CC BY
15
ной амплитуде колебаний коромысла, определяемой конструкцией передачи, например 0,3 радиана. При дальнейшем увеличении г амплитуда колебаний коромысла должна оставаться постоянной. На рисунке 4 полученный закон изменения амплитуды для гармонических колебаний коромысла представлен линией 1. Соответствующие этому закону относительные крутящие моменты представлены линией 3 - М2/ Мы и линией 6 - М1 / Мы. Следует отметить, что уточненный таким образом закон изменения амплитуды несколько отличается от линейного. Если так управлять бесступенчатой передачей с че-тырехзвенным преобразующим механизмом, то на участке 0...г'4 максимальный угол закрутки торсиона, определяемый формулой (8) с учетом (2), превысит допускаемый по условию прочности угол закрутки торсиона 0,2 рад. При этом соответствующий относительный момент М2 / Мы представлен на рисунке 4 линией 5. На участке 1Ъ.1С двигатель будет перегружен М1 / Мм> 1 - линия 7. Таким образом, требуется уточнение закона изменения радиуса кривошипа. Результаты такого расчета для бесступенчатого трансформатора с четырехзвенным преобразующим механизмом по вышеприведенной методике по формулам (1), (3), (4) и аппроксимирующим зависимостям (2), (7), (8) представлены на рисунке 4 соответствующими линиями: 2 - новый расчетный закон изменения г/ 1к, линия 4 - М2/Мми линия 8 - М1 / Мм. Из рисунка 4 следует, что для четырехзвенного преобразователя колебаний кинематический диапазон передачи увеличен ' >1, расширен диапазон полной загрузки двигателя г - г > гь - г также расширен и силовой диапазон (линия 4 на значительном кинематическом диапазоне проходит выше линии 3), что в целом более благоприятно для тягово-дина-мических качеств автотранспортных средств.
M/M« 5,0
41 iff 3,5
3,0
2,5
го
15
W 0,5 0
л 3 /
/ i 4
\ чЧ
\ / J_
i ts 1 у /
4 \ 1
\l 1 -ft iff-l" - I
^ 11 7_
6 1 1 IJ
\
n 1 w
u' II h C\ icSi
О 0,1 0,2 03 ОЛ 05 0,6 07 0,8 0,9 W Ь
Рисунок 4 - Внешняя характеристика многопоточного механического трансформатора момента
Таким образом, полученные аппроксимирующие функции позволяют при проектировании более точно оценить тягово-динамические качества автотранспортного средства, оснащенного многопоточной механической бесступенчатой передачей с четырехзвенным преобразователем колебаний, и определить требуемый закон управления.
Список литературы
1 Благонравов A.A. Расчет внешней характеристики механического трансформатора с колебательным движением внутренних звеньев //Вестник машиностроения. 2011. №10.
2 Благонравов A.A., Ревняков E.H. Механическая бесступенчатая
передача для трактора-погрузчика/ A. A. Благонравов // Тракторы и сельхозмашины. 2008. №1. С. 29-32.
3 Благонравов А.А.,Терешин A.B. Преобразователь для механических
бесступенчатых передач транспортных и тяговых машин // Тракторы и сельхозмашины. 2010. №2. С.12-15.
4 Благонравов A.A., Ревняков E.H. Механическая бесступенчатая
передача импульсного типа //Aвтомобильная промышленность. 2007. №5. С.11-14.
5 Численные методы анализа /под ред. Б.П. Демидовича. М., 1967.
С.368.
6 Благонравов A.A. Механические бесступенчатые передачи.
Екатеринбург: УрО PAH, 2005. 202 с.
7 Благонравов A.A., Ревняков E.H. Управление механической
бесступенчатой передачей // Тракторы и сельхозмашины. 2009. №9. С.30-32.
УДК 621.313.292; 631.362.3
И.П. Попов
Департамент экономического развития, торговли и труда Курганской области В.Г. Чумаков, В.И. Чарыков, С.А. Соколов Курганская государственная
сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева
УПРАВЛЕНИЕ ЗАСЛОНКОЙ НОРИИ
Аннотация. Показано, что производительность зерноочистительного агрегата в целом, как правило, меньше производительности отдельной нории. Предложено использование среднеходового линейного электрического двигателя в качестве привода заслонки нории для прерывания потока зерна, поступающего из нории, при превышении уровня зерна в зернопроводе, установленном между переходником головки загрузочной нории и зерноочистительной машиной. Представлены аналитические зависимости уровня зерна в зернопроводе, импульса питающего напряжения двигателя и потока зерна от времени. Построены соответствующие графики. Приводится формула расчета производительности зерноочистительного агрегата с учетом производительности первой нории, задержек, связанных с устранением причины переполнения норий, и массы зерна, отведенного в бункер резерва в течение смены. Показано, что дистанционное управление заслонкой нории приводит к росту производительности зерноочистительного агрегата.
Ключевые слова: зерноочистительный агрегат, нория, среднеходовой линейный электрический двигатель, зернопровод, импульс питающего напряжения.
I.P. Popov
Department of Economic Development, Trade and Labor of Kurgan Oblast
V.G. Chumakov, V.I. Charykov, S.A. Sokolov Kurgan State Agricultural Academy named after T.S. Maltsev
CONTROL OF BUCKET ELEVATOR SHUTTER
Abstract. The study shows that the performance of winnowing machine as a whole is generally less than that of a separate elevator. It is proposed to use a medium speed linear electric motor as the elevator shutter actuator for interrupting the flow of grain coming from the elevator, in case of the level increase of the grain in the grain pipeline installed between the head coupler of the loading elevator and the winnowing machine. The research presents
analytical dependence of grain level in grain pipeline, pulse of motor supply voltage and the flow of grain on time. Corresponding graphs are provided. The study yields a formula calculating the performance of winnowing machine in relation to such factors as the performance of the first elevator, the delays associated with removing the cause of the bucket elevators overflow and the weight of the grain distributed to the reserve storage bin during the shift. It is shown that the remote control of the elevator shutter leads to increased productivity of the winnowing machine.
Index terms: winnowing machine, bucket elevator, medium speed linear electric motor, grain pipeline, pulse voltage.
Очистка, сортирование и сушка зерна и семян в существующих зерноочистительных агрегатах и зерноочис-тительно-сушильных комплексах осуществляется в потоке. Эти поточные линии включают в себя самые разные машины и механизмы (очистительные, сортировальные, сушильные, транспортирующие), согласованные между собой по производительности. Остановка или сбой в работе одного из элементов приводит к остановке всей технологической линии. Так, например, остановка машины первичной очистки в зерноочистительных агрегатах ЗАВ-20 и ЗАВ-40 приводит к повышению уровня зерна h в зернопроводе, установленном между переходником головки загрузочной нории и зерноочистительной машиной, и к его забиванию. Это, в свою очередь, приводит к необходимости прерывания потока зерна, поступающего из нории. В противном случае при заполнении зернопровода зерно из ковшей ссыпается обратно в башмак и трубы нории, произойдёт засыпка и остановка нории. (Опыт эксплуатации зерноочистительных агрегатов показывает, что на устранение такой неполадки требуется времени 10. ..30 минут). Отсекание потока зерна выполняется заслонкой нории, управление которой осуществляется оператором вручную.
Нами предлагается в качестве привода заслонки нории использовать среднеходовой линейный электрический двигатель (СЛЭД) [1-3]. Алгоритм работы СЛЭД определяется следующими процессами.
Уровень зерна в зернопроводе может быть описан некоторой функцией h = f(t). Обратная зависимость t = (р{И) используется для управления подключением СЛЭД. При этом импульс питающего напряжения СЛЭД определяется функцией:
"(О = и fт_ [/ -- ф(Атах )] - Y _[t- ф(йтах) - х]},
где U - высота импульса питающего напряжения, В;
т_(0 =
1, при / > О,
- ступенчатая функция Хе-
[0, при / < 0 висайда;
/гтах - максимально допустимый уровень зерна в
зернопроводе, м;
т - длительность импульса питающего напряжения, с.
На рисунке 1 показаны графики функций Р0) и и(0.
Небольшое увеличение уровня зерна в зернопроводе после закрытия заслонки происходит за счет остаточной массы зерна в нории.
Каждое срабатывание СЛЭД означает прерывание потока зерна, формула которого в соответствии с этим имеет вид:
<7(0 - |т_(0 - 2 [т_(* - *,) -т_(* - г, - Д/,)]|,
где - производительность соответствующей нории, кг/с (кг/ч);
- время очередного закрытия заслонки при срабатывании СЛЭД, с;
Д/, - промежуток времени, связанный с устранением причины переполнения зернопровода, с (ч).
' ф(Атах) + Т (
Рисунок 1 - Графики уровня зерна в зернопроводе и питающего напряжения СЛЭД
На рисунке 2 показан график функции q{t).
я
Qn
о и (,+Д/, (
Рисунок2- Гоафик потока зерна
В связи с прерывистым характером зернового потока и отводом его части в бункер резерва производительность зерноочистительного агрегата уменьшается и определяется выражением:
q = ^)qm =
CN1
т-2>,
V i
■Мв
где т - продолжительность смены, ч;
QN1 - производительность первой нории, т/ч (кг/ч);
Мн - масса зерна, отведенная в бункер резерва в течение смены, т (кг).
Аналогичным образом производительность зерноочистительного агрегата может быть выражена с учетом производительности любой другой нории. В этом случае масса зерна, отведенная в бункер резерва, не учитывается.
Управление заслонками нории, приводом которой является СЛЭД, выполняется дистанционно, с пульта управления агрегатом. Это позволяет сократить время задержек технологического процесса, связанное с устранением переполнения норий, что приводит к росту производительности зерноочистительного агрегата.
Списоклитературы
1 Патент 123261 Ии Н 02 К 41/02. Стержневой линейный электрический двигатель / И. П. Попов, В. И. Чарыков,
16
ВЕСТНИК КГУ, 2014. № 2
А.И. Пильников. № 2012121035; заявл. 22.05.12.; опубл. 20.12.12., Бюл. №35.
2 Попов И.П., Чарыков В.И., Пильников А.И. Об электромеханических
характеристиках среднеходовой линейной электрической машины //Вестник НГАУ. 2012. № 4(25). С. 94-100.
3 Попов И.П., Чарыков В.И., Пильников А.И. К вопросу определения
статических тяговых характеристик стержневой линейной электрической машины //Вестник КрасГАУ. 2012. № 7(70). С. 131-136.
УДК 631.3.004.67:620.179.18
С.Г. Тютрин
Курганский государственный университет
НАГРУЖЕННОСТЬ КРОНШТЕЙНА КОЛЕБАТЕЛЯ ЖАТКИ «ПОЛЕСЬЕ-600»
Аннотация. С помощью методов сопротивления материалов проведен расчет на прочность и жесткость кронштейна колебателя жатки самоходного комбайна. Полученные результаты подтверждены экспериментом. Показана обоснованность требований инструкции по эксплуатации к погрешностям монтажа деталей жатки.
Ключевые слова: расчет на прочность и жесткость, жатка.
S.G. Tyutrin
Kurgan State University
LOAD CONDITION OF THE OSCILLATOR CORBEL IN «POLESIE-600» REAPING MACHINE
Abstract. Material resistance methods were used for stress and stiffness calculation for the oscillator corbel in a self-propelled combine reaper. The results are verified by experiment. The research validates the requirements of the operating manual regarding the assembly errors in the reaping-machine elements.
Index terms: stress and stiffness calculations, reaping machine.
ВВЕДЕНИЕ
Задача оценки нагруженности кронштейна колебателя в приводе режущего аппарата жатки для трав КГС-0200000 комбайна кормоуборочного самоходного КСК-600 «Полесье-600» и аналогичных по конструкции жаток комбайнов КПС-5Б и КСК-100А была поставлена автору специалистами ремонтной службы сельскохозяйственного предприятия «Калуга-Соловьёвское» Челябинской области. Было указано на низкую долговечность данного кронштейна на двух из трёх используемых в хозяйстве комбайнах, что влечёт за собой большой расход запасных частей, повышенные затраты на ремонт, а также потери от вынужденных простоев при поломках. Предпринятые в хозяйстве попытки обеспечить необходимую долговечность кронштейна путём повышения его прочности (за счёт увеличения его толщины) не только не дали ожидаемого результата, но и привели к разрушению других деталей кинематической цепи режущего аппарата. Таким образом, задача расчёта нагруженности данного кронштейна имела не только практический, но и теоретический интерес.
В результате изучения данной проблемы нами отмечено [1], что конструкция привода режущего аппарата жатки для трав КГС-0200000 является довольно слож-
ной и весьма интересной. Перемещение привода ножа (левого и правого) осуществляется от вала КПП 0231000-01 через вал карданный телескопический ЖВФ 0970010, вал привода КГС 0232000, колебатель КИС 0216030Б, вилку КИС 0216304Б и тягу КИС 0216301Б. При этом кронштейн разрушается вследствие циклических изгибов, вызванных осевыми перемещениями колебателя.
Установлено, что первопричина этих разрушений кроется в недостаточной ясности используемых терминов и приведенных схем инструкции по эксплуатации. Представлены [1] скорректированные схемы установки крестовины на вале привода и её регулировки с помощью набора регулировочных прокладок.
1 Определение прогиба кронштейна с помощью интеграла О. Мора
Эскиз кронштейна представлен на рисунке 1, где указанные размеры получены по результатам замеров приобретённых запасных частей.
Рисунок 1 - Кронштейн
На рисунке 2 показана расчетная схема, принятая для определения прогиба кронштейна с помощью интеграла О. Мора. В данной схеме действующая нагрузка представлена сосредоточенной силой р , направленной по центру отверстия Ш106 мм для колебателя и его подшипника, а реальная передача нагрузки (через накладки) учтена путём значительного увеличения жёсткости второго участка по сравнению с первым:
{ejно )// >> {ejно )/
Рисунок 2 - Расчетная схема кронштейна
Тогда исходная формула интеграла О. Мора [2] сводится к сумме двух интегралов:
