сотрудник
Тематика статьи относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно, к рабочим органам корнеуборочных машин и к режущим аппаратам жатвенных машин. Как в первых, так и во вторых конструкциях работа производится в абразивной среде, что снижает их ресурс работы и увеличиваются энергетические затраты. Предложены устройства, в которых работа осуществляется при отсутствии абразивного трения в рабочих органах. Новизна устройств отмечена патентами на изобретение. Эффект достигается особым расположением геометрических осей шарниров звеньев, которые оформлены на игольчатых подшипниках качения, простотой конструкций, уменьшением энергетических затрат на привод рабочих органов, надежностью и долговечностью.
корнеуборочные машины, косилочные режущие аппараты, шарниры, абразивное трение, механизм.
В сельскохозяйственном производстве используется большой диапазон различных типов техники, в том числе: свеклоуборочные, картофелеуборочные, морковоуборочные машины, картофелекопатели, в состав которых входят подкапывающие рабочие органы.
По воздействию на клубненосный пласт они делятся на пассивные, активные и комбинированные. Пассивные лемехи просты по конструкции, их используют на картофелекопателях КТН-2Б, КТН-2В и других, но из-за сгруживания массы пласта, неудовлетворительного крошения почвы, резкого увеличения тягового сопротивления и потерь клубней, не перспективны и не эффективны.
Активные подкапывающие рабочие органы копателя КСТ-2 и комбайна КГП-2 имеют сложную конструкцию и повышенную металлоемкость, большие силы трения [1].
Комбинированные подкапывающие рабочие органы на комбайнах КПК-2-01 и КПК-3 сложны по конструкции, металлоемки, повреждают клубни картофеля [2].
Одним из существенных недостатков активных рабочих органов – абразивное трение между их движущими элементами, что приводит к повышенному износу, большим тяговым сопротивлениям и энергетическим затратами.
Аналогичный процесс работы происходит и в режущих аппаратах косилочного типа у жатвенных машин. У всех косилочных жаток режущие сегменты, закрепленные на подвижной планке, взаимодействуют с неподвижным брусом, на котором закреплены противорежущие сегменты. Подвижные сегменты плотно прижаты к противорежущим сегментам, их работа происходит в абразивной среде с интенсивным износом и большими затратами энергии [3].
Статья посвящена техническим решениям, исключающим отмеченные недостатки рабочих органов клубнеуборочных комбайнов и косилочных режущих аппаратов жатвенных машин.
Условия, материалы и методы исследований.
Из существующего уровня техники известно подкапывающее устройство корнеклубнеуборочной машины, наиболее близкое к предложенному решению.
Известное устройство содержит раму, лемех, кривошипно-шатунный механизм привода, две подвески лемеха, одна из которых выполнена в виде шарнирного ромба, внутри которого размещена телескопическая подпружиненная штанга и винтовое регулировочное устройство с пружиной [4].
Недостатками данного технического решения являются:
- сложность конструкции, состоящей из кривошипно-шатунного привода и двух подвесок, одна из которых состоит из четырех звеньев шарнирного ромба, винтового устройства, пружины, телескопической штанги, ползуна;
- малый срок работы устройства, поскольку оно работает в абразивной среде;
- сравнительно небольшая жесткость конструкции, которая снижает и искажает режим работы устройства.
Задачей, на решение которой направлено предложенное устройство, является упрощение конструкции, увеличение ресурса и надежности работы, увеличение жесткости конструкции.
Анализ и обсуждение результатов исследований. Предложенное устройство (рисунок 1) включает кривошипно-шатунный механизм привода, состоящий из ведущего кривошипа 1, шарнирно связанный с шатуном 2 и лемех 3. Геометрические оси шарниров А, В, С кривошипно – шатунного механизма параллельны между собой.
1. Гуляев В.П. Сельскохозяйственные машины. Изд-во «Лань», 2014. - 240 с.
2. Кленин Н.И. Сельскохозяйственные машины / Н.И. Кленин, С.Н.Киселев, Н.Г.Левшин. - М.: Колос, 2004. - 816 с.
3. Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины / В.М. Халанский, И.В.Горбачев. - М.:Колос, 2004. - 624 с.
4. SU №1033041 A 01 D 15/04. Подкапывающее устройство корнеклубнеуборочной машины, заявлено 12.02.1982, опубликовано 07.08.1983,Бюл. №29.
5. Мудров А.Г. Активный лемех, Заявка №2015154578, заявлено 18.12.2015, решение о выдаче патента от 12.05.2016.
6. Курдюмов В. И. Анализ факторов, влияющих на энергоемкость резания / В. И. Курдюмов, П. Н. Аюгин, Н. П. Аюгин // Нива Поволжья. - 2008. - № 3. - С. 57-59.
7. Лебедев А.Т. Повышение ресурса сегментов режущего аппарата / Д.И.Макаренко, А.Т.Лебедев // Техника в сельском хозяйстве. - 2011. - №6.- С. 7-8.
8. Мудров А.Г. Режущий аппарат жатвенных машин. Заявка №2015126180. Заявлено 18.12.2015, решение о выдаче патента от 09.07.2016.
9. А. св. №967353 (СССР). Режущий аппарат для сельскохозяйственных культур / П.Г. Мудров, А.Г. Мудров, М.Р. Уткузов. Б.И. №39, 1982.
10. Reviewing industrial mowers. "Implement tractor", 2013, №11. P. 36-38.
11. Larson K.N., Carter J.F. Harvesting cereals for forage in North Dakota. Farm. Res., 2012, № 23.- P. 14-19.
12. Prince R.P. Elmpact cutting of alfalfa. University of Connecticut, Starrs, Ag-ric. exp. Stn. Res. Rep., 2011, №3.- P. 21-28.
13. Potato development in a changing Europe. Edited by: Norbert U. Haase, Anton J.Haverkort. The Netherlands. Wageningen Academic Pablishers. - 2006. - 278 p.
