ТУПРОҚ ЮЗАСИГА ИШЛОВ БЕРИШ ВА ПУШТА ОЛИШ АГРЕГАТИ ДИНАМИК ТАҲЛИЛИ Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

УДК. 621.7.06

ТУПРОЦ ЮЗАСИГА ИШЛОВ БЕРИШ ВА ПУШТА ОЛИШ АГРЕГАТИ

ДИНАМИК ТА^ЛИЛИ

Мухамедов Ж., Исматуллаев ^

АННОТАЦИЯ: Ушбу маколада тупрокка юзасига ишлов бериш ва пушта олиш агрегати ун массали машина агрегати сифатида каралиб, унинг динамик тахлили келтирилган. Тадкикотлар натижасида массаларнинг харакатларини ифодаловчи дифферециал тенгламалар олинган. Дифференциал тенгламаларни сонли ечими асосида параметрларни узгариш конуниятлари ва богликлик графиклари курилган.

АННОТАЦИЯ: В данной статье приведены результаты динамического анализа, которая рассматривается как десяти массового машинного агрегата для поверхностной обработки почвы и гребнеобразование. В результате проведенных исследований были получены дифференциальные уравнения, описывающие движение масс. На основе численного решения дифференциальных уравнений построены законы изменения и графикческие зависимости парамертов.

ANNOTATION: This article presents the results of dynamic analysis, which is considered as a model of a mass machine unit for surface tillage and comb formation. As a result of the conducted research, differential equations describing the motion of masses were obtained. Based on the numerical solution of differential equations, the laws of change and the graphical dependences of paramerts are constructed.

Калит сузлар: тупрок юзасига ишлов бериш, масса, шкиф, агрегат.

Ключевые слова: обработка поверхности почв, масса, шкиф, агрегат.

Key words: soil surface treatment, mass, aggregate, shkif.

Кейинги йилларда мамлакатимизда кишлок хужалигини ислох килиш, кишлок хужалиги махсулотларини етиштириш, кайта ишловчи ва сотувчи субъектлар уртасидаги муносабатларнинг хукукий асосини мустахкамлаш, сохага инвестицияларни жалб килиш, ресурстежамкор техника ва технологияларни яратиш хозирги кунининг мухим масалаларидан бири булиб колмокда. Ишлаб чикариладиган махсулотларнинг сифатини ошириш билан биргаликда унга сарфланадиган харажатларни камайтириш халк хужалигидаги мухим муаммолардан бири хисобланади. Бу муаммони ечиш учун олимлар томонидан тупрокка ишлов берувчи машиналарнинг конструкциясини такомиллаштириш хисобига энергия ва материаллар сарфини камайтириш устида илмий-тадкикот ишлари олиб борилмокда.

Тупрок юзасига ишлов бериш ва пушта олиш агрегати конструкцияси тракторга осиш курилмаси билан жихозланган рама, пушта олгичлар урнатилган брус, пушта олгич, редуктор, айланма харакатни таъминлаб берувчи фаол ишчи орган, маркер, тасмали узатмалар, укларга махкамланган шкивлар, жуфт панжалар хамда резинали втулкани уз ичига олади.

1-расм

Агрегатнинг ишлаш принципи куйидагича: агрегат хдракатни тракторнинг кувват олиш вали (КОВ) дан олиб, (1-расм) редуктор 4 ёрдамида айланма хдракатни таъминлаб берувчи фаол ишчи орган 5 га узатади, у оркали эса укка мах,камланган шкивларга кийдирилган тасмали узатамалар

7 ёрдамида планкаларга урнатилган жуфт панжалар хдракатга келтиради, жуфт панжалар тула айланма хдракат килади хдмда 12^14 см катламдаги тупрокни ва кесакларни майдалаб булгуси экинларнинг илдиз системасини яхши ривожланишига замин яратади. Ишлов берилган ерга очарлар 3 ёрдамида керакли чукурликда эгатлар олиб кетади.

Агрегатнинг кинематик схемасига асосан курилаётган система 10 массали килиб олинди.

Бунда биринчи масса ^ОВ ва редукторнинг чикиш валига келтирилган масса олинган, иккинчи массага ишчи орган ва жуфт панжаларнинг массалари ва мос равишда 2^5 массалар ишчи органдан унг томонга тармокланган кетма-кет тасмали узатмалар оркали хдракат оладиган шкивлар ва жуфт панжалар массалари белгиланган.

Динамик моделнинг иккинчи тармогида 6^9 массалар жойлашган, уларнинг орасида тасмали узатмалар, массалари эса шкифлар ва жуфт панжалар массалари белгиланган.

м.

А /г Г.

ков

Им

и.о.

ь2 Мл ь м4 ь, м5

II -ш- III -ш- уллд-- IV -ш- -лтл- V

с,

м7

ь7

л.р. м.

л

Мо

-'«к- ^ фио С5

VI —ш- VII -ш- VIII —ш- IX

^ллм^

л.«

Сь «Гц

•Л,«а

Сд. и«

Л. СТ.

2-расм Тупрокка ишлов бериш ва пушта олиш агрегати узатиш механизмлари динамик модели.

Ишлаб чикилган агрегатнинг тулдирилган хисоб схемаси-динамик моделининг узига хос томонлари куйидагилар:

-кувват олиш вали ва редуктор кириш вали узаро бикр узатма булгани учун бир массага келтирилди. Бунда асосан редуктор чикиш валидаги хдракат конуни куриб чикилган;

-ишчи орган ва жуфт панжалар узаро тасмали узатмалар оркали богланган. Тасмали узатмалар динамик моделида айланма бикрлик коэффициентлари ва диссипация коэффициентлари оркали белгиланган. Бунда тасмали узатмаларнинг узатиш сонлари узаро тенг ва барчасига тенг килиб олинган;

-хар бир жуфт панжага таъсир килувчи каршилик кучлари узаро тенг килиб олинган, лекин ишкаланиш кучлари моментлар тармокларини охиригача ортиб бориш тартибида белгиланган. Чунки агрегат хар икки томонга консол килиб олинганлиги иш жараёнида купинча тебранишларни содир булиши ва бу тебранишлар узоклашиш масофасига караб ортиб бориши инобатга олинган;

-инерция моментлари узгармас килиб олинган;

-ички ёпиш юритгичи статик механик характеристика оркали инобатга олинган; -тасмали узатмалар асосан кайишкоклик ва диссипатив коэффициентлари билан белгиланган.

Ички ёнув юритмасидан харакат ^ОВга узатилгани учун механик характеристикани ушбу валга келтириб оламиз. Бунда асосан баркарор харакат режаси инобатга олинади, яъни механик характеристиканинг ишчи баркарор харакат режимига мос келган богланиш зонаси учун [1] ишларда берилган ифодадан фойдаланилди;

¿Фю

мю = Мю1 - А

Ж

(1)

бунда, Мю1 - механик статик характеристика ишчи юритиш кучи моменти; А- режимни бошлангич механик характеристика ишчи зона график киялик коэффициенти;

<рю - кувват олиш вали, юритгичнинг айланиш бурчаги.

Машина агрегати хдракатини ифодаловчи дифференциал тенгламалар системасини х,осил килиш учун Лагранжнинг II- тартибли тенгламасидан [2] фойдаланамиз:

Ш

ГдТ Л дТ дП дФ

- = Мк (д) +-----, (2)

кдс[) дд дд дед

бунда, ^-умумлашган координата;

Т- кинетик энергия, П-потенциал энергиялари;

ф-Рэлейнинг диссипатив функцияси;

Мк—умумлашган кучлар моментлари.

Келтирилган 2-расмдаги схемага асосан система умумий кинетик энергияси куйидагича берилган:

Т = 1 ^юкФю2 + ^ио<РиО + Лф + ЛзФъ2 + Лфф4 +

2 2 2 2 2 (3)

+ Лф + Лф + Л7ф7 + Л8ф8 + Л9ф9 )

бунда Л,юк, Лио, Л2, Лз,......,Л9 -машина агрегати мос массалари

инерция моментлари;

Ф ио'ф2'ф3'......,ф9 - машина аргегати ^ОВ, ишчи орган ва панжалар

векторининг бурчак тезликлари.

Системадаги тасмали узатмаларни инобатга олган х,олда машинанинг массалари буйича потенциал энергияси куйидагича булади:

П = 1 (С1 фио - ии2 ф2 )2 + С2 (ф2 - и23фз )2 + С3 (фз ~ VУ +

+ С4 (ф4 - и45 ф5 )2 + С5 (фио - и и ф )2 + С6 (фб - и67 ф7 )2 +

+ С7 (ф7 - и78ф8 )2 + С8 (ф8 - и89ф9 )2

бунда, С1, С2 , Сз ,......, С8 -тасмали узатмаларнинг айланиш бикрлик

коэффициентлари,

ии2,ии6, из,и34,......,и89 -массалар орасидаги узатмаларнинг узатиш

нисбатлари.

Машина агрегати массалари орасидаги тасмали узатмаларни инобатга олган х,олда Рэлейнинг диссипатив функциясини куйидагича ёзамиз

Ф = 1 (Ь1 (Рио - ии 2ф2 )2 + Ь2 (2 - ^2зРз + Ь3 (Рз - И 34(4 + + ¿4 ( - и 45ф5 )2 + Ь5 (фио - ии бФб )2 + Ь6 (6 - и67^7 )2 + (5)

+ ¿7 ( - И78ф8 )2 + Ь8 ( - и89ф9 )2

бунда, Ь1 ? Ь2 '......,Ь8 -тасмали узатманинг диссипатив коэффициентлари,

Лагранж тенгламасидаги хадларни кучларнинг моментларини аниклаймиз.

Mк(q)=M 10 -MK-М1-М2-... -М9 (6)

бунда, М;, М1, М2, .... М9-мос равишда ^ОВдаги умумий каршилик кучлари моменти ва массаларидаги каршилик кучларининг моментлари.

Энди олинган Лагранж тенгламалари кушилувчиларини мос равишда хар бир масса учун алохида эътиборга олиб, тегишли хосилаларни аниклаб, шунингдек юритма механик характеристикасини кушиб машина агрегати харакатини ифодаловчи дифференциал тенгламалар системасини келтириб чикарамиз.

Мю = Мю1 - А ЖРю

Ж

Ую((ю = Мю1 - А(ю - Мк - Миою>

Уи(Рио = иЮиоМиоЮ - М1 - С1 (Рио - ии2() - Ь1 ((ио - ии2(2) -- С5 (ио - иио(б) - Ь5 (ио - ии6(6);

У2(2 = ии2С1 ((ио - ии2(2 ) + ии2Ь1 (ио - Ии2(2 ) -

- С2(2 - и2з(з) - Ь2(и2 - и23(3) - М

У4(4 = и23С2((3 - и34(4) + И34С3(Р3 - И3лРл) -

- Ь4((4 - и 45(5 ) - с4((4 - И 45(Рз) - М4 ?

У5р5 = и45Ь4(р4 - и45р5) + И4 5С4(4 - И4 5(5) - М5 ?

У6р6 = ии6С5 (Рио - ииоР6) + ии6Ь5 (Рио - ии6р6) -

- С6 (Р6 - и67(7 ) - Ь6 (р6 - и67(7 ) - М6

31ф1 = и67С6(Фв - ивфО + и61Ь6(ф6 - и61ф1) -

- €7(^7 - и18^8) - Ъ^ф - и 18^8) - М1

38ф8 = и18С1ф1 - и 18^8) + и 18Ь1(ф1 - и 18ф8) -

- Ь8 (ф8 - и89ф9 ) - С8 (ф8 - и89^9 ) - М8

39ф9 = и8А(ф8 - и89ф9 ) + и89€8ф8 - и89Фз) - М9 (7)

Келтирилиб чикарилган тупрок юзасига ишлов бериш ва пушта олиш агрегати динамикасини ифодаловчи дифференциал тенгламалар системаси (7) нинг сонли ечимини ПК ёрдамида стандарт дастурлардан фойдаланиб (7) амалга оширилди. Сонли ечишни амалга оширишда машина агрегатининг куйидаги параметрлари сифатида дастлабки кийматларини инобатга олинди;

ТТ3-80.10 трактори; D-245-юритгич маркали; р=59,6 квт;

Пюр = 2200 айл/мин; ммах = 298 Нм; pков = 60 квт;

но 93.2000-редуктор маркаси; % = 540 мин-1; и =2,8;

Mмах = 50-80 Нм; Пио=100 мин-1; Jюl=0,689 кгм2;

J2=Jз=____=J9 =0,045 кгм2; Тасма СВ-25 маркали;

Upo=1,9; М2=Мз= . ,=М9=(8,0-1,6) Нм;

Cри = (280-300) Нм/рад; С1=С2= . .=С8=(160-200) Нм/рад;

Ьрк = (280-300) Нм/рад; Ь2=Ьз= . .=Ь8=(4,0-4,5) Нмс/рад;

Тупрокка ишлов берувчи ва пушта олиш агрегати панжалар валларидаги харакат конуниятларини аниклаш учун (7) ифодадаги диффериенциал тенгламалар системасини сонли ечими алохида олинди. Бунда бошлангич шартлар куйидагилардан иборат:

t = 0; Фю = 0 ;Фию = 0 ;

Ф2 =ф3 =.....= ф9 ; Mm =42 Нм

Агрегат иш режими баркарор харакат даврида тахлил килинди, лекин баркарор харакат чикиш даврида технологик каршилик хам таъсир килади. Технологик каршилик хар бир жуфт панжалар валига таъсир килади ва уларнинг тасодифий ташкил этувчилари хам махсус сонли чегаралардан фойдаланилади (8);

М2 = М3 = М4=...= М9 = Mo ± 5 (Мо) (8)

Ечим асосида ишчи органдаги буровчи моментни хамда бошлангич ва охирги жуфт панжалар валларининг бурчак тезликларига узгариш конуниятлари турли технологик кдршиликларда олинди. Ушбу к;онуниятларга асосан машина агрегати баркарор харакатга (0,31-^-0,35) с оралигида чик;ишини куришимиз мумкин. Бунда

жуфт панжаси валларнинг бурчак тезликларини узгариш конуниятларини ташкил килиш учун уларни координата уки буйича тегишли узилиш оркали масштабини етарли

кииматлар келтирилди.

М1=82 Нм; М2=Мз= . ,=М9=8,3 Н; С1=С2=С3=С4=С5=^.=С9= 160 Нм/рад

3-расм Тупрокка ишлов берувчи ва пушта олиш агрегати асосий ишчи органлари харакат конуниятлари ва юкланишлари.

4-расм

1,2-фк=Г(Мк); 3,4-Мио= Г(МК); 1,4-1^=0,493 кг/м2; 2,3-^=0,361 кг/м2;

Олинган ишчи органларнинг харакат конунлари, яъни бурчак тезликлари ва ишчи орган юкланишини ифодаловчи конуниятларни кайта ишлаш асосида параметрларнинг богланиш графиклари курилди. Жумладан, 3-расмда Ишчи орган валидаги юкланиш ва агрегат панжалари валларидаги уртача бурчак тезликни технологик каршиликни узгаришига богликлик графиги келтирилган. Бунда бурчак тезликларнинг уртача кийматларига ва буровчи моментини узгариш конуниятига жуфт панжали вал укларининг келтирилган инерция моментларини кийматлари салмокли таъсир курсатади. Ишчи орган валидаги технологик каршилик кийматлари 0,18*102 Нм дан 1,2*102 Нм гача ортганда ва .Гио=0,361 кг*м2 булганда ишчи орган валидаги бурчак момент 0,21 * 102 Нм дан 1,18*102 км гача чизик;сиз к;онунияти билан ортиб боради. Бунда, мое равишда бошлангич жуфт панжали валнинг уртача бурчак тезлиги 0,92*10 с-1 дан 0,61*10 с-1 гача чизиксиз камайиб боради(4-расм).

Инерция моментни 0,493*10 кг*м2 га орттирилганда буровчи момент 0,518* 102 Нм дан 2,26*102 Нм гача ортиб боради ва бошлангич жуфт панжали валнинг уртача бурчак

тезлиги 0.81*10 с-1 дан 0,576*10 с-1 гача камаяди. Таъкидлаш керакки, чикувчи икки панжали валнинг уртача бурчак тезлиги кирувчи валга нисбатан узаро тенг булади, факат тебраниш амплитудалари ортади холос. Сарф кувватини ортишига саралаш максадида

технологик кдршилик кийматларини Мк<(0,8-1,0)*102 Нм оралигида танлаш максадга мувофикдир._

3 - , С"1

2,5 2

1,5 -1

0,5 -

П -

) 0,4 0,8 1,2 М 1 П2 Н]

5-расм

1 Афио =(Мк); 2 Д<?9 =(Мк); 2 Афр =(Мк);

5-расмда валларнинг бурчак тезликларини тебраниш камрови, яъни тупрокка ишлов бериш ва пушта олиш агрегати юритмаси редуктор чикиш вали хамда ишчи орган ва панжалар валларидаги бурчак тезликларининг тебраниш камрови узгаришини технологик каршиликка богликлик графиклари келтирилган.

Технологик каршиликни ортиши билан редуктор ва жуфт панжалар валлар бурчак тезликларини тебраниш камрови кийматлари чизиксиз конуниятда ортиб боради. Тажриба натижаларига кура Дф2=Дфз=....=Дф9 ларни уртача (1,5-Н,8) с"1 оралигида танлашда тупрок;к;а ишлов бериш сифати юкори булади. Шунинг учун М^ ни кийматларини

(1,1 -Е-1,4)* 102 Нм дан ошмаслигини таъминлаш тавсия этилади.

Икки панжали валлардаги бурчак тезликлар ва ишчи орган валидаги бурчак моментни узгариш конуниятлари олинган. Маълумки кетма-кет уланган тасмали узатмалар валларидаги бурчак тезликларининг уртача кийматлари узаро деярли тенг булса хам, бурчак тезликларининг тебраниш камрови кийматлари ортиб боради. Чунки тасмаларнинг айланма бикрликлари хисобига, уларнинг деформациялари бурчаклари буйича кирувчи валдан чикувчи валгача кушилиб боради. Шунинг учун тупрокка ишлов беришда жуфт панжалар агрегат эни буйлаб бир хил тарзда тупрокка таъсирини таъминлаш учун уларнинг валлари бурчак тезликлари тебраниш камровлари хам бир хил булиши максадга мувофикдир. Бунга эришиш учун уларнинг инерция моментларини мос равишда ортиб бориш тартибида танлаш керак булади. Лекин, бунда сарф, яъни кувват хам ортиб боради. Шунинг учун жуфт панжали валларни бурчак тезликлари тебраниш камрови кийматларини бир хил килиш учун тасмаларнинг айланма бикрлик коэффициентларини ортиб бориш тартибида жойлаштириш билан амалга ошириш мумкин. Олинган конуниятларни кайта ишлаш натижасида богланиш графиклари курилди.

Дф, с 1 2,5 -

2 -

1,5 -

1

2

0,5

1

0

1,2

1,5

1,8

2,1

с, 102 Нм/рад

6-расм

6-расмда тасмали узатмаларнинг айланма бикрлик коэффициентларига богликлик графиклари келтирилган. ^урилган график богланишлар тахлили хар бир жуфт панжали валларга харакат узатувчи мос узатма тасмасининг айланма бикрлик коэффициентлари 1,36*102 Нм/рад дан 2,1*102 Нм/рад гача ортиб борганда ишчи орган валидаги бурчак тезликнинг тебраниш камрови кийматлари 1,31 с-1 дан 0,25 с-1 гача чизиксиз конуниятда камайиб боради. Бунда мос равишда кирувчи жуфт панжали валнинг бурчак тезлиги камрови 2,18 с"1 дан 0,5 с"1 гача камайса, чикувчи жуфт ианжалар валидаги Д<ру кийматлари 2,61 с"1 дан 0,75 с"1 гача чизик;сиз конуниятда камайиб боради. Яъни жуфт валлардаги Дфг ва Дф9 буйича деярли 1,5-5-1,6 баробаргача етади. Ушбу холат узатмалар тасмалари бир хил айланма бикрликида олинган вариантда булганда. Агарда

с8 > с7 >.....> с2 с1 булса кирувчи ва чикувчи жуфт панжалар валларидаги

бурчак тезликларини тебраниш камрови кийматлари деярли узаро тенг булади. (6-расм). Бунда узатмалар тасмалари айланма бикрлик коэффициентларининг тавсия кийматлари

С1=С2=150 Нм/рад; С4=180 Нм/рад; С5=170 Нм/рад; Сб=180 Нм/рад; С7=190 Нм/рад ва

С9=200 Нм/рад дан иборат булади.

Шу билан бирга агрегат сарф кувватини камайтириш учун жуфт панжали валларнинг келтирилган инерция моментларини етарли даражада камайтириш максадга мувофикдир (7-расмда ишчи орган ва панжалар валлари инерция моментларини узгаришига богликлик графиклари келтирилган. Графиклар жуфт панжали валларнинг келтирилган инерция моментлари узаро бир хил килиб олинган деб каралган.

7-расм

1-Дф ио=Г(1ио); 3-Дф 2 =f(J2); 3-Дф 9=f(J9); Графиклар тахдилига асосан жуфт панжали валларнинг келтирилган инерция

моментлари 2,35• 102 кгм2 дан 5,0102 кгм2 гача ортганида, С8 > с7 > сб""> С2 > С1 булганда

Дф9 уртача кийматлари 2,16 с-1 дан 1,0 с-1 гача чизиксиз конуниятда камайиб боради, мос равишда Дфг кийматлари 0,24 с"1 дан 0,88 с"1 гача камайганларини куришимиз мумкин.

Бунда ва 9 ларнинг фарк;и асосан инерция моментларининг таъсири оркали

булади. Шунинг учун тасмалар айланма бикрликлари коэффициентларини ортиб бориши тартибида жойлаштирилмокда, жуфт панжали валларнинг келтирилган инерция моментларини тавсия кийматлари

J2 = J = J =____= J = (2,б ^ 3,2) • 102 кг • м2

Juo = (4,8 - 5,5) • 10 2 кг • м2

АДАБИЁТЛАР

1. Джураев А., Турдалиев В. Тармокланувчи машина агрегати динамик тахдил / Тукимачилик муаммолари. -Тошкент, 2010.-№4.69-72 б.

2. Флоров К.В. Теория механизмов и машин. -М: Высшая школа, 1987.-496 с.