УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЛЕНТЫ ЛЬНА
DEVICE FOR MOVEMENT OF FLAX RIBBON

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, конкретно к машинам для уборки льна.
Известным устройствам для перемещения ленты льна (Пат. РФ №2221361, Кл. A01D 45/06, 2002; Пат. РФ на ПМ №60834, Кл. A01D 45/06, 2006; Пат. РФ на ПМ №53532, Кл. A01D 45/06, 2005, прототип), включающим ручей, образованный снабженной пальцами одной боковой кромкой плоского бесконечного ремня, огибающего шкивы и ролики таким образом, что кромка ремня хотя бы на части рабочей ветви представляет собой выпуклую кривую линию, присущ общий недостаток, заключающийся в отсутствии строгости формы ручья, что приводит к наличию перекоса стеблей в разостланной ленте льна, большой их растянутости, неравномерной толщине ленты, и обусловленный следующим.
цл
c
n
тр
лр
c
n
тр
лр
2
До подачи ленты льна в ручей устройства для перемещения она движется прямолинейно. После попадания в ручей стебли в ленте льна перемещаются в плоскости расположения боковой кромки бесконечного плоского ремня в направлении, совпадающим с направлением движения кромки ремня, совершая разворот на 90°, и далее - снова прямолинейно, расстилаясь на поле. При этом центр тяжести стеблей находится на кривой, в форме которой выполнен ручей расстилочного устройства, образованный бесконечным плоским ремнем, огибающим шкивы и ролики. При развороте ленты льна на стебли действует центробежная сила F=miV /r, где m - масса одного стебля; i - число стеблей на погонном метре ленты льна; V - скорость ленты льна, равная скорости ремня с пальцами; r - радиус кривизны дуги в данной точке, в форме которой выполнен ручей расстилочного устройства.
лр
лр
цл
цл
цл
c
n
тр
лр
лр
цл
2
Траектория центра тяжести стеблей в ленте льна состоит из прямолинейных отрезков и криволинейного участка с радиусом кривизны r, сопряженного с прямолинейными отрезками в точках входа и выхода ленты льна из ручья, являющимися в этих точках касательными к кривой, которой описана форма ручья. Эта траектория всюду непрерывна и всюду имеет непрерывную первую производную, так как прямолинейные отрезки гладко сопрягаются с кривой, имея общие касательные в точках сопряжения. На первый взгляд лента льна, двигаясь по такой траектории, должна выполнять разворот на 90° без каких-либо осложнений. Но необходимо учесть, что в точке сопряжения отрезка прямой и кривой при входе в ручей ленты льна радиус r кривизны скачком изменится от значения ∞ к некоторому конечному значению, и сила F в этой точке терпит разрыв непрерывности, мгновенно переходя от значения F=0 к значению F=miV /r≠0. Такой переход вызывает резкий и сильный толчок ленты льна, что приводит к смещению перемещаемых стеблей относительно ручья, в результате чего лента уходит с заданной траектории, чем и вызван перекос стеблей в ленте льна при расстиле. И чем меньше радиус r кривизны траектории движения ленты стеблей в данной точке, тем резче и сильнее толчок в точке входа в ручей, аналогично - точке выхода из ручья ленты стеблей льна, когда лента льна под действием центробежной силы F не переходит на прямолинейное движение, а продолжает смещаться в сторону от центра разворота, что вызывает ее волнистость при расстиле.
Рулоны, сформированные из такой ленты и доставленные на льноперерабатывающие пункты для дальнейшей их переработки, имеют довольно низкое качество, требующее установки дополнительных механизмов для выравнивания стеблей в ленте и формирования слоя стеблей. Это повлечет за собой дополнительные затраты, повышающие себестоимость льнопродукции.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в разработке устройства для перемещения ленты льна, позволяющего повысить качество выполнения технологического процесса расстила ленты льна.
Технический результат от решения поставленной задачи заключается в получении разостланной ленты льна равномерной толщины без перекоса и растянутости стеблей в ленте, позволяющей формировать из нее рулоны высокого качества, не требующие дальнейших материальных затрат на их переработку, что сказывается на себестоимости льняной продукции.
Поставленная в изобретении задача решена тем, что в устройстве для перемещения ленты льна, включающем ручей, образованный снабженной пальцами одной боковой кромкой плоского бесконечного ремня, огибающего шкивы и ролики таким образом, что кромка ремня представляет собой выпуклую кривую линию, выпуклая кривая линия, форму которой имеет кромка ремня, образована двумя одинаковыми сопряженными между собой отрезками кубических парабол с началом координат в точках, соответствующих точкам входа в ручей и выхода из ручья ленты льна.
3
лр
лр
лр
лр
лр
лр
Так как кубическая парабола, описанная уравнением у=kx, в начале координат имеет точку перегиба с радиусом r кривизны, равным ∞, то форма кромки ремня в виде двух сопряженных между собой в точке F отрезков кубических парабол с началом координат в точках входа В в ручей и выхода D из ручья ленты льна и задающая форму ручья устройства для перемещения лены льна обеспечивает постепенное изменение центробежной силы, действующей на стебли в движущейся по кривой ленте льна при входе и выходе ее из ручья от нуля до некоторого значения и снова до нуля, обусловленное плавным изменением значения радиуса r кривизны заявленной кривой. Точка F сопряжения отрезков кубических парабол - точка, в которой значение радиуса r кривизны от бесконечного значения достигает своего минимума и далее постепенно стремится к своему бесконечному значению. Центробежная сила, действующая на стебли в ленте, будет максимальной в точке минимального радиуса r кривизны и равной нулю, когда радиус r кривизны достигает своего бесконечного значения. Поэтому при входе в ручей значение центробежной силы от нуля до некоторой максимальной ее величины (в точке минимального радиуса r кривизны) изменяется постепенно, не вызывая резкого и сильного воздействия на стебли в ленте льна, благодаря чему стебли в ленте льна движутся по заданной траектории без перекоса. При выходе ленты льна из ручья центробежная сила, действующая на стебли, постепенно достигает нулевого значения, и стебли переходят на прямолинейную траекторию движения без смещения от центра разворота, избегая волнистости ленты стеблей при расстиле. В результате разостланная лента стеблей имеет равномерную толщину без перекоса и растянутости стеблей в ней.
Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображено устройство для перемещения ленты льна, вид в плане.
Устройство для перемещения ленты льна включает ручей, образованный одной боковой кромкой 1 плоского бесконечного ремня 2, снабженного пальцами 3 и огибающего входной 4 и выходной 5 шкивы и отклоняющие ролики 6 таким образом, что кромка 1 ремня 2 представляет собой выпуклую кривую линию, а оси шкивов 4, 5 и роликов 6 скрещиваются. Выпуклая кривая линия, форму которой имеет кромка ремня, образована двумя одинаковыми сопряженными между собой в точке F отрезками кубических парабол с началом координат в точках, соответствующих точкам входа В в ручей и выхода D из ручья ленты стеблей льна. Для исключения спадания ремня 2 со шкивов 4, 5, а также отклоняющих роликов 6 необходимо их закрепить так, чтобы ось каждого шкива 4, 5 или ролика 6 была перпендикулярна набегающей на него ветви ремня 2. Шкивы 4, 5 и ролики 6 со стороны перемещаемой ленты стеблей закрыты ограждениями - наружным 7 и внутренним 8.
Устройство для перемещения ленты льна работает следующим образом.
Ленту льна подают в ручей в плоскости расположения рабочей боковой кромки 1 ремня 2 в направлении, совпадающем с направлением движения кромки 1 в начале ее действия. За счет того, что оси шкивов 4, 5 и роликов 6 скрещиваются, ремень 2 совершает поворот вокруг своей оси симметрии, а вместе с ним и рабочая кромка 1 с расположенными на ней пальцами 3, при этом пальцы 3 входят в ленту, захватывая стебли растений и увлекая их за собой в направлении транспортирования. Стебли льна перемещаются в ручье по заданной траектории, которую описывает кромка 1 ремня 2. Форма кромки 1 ремня 2 в виде двух сопряженных между собой в точке F отрезков кубических парабол с началом координат в точках входа В в ручей и выхода D из ручья ленты стеблей и задающая форму ручья устройства для перемещения ленты льна обеспечивает движение ленты стеблей в ручье без резких и сильных толчков в точках входа В в ручей и выхода D из ручья ленты стеблей, благодаря чему стебли в ленте льна движутся по заданной траектории без перекоса, а при выходе ленты льна из ручья они переходят на прямолинейную траекторию движения без смещения от центра разворота, избегая волнистости ленты стеблей при расстиле. В результате разостланная лента льна имеет равномерную толщину без перекоса и растянутости стеблей в ней.
В процессе перемещения ленты льна в ручье вершины и комли стеблей касаются ограждений 7 и 8, которые препятствуют задеванию этих частей стеблей за шкивы 4, 5 и ролики 6 и другие детали, а также - образованию намоток стеблей на вращающиеся элементы.
Заявленное устройство для перемещения ленты льна промышленно осуществимо. Изготовлен и испытан его опытный образец. Разостланная лента льна имеет равномерную толщину, практически без перекоса и растянутости стеблей в ней. Рулоны, сформированные из такой ленты и доставленные на льноперерабатывающие пункты для дальнейшей их переработки, имеют высокое качество, характеризующееся растянутостью менее 1,2 раза и углом отклонения стеблей, не превышающим 15°.