Файл: Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 173
Скачиваний: 1
вой 5, характеризующей изменение усилия при заглубле нии корпуса.
Желаемая силовая характеристика может быть по
лучена путем соответствующего |
подбора кинематиче |
ской схемы и выбора типа упругих |
элементов предохра |
нителя. |
|
ВИСХОМом разработаны два навесных 4-корпусных плуга ПАП-4-35 и ПГП-4-35 с гидравлическими предо хранителями автоматического действия.
Кинематическая схема предохранителя плуга ПАП-4-35 представлена на рисунке 3, а. На плуге каж дый грядиль с корпусом шарнирно присоединен к раме.. На грядиле имеются кронштейны для соединения со што ком гидроцилиндра, который связан с кронштейном рамы плуга. Поршневые полости всех гидроцилиндров соединены общей магистралью с гидропневматическим акку- ' мулятором (на схеме не показан), который за счет сжа тия газа обеспечивает рабочее давление в гидросистеме и, следовательно, необходимое усилие срабатывания пре дохранителя. Силовая характеристика такого предохра нителя подобна кривой 2 (см. рис. 2).
В предохранителе плуга ПГП-4-35 (рис. 3, б) шток гидроцилиндра соединен с грядилем посредством 2-звен-
ного промежуточного |
механизма, позволяющего |
создать |
|
падающую |
силовую |
характеристику предохранителя |
|
(см. рис. 2, |
кривая 4). |
В этом случае усилие Р, |
развива |
емое штоком гидроцилиндра, раскладывается на две си лы, действующие вдоль верхнего JVb и нижнего Nu звень ев. Угол между верхним и нижним звеньями тупой, по
этому усилие NH |
может значительно превысить значение |
Р, что позволит |
обеспечить необходимое усилие сраба |
тывания при сравнительно малых усилиях Р, а следова тельно, и меньших давлениях в гидросистеме, чем в пре дохранителе плуга ПАП-4-35.
При наезде на |
препятствие корпус плуга отклоняет |
ся, и угол между |
звеньями уменьшается. Величина Л/н |
по абсолютному значению также уменьшится, что будет способствовать снижению силы Rx, действующей на но сок лемеха в процессе отклонения корпуса.
Для оценки предохранителей были проведены лабо- раторно-полевые опыты. Целью их явилось определение ударных нагрузок и качества работы опытных предохра нителей по сравнению с индивидуально-групповым пре дохранителем производственного плуга ПКС-4-35.
В почвенном канале ВИСХОМа проведены специаль ные опыты по определению влияния скорости движения плуга на величину ударных нагрузок путем многократ ного наезда одним корпусом на одно и то же препят ствие.
Опыты показали, что с ростом скорости движения плуга сокращается время и увеличивается сила удара, а также возрастает общее усилие срабатывания предо
хранителя. Так, при скорости плуга v=l |
м/сек сила |
уда |
||||
ра |
составляла |
Р у д = 685 кг, при |
v = 2 |
м/сек |
Р у д = 1 1 0 0 , |
|
а |
при г> = 4 |
м/сек Ру Д =1500 |
кг. При скорости |
до |
||
и = 1 м/сек Руд совпадает с начальным |
усилием |
срабаты |
вания, что соответствует статической силовой характери стике. С увеличением скорости до 3 м/сек величина Р у д превышает силовую характеристику в 2 раза. Поэтому с повышением скорости движения плуга Руд может зна чительно превышать расчетное усилие срабатывания предохранителя.
Время нарастания ударной нагрузки изменялось от 0,06 (при f = 1 м/сек) до 0,01 сек (при У = 3,5 м/сек). Весь период срабатывания предохранителя, включающий вре мя выглубления и заглубления корпуса, при увеличении скорости плуга с 1 до 3,5 м/сек сокращается с 0,25 до 0,05 сек. Установлено также, что процесс срабатывания предохранителя плуга ПАП-4-і35 сопровождается подъе мом рамы и, следовательно, выглублением всех корпусов, что ухудшает качество вспашки. Это объясняется неудов летворительной силовой характеристикой этого предохра нителя.
Для определения усилий срабатывания |
на гряди |
ли первого и последнего корпусов наклеивали |
проволоч |
ные датчики. Угол поворота корпуса замеряли по изгибу тензометрической линейки с наклеенными датчиками. Ускорения измеряли акселерометрами конструкции НАТИ, а усилия в звеньях механизма навески — тензометрическими тягами конструкции ВИСХОМа. Все сиг налы с датчиков регистрировались через усилитель 8АНЧ-7М на осциллографе К-20-21, установленном на передвижной тензостанции. Ширину-захвата и глубину обработки замеряли в соответствии с ГОСТом 2911—54.
Лабораторно-лолевые опыты по сравнительной оцен
ке предохранителей |
проводили на делянках с |
предвари |
тельно закопанными |
препятствиями, а также |
на полях |
с естественными препятствиями. |
|
0 |
005 01 015 02 025 03 |
О 005 01 0)5 0,2 025 03 035 |
О 0,05 OJ 0J5 0.21.аж |
|
а |
б |
6 |
Рис. 4. Изменение усилий срабатывания |
предохранителей различных |
типов: |
|
а— ПГП-4-35; б - П А П - 4 - 3 5 ; |
в — ПКС-4-35. |
Почва супесчаная влажностью 17,5—21,1% и плот ностью 19 кг/см2 на глубине 25 см.
Препятствия на линии предполагаемого прохода кор
пуса |
плуга |
закапывали |
ямокопом |
с буром |
диаметром |
|
300 |
мм. Ямокоп навешивали на трактор МТЗ-5. |
|||||
Искусственное препятствие представляет собой ме |
||||||
таллический |
цилиндр |
диаметром |
320 |
мм |
и высотой |
|
500 |
см, к торцу которого приварена ударная |
плоскость |
||||
высотой 300 |
мм, наклоненная под |
углом |
гр, равным 55, |
|||
75 и 90° к направлению движения. |
|
|
|
В проведении опытов принимали участие НИИМЭСХ Северо-Запада и СКВ З О Р .
По данным тензометрирования построены графики изменения усилия срабатывания во времени (рис. 4), которые по существу являются динамическими характе ристиками предохранителей. Анализ зависимостей сви
детельствует |
о преимуществе предохранителя |
плуга |
ПГП-4-35 перед другими. Так, при одинаковых |
началь |
|
ных усилиях |
срабатывания максимальное значение Rx |
плуга ПАП-4-35 по сравнению с плугом ПГП-4-35 состав ляет 121%, а ПКС - 4 - 35 — 143% .
Продолжительность нарастания нагрузки на корпус
плуга |
ПГП-4-35 составила |
0,025 сек, |
ПАП-4-35 — |
||
0,05 сек, а ПКС-4-35 — до 0,1 сек. В дальнейшем |
с увели |
||||
чением углов поворота корпуса нагрузка Rx |
на |
корпус |
|||
плуга |
ПГП-4-35 снижается, |
а |
плугов |
ПАП-4-35 |
|
и ПКС-4-35 возрастает. Во всех |
случаях наблюдается |
тенденция возрастания Rx с увеличением угла г|э накло на препятствия.
Анализ осциллограмм показывает, что ускорения го ризонтального перемещения рамы плуга ПКС-4-35 зна чительны— до 14 g (g — ускорение свободного падения тела), а плуга ПГП-4-35 — 0,5 g.
Длина пути заглубления плуга ПКС-4-35 после обхо да препятствия почти в 2 раза больше, чем ПГП-4-35. Методом фотографирования светящихся ориентиров уда лось выявить, что наезд на камень корпуса плуга ПКС-4-35 сопровождается подъемом рамы, а следова тельно, выглублением всего плуга, в то время как подъ ема плуга ПГП-4-35 не наблюдалось.
Проведенные исследования позволили установить пре
имущество индивидуальных |
предохранителей автомати |
|
ческого |
действия перед |
индивидуально-групповыми, |
а также |
целесообразность |
применения предохранителей |
с «падающей» силовой |
характеристикой. |
|
|
В |
настоящее время |
ВИСХОМом совместно |
с СКВ |
З О Р |
разрабатываются |
промышленные образцы |
плугов |
ПГП-4-35.
УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ
1.П а н о в И. М. Исследование работы и методика проектирования пружинных предохранителей культиваторов. Труды ВИСХОМ, вып. 33. М., 1962.
2.С и н е о к о в Г. Н. Проектирование почвообрабатывающих машин. М., «Машиностроение», 1965.