Підвищення динамічної стабільності молотильних систем зернозбиральних комбайнів : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : 05.05.11 - Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва

Abstract

У дисертації вирішене науково-прикладне завдання, яке направлене на підвищення динамічної стабільності МС барабанного типу зернозбиральних комбайнів. Побудована математична модель динамічних навантажень МС зернозбиральних комбайнів барабанного типу, за допомогою якої встановлені закономірності втомного руйнування панелей передньої секції молотарки та визначена їх циклічна довговічність. Для прогнозування стійкості панелей МС визначені АЧХ коливальних процесів молотильних барабанів зернозбиральних комбайнів, проаналізовано динамічний напружено-деформований стан молотильних барабанів з врахуванням швидкості руху збіжжя по їх поверхні та зносостійкості складових елементів розмірного ланцюга «вал барабана - панель передньої секції молотарки». Виконана експериментальна перевірка результатів теоретичного дослідження, що підтвердила адекватність математичних моделей. Створено алгоритм розрахунку ресурсу системи, що базується на оцінці ефективності діагностування на кожному його кроці, дозволяє істотно зменшити час і витрати на проведення діагностування. Розроблено прилад для одночасного вимірювання амплітуд і фаз вібрацій, який дозволяє визначати дисбаланс молотильного барабана у власних опорах безпосередньо на комбайні. Запропоновані конструктивні зміни для збільшення жорсткості опор, що суттєво підвищило динамічну стабільність МС комбайна «Скиф 230А». Від впровадження результатів дослідження в серійне виробництво ТОВ НВП «Херсонський машинобудівний завод» щорічний економічний ефект становить 104,8 тис. грн. на одну машину

В диссертации решена научно-прикладная задача, которая направлена на повышение динамической стабильности МС барабанного типа зерноуборочных комбайнов. Построена математическая модель динамических нагрузок МС зерноуборочных комбайнов барабанного типа, с помощью которой установлены закономерности усталостного разрушения панелей передней секции молотарки, и определена их циклическая долговечность. Впервые для обеспечения выносливости в процессе технической эксплуатации МС подтверждено критериальную оценку виброустойчивости и вибродиагностики технического состояния, установлена корреляционная связь между параметрами виброустойчивости МС и их остаточным ресурсом. Для прогнозирования устойчивости панелей МС определены АЧХ колебательных процессов молотильных барабанов зерноуборочных комбайнов, проанализировано динамическое напряженно-деформированное состояние молотильных барабанов с учетом скорости движения вороха по их поверхности и износостойкости составляющих элементов размерной цепи «вал барабана - панель передней секции молотарки». Установлены основные факторы, определяющие динамическую стабильность МС зерноуборочного комбайна: дисбаланс молотильного барабана, его погонная масса и жесткость опор, теоретически исследовано влияние каждого параметра на напряжения в панелях и их долговечность. Установлено, что динамическую стабильность МС можно повысить или уменьшением дисбаланса путем балансирования молотильного барабана, или повышением жесткости опор путем постановки раскосов. Выполнена экспериментальная проверка результатов теоретического исследования, подтвердившая адекватность математических моделей. Погрешность не превышает 5…8 %. Установлена корреляционная связь между величинами ресурса и виброперемещениями базовых точек панелей передней секции молотарки комбайна Разработан алгоритм интегральной критериальной оценки динамической стабильности МС. Для анализа динамической стабильности МС разработан прибор для одновременного измерения амплитуд и фаз вибраций, который позволяет определять дисбаланс молотильного барабана в собственных опорах непосредственно на комбайне. Определена основная погрешность измерения виброскорости в рабочем диапазоне. Разработана инженерная методика вибродиагностирования технического состояния МС зерноуборочных комбайнов с предварительным их динамическим двухплоскостным балансированием. Методика алгоритмизирована с помощью стандартного пакета прикладных программ обеспечения GNU/Octave и приведена к виду программного продукта, благодаря чему оценка динамической стабильности МС выполняется за 3…5 минут. Предложены конструкционные изменения МС комбайна, позволяющие повысить ее динамическую стабильность. От внедрения результатов исследования в серийное производство ООО НПП «Херсонский машиностроительный завод» ежегодный экономический эффект составляет 104,8 тыс. грн. на одну машину.

The thesis is decided and applied scientific task that is aimed at improving the dynamic stability of threshing drum combine harvesters. A mathematical model of dynamic loads of combine harvesters threshing drum, through which established patterns of fatigue fracture front panels used hammers and LCI-defined cyclic durability. To predict the stability of panels threshing system by amplitude - frequency characteristics of oscillatory processes beater combine harvesters, stresses analyzed on-strained state-beater, taking into account the speed of the grain on the surface durability and dimensional chain components "of the drum shaft - panel forward section threshing machine". Experimental verification of theoretical studies confirmed the adequacy of the theoretical model. Established algorithm of resource system based on evaluating the effectiveness of diagnosis at every step of his, can significantly reduce the time and costs of diagnosis. A device for simultaneous measurement of vibration amplitudes and phases, which allows to determine the imbalance beater in their towers directly on the processor. The proposed design changes to increase the rigidity of the towers that daystantially increased dynamic stability of the combine threshing system "Skif 230A". From the introduction of research results into production SPE "Kherson MachineBuilding Plant" annual economic effect is 104.8 thousand UAH per one machine.