УДК-621.01

С.Тилоев,  М.Х.Саидов, С.М. Саидамиров, М.А.Беков, Н.Р.Амиров

(Таджикский аграрный университет имени Шириншох Шотемура), Таджикистан

Многосателлитный планетарный фрикционный  механизм привода шпинделей хлопкоуборочной машины

            Разработка эпициклических (планетарных) механизмов привода рабочих органов уборочных машин с переменными передаточными отношениями является важной задачей в области теории машин и систем машин. Разработанный привод технических средств относится к машиностроению, в частности сельскохозяйственного машиностроения применительно к рабочим органов хлопкоуборочных машин.

Работоспособность хлопкоуборочных аппаратов характеризуется в основном активностью шпинделей. Для обеспечения полной активности шпинделей в рабочей зоне необходимо получить переменные угловые скорости и ускорения требуемые для технологического процесса.

Предлагаемое  устройство состоит из двух ступеней и содержит в каждой ступени шарнирно присоединенные между собой по: четыре кривошипа  рис. 1 (водила) 1 со стойкой 2 и зубчатым колесом 3, присоединенным посредством четырех шатунов 4 к четырем ползунам 5, двигающимся в полости четырех кулис 6; четыре направляющие 7, соединяющие кулисы 6 с четырьмя сателлитами (шпинделями) с роликами 8, перекатывающимися по неподвижной направляющей дорожке (солнечное колесо) 9; в зоне съема - колодку 10 и съемную щетку 11, и в рабочей зоне – ременную дорожку 12.

Устройство работает следующим образом: при вращении кривошипов (водил) 1 совместно с зубчатым колесом 3 и шатунами 4 вокруг стойки 2 приводятся в движение ползуны 5, которые перемещаясь по оси кулис 6 через направляющие 7 и передают движение сателлитам (шпинделям) 8, перекатывающимся по неподвижной направляющей дорожке 9. При этом ролики сателлитов (шпинделей) 8 в рабочей зоне входят во внутреннее зацепление с ременной дорожкой 12. Выходя из рабочей зоны по направляющей дорожки (солнечное колесо) 9 входят в зону съема и далее входят в зацепление колодкой 10. При этом сателлиты (шпиндели) 8 вращаются в обратном направлении. Собираемая культура (например, хлопок) снимается с сателлитов (шпинделей) 8 при помощи съемной щетки 11 и передается в приемную камеру.

      Рис. 1 Многосателлитный  эпициклический механизм привода шпинделей

          В многосателлитном планетарном механизме привода уборочных аппаратов хлопкоуборочной машины в нашем случае имеется n = 6…8 шпинделей, а у существующих равно  n  = 12 до n = 15 шпинделей (сателлитов).

          Кинетическая энергия исследуемого механизма равна (рис.2)

          где    - приведенный момент инерции составного водила, кг ∙ м2;   - угловая скорость составного водила, с-1.

          Дифференциальные уравнения исследуемого колеса механизма можно записать в виде:[3-5]

                                (1)

          где:  МД – движущий момент, приведенный к оси вращения барабана (составное водило) многосателлитного планетарного фрикционного механизма от кариолисовой, переносной и вращательной силы инерции, возникающей в центре вращения сателлита (шпинделя); МС – момент сил сопротивления, учитывая сопротивление от кустов хлопчатника, силы инерции вредных сопротивлений, потерь на трение в узлах машины, а также воздействие машины на почву и вес машины.

          Так как             ,   или    .

          Тогда

.

          Дифференцируя    по времени, получим:

.

          Тогда уравнение движения примет вид

.

          А в случае   дифференцируя     по времени, получим:

.

          Тогда

.

  Окончательно получим следующие дифференциальные уравнения движения:

                                                   (2)

  где переменные коэффициенты  С1,  С2,  d1  и  d2  определяются по формулам:

                                                                      (3)                                                                                                                          

  Рис.2. Динамическая схема  планетарного привода шпинделей    хлопкоуборочной машины.

          Уравнения (2) являются нелинейными дифференциальными уравнениями движения многосателлитного планетарного механизма, в которых коэффициенты С1, С2  и  d1, d2 являются переменными, периодически изменяющимися в зависимости от  φ  и   φ1. Решения этих уравнений возможно методом Рунге-Кутта.

          Решение уравнения (1) позволяют определить параметры машинных агрегатов с планетарными рабочими органами, обеспечивающими переменные скоростные характеристики и переменные передаточные отношения между подвижными звеньями уборочных машин, в частности, хлопкоуборочная машина 14ХВ-2,4А. Дается инженерная методика выбора основных параметров привода рабочих органов шпинделя (сателлитного колеса).     

Литература

           1. Авторское свидетельство № 755240.

     2.Тилоев С. и  др. Малый патент РТ ТJ № 158-270-287-326

        Бюл. 51, 56,57,58 Душанбе.2008- 2010 гг.

     3.Усманходжаев Х.Х., Тилоев С. Эпициклический механизм. А.с.      

         №1033797. Бюл. №29, 1983, 3 с.

     4.Тилоев С., Гиеев А. - Материалы II международной конференции      

        «Механика-97», Вильнюс, 1997, с.6.

     5.Яблонский А.С. Курс теоретической механики. ч.II. М.: 1972, 430 с.

                                             ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ   (МЕХАНИКА)