УДК-621.01

УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ  МНОГОСАТЕЛЛИТНЫХ ПЛАНЕТАРНЫХ  МЕХАНИЗМОВ ПРИВОДА ШПИНДЕЛЕЙ С ПЕРЕМЕННЫМИ ПЕРЕДАТОЧНЫМИ  ОТНОШЕНИЯМИ

С.Тилоев,  Ф.Б. Шарипов,  С.М. Саидамиров, 

Б.Х. Мухибуллоев, С.З. Валиев,  Ф. Наджмизода

(К.т.н.,  доцент, ассистенты и соискатели  ТАУ имени  Ш. Шотемура

 Республика Таджикистан )

            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.

       Предлагаемый механизм  состоит из кривошипов  (1,2), ползунов (3,4), кулисы (5,6), направляющей (7,8), сателлитов (9,10), солнечного колеса (11) и стойка (12) рис.1 .

       Принцип работы одной секции работает следующим образом. При вращение кривошипов (1,2) поршни (3,4) совместно направляющей (7,8) внутри кулис (5,6) совершают возвратно поступательное движения и вращательное движения при этом сателлиты (9,10) перекатываются по солнечному колесу. Из за того что центр вращения кулиса (О2) не совпадает с центром вращения кривошипа (О1) и смещен на расстояние  длина водила меняется от конфигурации солнечного колеса.

Преимущество:  Предлагаемый  механизм является четырех шпиндельный; Уменьшается шум в машине;  Уменьшается вес машины;  Представляется возможность получить переменные скоростные характеристики; Снижение потери хлопка-сырца и сохранение качество волокна;  Шпиндели совершают вращение по всей поверхности солнечного колеса.

 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).

              

          Рис.1. Однорядный планетарный фрикционный привод шпинделей с составным водилом

 

          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.

      Уравнения (1) после некоторых преобразований имеет вид:

                                         (2)

        Переменные коэффициенты обозначим через  [1-5]

                      ;       ;      

Тогда уравнения (2) имеет вид

                                                                           (3)       

         

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

 

          Уравнения (3) являются нелинейными дифференциальными уравнениями движения многосателлитного планетарного механизма, в которых коэффициенты   и   являются переменными, периодически изменяющимися в зависимости от  φ  и   φ1. Решения этих уравнений возможно методом Рунге-Кутта.

          Решение уравнения (3) 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.