Авторы: Мельник Д.В.
Научный руководитель: Котов А.В.
В настоящее время в Республике Беларусь ведущим конструкторским предприятием по разработке сельскохозяйственной техники является РКУП «ГСКБ по зерноуборочной и кормоуборочной технике». На сегодняшний день в серийном производстве находятся такие зерноуборочные комбайны как: КЗС-7, КЗС-10, КЗС-10К, КЗР-10, идет доводка и освоение высокопроизводительных зерноуборочных комбайнов КЗ-14 и КЗС-1218.
Все вышеперечисленные комбайны имеют классическую трехкаскадную очистку с небольшими конструкторскими изменениями.
На рисунке 1 приведена кинематическая схема механизма очистки на примере зерноуборочного комбайна КЗС-1218.
Рисунок 1. Кинематическая схема механизма очистки на примере зерноуборочного комбайна КЗС-1218
Как известно, очистка зерноуборочного комбайна предназначена для выделения зерна из вороха, поступающего из-под молотильного аппарата и соломотряса. Она состоит из двух раздельно приводимых в движение решет: верхнего, нижнего, дополнительного и удлинителя. Также в систему очистки входят: вентилятор, зерновой шнек, колосовой шнек и стрясная доска. Привод механизма очистки осуществляется с помощью кривошипа.
Постепенно возрастающая пропускная способность у зерноуборочных комбайнов, разработанных в РКУП «ГСКБ по зерноуборочной и кормоуборочной технике», при существенно неизменной схеме механизма очистки, требует создания адекватной математической модели механизма с последующим проведением как статического, так и кинетостатического анализа. Статический анализ наиболее эффективен на ранних этапах проектирования механизма очистки. Кинетостатический анализ позволяет учесть массо-инерционные характеристики всех подвижных звеньев механизма, и эффективен на окончательных этапах компоновки комбайна.
В настоящее время в РКУП «ГСКБ по зерноуборочной и кормоуборочной технике» идет освоение пакета виртуального моделирования машин и механизмов – MSC.ADAMS. Данный пакет позволяет создавать модели трансмиссии, шин, двигателей, шасси, рычажных механизмов и др.
На рисунке 2 приведена 3D модель механизма очистки на примере зерноуборочного комбайна КЗС-1218, сформированная в пакете MSC.ADAMS.
Рисунок 2. 3D модель механизма очистки на примере зерноуборочного комбайна КЗС-1218, сформированная в пакете MSC.ADAMS
Все звенья механизма очистки имеют собственные массы и осевые моменты инерции (как для левой, так и для правой части), которые получены из оригинальных твердотельных моделей звеньев.
В качестве приводного звена использован кривошип вала привода механизма очистки с частотой вращения 266 об/мин.
В шарнирах механизма очистки (кроме кривошипного вала) установлены сайленблоки (см. рисунок 1), которые имеют регламентированную максимальную нагрузку и максимальный угол закручивания.
На рисунке 3 приведены графики зависимости величины модуля реакции в неподвижных шарнирах механизма очистки, за один оборот кривошипного вала зерноуборочного комбайна КЗС-1218, полученные с помощью пакета MSC.ADAMS. Из приведенных графиков видно, что наиболее нагруженными являются шарниры Р1 и Р3 (см. рисунок 1).
Рисунок 3. Графики изменения величины модуля реакции в неподвижных шарнирах механизма очистки за один оборот кривошипного вала
На рисунке 4 приведены графики зависимости величины модуля реакции в подвижных шарнирах механизма очистки, за один оборот кривошипного вала зерноуборочного комбайна КЗС-1218, полученные с помощью пакета MSC.ADAMS. Из приведенных графиков видно, что наиболее нагруженными являются шарниры Р6 и Р7 (см. рисунок 1).
Рисунок 4. Графики изменения величины модуля реакции в подвижных шарнирах механизма очистки за один оборот кривошипного вала
При проведении расчета не учитывалось наличие на решетах зерновой массы. Ожидаемое увеличение нагрузки в шарнирах механизма очистки, с учетом зерновой массы, не более 5%.
Выводы:
1. сформированная в пакете виртуального моделирования машин и механизмов MSC.ADAMS модель механизма очистки позволяет быстро и адекватно проводить ее кинетостатический анализ с последующим выводом графических результатов расчета.
2. импортирование в пакет MSC.ADAMS твердотельных 3D моделей звеньев механизма очистки позволяет существенно повысить адекватность и точность расчетов.
3. применение в пакете MSC.ADAMS вместо шарниров механизма очистки сайленблоков с заранее известными свойствами (жесткость и демпфирование) позволяет уточнить их режимы нагружения.
Список литературы
1. Босой, Е.С., Смирнов, И.И., Верняев, О.В. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин. – М.: Машиностроение, 1977.- 568с., ил.
2. Кожевников, С.Н. Теория механизмов и машин. - М.: Машиностроение, 1973.- 592с., ил.
3. www.adams.com.
Любое цитирование текста, использование тезисов или иллюстраций из данной статьи допускается только с указанием обязательной ссылки на первоисточник. Пожалуйста, уважайте авторские права и интеллектуальную собственность.
Для цитирования данной работы | To cite this work:
Мельник, Д. В. Кинетостатический анализ механизма очистки зерноуборочного комбайна с помощью пакета MSC.ADAMS / Д. В. Мельник // Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления: материалы VIII Междунар. межвуз. научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и магистрантов, Гомель, 28-29 апр. 2008 г. / Гомел. гос. техн. ун-т им. П.О. Сухого. – Гомель, 2008. – С. 39–42. – EDN IRSXDQ.
Melnik D. V. Kinetostaticheskiy analiz mekhanizma ochistki zernouborochnogo kombayna s pomoshch'yu paketa MSC.ADAMS [Kinetostatic Analysis of a Combine Harvester Cleaning Mechanism Using the MSC.ADAMS Package]. Materialy VIII mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii studentov, aspirantov i molodykh uchenykh "Issledovaniya i razrabotki v oblasti mashinostroyeniya, energetiki i upravleniya" [Materials of the VIII international scientific and technical conference of students, postgraduates and young scientists "Research and development in mechanical engineering, power engineering and management"]. Gomel, 2008, pp. 39-42 (in Russ.).
Ссылка на оригинальную работу в формате *.pdf
Комментариев нет:
Отправить комментарий