Способ повышения долговечности пальцевого бруса сенокосилки при работе на горных сенокосах

АННОТАЦИЯ

Пальцевой брус сенокосилок, работающий на горных сенокосах, имеет низкую эксплуатационную надежность. При повороте, в конце сенокоса, гидравлическая система трактора поднимает режущий аппарат и консольный пальцевой брус начинает колебаться и часто возникает сотрясения бруса. При этом возникают большие знакопеременные инер­ционные нагрузки, брус устает, появляются трещины и переломы на разных участках. Для устранения отмеченных отказов предлагается устройство смягчающее вибрацию, исключающее возникновение трещин и переломов. Предлагаемое стержне-троссовое оборудование приводится в движение при помощи рычажного механизма, установленного на гидравлической системе трактора. Во время поворотов сенокосилки, устройство поднимает аппарат, тем самым смягчая колебания режущего аппарата и уменьшая влияния динамических сил, следовательно, исчезает возможность возникновения трещин и переломов в пальцевом брусе.

ABSTRACT

The finger bar of mowing machines working on mountain haymaking has low operational reliability. When turning, at the end of the haymaking, the hydraulic system of the tractor raises a cutting device and the cantilevered finger bar begins to oscillate and often there is a shake of the bar. At the same time, there are large alternating inertial loads, the bar gets tired, cracks and fractures appear in different sections. To eliminate marked failures, a device is offered that softens vibration, eliminating the occurrence of cracks and fractures. The proposed rod-rope equipment is driven by a link mechanism set on the tractor hydraulic system. During turns of the mowing machine, the device raises the installation, thereby softening vibrations of the cutting device and reducing the influence of dynamic forces, therefore, the possibility of cracks and fractures in the finger bar disappears.

Ключевые слова: косилка, брус, устройство, вибрация, аппарат.

Keywords: mowing machine; bar; device; vibration; installation.

В Республике Армения горные природные сенокосы являются основной базой получения зеленой массы для приготовления сена, сенажа и силоса. Однако, природные сенокосы каменисты, ухабисты, покрыты кочками и кустарниками. Поэтому при работе сенокосилок в таких условиях появляются разнообразные отказы. Особенно в тяжелых условиях находится пальцевой брус при повороте в конце сенокоса. При этом гидравлическая система трактора поднимает режущий аппарат и консольный пальцевой брус начинает колебаться и иногда возникают сотрясения бруса. При этом возникают большие знакопеременные инерционные нагрузки, материал бруса устает и появляются трещины и переломы на разных участках.

Для устранения отмеченных отказов предлагается устройство, смягчаю­щее вибрацию, устраняющее удары и исключающее возникновение трещин и переломов (рис.1).

Рисунок 1. Устройство для погашения колебания режущего аппарата при работе на поворотах горных сенокосов

Предлагаемое стержнетроссное оборудование приводится в движение при помощи рычажного механизма, установленного на гидравлической системе трактора (рис.2).

А – А                                                        Б - Б 

а)                                                                                б)

Рисунок 2. Структурная схема рычажного механизма, собранного на гидравлической системе. а) вертикальное положение; б) горизонтальное положение

Во время поворотов тракторной сенокосилки, устройство поднимает аппарат, тем самым смягчая колебания режущего аппарата и уменьшая влияния динамических сил. Следовательно, исчезает возможность возникно­вения трещин и переломов в пальцевом брусе. Металлический стержень ВАЕ устройства (7) выполнена с такой кривизной, что позволяет не мешать свободному перемещению собираемых масс во время работы косилки. Во время сенокоса АВ часть стержня опирается на аппарат, а при поворотах металлический тросс (5) при помощи гидравлической системы заставляет металлический стержень (7) принять рабочее положение В`A`E` (6).

Предлагаемое оборудование работает автоматически, без вмешатель­ства водителя, только в зоне поворота, когда гидравлическая система поднимает аппарат.

Оборудование гашения колебаний режущего аппарата сенокосилки состоит из целостного  ВАЕ, имеющего кривизну металлического стержня (7) EFDG металлического тросса (5), трактора (3), гидравлической системы (1, 2), из собранных на поднимающихся рычагах (10) роликов (4) и механизмов (рис.1).

ВАЕ целостный, имеющий кривизну стержень (7) (рис.1) находится в состоянии покоя, а коссилка и аппарат работают. В`A`E`-это положение ВАЕ стержня во время работы поворотах на сенокосах в состоянии поднятия аппарата (8).

В это время аппарат находится под воздействием натяжения стального троса и не позволяет свободно колебаться пальцевому брусу и другим узлам. В этом случае может вибрировать только часть B`C` режущего аппарата, что не особенно опасно.

Рычажной механизм, тянущий металлический тросс, собранный вместе с рычагами гидравлической системы, состоит из угольника (16) неподвижно крепленого к задней части трактора (3), рычага (13) с дугообразным концом (18) и металлического тросса (19).

При поднятии гидравлических рычагов ось (11) прижимая болт (12) поднимает его и в это время крепленая к болту ось (11) заставляет дугооб­разный (18) рычаг (13, 17) вращаться вокруг неподвижной оси (15). В это время дугообразный рычаг (18) спускается вниз, накручивая на себя стальной тросс (19), при этом поднимая ВАЕ металлический стержень и реализуется натяжение B`A`E`металлического стержня вместе с тем прекращаются свободные колебания пальцевого бруса. Следовательно, у аппарата не возник­нут колебания, уменьшаются динамические силы, явления усталости пальце­вого бруса станут незначительными и практически сведется к минимуму возможность возникновения трещин и переломов.

Целью теоретического анализа является определение силы натяжения P_B  металлического тросса, уменьшающего вибрации режущего аппарата, чтобы конструкторы могли рассчитать и выбрать тип и диаметр металличес­кого тросса, а также провести расчеты на прочность других деталей.

Для проведения расчетов мы пальцевой брус рассмотрели как балку с постоянным  сечением (рис. 3).

Рисунок 3. Расчетная схема балки в постоянным сечением при наличии металлического троса

Здесь удобно применить метод Максвелла-Мора:

,                                                                        (1)

где y_i - прогиб балки, EI -жесткость балки при изгибе, M_p-момент при внешней нагрузке, M₀ -момент единичной силы:

,             M₀(x) = 1x:                                                   (2)

В этом случае:

:                                                      (3)

После интеграции получается: P_B = 16,375 qℓ.

Результаты расчетов показывают, что металлотроссное оборудование может значительно снизить колебание аппарата и предотвратить возникно­вение трещин и переломов на пальцевом брусе. Все это в свою очередь повысит эксплуатационную надежность и производительность сенокосилки.

Выводы.

В горных естественных сенокосах режущий аппарат, поднятый во время поворота косилки, производит колебание, даже сотряснение, следовательно, в результате усталости в пальцевом брусе возникают трещины и переломы.

Чтобы уменьшить колебание и устранить трещины и переломы, рекомен­дуется проделать конструктивное предложение - на косилке установить металлотроссное оборудование, которое тянет режущий аппарат вверх и не допустит колебаться.

Список литературы:

1. Маркарян С.Е., Акопян О.Т., Айрапетян Д.Т. Результаты эксперемен­тальных исследований по выбору и эффективной эксплуатации сеноубороч­ных машин в горных условиях //Альманах современной науки и образования, номер 2, Тамбов, 2015.-С. 80-83.
2. Tarverdyan A.,  Margaryan S., Simonyan A. The grass mowing machines operational reliability and its raising methods in mountainous hayfields // Annals of Agrarian Science, Volume 16, Number 3, September, Tbilisi, 2018, p. 309-312.
3. Tarverdyan A.,  Margaryan S., Simonyan A. The longevity of grass mowing machine parts // Bulletin of national agrarian university of Armenia.-Yerevan, № 2, 2018.- 39-44 p.