Влияние смазки на амплитуду вибрационных сигналов коробок передач тракторов

Key words: sowing device, planter, multi-factorial experiment, seed distribution, elastic-deformed ring, cylinders.

References:

1. Laryushin, N. P. Complex of machines for onion production (theory, design, calculation): textbook with a signature stamp of the Ministry of agriculture of the Russian Federation on engineering / N. P. Laryushin. - Penza: EPD PSAA, 2001. - 267 p.

2. Kryuchin, N. P. Design features and the basic directions of improving sowing machines / N. P. Kryuchin. - Samara, 2002. - 295 p.

3. Kryuchin, N. P. Sowing machine. Design features and trends of development: the manual / N. P. Kryuchin. - Samara, 2003. - 116 p.

4. Frolov, D. I. Determining the optimal parameters of haulm remover on onion crop / D. I. Frolov, A. A. Kurochkin, G. V. Shaburova // Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy. - 2015. - № 1 (29). - P. 120-126.

5. Sowing machines. Theory, design, calculation / N. P. Laryushin, A. V. Machnev, V. V. Shumayev et.al. - M.: Rosinformagrotech, 2010. - 292 p.

6. OST 10 5.1-2000. Testing agricultural machinery. Sowing machines. Methods of estimation of the functional parameters. Introduction. 15.06.2000.- M: Rosinformagrotech, 2000. - 72 p.

7. Khalafyan, A. A.STATISTIC. Statistical analysis: textbook / A. A. Khalafyan. - 3rd ed. -Moscow: OOO "Binom-Press", 2007. - 512 p.

8. GOST R 52778-2007. Testing of agricultural machinery. Methods of operational-technological evaluation. - M.: Izdatelstvo standartov, 2007. - 28 p.

9. Dospekhov, B. A. Methods of field experiment (with bases of statistical processing of research results) / B. A. Dospekhov. - 5-e ed., rev. and added - M.: Agropromizdat, 1985. - 351 p.

10. Spiridonov, A. A. Planning an experiment in examining technological processes / A. A. Spiridonov. - M.: Mashinostroyeniye, 1981. - 184 p.

11. Prokopenko, V. A. The effectiveness of domestic and foreign technologies / V. A. Prokopenko // Machinery and equipment for the village. - 2001. - No. 8. - P. 17-21.

12. Radchenko, G. Ye. Planning an experiment in finding optimal process conditions / G. Ye. Radchenko. - Gorki: the Belarusian state agricultural academy, 1978. - 69 p.

13. Kuznetsov, B. F. The main directions of the development of sowing machines designs / B. F. Kuznetsov // Tractori I avtomobili. - 1980. - No. 9. - P. 13-14.

14. Murtazin, G. R. Optimization of the main parameters of disc opener of the planter for direct seeding / G. R. Murtazin, Kh. S. Fasfutdinov, R.A. Badretdinov // Vestnik of Kazan state agrarian university. - 2009. - Vol. 4, No. 1(11). - P. 163-167.

15. Ovchinnikov, V. A. Influence of the installation angle of the reflector of seeds on the degree of filling of the cells of a seed disk device / V. A. Ovchinnikov // Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy. - 2014. - № 4 (28). - P. 166-169.

16. Laryushin, N. P. Machines for oriented planting agricultural crops / N. P. Laryushin, O. N. Kukharev // Niva Povolzhya. - 2006. - No. 1. - P. 29-34.

17. Laryushin, N. P. Seeder for planting aerial bulbs of garlic / N. P. Laryushin, A. V. Polikanov, M. V. Yesin, V. P. Nikulshin // Niva Povolzhya. - 2008. - No. 2. - P. 51-54.

УДК 629.3.014

ВЛИЯНИЕ СМАЗКИ НА АМПЛИТУДУ ВИБРАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ ТРАКТОРОВ

А. В. Мачнев, доктор техн. наук, профессор; В. А. Комаров*, доктор техн. наук, профессор; В. А. Мачнев, доктор техн. наук, профессор; М. В. Рыблов, канд. техн. наук,

доцент; Р. Р. Кадеркаев*, аспирант

ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Россия, т. (8412) 62-85-17, e-mail: mav700@mail.ru; *ФГБОУ ВО «Мордовский ГУ им. Н. П. Огарева», Россия, т. (8342) 25-44-50, e-mail: komarov.v.a2010@mail.ru

Зубчатая передача при своей работе возбуждает упругие колебания различных частот всех точек механизма частотой от нуля до бесконечности.

Вибрационный канал включает в себя ряд деталей - зубчатые колеса, элементы подшипника, корпус коробки, элементы установки датчика, которые имеют постоянную массу. Коэффициент жесткости колебательной системы и амплитуда колебаний зависят от технического состояния передачи.

Выделение сигналов целесообразно проводить в ультразвуковой части спектра колебаний, поскольку здесь, несмотря на малые величины динамической силы, возникающей при работе зубчатых передач, практически не сказывается влияние резонансных режимов работы механизма.

В трансмиссиях тракторов и сельскохозяйственных машин применяются масла различных марок - ТАп-15В, ТЭп-15, ТСп-15К, ТЭ-10ЭФО, масло трансмиссионное и моторные масла. Рассматривалось их влияние на амплитуду вибрационных сигналов.

Наличие смазки в коробке передач оказывает значительное влияние на амплитуду вибрационных сигналов, поскольку заполняются микронеровности на деталях, а также возникает сила сопротивления, смягчающая ударные воздействия в коробке передач.

Ключевые слова: трактор, коробка передач, зубчатая передача, амплитуда вибрационных сигналов, техническое состояние, зубчатое колесо, подшипник, масло трансмиссионное, вибрационный канал.

Введение. Диагностирование коробок передач и других редукторов сельскохозяйственных машин может осуществляться как без смазки (в условиях ремонтного производства или контроля нового механизма), так и при наличии смазки [1, 2].

Ошибки геометрии зубчатых колес, неправильный их монтаж, деформации зубьев под нагрузкой приводят к тому, что при равномерном вращении колеса шестерня вращается неравномерно. По этой причине передаточное число зубчатой передачи непостоянно и колеблется около своего среднего значения.

Это вызывает дополнительную динамическую нагрузку в зацеплении и работу передачи с ударами, вибрациями и шумом.

Методика исследований предусматривала выявление зависимости амплитуды вибрационных сигналов от температуры масла. Установлено, что начиная с 360С амплитуда сигналов не изменяется при дальнейшем повышении температуры. Для исключения влияния свойств масла его температура поддерживалась в пределах 38-400С. Частота вращения ведущего вала КП составляла 1000, 1200, 1400, 1600 оборотов в минуту. Удельная нагрузка на единицу длины зуба в зубчатом зацеплении составляла 0, 25, 50, 75 и 100 кН/м. Использовались передачи различной степени изношенности .

Результаты исследований. К источникам вибрации следует отнести кинематические погрешности зубчатых колес, в первую очередь погрешность профиля зубьев, претерпевающую значительное увеличение в процессе эксплуатации КП тракторов, а также такие составляющие, как накопленная погрешность шага, ошибка основного шага зацепления.

Полная нагрузка на зуб составляет, Н:

Р=Р + Р ,

где Рс - статическая (окружная) нагрузка в зацеплении, Н; Рл - динамическая нагрузка, Н.

В КП тракторов применяются в основном зубчатые передачи с прямыми зубьями внешнего зацепления с коэффициентом перекрытия передачи менее двух. В процессе работы происходит чередование од-нопарного зацепления с двухпарным, из-за чего периодически изменяется общая длина контактных линий и жесткость зубчатого зацепления.

Нагрузка в зубчатых передачах КП тракторов в течение долей миллисекунды перераспределяется между парами зубьев, находящимися в зацеплении, в силу чего имеет место деформация также в виде импульсных последовательностей, передаваемых по корпусу к месту установки вибрационного датчика.

Возмущающая колебания сила является периодической функцией, и она может быть разложена на отдельные составляющие, которые представляют собой гармоническую возмущающую силу.

В силу непостоянства нагрузки, отклонений в геометрических размерах, в частности, ошибки шага зацепления, отклонения профиля от эвольвенты, а также деформации зубчатых колес, точка контакта зубьев отклоняется от своего равновесного положения и под действием восстанавливающей силы стремится вновь вернуться в него.

Дифференциальное уравнение колебаний точки контакта зубьев, выделенного в какой-либо части спектра колебаний, имеет вид

х+2 пх+kJJ х=h sin pt,

где х - отклонение точки контакта от положения статического равновесия на рассматриваемой частоте, м; п - коэффициент затухания колебаний системы, с-1; kj -циклическая частота затухающих колебаний системы, с-1; h - максимальное значение окружной силы, приходящееся на единицу массы, Н/кг; Р - круговая (циклическая) частота возмущающей силы, с-1.

Нива Поволжья № 2 (39) май 2016 83

Коэффициент сопротивления п меньше частоты колебаний к1, поэтому общее решение данного дифференциального уравнения будет состоять из двух слагаемых -уравнения затухающих колебаний и частного решения этого уравнения:

х—

Первое слагаемое находится по выражению

х1 — Ле~п +а) .

Второе определяется по формуле х2 — В8т(р1+в).

Тогда, сложив их, имеем

х—Ле8т(&^+а)+В8т( р1+0),

где Л - максимальное значение амплитуды затухающих колебаний, м; а - начальная фаза затухающих колебаний, рад.; В -амплитуда вынужденных колебаний, м; Р - круговая частота вынужденных колебаний, с-1; в - фаза вынужденных колебаний, рад.

Амплитуду затухающих и вынужденных колебаний можно определить из выражений

(о +nxo )2

A1Хо + k2-n2

B=

h

+4n2 p2

В этих формулах х0 - начальное смещение точки контакта зубьев, м; х0 - начальная скорость затухающих колебаний, м/с.

Фазы колебаний можно найти из соотношений:

2пр

tga=—

tgfi=

Хо I ПХо

k2 - p

2 .

Циклическая частота затухающих колебаний

k, =у/k2-n2 ,

где к - циклическая (круговая) частота свободных колебаний этой системы, с-1.

В практике эксплуатации более выгодно проводить диагностирование механизмов, имеющих зубчатые передачи, при наличии масла в них.

Масло, находящееся между зубьями работающей передачи в зоне их контакта, а также в зоне контакта тел качения подшипника, может существенно изменить интенсивность колебаний при прохождении по вибрационному каналу, включающему зубчатые колеса, опоры, корпус коробки передач. Смазка проявляет демпфирующие

свойства. Особенно важен учет свойств демпфирования смазки в резонансных зонах (режимах) работы передач.

Во многих исследованиях [3, 4, 5] подтверждается, что проведение диагностирования передач в резонансных режимах значительно повышает погрешность оценки технического состояния передач, а иногда даже в несколько раз. По этой причине резонансные режимы из технологии диагностирования передач исключают.

Трансмиссионные масла обладают повышенной вязкостью по сравнению с другими маслами, используемыми в технике. В процессе работы зубчатых передач оно прилипает ко всем рабочим поверхностям зубчатых колес, а также к кольцам и телам качения подшипников и втягивается в зазор между соприкасающимися поверхностями. Высокое контактное давление изменяет форму рабочих поверхностей в области линии или точек касания деталей передачи, значительно повышая здесь вязкость масла. Масло с трудом вытекает из щели, за счет чего образуется очень тонкая пленка смазки толщиной несколько микрометров.

Работа зубчатых колес всегда сопровождается относительным скольжением зубьев, причем с износом скорость относительного скольжения возрастает более чем на порядок. Благодаря большим градиентам давления, при наличии высоких скоростей, температура в зоне контакта пары зубьев повышается на десятки градусов. Аналогичные процессы происходят и при работе подшипниковой опоры [6, 7, 8].

Потери колебательной энергии обусловлены вязким трением между слоями смазочной жидкости.

При небольших скоростях соударения, имеющих место в коробках передач, можно принять, что сила сопротивления вязкому трению пропорциональна скорости [9, 10, 11]:

R(t)=fX(t), где R - сила сопротивления, Н; X(t) - относительная скорость, м/с; f - коэффициент сопротивления, называемый часто коэффициентом демпфирования.

Демпфирующие свойства зависят от толщины слоя масляной жидкости. Ее среднее значение для подшипника и зубчатой передачи может быть определено из выражения [12]

, S ч 0,73 / л ч -0,18

h=1,65RÎanVЛ f Р

R

R

где Я - приведенный радиус кривизны сопрягаемых поверхностей, м; п - динамичес-

кая вязкость масла, Нс/м ; Р - максималь-

ное давление в контакте, Па; Е'=

Е

1-М2

М - коэффициент Пуассона, Е - модуль упругости, Па; V - скорость перемещения точки контакта, м/с.

Изменение толщины смазочного слоя от марок масел, используемых в трансмиссиях, несущественно. Рассчитанные средние толщины масляной пленки для зубчатой передачи составляют около 4 мкм, а для контакта тел качения с дорожками = 0,8 мкм. Толщина масляного слоя существенно зависит от скорости перемещения точки контакта, а также от вязкости масла.

Важно выяснить силу взаимодействия (силу давления) между контактирующими поверхностями. Истечение масла из зоны контакта описывается уравнением [13]

1

12п

3 дР(х-у) , д дх'{ (ху) дх ) + дх2

Г дР( ) Н3 ^

^ (х-у) ду

V

,

=а х , 2

^ А

дх

(х - у){\у)Л

где а>д - мгновенная угловая скорость тела

качения относительно соприкосновения со слоем масла в д-ом масляном кольце, с-1; Р(ху) - давление в этом слое масла, Па;

2

п - коэффициент вязкости, Н с/м ; Н0 -толщина в минимальном сечении, м;

У(х,у) = Н0 ^ •х2 +Е аЯу • У 2

- толщина

слоя смазки, м; ая и а - приведенные

Ях Яу

радиусы кривизны в направлении качения (х) и перпендикулярном ему (у) направлении, м; х, у - координаты точки контакта взаимодействующих деталей в направлении качения и перпендикулярном ему направлении, м.

Очень важно иметь функцию силы давления в направлении движения тела качения, поскольку именно в этом направлении происходит выдавливание смазки.

Приняв в уравнении (2) координату у постоянной и равной нулю, после преобразований имеем:

й2Р( х) + 6а; ар(х) 2Р(х)=

+

йх Нх йх С 12апх 6адп

Н1 )

Н

где 8 - толщина смазочного слоя в свободной зоне, м; С - половина ширины зо-

ны контакта шарика со слоем смазки, которая находится из выражения

8-кп -а -х2

0 ях

С=

Решение уравнения (3) можно выразить приближенно выражением

Р =-

Запх

_Ч_

2а„

(Н0 +аЯх-х2)2

Следует отметить, что координата х изменяется от нуля до значения, равного

с Л 0,5

¡8-1о-V I а

В общем балансе потерь энергии на долю масляной пленки зубчатой передачи падает до 20 % в зависимости от режимов работы.

Степень затухания колебаний со временем характеризует декремент колебаний

пТ

о 2 -

е , показывающий, во сколько раз уменьшается амплитуда в следующем полупериоде по сравнению с предыдущим.

Показатель степени у декремента колебаний называется логарифмическим показателем колебаний и определяется из выражения

8= пТ,

2

Логарифмический показатель 8 в редукторах тракторов и сельскохозяйственных машин находится в пределах 0,310,57. Для зубчатых передач он может быть принят равным 8=0,5 [14, 15, 16].

Частота свободных колебаний зубчатой передачи / находилась нами путем расчета и оказалась равной / =208 Гц.

Период свободных колебаний Т в секундах найдем по формуле

Т=—=—=0,0048.

/ 208

пТ

Прологарифмировав о 2 , получим коэффициент затухания для зубчатого зацепления при наличии масла п=289с-1.

Для подшипника серии 208 / =2675 Гц коэффициент затухания п составляет 3110 с-1 при одном контакте с телом качения. С повышением частоты колебаний коэффициент затухания увеличивается. При частоте колебаний в 1 кГц он равен 800 с-1, 10 кГц - 8000 с-1, 31 кГц - 25000 с-1.

а

Ч

У

Нива Поволжья № 2 (39) май 2016 85

Отношение коэффициента затухания п к частоте свободных колебаний для данной колебательной системы есть величина постоянная на любой частоте выделения вибрационных сигналов.

Демпфирование колебаний зависит от вязкости масла, которая, в свою очередь, зависит от его температуры. Температура масла в корпусе КП во время работы может достигать 70...750С. В зоне контакта она значительно выше и складывается из температуры масла в корпусе трансмиссии и приращения температуры в точке контакта, которое в КП трактора достигает 800С. Кроме того, происходит приращение температуры за счет взаимодействующих зубчатых колес.

Кинематическая вязкость масла мало изменяется при его температуре выше 105...1150С. Этим в основном и объясняется стабилизация амплитуды вибрационных сигналов при температуре масле выше 360С, когда температура масла в зоне контакта выше 110.120 С. Применение различных марок масел с различной степенью изношенности различия в амплитуду диагностического сигнала не вносят.

Выводы. Проведенные экспериментальные исследования показали, что между контактирующими телами в зубчатой

передаче масло, действительно, играет роль демпфера. Сила сопротивления препятствует сближению контактирующих тел, поэтому амплитуда колебаний и величина импульсного ударного воздействия за счет этого снижаются. Уменьшение амплитуды зависит от ряда факторов: свойств смазочной жидкости, силы возбуждения, скоростного режима передачи.

По результатам эксперимента амплитуда вибрационных сигналов передачи с маслом снижается на порядок по сравнению с той же передачей без смазки. Стабилизация ударных процессов, сопровождающих работу передач, и амплитуды вибрационных сигналов от нее наступает с увеличением температуры масла в КП выше 360С.

Возможность диагностирования передач с маслом, как показали исследования, дает массу преимуществ. В этом случае не нужно сливать масло из корпуса механизма, что значительно снижает трудоемкость диагностирования. Вибрационные сигналы становятся более стабильными, резонансные режимы не проявляются совсем.

Применение диагностирования с маслом позволяет снизить его погрешность на 10.12 % и на 12.15 % продлить ресурс механизма.

Литература

1. Сенин, П. В. Повышение надежности мобильной сельскохозяйственной техники при ее не обезличенном ремонте / П. В. Сенин. - Саранск: Издательство Мордовского университета, 2000. -124 с.

2. Мачнев, В. А. Обоснование параметров для оценки технического состояния подшипников качения / В. А. Мачнев, А. В. Мачнев, В. И. Шишкин // Техника в сельском хозяйстве. - 2004. -№ 3. - С. 28.

3. Формирование вибрационных сигналов в коробке передач тракторов / В. А. Мачнев, А. В. Мачнев, В. А. Комаров, В. В. Салмин // Нива Поволжья. - 2015. - № 1 (34). - С. 50-55.

4. Комаров, В. А. Формирование надежности ремонтно-технологического оборудования на сервисных предприятиях / В. А. Комаров, В. А. Мачнев, А. В. Григорьев // Техника и оборудование для села. - 2015. - № 5. - С. 33-36.

5. Вибрационные процессы при работе коробок передач тракторов / А. В. Мачнев, В. А. Мачнев, В. А. Комаров, И. М. Зябиров // Нива Поволжья. - 2014. - № 4 (33). - С. 91-94.

6. Комаров, В. А. Прогнозирование долговечности узлов ремонтно-технологического оборудования предприятий АПК / В. А. Комаров, А. В. Григорьев // Труды ГОСНИТИ. - 2012. - Т. 110, № 1. - С. 48-49.

7. Комаров, В. А. Порядок установления критериев предельного состояния агрегатов машин / В. А. Комаров, П. П. Лезин, В. А. Мачнев // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: сборник статей Международной конференции. - Саранск: изд-во Мордовского университета, 2014. - С. 355-361.

8. Мачнев, В. А. Исследование работы подшипников качения трансмиссий тракторов / В. А. Мачнев // Нива Поволжья. - 2008. - № 4. - С. 53-57.

9. Мачнев, В. А. Вибрационное диагностирование и прогнозирование состояния механических передач тракторов: автореф. дис. ... д-ра техн. наук / В. А. Мачнев. - М., 1997. - 40 с.

10. Мачнев, В. А. Прогнозирование остаточного ресурса по результатам вибрационного диагностирования / В. А. Мачнев // Нива Поволжья. - 2012. - № 1. - С. 83-87.

11. Сенин, П. В. Исследование напряженно-деформированного состояния в соединениях объемного гидропривода / П. В. Сенин, А. В. Столяров, А. М. Земсков и др. // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2015. - № 2. - С. 32-37.

12. Трение, изнашивание и смазка: справочник. В 2-х кн. Кн. 2. / Под ред. И. В. Крагельского и В. В. Алисина. - М.: Машиностроение, 1979. - 358 с., ил.

13. Веркович, Г. А. Прогнозирование изменения несущей способности смазочного слоя в шарикоподшипнике / Г. А. Веркович, А. К. Явленский, К. Н. Явленский // Акустические устройства обработки сигналов / Ленинградский институт авиационного приборостроения. - 1977. - Вып. 109. - С. 123-126.

14. Мачнев, В. А. Вибрации в зубчатых колесах коробки передач / В. А. Мачнев // Нива Поволжья. - 2008. - № 2. - С. 55-57.

15. Мачнев, В. А. Основные предпосылки вибрационного диагностирования / В. А. Мачнев // Нива Поволжья. - 2007. - № 1. - С. 25-28.

UDK 629.3.014

INFLUENCE OF LUBRICATION ON AMPLITUDE OF VIBRATION SIGNALS OF TRANSMISSIONS OF TRACTORS

A. V. Machnev, doctor of technical sciences, professor; V. A. KoMarov*, doctor of technical sciences, professor; V. A. Machnev, doctor of technical sciences, professor; M. V. Ryblov, candidate of technical sciences, assistant professor; R. R. Kaderkaev*, postgraduate student

FSBEE HE Penza SAA, Russia, t. (8412) 62-85-17, e-mail: mav700@mail. ru;

FSBEE HE «Ogarev Mordovia State University», Russia, t. (8342) 25-44-50, e-mail: komarov. v. a20l0@mail.ru

The gearing during the work excites elastic fluctuations of various frequencies of all points of the mechanism with a frequency from zero to perpetuity.

The vibration channel includes a number of details - cogwheels, bearing elements, the box case, elements of installation of the sensor. These elements have constant weight, the coefficient of rigidity of oscillatory system and amplitude of fluctuations depends on technical condition of transfer.

It is expedient to carry out allocation of signals in ultrasonic part of a range of fluctuations as here, despite small sizes of the dynamic force arising during the work of tooth gearings, practically do not show the influence of resonant operating modes of the mechanism.

In transmissions of tractors and farm vehicles oils of various brands TAP-15, TEDP-15, TSP-15K, TE-15EFO, oil transmission and engine oils are applied. Their influence on the amplitude of vibration signals was considered in the article.

Availability of lubricant in the transmission box has considerable impact on amplitude of vibration signals as on the one hand fills micro-roughnesses on details, and on the other hand there is resistance force softening shock influences in the transmission.

Keywords: tractor, transmission box, tooth gearing, amplitude of vibration signals, technical state, cogwheel, bearing, transmission oil, vibration channel.

References:

1. Senin, P. V. Increase of reliability of mobile agricultural machinery at its not depersonalized repairing / P. V. Senin. - Saransk: Publishing house of the Mordovia university, 2000. - 124 p.

2. Machnev, V. A. Substantiation of parameters for the assessment of bearings technical state / V. A. Machnev, A. V. Machnev, V. I. Shishkin // Tekhnika v selskom khozyaistve. - 2004. - № 3. - 28 p.

3. Formation of vibration signals in the tractor transmission / V. A. Machnev, A. V. Machnev, V. A. KoMarov, V. V. Salmin // Niva Povolzhya. - 2015. - № 1 (34). - P. 50-55.

4. Komarov, V. A. Formation of reliable repair and processing equipment at service enterprises / V. A. Komarov, V. A. Machnev, A. V. Grigoriev // Machinery and equipment for rural area. - 2015. -№ 5. - P. 33-36.

5. Vibration processes during the operation of transmissions of tractors / A. V. Machnev, V. A. Machnev, V. A. KoMarov, I. M. Zyabirov // Niva Povolzhya. - 2014. - № 4(33). - P. 91-94.

6. Komarov, V. A. Forecasting durability of knots of repair processing equipment of the agrarian and industrial complexes / V. A. Komarov, A. V. Grigoryev // Materials of GOSNITI. - 2012. - Volume 110, № 1. - P. 48-49.

7. Komarov, V. A. Regulating of the establishment of criteria of a limit condition of units of machines / V. A. Komarov, P. P. Lezin, V. A. Machnev // Power effective and resource-saving technologies and systems: collection of articles of the International conference. - Saransk: Publishing house of the Mordovian university, 2014. -P. 355-361.

8. Machnev, V. A. Examining the operation of rolling bearings of transmissions of tractors / V. A. Machnev // Niva Povolzhya. - 2008. - № 4. - P. 53-57.

Нива Поволжья № 2 (39) май 2016 87

9. Machnev, V. А. Vibration diagnosing and forecasting the condition of mechanical transmissions of tractors: Abstract of the thesis of the Doctor of Engineering: 05.20.03 / V. А. Machnev. - Моscow, 1997. - 40 p.

10. Machnev, V. A. Forecasting of a residual resource by results of vibration diagnosing / V. A. Machnev // Niva Povolzhya. - 2012. - № 1. - P. 83-87.

11. Senin, P. V. Examining the intense deformed state in connections of a volume hydraulic drive / P. V. Senin, А. V. Stolyarov, А. М. Zemskov et al. // Repair, restoration, modernization. - 2015. - № 2. -P. 32-37.

12. Friction, wear and lubrication: reference book. in two books. Book 2. / under edition of I. V. Kragelsky and V. V. Alisin. - М.: Mashinistroyeniye, 1979. - 358 p.

13. Verkovich, G. А. Forecasting of change of the bearing ability of a lubricant layer in the ballbearing / G. А. Verkovich, А. ^ Yavlensky, ^ N. Yavlensky // Acoustic processing devices of signals / Leningrad institute of aviation instrument making. - 1977. - Release. 109.- P. 123-126.

14. Machnev, V. А. Vibrations in transmission / V. А. Machnev // Niva Povolzhya. - 2008. - № 2. -P. 55-57.

15. Machnev, V. А. The basic premise of vibration diagnostics / V. А. Machnev // Niva Povolzhya. -2007. - № 1. - P. 25-28.

УДК 678.05-5

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРЕЗКИ И ПЕРЕМОТКИ ПЛЕНОЧНОГО РУКАВА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Н. А. Симанин, канд. техн. наук, профессор; В. В. Коновалов, докт. техн. наук, профессор

ФГБОУ ВО ПензГТУ, Росссия, т. 8 (412) 690-320; e-mail: nsimanin@mail.ru

Г. Е. Гришин, доктор с.-х. наук, профессор

ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Россия, т. 8(412) 628-571

Проведен обзорный анализ оборудования для разрезки и перемотки пленки из полимерных (синтетических) материалов и предложены пути его совершенствования за счет оснащения системами автоматического регулирования приводов наматывающих устройств. Указаны технологические требования при работе оборудования.

Выполнен анализ конструкции устройства для намотки пленочного материала с системой автоматического управления. Определены пути его совершенствования в направлении возможности продольной разрезки рукава и перемотки пленки.

Дано описание предлагаемой гидромеханической схемы станка для разрезки и перемотки пленочного рукава. Разработано натяжное устройство, приведена методика его расчета.

Ключевые слова: полимерные материалы, экструзия с раздувом, пленочный рукав, разрезка и перемотка пленки, система автоматического регулирования, расчет натяжного устройства.

Введение. Области применения полимерных (синтетических) материалов постоянно расширяются, а объемы их производства стремительно увеличиваются. Это объясняется, в первую очередь, химическими и физико-механическими свойствами полимеров. Они обладают сравнительно небольшой массой, высокой прочностью, долговечностью, стойкостью по отношению к параметрам окружающей среды и многим агрессивным веществам, простотой и технологичностью изготовления, невысокой стоимостью. Изделиям из полимеров можно придать практически любую форму и окраску. Большая часть полимеров и изделий из них после окончания эксплуатации

проходит соответствующую переработку и может использоваться вновь [1, 2].

Самым массовым изделием из полимеров является пленка, а заключительная стадия ее изготовления представляет собой ее разрезку и намотку в рулоны.

В связи с широким использованием пленки из полимерных материалов для транспортировки и хранения различных продуктов пищевой, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности резко увеличилось производство полых изделий из термопластов методом экструзии с раздувом. Особо следует отметить, что для многих изделий из термопластов (мешки, пакеты, различные