Особенности передачи движения трением от одного теребильного ремня кдругому через стебли Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДВИЖЕНИЯ ТРЕНИЕМ ОТ ОДНОГО ТЕРЕБИЛЬНОГО РЕМНЯ К ДРУГОМУ ЧЕРЕЗ СТЕБЛИ

УДК 631.319

Г. А. ХАЙЛИС, доктор технических наук, профессор

Луцкий государственный технический университет М.М. КОВАЛЕВ, кандидат технических наук, директор

ВНИПТИМЛ

E-mail: [email protected]

Резюме. Получены зависимости, определяющие условия передачи движения трением от одного теребильного ремня к другому через стебли для разных режимов работы ременной передачи.

Ключевые слова: теребильные ремни, стебель, трение, движение.

В последние годы широкое применение находят льнотеребильные аппараты, секции которых содержат ведущие и ведомые звенья. Их преимущества — простота конструкции и малая материалоемкость. Такими аппаратами оборудованы, в частности, льнотеребилки ТЛН-1,5, ТЛН-1,5А, ТЛН-1,9П и ТЛ-1,9. В указанных аппаратах теребильные шкивы и ведомый выводящий ремень приводятся в движение трением от ведущего ремня, с которым они соприкасаются на определенных участках [1]. Теоретические

исследования работы подобных аппаратов проводились ранее [1-5], однако некоторые особенности передачи такого движения остались нерассмотренными. Мы решили восполнить этот пробел.

Результаты. На схеме (см. рисунок, а) представлены отрезки нижнего 1 и верхнего 2 ремней, между которыми зажат стебель 3. Ремень 1 ведущий и движется со скоростью V,, а ремень 2 — ведомый и может перемещаться лишь под действием прижимающегося к нему через стебель 3 ремня 1. В начальный момент скорость ремня 2 равна нулю. Из-за прижатия одного ремня к другому стебель 3 деформируется, вследствие чего он изображен расплющенным. Стебель 3 закреплен в почве и сопротивляется выдергиванию с силой, составляющая которой в плоскости ручья будет Р.. Ремень 1 действует на стебель 3 с силой трения Е1С, максимальное значение Р1Стах которой равно произведению силы давления на коэффициент трения. Ремень 2 может сопротивляться движению с силой Рг В зависимости от величин сил Р. и Р2 возможно несколько вариантов взаимодействия ремней 1, 2 со стеблем 3.

I. При одинаковой деформации ремней 1 и 2 в одну и ту же сторону (или без учета деформации ремней): при Р. <Р,Стах и Р=0 развивается сила трения Р,с^-^1Стах’ Равная Рр и стебель 3 будет перемещаться в направлении движения ремня

1, воздействуя, в свою очередь, на ремень 2, и заставляя его перемещаться. В этом случае вся система движется вместе без скольжения одного элемента относительно другого. Когда Р= Р1Стах, будет развиваться максимальная сила трения Р/стах’а Ремень 1 будет проскальзывать относительно стебля 3\

при Р.+ Р£.Р,Стах и Р2> 0 развивается сила трения Р1С, равная сумме сил Р.+ Р2, и стебель 3 будет перемещаться в направлении движения ремня 1, воздействуя на ремень 2, с силой Р2, заставляя его перемещаться. Вся система будет двигаться вместе без скольжения одного элемента относительно другого. Максимальная сила трения Р1Стах будет развиваться в случае, когда Р.+ Р =

ІСтах’

Рисунок. Схемы взаимодействия ремней с зажатым стеблем: 1,2 — теребильные ремни; 3 — стебель, а — ремень 1 движется, ремень 2 неподвижен, но не закреплен; б— ремень 2 движется с меньшей скоростью, чем ремень 1; в и г — ремни 1 и 2 движутся с одинаковыми скоростями

ремень 1 при этом будет проскальзывать относительно стебля 3; при Р >Р1С „ независимо от зна-

чения силы Р2 развивается сила трения Р1Стах, меньшая Р., и ремень 1 будет перемещаться относительно

50

Достижения науки и техники АПК, №7-2008

неподвижного стебля 3 и ремня 2 со скольжением. Для обеспечения движения ремней 1, 2 и стебля 3 в направлении скорости V], необходимо, чтобы вместо силы Р2 на ремень 2 действовала сила, направленная в сторону движения ремня 1.

Исходя из изложенного, можно отметить, что движение от ремня 1 передается стеблю 3 и ремню 2 при

р+р£р10пт- (1)

II. При деформации ремня 1 под действием сипы Р]С и условии, что ремень 2 деформируется в меньшей степени или не деформируется. В этом случае во время растяжения ремня 1 сила Р[С вследствие скольжения достигает своего максимального значения Р1Стах. Разность сил Р1Стах- Р, передается ремню 2, он приобретает ускорение, опережает стебель 3 и будет воздействовать на него с силой трения Р2Стах- При этом уменьшится или устранится сила трения Р1Смя, отчего замедлится движение стебля 3 и ремня 2, и система вернется к начальному положению. Движение здесь будет передаваться пульсирующее. Под действием разности сил Р1Стах-Р< ремень 2 может воздействовать на другие стебли 3, зажатые между ремнями 1, 2 для их перемещения. Из этого следует, что ведомый ремень 2 на отдельных участках или в отдельные мгновения может выступать по отношению к стеблям 3 как ведущее звено.

III. При разной скорости ремней 1 и 2, когда скорость у; ремня 1 больше скорости \2 ремня 2 (см. рисунок, б). В этом случае, вследствие возникающего скольжения ремень 1 действует на стебель 3 с силой трения Р1Стас. Сила же трения стебля 3 о ремень 2 и равная ей сила трения ремня 2 о стебель 3 будет

Рх= <2>

Если Р.< Р1Стах, сила Р2С направлена противоположно движению ремней, а при Р. >Р1Стах сила Р1Стах недостаточна для преодоления силы Р., стебель 3 отстает от ремней / и 2, и ремень 2также будет воздействовать на стебель 3 с силой Р2С, направленной в сторону движения (по (2) сила Р^ будет со знаком «-»). В случае, когда

РУР + Р (3)

I 1Стах 1 2Стах’ ' '

где Р2Стах — максимальное значение силы Р2С, стебель 3 будет скользить относительно движущихся ремней 1, 2 и не переместится.

Из (2) следует, что при Р= Осила Р2=17]Стах,то есть сила, с которой ремень 1 действует на стебель 3, равна силе, с которой стебель 3 действует на ремень 2.

Под действием сил Р2Стах, Р. и Р2С появляются моменты, направленные на скручивание стебля 3, но остаточная деформация его кручения возможна только при их больших значениях.

IV. При движении ремней 1 и 2с одинаковыми скоростями у; и \2 передача движения стеблю 3 возможна по двум вариантам. Один из них (см. рисунок, в) заключается втом, что на стебель 3воздействует один ремень, например, 1 с силой трения Р1С, перемещая его в направлении движения и преодолевая силу Р.. Ремень 2 только прижимает стебель 3 к ремню 1. В этом случае передача движения осуществляется также, как по схемам на рисунке а и б. Если сила Р;с, достигнув своего максимального значения, не сможет преодолеть силу Р из-за того, что Р. , то стебель 3 несколько от-

I ’ I Юпах’

станет и на него начнет действовать еще ремень 2 с силой трения Рх и они совместно преодолеют силу Р..

По второму варианту (см. рисунок, г) ремни 1 и 2 воздействуют на стебель Зс силами трения Р1С и Рх, которые совместно преодсшеваютсилу сопротивления Р. При этом Р]с — Рх~ ^/2 и движение стеблю 3передается, если Р + Р > Р (4)

Ютах -1 Хтах— * Г У /

В случае, когда Р10ш= Р2Стах, сила Р. велика и Рюпах+ р2Стах< Рр Движение стеблю 3 не передается, а ремни 1, 2 скользят относительно него.

Если одна из максимальных сил трения больше другой, например, Р]Сш> Р2Стах (когда у ремней 1 и 2 разные коэффициенты трения со стеблем 3), а сила Р. велика, то движение стеблю 3также передается при соблюдении неравенства (4).

Выводы. Рассмотренные особенности передачи движения трением ведомым звеньям раскрывают возможности дальнейшего совершенствования льнотеребильных аппаратов с поперечными ручьями путем выполнения более точных расчетов с использованием полученных зависимостей (1...4).

Литература.

1. Хайлис ГА. Теория и расчет льноуборочных машин: тр./Великолукский с.-х. ин-т. -Елгава, 1973.-Вып.XXVI. -333 с.

2. Хайлис ГА., Быков Н.Н., Ковалев М.М. Исследование теребильного аппарата с криволинейным ленточно-роликовым ручьем и одним ведущимремнем//Тракторы и сельхозмашины.-1982.-№9.-С.22-24.

3. Хайлис ГА., Ковалев М.М. Режимы работы льнотеребильных аппаратов с поперечными ручьями//Тракторы и сельскохозяйственные машины,-1991.-№5.-С.28-32.

4. Хайлис ГА. О передаче движения трением от одного теребильного ремня к другому через стебли//Вісник аграрної науки.-Киів,1993.-№2.-С. 72-82.

5. Ковалев М.М. Анализ динамики льнотеребильных аппаратов с поперечными ручьями//Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1997. -№2. - С.24-26.

THE FEATURES OF MOVEMENT TRANSMISSION BY FRICTION FROM ONE PULLING STRAP

TO ANOTHER THROUGH STEMS

G.A. Hajlis, M.M. Kovalev

Summary. The dependences determining condition of movement transmission by friction from one pulling strap to another through stems for different conditions of drive belting work are found.

Key words: pulling strapping, stem, friction, movement

Достижения науки и техники АПК, №7-2008 -------------------------------------------—----- 51