Расчет сил натяжения ведущего ремня и мощности в прямоточном льнотеребильном аппарате с поперечными ручьями

трудничает с 29 университетами в 19 странах мира. В академии организованы курсы по ознакомлению студентов с современными западными технологиями, проводятся конференции и семинары с участием иностранных профессоров. Научные контакты и обмен налажен Московским государственным аг-роинженерным университетом им. В.П. Горячкина с рядом европейских и северо-американских вузов. Некоторые региональные российские институты предлагают различные системы дистанционного обучения, размещают на своих серверах учебники и программы наиболее известных европейских и американских авторов.

Именно этому новому поколению высокообразованных специалистов предстоит совместно с западными коллегами решать мировую продовольственную проблему, которая еще очень далека от разрешения. В этой связи возникает возможность установления стратегического взаимодействия России с Европой и Азией. Взяв на вооружение технологии, используемые в Западной Европе, почвенноклиматические условия которой сходны с российскими, и те американские технологии, которые пригодны для России, можно вполне реально повысить продуктивность отечественного сельского хозяйства, потенциально способного обеспечить не только внутренние потребности страны, но и увеличить экспорт сельскохозяйственной продук-

ции в развивающиеся арабские страны, Иран и Китай, которые из-за стремительного роста населения и ограниченности собственных территорий в ближайшее время столкнутся с острой нехваткой продовольствия. В этом случае Россия, получив техническую культуру западноевропейского образца, сможет посредством своего модернизированного сельского хозяйства реально включиться в решение этой аграрной проблемы азиатского региона и конструктивно вписаться во взаимодействие государств и цивилизаций Евразии в XXI в.

Список литературы

1. Синяков, С.В. Идеология и реформы. Философия хозяйства / Альманах Центра общественных наук и экономического факультета МГУ им. Ломоносова. — М.: МГУ, 2000. — № 6.

2. Плаксин, В.Н. Становление и развитие сельскохозяйственного образования и научной аграномии в России. — Воронеж, 2001.

3. Ковальченко, И.Д. Столыпинская аграрная реформа. (Мифы и реальность) / Хронос. — 2007. — № 2

4. История Отечества. 1Х-ХХ вв. / Под ред.Е.П. Минаева. — М., 1996.

5. Филиппов, А.В. Новейшая история России. — М., 2007.

6. Рыночная трансформация сельского хозяйства: десятилетний опыт и перспективы. — М.: Энциклопедия российских деревень, 2000.

7. Удмурдская правда. № 6. 20 января 2006.

УДК 631.358:633.521

С.В. Просолов, инженер, аспирант

Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации льноводства»

расчет сил натяжения ведущего ремня и мощности в прямоточном льнотеребильном аппарате с поперечными ручьями

Льнотеребильные ленточно-дисковые аппараты с поперечными ручьями вследствие их простоты, небольшой массы и приемлемых показателей качества работы находят все большее применение, а их конструкции постоянно совершенствуют.

Работа таких аппаратов, в которых движение теребильным шкивам и ведомому выводящему ремню передается трением от ведущего ремня рассмотрена в работах [1-5]. Однако многие вопросы остались невыясненными, а для расчета сил натяжения ведомого ремня предложены излишне сложные зависимости. Ниже приведен уточненный расчет сил натяжения ведущего ремня и мощности в прямоточном льнотеребильном аппарате с поперечными ручьями, достаточный для практических целей.

На рисунке показана схема ременной передачи аппарата, содержащей ведущий теребильный ремень 1 и выводящий ведомый ремень 2, а также ведомый шкив 3, ведущий шкив 4, теребильные шкивы 5, 6 и нажимные ролики 7. Ремень 1 охватывает ведущий шкив 4 по дуге АПА'А0, а ведомый шкив 3 по дуге А5В5Е1. Каждая точка теребильного ремня сбегает с ведущего шкива в точке А0 и проходит путь через точки К1, М1, К'1, М'1, К2, М2, К'2, М2, К3, М3, К'3, М'3, К4, М4, К'4, М'4, А5, В5, Е1, АП, А', А0. Ветвь Е1АП ремня является ведущей, а ветвь А0К1 — ведомой. На участках ремня М1К'1, М'1К2, М2К'2, М'2К3, М3К'3, М'3К4, М4К'4, М'4А5, В5Е1АП теребление и сопротивление стеблей выдергиванию из почвы отсутствует и натяжение ремня не меняется.

A'-

Схема прямоточного льнотеребильного аппарата с поперечными ручьями:

1 — ведущий теребильный ремень; 2 — ведомый ремень;

3 — ведомый шкив; 4 — ведущий шкив; 5, 6 — теребильные шкивы;

7 — нажимные ролики; 8 — делители

2

4

Участок А0К1М1К'1М'1 относится к первой секции ремня, М'1К2М2К''2Л/'2 — ко второй, М'2К3М3К'3М'3 — к третьей, М '3К4М4К '4М 4 — к четвертой, а участок М'4А5В5 — к пятой секции.

Обозначим силу натяжения ведущей ветви ремня через ТП, ведомой ветви — Т0. Тогда на участке А0К1 ведущий ремень не преодолевает никакие сопротивления и сила его натяжения Т= Т0. Таким образом, на участке А0К1

Т = Т).

На участке К1М1, представляющем собой первую половину длины 5р теребящего участка первой секции, сила натяжения растет и в соответствии с формулой [3]

Л п

Т = Тн + 1 ^,

Л=1

где Тн — начальная сила; Л — количество растений на участке I; п — коэффициент, учитывающий число выте-ребливаемых растений из общего их числа в теребильном ручье.

Для определения силы Т на участке К1М1 в формулу (2) вместо Тн подставляем Т0. Тогда с учетом Л п

1 р = б , [3] на участке К1М1

Л=1

п

Т = Т0 +1Р = Т0+ бг.

Л=1

В точке М1 длина I = К1М1. Так как К1М1 + + К'1М'1 = 5р и К1М1 = К\М\ , то К1М1 = 0,5^р, а I = 0,5^р.

На участке М1К'1 сила натяжения Т не меняется. Это значит, что на данном участке в соответ-

122

ствии с формулой (3) Т = Т0 + Q при I = 0,55p.

Начиная от точки К'х до точки М'х сила натяжения ведущего ремня вновь растет в соответствии с формулой (3), но при I > 0,5sp до длины I = sp и соответствующей положению точки М'х. В этой точке сила натяжения [3]

Тщ = То +

где бгхш = V'cAp^sin^; Ъф — фактическая ширина захвата теребильной секции; 'о — густота стеблестоя в поле; Р—усилие теребления растений; sp — длина теребящего участка ручья; ц — показатель скоростного режима аппарата, равный отношению скорости машины им к скорости ремня ир; Q—угол между крайним стеблем пучка подводимых растений и вертикалью. При Р{ = const = P имеем = const = Q.

Эта сила Тмх будет действовать не только в точке М'х, но и по всему участку М'хК2, на котором стебли лишь транспортируются без теребления.

На участке К2М2, представляющем собой первую половину длины sp теребящего участка второй секции, сила Т натяжения ведущего ремня растет также в соответствии с формулой (2), но в которую вместо Тн следует подставлять Тмх [см. формулу (4)].

ЛП 1

Тогда с учетом X р = Qe и формулы (4) сила натя-

Л=х

жения на участке К2М2 ЛП

Т = Тм; + X Pie = To + QHm + Qi2,

Л=х

где е1х = Ъф'^РцпзтО при 0 < I < 0,5sp [3].

На участке М2К'2 сила натяжения не меняется и равна значению, рассчитанному по формуле (5) при I = 0,5sp. В зоне К'2М'2 сила Трастет в соответствии с формулой (5) при 0,5sp < I < sp, т. е. до точки М'2. В этой точке I = Sp, а сила натяжения

ТМ2 = Т0 + QHm + Ql2m,

где Ql2m = Ъфг0Рлрцпзтй при Р; = const = P и Q1 = = const = Q.

Значение силы ТМ2, вычисленное по формуле (6), будет не только в точке М'2, но и на всем участке М'2К3, где стебли не теребятся, а лишь транспортируются.

Из сравнения силы ТМ2 по формуле (6) в конечной точке М'2 второй секции (М'хК2М2К'2М'2) с силой Тм; рассчитанной по формуле (4) для конечной

точки М'1 первой секции (А0К1М1К'1М'1), видно, что они различаются только суммой б12т- По аналогии с указанными формулами можно записать выражения для определения сил натяжения ведущего ремня в конечной точке М'3 третьей секции и конечной точке М'4 четвертой секции. Обозначив эти силы соответственно через Тм, и Тм, получим

ТМ'3 = Т0 + б11т + б12т + б13т;

ТМ4 = Т0 + б11т + б12т + б13т + б14т,

где б13т = б14т = ^^Лр^шА [3].

Из сравнения формул (3), (5) и анализа ра-

Л п

Л п

венств: Т0 = Г +1 р ; Т = Г +1р ; 1 р б Л=1 Л=1 Л=1

и бц = Ьф/01Рцп81п^ следует, что закономерности изменения силы натяжения ведущего ремня по длине ручья первой и второй секций одинаковы и их можно распространить на третью и четвертую секции. Тогда для третьей секции

Т = Т0 + бит + бот + б0;

для четвертой секции

Т = Т0 + бит + б12т + б0т + бl4,

где б13 = б14 = Ьфг'о1Р^П81п^; бг3т = Ьф^рт^О:

В пятой секции на участке М'4А5 натяжение ведущего ремня не меняется, так как стебли лишь транспортируются, а сила ТА5 натяжения ремня в точке А5 такая же, как сила определяемая по формуЛ п

ле (8). Учитывая, что Т = ТА^ +1 р = Т^ + б 5 [3],

Л=1

находим силу Т натяжения ремня в какой-либо точке ручья пятой секции:

Т= ТМ 4 + б15 = Т0 + б11т + б12т +

+ б13т + б14т + б15,

Лп

где б15 равно правой части равенства 1 р = б^

= Ьфг/Р|^тО. ]=1

В конечной точке В5 пятой секции сила

Тв5 = ТМ 4+ б15 = Т0 + б11т + б12т +

+ б13т + б14т + бl5m, где б15т = Ьф1оР*р^пО [3].

Допустим, что транспортирование растений в зоне В5Е1 не требует затрат энергии. Тогда сила Тв5 равна силе Тп натяжения ведущей ветви ремня. Таким образом,

Тп = Т0 + бцш + б12т + б13ш + 614т + б15ш.

Обозначим номер теребильной секции через £. Так как £ меняется от 1 до 5, то б11т + б12т + б13т + С=5

+ б14т + б15т Х б^т. При ^=5 И

Ьш

ях бвш X баш = 5б^ш . Обозначив число тере-

5=1

бильных секций через п, получим

С=5

X б1Хш = пбе^ш. 5=1

Для теребильного аппарата с п секциями равенство (13) с учетом перечисленного примет вид

Тп = Т0 + бт.

Согласно теории ременных передач сумма сил натяжений ведущей и ведомой ветвей ремня равна 2(Тн + Тд), где Тн — сила начального натяжения ремня, Тд — сила дополнительного натяжения ремня при пропуске растений через ручей. Таким образом

Т + Тп = 2(Т + Т ).

п 0 '-и д

0 4 н д

Решая совместно формулы (15) и (16) относи тельно Тп и Т0, находим

Тн = Тн + Тд + 0,5б^т;

Тн = Тн + Тд - 0,5б^т,

где б£і;т = Йф/сАр^ІП^.

Разность Тп - Т0 представляет собой окружную силу Рок на ведущем шкиве передачи. Умножая силу Рок на скорость ремня ир, получим потребляемую ременной передачей мощность

N =

Вывод

Сила натяжения ведущего ремня увеличивается с ростом количества вытеребливаемых растений и их сопротивления вытягиванию из почвы. Наибольшая сила натяжения этого ремня будет в зоне выхода растений из пятой секции и сохранится по всей длине ведущей ветви ремня до ведущего шкива.

Список литературы

1. Просолов, С.В. Расчет процесса теребления стеблей льна аппаратом с поперечными ручьями / С.В. Просолов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2007. — № 9.- С. 7-9.

2. Хайлис, Г.А. Режимы работы льнотеребильных аппаратов с поперечными ручьями / Г.А. Хайлис, М.М. Ковалев // Тракторы и сельхозмашины. — 1991. — № 5. С. 22-24.

3. Ковалев, М.М. Анализ работы льнотеребильной секции с ведомым выводящим ремнем / М.М. Ковалев, С.В. Просолов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2007. — № 12. — С. 13-14.