XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

Д.т.н. Т.І.Рибак, П.В. Паламарчук, к.т.н. М.Я.Сташків, к.т.н. А.В. Бабій, к.т.н. А.Й. Матвіїшин РОЗРОБКА ЗАСОБІВ ОЦІНКИ ДИНАМІЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ НЕСУЧИХ КОНСТРУКЦІЙ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ МАШИН ВІД ПРИВОДУ ОБЕРТОВИХ МАС

Д.т.н. Т.І.Рибак, П.В. Паламарчук, к.т.н. М.Я.Сташків, к.т.н. А.В. Бабій, к.т.н. А.Й. Матвіїшин

Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

РОЗРОБКА ЗАСОБІВ ОЦІНКИ ДИНАМІЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ НЕСУЧИХ КОНСТРУКЦІЙ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ МАШИН  ВІД ПРИВОДУ ОБЕРТОВИХ МАС

В роботі розглянуто питання підвищення технічного рівня вітчизняних сільськогосподарських машин з метою забезпечення виробників якісними машинами за доступною ціною, підвищення їх конкурентоспроможності. Розроблено засоби дослідження для оцінки динамічних навантажень на функціонально-несучі вузли сільськогосподарських машин.

Аналіз технічного рівня, показників якості сільськогосподарської техніки вітчизняного виробництва, яка вироблялася і після 1991 р., і експлуатується на полях України, свідчить, що за всіма ознаками, характеристиками, показниками вона була і залишається низької якості. З метою вдосконалення існуючих та створення нових конструкцій сільськогосподарських машин необхідно матеріальне забезпечення експериментальних досліджень. На жаль, за останні 15-17 років матеріальна база експериментальних наукових досліджень фактично занепала [1], а з нею занепадає вітчизняне сільськогосподарське машинобудування. Без розвитку нових засобів дослідження неможливе навіть копіювання машин провідних зарубіжних виробників. Не маючи можливості проводити систематичні дослідження, конструктори закладають завищені маси конструкції. Тому середня енергоємність виконання технологічних процесів, які виконуються вітчизняними сільськогосподарськими машинами в 1,5-2,5 рази перевищує їх зарубіжні  аналоги. Відродження і розвиток вітчизняного сільськогосподарського машинобудування неможливе без використання новітніх розробок   та використання світових досягнень. Оскільки у світовій практиці немає випадків, щоб країна з високорозвинутим сільськогосподарським виробництвом не мала власного сільськогосподарського машинобудування і навпаки [2].

З метою підвищення продуктивності та ефективності сучасних с/г машин спостерігається тенденція до зростання їх енергонасиченості, механізації та автоматизації допоміжних технологічних процесів, застосування активних робочих органів з приводом (як правило) від ДВЗ. Реакції від приводів робочих органів замикаються на елементи рамних конструкцій створюючи значні динамічні перевантаження. Це суттєво впливає на надійність несучих конструкцій, і машини в цілому.

В системах дослідження та діагностики машин, за останні роки, значного розвитку набула мікроелектроніка і цифрова техніка, які в нас не випускаються. Зарубіжні системи дорогі, тому недоступні вітчизняним споживачам, до того-ж вони не пристосовані до специфіки сільськогосподарського виробництва     [3-8]. Фінансовий стан більшості вітчизняних машинобудівних заводів не дозволяє їм придбати імпортні випробувальні стенди.

З метою дослідження крутних моментів , які передаються через приводні вали до робочих органів с/г машин було розроблено моментомір [9] з безконтактним методом отримання сигналу, що суттєво здешевлює конструкцію (порівняно з існуючими), знижує похибку вимірювання. Особливість конструкції - тарування можливо проводити лише динамічно, тобто підчас обертання вала. Проводити тарування за методиками розробленими для тарування тензометричних вилок з ртутно-амальгамними струмознімачами (випускалися в 60-70 роки минулого століття) неможливо [10]. А нового з тих пір нічого реально не впроваджувалося.

Більшість закордонних фірм, які випускають датчики крутного моменту і тарувальні стенди для них, передбачають статичне тарування. Стенди дорогі, в них вмонтована реєструюча система, а тому, зважаючи на обсяги вітчизняних досліджень, купляти їх економічно невигідно.

З метою налагодження моментоміра було розроблено методику тарування та стенд для його проведення.

Стенд складається з Г- подібної рами, на яку закріплено електропривід, та механізм довантаження, які з'єднані карданною передачею. Механізм довантаження складається з вузлів гальмівної системи автомобіля, що суттєво зменшує його вартість, і має два ступені вільності в площині перпендикулярній карданній передачі.

Стенд дозволяє:

•-   досліджувати пружні властивості чутливих елементів моментоміра;

•-   проводити тарування моментоміра;

•-   досліджувати характеристики шарнірних передач;

•-   досліджувати вплив крутного моменту привода на розподіл знакозмінних зусиль в опорних конструкціях привода.

Особливістю конструкції стенда є:

•-   стенд забезпечує процес тарування при обертанні вала приводу;

•-    суттєве зменшення вартості за рахунок використання в процесі тарування реєструючої системи яка використовується в процесі експериментальних досліджень. Це дозволяє паралельно тарувати канали реєструючої системи;

•-   конструкція стенда передбачає тарування з використанням еталонного датчика (безпосередня оцінка), або опосередковане вимірювання (момент обчислюється з урахуванням коефіцієнта тертя, площі і сили притискання гальмівних колодок). Можливості сучасних ПК дозволяють синхронно виводити на монітор результати вимірювань і обчислень.

Практичне використання стенда в процесі дослідження характеристик пружних елементів моментоміра, а також підчас його тарування показало добрі технічні характеристики. Також стенд використовується в навчальному процесі підчас проведення лабораторно-практичних занять з дослідження характеристик шарнірних передач.

За результатами проведених, з використанням розробленого обладнання, досліджень рамної конструкції машини ОВП-2000 вдалося зменшити її матеріаломісткість на 8,7%, що забезпечило річний економічний ефект від вдосконалення рами 3353 грн. На жаль подібні дослідження проводяться і впроваджуються без фінансової підтримки з боку державних структур, а лише за рахунок ентузіазму аспірантів і докторантів. Промислові підприємства зацікавлені в співпраці, але очікують кінцевого результату і надають, як правило, лише технічну підтримку.

Література:

•1. П. Сысолин Испытания для совершенствования конструкций сельскохозяйственных машин./ П. Сысолин// Техніка АПК- 2008.-№8.- с 14.

•2. В. Булгаков Сучасний стан наукового забезпечення державної технічної політики країни у сільському господарстві./ В. Булгаков// Техніка АПК- 2008.-№9-10.- с 8-11.

•3. TB2 - датчик крутящего момента. [електронний ресурс]  http://www.messtechnik.ru

•4. Датчики крутящего момента серии TF фланцевого типа [електронний ресурс]  ttp://www.magtrol.ru/catalog/torque_detectors/torque_detectors_tf.html

•5. Бесконтактные датчики ТРН-А [електронний ресурс]  http://www.sensor.p-d-o.ru/category_57.html

•6. Система измерения крутящего момента [електронний ресурс]   http://www.tmljp.ru/catalog/cars_system/178.html

•7. T40 - универсальное экономичное решение для измерения крутящего момента [електронний ресурс]  http://hbm.ru/index.php

•8. Датчики крутящего момента [електронний ресурс]   http://www.burster.com

•9. Пат. України на корисну модель №31564, МПКG01L 5/24. Моментомір / Рибак Т.І., Костюк В. І., Паламарчук П.В., Бабій А.В., Матвіїшин А.Й; заявник і патентоутримувач ТДТУ; опубл. 10.04.2008. Бюл.№7.

•10. М.С.Урусов Использование безусильтельной тензометрии при испытании сельскохозяйственных машин и тракторов. / М.С.Урусов, А.А.Калинкин, Ю.Л.Белкин, Г.Д.Кожаткин;  БТИиР,- Москва-1964,- 43 с.

palpetro@yandex.ru


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>