Обоснование параметров рычажно-кулачкового механизма динамического лункообразователя для посадки лесных культур

• Автор: Марков, Олег Борисович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Обоснование способа дискретной подготовки посадочных мест

под лесные культуры.

1.2 Совершенствование динамических лункообразователей для

посадки леса.

1.3 Обзор теорий механического удара.

1.4 Формулировка цели и задач исследования

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ РЫЧАЖНО КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА ПРИВОДА ЛУНКООБРАЗОВАТЕЛЯ

2.1 Моделирование рабочего цикла лункообразователя

2.2 Анализ механизма привода
2.3 Оптимизация параметров рычажнокулачкового механизма применительно кусловиям посадки леса.
2.4 Выводы по второму разделу
3 ДИНАМИЧЕСКАЯ НАГРУЖЕННОСТЬ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЛУНКООБРАЗОВАТЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ВЫРУБОК
3.1 Обоснование метода моделирования
3.2 Определение энергии динамической системы рычагпружина
3.3 Моделирование режимов соударений рабочего органа лункообразователя с препятствиями
3.4 Прогнозирование нагруженности рабочего органа динамического лункообразователя.
3.5 Выводы по третьему разделу.
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1 Программа проведения эксперимента по соударениям рабочего
органа лункообразователя с препятствиями.
4.2 Аппаратура и методы измерения
4.3 Результаты экспериментальных исследований рычажнокулачкового механизма лункообразователя в лабораторнополевых условиях
4.4 Проверка лункообразователя в производственных условиях
4.5 Сравнение теоретических и экспериментальных данных
4.6 Выводы по пятому разделу
5 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Лункообразователь Л - 1 хорошо показал себя на испытаниях, однако выявился недостаток - частые наезды на невысокие препятствия, пропускаемые под трактором по оси движения агрегата [], и связанные с этим нарушения технологического процесса. Следующим этапом в создания динамических лункообразователей явилось создание двухрядной машины Л-2 []. Эта машина состоит из редуктора, двух кулачковых механизмов, правого и левого рычагов с иглами и регуляторами энергии внедрения, регуляторов поворота игл, опорных лыж и навески. Присоединение редуктора Л -2 к валу отбора мощности трактора осуществляется карданной передачей. Особенностью Л - 2 было наличие несущего остова, защищающего жизненно важные элементы машины. До появления Л - 2 все лесохозяйственные машины были рамной конструкции с открытым расположением агрегатов. При изготовлении и доработке опытного образца применялись заимствованные узлы и детали автомобилей и тракторов: главная передача и полуоси ГАЗ-, пружины от пантографа электропоезда и гидроклина, отбойники щита ТДТ-. На Л - 2 применен двухрядный принцип приготовления лунок, что позволило значительно повысить производительность (за 8 часовую рабочую смену -0 посадочных мест) и снизить вероятность попадания рабочими органами на препятствия более чем в 2 раза по сравнению с Л - 1. Лыжеобразные полозы передают вес лункообразователя на почву, обеспечивая при этом возможность работы при плавающем положении гидронавесной системы трактора с копированием микрорельефа []. В процессе проектирования Л-2 впервые была проведена оптимизация профиля кулачка (по критерию постоянства контакта с роликом) [], при этом нагрузки на механизм привода лункообразователя Л - 2 сократились, а рабочая скорость агрегата увеличилась []. Лункообразователь Л-2 серийно выпускался на ПРМЗ. Всего с по гг. Н, типа Т - АМ и МТЗ - [, ]. В году на ПРМЗ было освоено производство универсального лункообразователя Л-2У [], который можно агрегатировать с тракторами классов тяги не только , но кН (ЛХТ - и ЛХТ - 0) []. При этом было сохранено приемлемое качество лунок. В изготовлении отдельных опытных образцов лункообразователей и деталей к ним участвовали Онежский тракторный завод, Великолукский завод «Лесхозмаш», Вырицкий опытно-механический завод ЛенНИИЛХа и Петрозаводский завод «Тяжбуммаш». Удар представляет собой процесс, в котором силы взаимодействия тел нарастают и убывают в очень короткие промежутки времени. Тела соударяются, обладая конечной относительной скоростью, которая в процессе удара изменяется за очень короткий промежуток времени на значительную, конечную величину. Следствием этого является возникновение в процессе удара очень больших ускорений, связанных с ними сил, инерции и сил взаимодействия тел при ударе. Термин «удар» в расчетах, как правило, предусматривает учет масс обоих соударяющихся тел. Основы теории удара были заложены выдающимися учеными: Галилей, Ньютон, Марчи, Гюйгенс, Д. Бернулли, Навье, Пуассон, Юнг, Кокс, Сен-Венан, Герц и другими []. К настоящему времени эти теории развиты Раусом, Тимошенко, Карманом, Дьюисом, Тейлором, Ли, Саймондсом, Мальверном, Рах-матуллиным, Кильчевским, Кольским, Гольдсмитом, Бидерманом, Ильюшиным [3, 7, , , ,,,,, , ,, , , , ]. Сложный процесс преобразований энергии в условиях удара приводит к серьезным трудностям при математическом решении подобного типа задач. Для того, чтобы можно было теоретически исследовать модель, представляющую физическую систему, она должна быть идеализирована, а основные динамические свойства подобных тел должны быть определены из соответствующих экспериментов. Как следствие этого, полное решение может быть получено только для тел с простой геометрической формой при использовании закона сохранения масс, сохранения количества движения и баланса механической энергии. Несмотря на то, что существует много различных подходов к решению этой проблемы, общая теория удара до сих пор не создана. В процессе удара сила взаимодействия соударяющихся тел изменяется по тому или иному закону между моментами — начала и — конца ее действия [3]. Промежуток времени очень мал.