази тезланишининг тангенциал ташкил этувчиси
узгариши графиги
Хулосалар
Демак, механизмнинг харакатини графо-аналитик усулда SolidWorksдан фойдаланиб тадби; этилиши механизмнинг структуравий тахлилини хамда унинг звенолари хдракатини яккол курсатиб беради ва юкори аникликдаги хисобларни олиш
билан бирга ушбу сохада тадкикот олиб борувчилар учун бундай куринишдаги масалаларни хал килишда самарали хисобланади.
АДАБИЁТЛАР
1. Узбекистон Республикаси Президентининг 2020 йил 6 майдаги "Республикада картошка етиштиришни кенгайтириш ва уругчилигини янада ривожлантириш чора-тадбирлари тугрисида" ги ПК-4704-сон карори.
2. Давлат статистика кумитаси сайти. https://stat.uz/uz/rasmiy-statistika/agriculture-2, 15.03.2022
3. Bayboboev N.G., Goyipov U.G., Hamzayev A.X., Akbarov Sh.B., Tursunov A.A. Substantiation and calculation of gaps of the separating working bodies of machines for cleaning the tubers // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, 659
4. Bayboboev N.G., Goyipov U.G. et al. Calculation of the chain drum with elastic fingers of potato harvesting machines // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing, 2021. - Т. 845. - №. 1. 012133.
5. https://studylib.ru/doc/6218915/kinematicheskij -anaziz-v-solidworks
6. Bayboboev N G, Goyipov U G, Nishonov X.X. Justification Of The Cinematic Parameters Of The Oscillating Lattice Of Potato Harvesters // The American Journal of Engineering and Technology, 2020. -8, 7-18
7. Припоров, И. Е., Гаврилов, Е. В. 2021 Анализ малогабаритных транспортных средств для сельского хозяйства // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 3, -c.115-119.
8. Серёгин А А, Усов В В, Усова Е Б Особенности кинематики цепной передачи при износе её шарниров Актуальные проблемы научно - технического прогресса АКП: материалы междунар. науч.-практич. конф. // Ставраполь: ФГОУ ВПО Ст ГАУ, 2006, 42.-с.113-117.
UDK 625.08
