Оптимизация параметров предохранительного элемента пальчикового механизма шнека жатки зерноуборочного комбайна

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Одной из наиболее часто фиксируемых поломок элементов конструкции шнека жатки зерноуборочного комбайна является выход из строя пальцев пальчикового механизма. Многие производители зерноуборочной техники вводят в конструкцию пальчикового механизма предохранительный элемент (проточку на пальце). Оптимальное расположение данной проточки по отношению к оси вращения пальца позволяет, на определенном участке рабочего хода механизма, гарантировать поломку пальца шнека не по основному диаметру, а по проточке.

Цель работы. В специальной технической литературе не уделяется особого внимания аналитическим расчетам элементов конструкции пальчикового механизма шнека жатки, что требует разработки соответствующих математических моделей в зависимости от поставленных целевых показателей.

Материалы и методы. В данной работе представлена математическая модель пальчикового механизма шнека жатки зерноуборочного комбайна, основанная на применении векторного анализа, который долгое время успешно применяется автором при проектировании различных рычажных механизмов. Предлагаемый метод векторного анализа базируется на методе преобразования координат.

Результаты. Представленная в статье математическая модель пальчикового механизма шнека позволила описать кинематику всех его характерных точек, определить вектора угловых скоростей и ускорений звеньев, провести силовой анализ с оптимизацией положения предохранительного элемента на пальце, а также получить и исследовать различные графические зависимости. Разработанная математическая модель дает исчерпывающее описание кинематических и силовых параметров рассматриваемого механизма для всех его положений.

Заключение. Предложенная математическая модель пальчикового механизма позволила успешно провести оптимизацию параметров расположения предохранительного элемента на пальце (проточки), обеспечив тем самым максимальный угол охвата зоны возможной поломки пальца по проточке.

Об авторах

Андрей Викторович Котов

"Сейсмотехника"

Автор, ответственный за переписку.
Email: androskv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7247-043X
SPIN-код: 2820-0804

Ведущий инженер-конструктор

Белоруссия, Гомель

Список литературы

  1. Котов А.В., Чупрынин Ю.В. Применение векторного анализа при проектировании рычажных механизмов // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы междунар. науч.-практ. конф. Минск, 2007. С. 32–37.
  2. Котов А.В., Чупрынин Ю.В. Применение векторного анализа для оптимизации механизма привода системы очистки зерна зерноуборочного комбайна при его проектировании // Механика машин, механизмов и материалов. 2009. № 2(7). С. 43–48.
  3. Бертяев В.Д. Теоретическая механика на базе MathCAD: практикум. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2005.
  4. Мерко М.А., Колотов А.В., Меснянкин М.В. и др. Теория механизмов и машин. Рычажные механизмы: практикум. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2016.
  5. Дюжев А.А., Котов А.В., Чупрынин Ю.В. Обеспечение универсальности навесного устройства энергосредства УЭС-2-250А «Полесье» с целью создания сельскохозяйственных агрегатов модульного типа // Энергосберегающие технологии и технические средства в с.-х. производстве: докл. междунар. науч.-практ. конф.: в 2 ч. Минск, 2008. Ч. 1. С. 78–74.
  6. Бобыренко С.В., Котов А.В. Моделирование процесса работы механизма подпрессовки питающего аппарата кормоуборочного комбайна // Вестник БРУ. 2010. № 1(30). С. 18–26.
  7. Рехлицкий О.В., Джасов Д.В., Труханович С.В. Синтез механизмов уравновешивания с газовыми пружинами с использованием векторного анализа // Актуальные вопросы машиностроения: сборник научных трудов. Минск, 2013. Вып. 2. С. 106–110.
  8. Коловский М.З., Евграфов А.Н., Семенов Ю.А. и др. Теория механизмов и машин: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М.: Академия, 2008.
  9. Савчук В.П., Медведев Д.Г., Вярьвильская О.Н. Теоретическая механика: учебник. Минск: БГУ, 2016.
  10. Черная Л.А. Кинематическое и кинетостатическое исследование плоских рычажных механизмов в системах MathCAD и AutoCAD: методические указания к выполнению домашнего задания по теории механизмов и механике машин. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017.
  11. Резник Н.Е. Кормоуборочные комбайны. М.: Машиностроение, 1980.
  12. Турбин Б.Г., Лурье А.Б., Григорьев С.М. и др. Сельскохозяйственные машины: Теория и технологический расчет. Л.: Машиностроение, 1967.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Центральный участок шнека жатки ЗУК: 1 – цилиндр; 2 – виток; 3 – пальчиковый механизм.

Скачать (182KB)
3. Рис. 2. Общий вид пальчикового механизма шнека жатки ЗУК: 1 – трубчатый вал; 2 – палец; 3 – втулка; 4 – щека подвески; 5 – фиксатор пальца; 6 – глазок; 7 – обойма; 8 – шплинт.

Скачать (222KB)
4. Рис. 3. Расчетная схема пальчикового механизма шнека.

Скачать (398KB)
5. Рис. 4. Кинематическая схема пальчикового механизма шнека: a – до оптимизации; b – после оптимизации.

Скачать (519KB)
6. Рис. 5. Расчетная схема нагружения пальца шнека жатки.

Скачать (61KB)
7. Рис. 6. Графики изменения кинематических параметров пальчикового механизма в зависимости от угла поворота кривошипа: a – график изменения проекции вектора окружной скорости по осям X и Y пальца (точка C); b – график изменения показателя кинематического режима работы.

Скачать (466KB)
8. Рис. 7. Графики изменения напряжений в проверяемых сечениях пальца в зависимости от угла поворота кривошипа: a – до оптимизации; b – после оптимизации.

Скачать (522KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах