Управление динамическими процессами и надежность в сельскохозяйственных машинах при проектировании, изготовлении, испытаниях и эксплуатации тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ ИНСТИТУТ НАДЕЖНОСТИ МАШИН

;гл ОД

УДК 631.345.2-585+351.3 • ^ г ? у }

АФАНАСЬЕВ Николай Иванович кандидат технических наук

УПРАВЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И НАДЕЖНОСТЬЮ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИНАХ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ,

ИЗГОТОВЛЕНИИ, ИСПЫТАНИЯХ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

01.02.06 —Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Минск —2000

Работа выполнена в НПО «Машиностроитель» (г. Гомель), ПО «Гомсельмаш».

Научный консультант доктор технических наук,

старший научный сотрудник В. А. Дьяченко

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор М. П. Бирюков

доктор технических наук, старший научный сотрудник В. Б. Альгин

доктор технических наук,

профессор

В. В. Яцкевич

Оппонирующая организация: ПО «Минский тракторный завод»

Защита состоится «2.0 » октября 2000 года в 14 часов на заседании совета по защите диссертаций Д 01.15.01 в Институте надехсности машин Национальной академии наук Беларуси по адресу: 220072, г. Минск, ул. Академическая, 12. Тел. (017) 2100747

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института надежности машин НАН Беларуси.

Автореферат разослан «_»_2000 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций, кандидат технических наук,

старший научный сотрудник В. Л. Басишок

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Увеличение производства продуктов питания решение продовольственной проблемы в -значительной мере зависит от :хиико-экономического уровня и надежности сельскохозяйственных машин, овременные тенденции развития комбайнов и другой сложной ¡льскохозяйстпеннон техники направлены на повышение эонзводительцости за счет возрастания энергонасьцценностн, рабочих соростей, автоматизации управления, обеспечения качества и расширения запазона выполняемых операций. Но при этом увеличивается динамическая згруженность элементов конструкций и машин в целом, что снижает их здежность.

Анализ отказов кормоуборочнои техники показал, что значительная эля их приходится на жатки, измельчающие аппараты, механизмы привода трансмиссии. Поэтому повышение надежности машин требует )вершенствования конструкций на основных стадиях существования Зьектов, т.е. при проектировании, изготовлении, испытаниях и ссплуагации.

Жатки и косилки, вследствие неуравновешенности рабочих органов и < приводов, имеют высокую динамическую нагруженность. До 40% отказов !рмоуборочных машин приходится на них. Измельчающие аппараты обильных и стационарных машин для производства кормов являются шовным потребителем энергии силовой установки. Исследование их 1бочих характеристик с целью совершенствования конструкций на основе фавления их динамическими процессами и надежностью является стуальным.

Существующие методы и средства ускоренных испытаний на нежность в малой степени имитируют реальные условия эксплуатации ашин, которые изменяются по случайному закону. Поэтому в значительной ере не сопоставимы результаты стендовых и эксплуатационных испытаний, также не эффективна оценка работоспособности и динамических факгеристик исследуемых объектов.

В связи с этим актуальное значение приобретают вопросы управления нзамическими процессами в машинах для кормопроизводства на основе оделировання колебательных систем, анализа их функционирования, »здания и испытания устройств, направленных на .совершенствование :хники рассматриваемого класса.

Связь работы с крупными научными программами, темами. Настоящая 1бота выполнена в ПО «Гомсельмаш» при разработке ГСКБ конструкций 1моходных кормоуборочных комбайнов и унифицированных с ними при-:пных устройств, организацией их производства. Она связана с программа-

ми, которые определены в «Основных направлениях экономическою и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года», и подготовлена на основе заданий Госкомитета но науке и технике СМ СССР (номера госрегистрацин тем 78024017, 81016396," 01.85.014791, 01.88.0001597) в соответствии с планам» важнейших НИР в области естественных, технических наук по БССР (программы «Надёжность» и «Машиностроение»), утверждённых Сонетом Министров Республики Беларусь. Научно-иссл довательскис ii экспериментальные работы проводились также в НПО «Машиностроитель» (г. Гомель) согласно заданиям общесоюзной «Программы приоритетных направлении создания техники новых поколений для модернизации агропромышленного комплекса в 19891995 гг. (шифр 12.1 - 19.8).

1 {ель исследований. Систематизировать и обобщить методы управления динамическим» процессами и надежностью для придания им целенаправленного изменения характеристик машины - снижения нагруженносш при эксплуатации и увеличения ее во время испытаний. Создать и внедрить методы и средства ускоренных испытаний на надежность сборочных единиц и полнокомплектных машин.

Задачи исследований.

1. Разработать основные принципы управления надежностью и динамическими процессами сложной сельскохозяйственной техники па основных стадиях существования объектов.

2. Изучить связь параметров и режимов работы жатвенных механизмов кормоуборочных машин с их надежностью; установить зависимость крутильных колебаний от скорости резания стеблей; создать способы и системы уравновешивания приводных механизмов.

3. Выявить закономерности изменения динамической нагруженности в измельчающих аппаратах а зависимости от конструкционных и технологических факторов.

4. Создать основы теории измельчающего аппарата резонансного тина.

5. Разработать механизм, управления технологическим процессом в шаровой многобарабанной мельнице на основе двойного маятника, функционирующего в резонансном режиме.

6.Оценить динамнческую.нагруженность трансмиссий кормоуборочных машин и создать устройства для ее снижения.

7. Разработать и внедрить в промышленность инженерные методики, способы и средства ускоренных испытаний на надежность элементов конструкций и полнокомплектных» сельскохозяйственных машин на основе

резонансных стендов, имнульсио-гпдравлпческих нагружателей, устройств со случайным нагружеиием.

Обьскгы исследовании. Жатки, измельчающие аппараты, механизмы привода и трансмиссии кормоуборочных комбайнов КСК-100А, 1: 281, КВК-280 "Полесье", универсальное энергетическое средство УЭС-250 "Полесье", косилка-плющилка КТ1С-5Г.

Предмет исследования. Нагруженное!ь рабочих о|иашш, приводов и трансмиссий машин для кормопроичводства, динамическое взаимодействие основных элементов конструкций.

МшШ4к1Ж£Д<йЯ0ШШ!ш. Статистический анализ надежности текинки для производства кормов при нормальной и рядовой эксплуатации; математическое моделирование нагруженности рабочих органов, приводов и трансмиссий машин для кормопроизводства; эксплуатационные, стендовые п полигонные испытания.

Адекватность математических моделей и достоверность расчетных методов проверялась путем сравнения численных результате, полученных на ЭВМ, с экспериментальными данными.

Научная новизна.

1. Определены и исследованы основные факторы, определяющие динамическую нагруженность, безотказность и долговечность динамически активных конструкций.

2. Разработаны принципы управления динамическими процессами и надежностью сложной сельскохозяйственной техники при проектировании, изготовлении, испытаниях и эксплуатации.

3. Созданы методы и средства снижения динамической нагруженности жатвенных механизмов за счет применения центрального привода ножей режущих аппаратов, взаимного уравновешивания внутренних сил, применения упругих элементов с Нелинейными характеристиками. Установлено негативное влияние крутильных колебаний на скорость резания стеблей растенчй.

4. Выявлены закономерности изменения нагрузок в барабанном измельчающем аппарате, в зависимости о г радиуса закругления противорежущего бруса, зазора между режущими элементами, податливости привода и др. Предложена конструкция противорежущего бруса с вогнутыми гранями, чгго уменьшает нормальную составляющую усилия резання.

5. Показана возможнос1ь снижения динамической нагруженносп дискового измельчающего аппарта за счет применения составных ножей 1 двухпоточной системы подачи технологической массы.

6. Разработаны основы теории и конструкции измельчающих аппарате! резонансного типа с качающимся противорежушим брусом.

7. Разработан механизм управления технологическим процессом 1 шаровой многобарабанной мельнице на основе двойного маятника функционирующего в резонансном режиме.

8. Определена динамическая нагруженность трансмиссии самоходной кормоуборочного комбашга и предложены устройства, повышающш надежность конструкций.

9. Созданы методы и средства ускоренных испытаний сборочны; единиц и полнокомплектных машин на основе у51равляемых резонансны; стендов, импульсно-гидравлических нагружателей и устройств со случайны нагружен нем.

Новизну исследований, технических предложений, способов отработкг изделий л их испытаний подтверждают 57 авторских свидетельств и патентен на изобретение.

На защиту выносится:

1. Методы управления надежностью и динамическими процессами машиг для кормопроизводства на основе моделирования натруженности * рабочих характеристик - жатвенных механизмов, измельчающие аппаратов мобильных и стационарных машин, их механизмов привода и трансмиссий.

2. Основы проецирования и методики расчета жатвенных механизме! корМоуборочных машин.

3. Методы и средства снижения динамической нагруженности и повышения надежности жатвенных механизмов за счет применения центрально« привода ножей режущих аппаратов, уравновешивания внутренних сил и использования упругих элементов с нелинейными упругими характеристиками.

4. Закономерности изменения нагрузок в барабанном измельчающем аппарате в зависимости от радиуса закругления противорежущего бруса, зазора между режущими элементами, формы сечения противорежущего бруса, режима разгона барабана, податливости привода.

5. Основы теории и конструктивные предложения принципиально новых режущих аппаратов резонансного типа, обеспечивающих снижение нагруженности, энергоемкости и повышение надежности.

6. Способы упрочнения рабочих органов и других элементов конструкции за счет припекания порошковых материалов и лазерной обработки изделия.

7. Методы и средства ускоренных испытаний на надежность сборочных единиц и полнокомплектных машин на основе резонансных стендов, импульсно-гидравлических нагружателей и систем со случайным нагружением с управлением от ЭВМ.

Практическая ценность работы. Разработанные под руководством и при (епосредственном участии автора конструктивно-технологические методы и средства управления динамическими процессами и надежностью ¡пособствовали внедрению в ПО «Гомсельмаш» кормоуборачного комбайна ССК-100А, комбайна нового поколения КВК-280 "Полесье", универсального шергетического средства УЭС-250 "Полесье" и специальных транспортных :редс гв к ним ПСЕ-Ф-12,5; ПСЕ-20. Экономический эффект от [снользования комбайнов КСК-100 в сельском хозяйстве СССР и 'еспублики Беларусь составил более 75 млн. руб. в ценах до 1991 г. Знедрение научно-исследовательских работ по методам и средствам ¡спытаний комбайнов, его рабочих органов, по снижению динамической тгруженностн основных агрегатов комбайнов н жаток позволило ежегодно кономить 4,2 млн. рублей в ценах до 1988 - 90гг. Основные положения фоектированшо, программы расчета нагруженное!и важнейших элементов онструкций, инженерные методики испытаний и оригинальное стендовое борудование используются при модернизации и создании новой ельскохозянственнюй техники.

Реализация результатов работы. Предложения по совершенствованию онструкций машин для кормопроизводства, технологические методы прочнения деталей, инженерные методики испытаний и современное тендовое оборудование, созданное под руководством и непосредственным частием автора, внедрены на заводе «Гомсельмаш», ГСКБ, заводе амоходных комбайнов, заводе литья и нормалей, на тракторном заводе (г. Иёнебек, Германия) и используются на других предприятиях сельско-озяйственйого машиностроения.

Апробация результатов работы. Основные положения работы оложены и обсуждены: Республиканской научно-технической конференции Повышение качества и технического уровня сельскохозяйственных машин -лючевое звено Продовольственной программы" (г. Минск, 1983 г.); еспубликанской научно-практической конференции "Повышение ехнического уровня, качества и надежности сельскохозяйственной техники" г.Минск, 1983 г.); семинарах-совещанияк "Динамика и надежность юбильпых сельскохозяйственных машин" (г.Гомель, 1983 г.) и "Передовые етоды термической обработки материалов в машиностроении" (г.Гродно,

1985 г.); научно-технической конференции "Технологические процессы и оборудование для упрочнения деталей машин, инструмента и технологической оснастки"(г. Гомель, 1985 г.); Всесоюзной научно-практической конференции по проблемам повышения технического уровня и качества машин для животноводства и кормопроизводства (г.Киев, 1985 г.); республиканской научно-технической конференции по надежности кормоуборочной техники (г.Гомель, 1986 г.); научно-технических советах ПО "Гомсельмаш", Минживмаша; Всесоюзном семинаре-совещании по новой технике для сельского хозяйства в ВИСХОМе (г.Москва, 1986 г.); Семинарах специалистов стран СЭВ по проблемам повышения технического уровня и надежности кормоуборочной техники (г.Гомель, 1986 г., г.Нойштадт, ГДР, 1987 г.); Всесоюзной научно-технической конференции по методам и техническим средствам, применяемым при испытаниях сельскохозяйственной техники (г.Минск, 1988 г.); международной конференции "Надежность автомобилей" (г.Прага, 1988 г.);международной конференции «Устойчивость, управление и динамика твёрдого тела» (г. Донецк, 1997 г.); международной конференции «Математические модели физических процессов и их свойства» (г. Таганрог, 1997 г.); международной конференции «Проблемы конструирования, производства и эксплуатации сельскохозяйственной техники» (г. Кировоград, 1997 г.); международной конференции «Математика в индустрии» (г. Таганрог, 1998 г.); международной конференции «Машиностроение и техносфера на рубеже XXI века» (г. Севастополь, 1998 г.).

Личный вклад соискателя. Соискателем разработаны теоретические основы конструирования ;и расчета принципиально новых измельчающих аппаратов резонансного типа. Впервые разработан механизм управления технологическим процессом в шаровой многобарабанной мельнице на основе двойного маятника, функционирующего в резонансном режиме. Созданы методы и средства ускоренных испытаний на надежность сборочных единиц и полнокомплектных машин на основе управляемых резонансных стендов, импульсно-гидравлических нагружателей и устройств со случайным нагружением (совместно с д.т.н. В.А.Дьяченко)

Публикации. По теме диссертации опубликовано всего 87 научных работ (общее количество материалов на 679 страницах), в числе которых 3 монографии; 4 брошюры (1 единолично, 3 за рубежом); 7 статей в журналах и сборниках; 11 материалов конференций (6 за рубежом).Получено: 57 авторских свидетельств и патентов, 25 актов и справок о внедрении.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников и приложения Она изложена на 271 страницах машинописного текста и содержит 97 рисунков, 8 табшш. Список использованных источников состоит из 292 наименований, в том числе 21 иностранных. Общий объем диссертации 284 страницы. Приложения содержат 36 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ. Обоснована актуальность научно-технической проблемы управления динамическими процессами и надежностью, приведены основные результаты и решения с указанием степени их новизны и значимости.

В первой главе "СОСТОЯНИг ВОПРОСА И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ" сформулировано содержание научной проблемы, определена цель исследований и сформулированы основные задачи работы.

Обзор достижений науки и техники в области производства кормов показывает, что основными направлениями развития машин рассматриваемого класса являются: создание комплексов для заготовки кормов по прогрессивным технологиям; разработка методов и средств сокращения потерь кормов и повышения их питательной ценности; рост производительности машин и агрегатов путем увеличения их энергонасыщенности, рабочих скоростей и совмещения операций; широкого применения гидравлического привода рабочих органов и трансмиссий; автоматизации технологических процессов; снижение материалоемкости ¡машин при повышении их надежности.

Анализ развития техники для производства кормов показывает, что наряду с традиционным использованием трактора в виде тяговой машины возрастает роль мобильных энергетических средств (МЭС) для привода рабочих органов сельскохозяйственных орудий ("Штайер"8300, Австрия, УЭС-250 "Полесье"), а также тракторов с реверсивным управлением (МТЗ-142, ЛТЗ-155) для работы с кормоуборочными комбайнами и другими машинами.

Совершенствование жаток кормоуборочных комбайнов и косилок-плющилок идет по пути увеличения ширины захвата, модернизации рабочих органов и повышения. скорости резания. Однако остро стоит проблема снижения динамической нагруженности и уравновешенности приводов /91.

Измельчающий аппарат машины для производства кормов является основным потребителем энергии силовой установки. Поэтому исследование динамических характеристик его является актуальным с целью совершенствования конструкций и повышения эффективности рабочего процесса. Немаловажное значение для увеличения долговечности ножей и противорежущих брусьев имеет разработка методов и средств их упрочнения. К ним относится наплавка и припекание износостойких покрытий, лазерное упрочнение. Предпочтение следует отдавать последнему.

Вследствие работы самоходных кормоуборочных машин на переувлажненных фонах, в условиях бездорожья и т.д. требуется совершенствование их трансмиссии в направлениях: снижения динамической нагруженностн и повышения надежности за счет предотвращения возникновения резонансных явлений, применения гидростатических передач ¡ГСП), в том числе двух- и трехпоточных; использование полнопоточных трансмиссий с применением автоматической блокировки дифференциала или муфты предельного момента.

Вопросы управления динамическими характеристиками и надежностью машин для производства кормов должны решаться на основных стадиях ;уществования объектов, т.е. при проектировании, изготовлении, испытаниях * эксплуатации. На необходимость применения математического моделирования указывали академики Артоболевский И.Й. и Василенко П.М. Существенный вклад в разработку методов обеспечения надежности техники m стадии проектирования внесли Анилович В.Я., Берестнев О.В., Бочаров ГФ., Скойбеда А.Т., Фролов К.В., Цитович И,С. и др. Исследованиями щнамнческой нагруженностн и повышением надежности зерноуборочных сомбайнов занимались Альгин В.Б., Алферов С.А., Беленький Д.М., Гриньков О.В., Грошев Л.М., Жаров В.П., Полушкин O.A., Радин В.В., Спиченков З.В., Терликов В.А. Динамике и надежности мобильных машин посвящены >аботы Барского И.Б., Бирюкова М.П., Вергейчика Л.А., Дьяченко В.А., (асьянова В.Е., Кацыгина В.В., Ксеневич.. И.П., Кугеля Р.В., Литвинова А.И., 1урье А.Б., Островерхова Й.Л., Строкова В.Л. и др.

Значительный вклад в создание методой выбора параметров рабочих »рганов, совершенствования технологических процессов машин и систем тесен исследованиями Долгова И.А., Ермольева Ю.И., Новикова Ю.Ф., Зсобова В.И., Фомина В.И., Хабатова P.M., Хозяева И.А., Чигарева Ю.В., Певченко B.C., Яцкевича В.В.

Однако методы проектирования кормоуборочных машин, особенно амоходных, требуют дальнейшего совершенствования. Офицательное лиянйе на безотказность и долговечность рабочих органов и других лементов конструкций оказывает то, что при ее изготовлении недостаточно читываются особенности выполняемого технологического процесса, кобходимо шире иачользовать методы упрочнения рабочих поверхностей.

Следует создавать новые методы и средства ускоренных испытаний на [адежность сборочных единиц и машин в целом, отдавая предпочтение езонансным стендам, импульсно-гидравлическим нагружателям, стройствам со случайным нагружением, которые обеспечивают сокращение [атериальных и трудовых затрат, повышают точность и достоверность езультатов испытаний. "

Во второй главе "ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И НАДЕЖНОСТЬЮ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН" рассмотрены вопросы управления надёжностью »а стадии проектирования.

Автором проанализированы факторы, влияющие на надежность машин, и разработана классификация, позволяющая выделить конструктивные, технологические и эксплуатационные причины. Разработана комплексная динамическая модель кормоуборочного агрегата на базе комбайна КСК-100А, учитывающая следующие виды колебаний: горизонтальные; вертикальные; от совместного действия горизонтальных и вертикальных сил; крутильные. Она имеет большое число масс, податлиьостей и коэффициентов демпфирования звеньев, движущий момент и моменты сопротивления рабочих органов и других элементов. Составление и решение уравнений системы, в принципе, возможно, однако, с целью ускорения и удешевления исследований целесообразно решать локальные задачи по определению нагруженностн рабочих органов, приводов, трансмиссий и т.д., рассматривая их как часть единой системы /8,9, 13,24/.

Основным источником возмущений, вносимых, в приводы жаток, является изменение момента инерции масс, движущихся возвратно-поступательно. На преодоление этих возмущений затрачивается 84% энергии привода режущего аппарата. Кроме того, на жатвенный механизм действуют возмущения от сил резания, трение и крутящий момент двигателя. Для расчета на ЭВМ характера и величин изменения нагрузок были построены динамические модели приводов рабочих органов жаток для уборки трав -серийной и с центральным приводом по изобретению "Механизм привода широкозахватной жатки" /45/. Модели максимально унифицированы так, что привод серийной жатки являаея частным случаем центрального приводи /2,4/. При моделировании использовались уравнения Лагранжа второго рода.

В результате решения дифференциальных уравнений /9/ были получены численные значения крутящих моментов на валах колебателен Сравнение нагрузок показывает, что при замене одностороннего серийного привода на двухсторошшй центральный крутящие моменты н;1 указанных элементах снижаются на 39% 191. Расчетным мегодом была впервые установлена связь крутильных колебаний со скоростью резания стеблей растений /14/. Вследствие меньших крутильных колебаний у жатки с центральным приводом ножей (по сравнению с серийной) скорость резания изменяется более равномерно, что улучшает условия выполнения технологическою процесса, снижает динамическую нагруженное/! ь и повышает надежность конструкции /4/.

и

С Целью обеспечения надежности жатвенных механизмов необходимо уменьшать возможность возникновения явления резонанса путем смешения частоты собственных колебаний из рабочего диапазона в сторону ее увеличения. Это может быть достигнуто изменением податливостей одного или нескольких участков динамической цепи, а также уменьшением моментов инерции масс. Для определения спектра нагрузок от крутильных колебаний была решена на ЭВМ система уравнений /14/ в зависимости от изменения параметров динамической . модели. Результаты расчета показывают, что снижению нагрузок от крутильных колебаний способствуют: увеличение жесткости элементов привода ножей; уменьшение масс, движущихся возвратно-поступательно; некоторое снижение скорости движения ножей.

Автором произведено исследование динамической нагруженностн привода питающе-измельчающего аппарата кормоуборочного комбайна КСК-100А. Для этого, используя кинематическую схему, строилась полная динамическая модель, а на ее основе - четырехмассовая рабочая, параметры которой адекватны исходной модели /2, 9/. Изучение процесса разгона измельчающего барабана показало, что максимальный динамический момент на валу может достигать 2,5...3,0 кНм, а на валу привода КП 0,25...0,35 кНм. Причем повышение податливости обоих приводов в 2...3 раза не приводит к заметному снижению максимальной нагрузки, однако доля динамических воздействий уменьшается за счет снижения частоты колебаний и повышения логарифмического декремента затухания. Повышение податливости только привода измельчающего барабана вызывает снижение амплитуды колебаний нагрузки на 25...30%, частоты его собственных колебаний и амплитуд колебаний угловой скорости валов привода барабана и КП, а также увеличение логарифмического декремента затухания колебаний /2/.

Автором произведено исследование процесса измельчения растительной массы в условиях наиболее вероятных вариантов динамического возбуждения системы. Здесь возможны два случая. Вынужденные колебания привода КП с.частотой вынуждающей силы около 82 рад е"1. Колебания этой частоты могут генерироваться приводом адаптера и возбуждать биения с периодом 0,30 с. Повышение податливости привода с 0,3-Ю"3 до 0,8-Ю"3 рад-(Нм)"1 приводит к снижению частоты колебаний до 30...35 рад е'1, амплитуды колебаний в два раза, периода биений до 0,17 с, постепенному вырождению и затуханию колебаний.

Вынужденные колебания вала привода измельчающего барабана с частотой вынуждающей силы около 105 раде'1. Эти колебания могут генерироваться самим валом в результате, например, погрешностей изготовления и монтажа: Повышение податливости привода измельчающего эарабана до 0,6...0,8-10 рад-(Нм)"' приводит к снижению частоты колебаний

до 37 раде1, амплитуды колебаний в 1,7...2 раза и интенсивному вырождению биений /23/.

Таким образом, используя разработанную модель, можно выявить наиболее неблагоприятные режимы рабогы системы и нодобра!Ь конструктивные параметры элементов, позволяющих исключить или в значительной степени ослабить резонансные явления /23/.

Указанные рекомендации были реализованы при создании кормоуборочного комбайна нового поколения КВК-280 "Полесье", в конструкции которого применен ременный привод измельчающего барабана с указанными выше параметрами. Для уточнения рекомендаций по параметрам привода измельчающего барабана перспективного комбайна и определения режимов функционирования строилась десятимассовая модель, составлялась система дифференциальных уравнений и разрабатывалась программа оценки нагруженности.

В результате моделирования установлено, что максимальные динамические нагрузки в приводе измельчающего барабана возникают при его разгоне. Они в 2,5...3 раза превышают номинальные в установившемся режиме работы. Для снижения нагруженностн автором предложено замедлять темп включения привода при начальных этапах разгона и увеличивать его через 0,3...0,4 с, доводя частоту вращения до номинальной всего за 4...5 с.

При моделировании универсального энергетического средства УЭС-250 «Полесье» в агрегате с навесным кормоуборочным комбайном «Полесье-3000» строилась двенадцатимассовая рабочая модель (рнс.1), составлялась система дифференциальных уравнений и разрабатывалась программа оценки нагруженностн при различных режимах функционирования Математическая модель включала моменты инерции: Ji - двигателя СМД-31 и ведущих шкивов; J2 - ведомого шкива и редуктора; J3 - измельчающего барабана; J4 - КП и раздаточного редуктора; JsJe - верхних и нижних пальцев; Js,Jc> -левого и правого режущих аппаратов; Jio - кардана и гидронасоса; Jj 1 -гидромотора и трансмиссии; J12 - поступательно движущихся м;)сс агрегата. Кроме того в модели имеются: ej(i+i>, Ki(j+)) - соответствующие податливости и коэффициенты демпфирования; Мд, Mr, Мрл и Мрп - моменты движущий и сопротивления; обозначения: П] - муфта привода ВОМ; Пг, Из, П4 -предохранительные муфты комбайна; П5 - срепление агрегата с почвой.

Рис. 1. Динамическая модель универсального энергетического средства УЭС-250 "Полесье" в агрегате с кормоуборочным комбайном "Полесье-3000"

В результате моделирования установлено, что дополнительные динамические нагрузки в агрегате из универсального энергетического средства УЭС-250 «Полесье» и кормоуборочного комбайна «Полесье-3000» возникают при реверсе питающего аппарата, когда режущие барабаны жатки, имеющие значительный момент инерции, еще продолжают вращаться. Это подтверждает анализ отказов, проведенный по результатам испытаний в 1988... 1992 годах. Для предотвращения их целесообразно в приводе рабочих органов установить синхронизатор или механизм блокировки. Используя методы моделирования определялись пределы регулирования предохранительный муфт П2, Пз, и П4.

При участии автора создавались принципиально новые измельчающие аппараты: дисковый с составными ножами и двухпоточной системой подачи технологической массы /69/; с противорежущим брусом, имеющим вогнутые рабочие грани; резонансные /66,69, 73,80, 84/.

Автором произведен расчет динамической нагруженности навесного измельчителя «Чемпион 3000» фирмы «Кемпер» (Австрия), который является аналогом кормоуборочного комбайна «Полесье-3000» и имеющего прямые ножи, в сравнении с экспериментальными измельчителями с составными ножами, а также с составными ножами и двухпоточной системой подачи технологической массы (рис. 2). Была разработана программа расчета моментов резания Мр в зависимости от угла поворота диска. После расчета трех вариантов (длина резки 16 мм, число ножей 12 шт) численные значения составили: для аппарата с прямыми ножами М„'тах=69б Нм, Мр'^ШНм, Мр' ср-438 Нм, коэффициент динамичности Кд -3,87; с составными ножами при соотношении их длин 12/11=0,8 и той же длине резки - МР2тах=410 Нм, Мр2тт=290 Нм, Мр2ср=350 Нм, К„2=1,42; при использовании составных ножей и двухпоточной системы подачи технологической массы -Мр3тах=308 Нм, МР3тт=270Нм, Мр3ср=289 Нм, Кд3=1,15. Минимальная динамическая нагруженность наблюдается (рис. 3) при наименьшем среднем моменте в случае использования составных ножей и двухпоточной системы подачи технологической массы /68/.

Анализ нагруженности барабанного измельчающего аппарата показал, что момент сопротивления на валу его формируется , главным образом, за счет сил резания Р и сил трения между ножом и брусом (сила отталкивания В нормальном направлении И). В результате предложен противорежущий брус с вогнутыми рабочими кромками, упрочненный лазером по «Способу обработки стальных изделий» /68/. Применение его обеспечивает значительное уменьшение силы Ы, что снижает нагруженность измельчающего аппарата на 10... 15%.

Рис.2. Дисковый измельчающий аппарат с составными ножами и двухпоточной подачей технологической массы: 1,2- ножи; 3,6-противорежущие брусья; 4- кожух; 5- механизм транспортировки массы

Рис.3. Динамическая нагруженность дискового измельчающего аппарата: 1- серийного; 2- с составными ножами; 3- с двухпоточной подачей технологической массы .

С целью аналитического исследования процесса резания резонанснь измельчающим аппаратом /66/ разрабогана динамическая схел математическая модель, создана программа выбора основных режим работы. В результате установлено, что максимальный эффект, т.е. снижен динамической нагруженности на 25...30% достигается при сокращении нож барабана до 3 шт., частоты вращения до 700 мин'1 и длине резки 35...60 м При этом значительно снижается потребляемая мощность на привод бараба и улучшается качество выполнения технологического процесса.

Автором определялись резонансные частоты работы мельницы тонко помола. Основой ее является подпружиненный к основанию и боковой стен двуплечий рычаг (рис. 4), установленный на подвесе. По концам рыча смонтированы рабочие барабаны, которые приводятся в действие двигател постоянного тока с эксцентриком (рис. 5).

Для составления уравнений движения системы использовало уравнение Лагранжа второго рода. Подставляя в исходные уравнен кинетическую и потенциальную энергию системы и произво преобразования, получим дифференциальные уравнения малых колебан механизма с двумя степенями свободы

О У 'У

(2М +т)Ь ф^ =-2М Ьф^-с^Ь <р^+тгЬа> соян)!,

(2М+т)^1ф2 =

-2 с1^<р2 -

2

■тгЬ^о 5Ш т1.

(2)

Амплитудные значения углов поворота ф( и (р2 определяют значениями коэффициентов динамичности К*', Кд . Произведя некотор; преобразования, получаем

т г

2 М Ь

1-

<о

-■К* - т Г ^ ' д 2 М и

а;

(О

\Р2 )

(

(0

[Р2

"(3)

Графики изменения этих коэффициентов в зависимости от отношен частоты внешнего возмущения к собственным частотам Р(, Р2 для случая 1 = показаны на рис. 6 (графики в этом случае совпадают).

ЛИ.

2К Ь

л 2

Р| ' Р2

- Рис.6. График изменения коэффициентов динамичности ку,

Кд системы в зависимости от отношений

Р| Р.

Полученные зависимости (3) позволяют определять режимы работы резонансной мельницы тонкого помола. Условия работы предполагают,

чтобы значения коэффициентов Кд1,Кд2 были максимальными. Однако из

технологических соображений максимальные значения углов поворота (ф|)|шк, (ф2)тпх должны бьпь ограничены. Именно из них условии и выбираются конкретные значения параметров системы и режимов ее работы.

Производилось исследование динамической нагружснности гидромеханической передачи (ГМП) по передаточным функциям, позволяющим устанавливать связь между входными воздействиями и выходными реакциями системы. На основе передаточных функций, при установившемся и переходном режимах работы ГМП, строились графики логарифмических амплитудно-частотных характеристик (ЛАЧХ) кормбуборочною комбайна. В результате анализа ЛАЧХ можно отмсгигь достаточно высокие демпфирующие и фильтрующие свойства ГМП на II и Ш диапазонах механической КП. Частоты свыше 20 Гц практически не проходят через ГМГ1 к двигателю, что является надежной защитой последнего от параметрического резонанса. Максимальные динамические нагрузки возникают на I диапазоне механической КГ1 при частотах возмущающих воздействий 1...3 Гц. Для улучшения динамических свойств необходимо повысить коэффициент демпфирования до значений 0,8...1 /22/.

Оценка динамической нагруженности двухпоточной "Гидромеханической передачи" /56/ производилась в сравнении с полнопоточной -серийной. Для этого строились динамические схемы их, разрабатывались динамические модели и программы расчета нагруженности при установившемся режиме работы. В результате проведенных исследований установлено, что применение в комбайнах двухпоточной передачи снижает нагружешюсть ГОП па 50...80%, а также позволяет обеспечить надежность конструкции даже при уменьшенных типоразмерах гидропередачи.

Автором проводилось исследование' динамической нагруженности МЭС с "Механизмом блокировки дифференциала транспортного средства" /48/ и без него. Такой механизм устанавливался между ведущих осей полноприводной машины, имеющей различные радиусы качения колес и не одинаковые нагрузки на оси. В результате моделиррвания установлено, что наиболее нагружена трансмиссия при сблокированном дифференциале. В работе происходит закручивание трансмиссии и "срыв" момента на менее нагруженном ведущем мосте МЭС, что увеличивает динамическую нагруженность машины и снижает ее надежность. Для предотвращения негативных последствий такого явления целесообразно устанавливать автоматическую блокировку дифференциала или использовать муфту предельного момента, располагая ее на менее нагруженной ветви привода.

[3 третьей главе "КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И НАДЕЖНОСТЬЮ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН" рассмотрены «опросы совершенствования рабочих органон, их приводов и трансмиссии на основе использования явления резонанса при выполнении технологического процесса или гашения резонанса при негативном его проявлении. Рекомендованы погрессиннме способы упрочнения рабочих органов и других ответственных элементов конструкций.

Рабочим органом жаток для уборки трав и косилок-плющилок является двухножевой режущий аппарат, привод которого осуществляется от двух механизмов "качающаяся шайба". При работе ножей в противофазе нагрузки от сил инерции масс, движущихся возвратно-поступательно,' уравновешиваются. В случае несоблюдения этого условия значения динамических нагрузок на приводе левого и правого ножей будут достигать максимума с некоторым сдвигом фаз. Эго явление ' вызывает рост динамической нагруженности на валу привода жатки, вибрацию рамы, что снижает надежность машины в целом. Сдвиг фаз наблюдается во всех жатках, имеющих подобный привод. В жатке для уборки трав комбайна КСК-100А он достигает 36°, а у косилки-плющилки КПС-5Г - до 46°. Это происходит вследствие неидентичности динамических цепей приводов правого и левого ножей, причем в процессе эксплуатации из-за увеличения зазора сдвиг фаз возрастает /4, 9/.

Для более полного уравновешивания нагрузок создан и прошел испытания "Механизм привода широкозахватной жатки", имеющий идентичные динамические цепи привода правого и левого ножей /45/. При участии автора разработаны: "Привод режущего аппарата уборочной машины", в котором применены упругие элементы и осуществлено уравновешивание внутренних сил /49/; "Режущий аппарат сельскохозяйственной уборочной машины" /63,79/.

Под руководством и при непосредственном участии автора велось совершенствование основных рабочих органов кормоуборочных комбайнов -измельчающих аппаратов. С целью повышения качества измельчения и надежности разработан "Измельчитель кормов", имеющий составные ножи и двухпоточную систему подачи технологической массы /67/. Разработан принципиально новый "Измельчающий аппарат" резонансного типа, обеспечивающий значительное снижение энергоемкости процесса измельчения растительной массы /68/, а также "Измельчающий аппарат", работающий на том же принципе и обеспечивающий безотказность функционирования при попадании инородных предметов /69/. Предложен

"Измельчающий аппарат" с механизмом увеличения амплитуды перемещена протпворежущего бруса /69/.

При участии автора разработаны измельчители сельскохозяйственны? продуктов, промышленных, строительных и других материалов. В качеств! рабочего тела используются металлические шары, совершающие гирационное движение внутри трубы в которой находится измельчаемы! технологический материал /77, 78, 81, 82/. Он предназначен для функционирования в резонансном режиме, что способствует снижению энергоемкостт измельчения.

Для использования и приводах рабочих органов сельскохозяйственны? машин создан ряд предохранительных, демпфирующих и компенсирующш муфт, позволяющих снижать динамическую нагруженность конструкций т повышать их надежность /30, 33, 36, 51/.

Разработана «Карданная передача», позволяющая синхронизировал угловые скорости вращения ведущего и ведомого валов, что устраняв колебания передаваемого крутящего момента, уменьшает динамически! нагрузки в приводах агрегатируемых машин, тем самым повышая надежпост! конструкций /40/.

Важнейшим элементом самоходной сельскохозяйственной манишь является трансмиссия. Ог ее конструктивного исполнения во многом зависи надежность функционирования и качество выполнения технологической процесса. С целью обеспечения надежности и снижения материалоемкости спроектирован «Редуктор» с шестернями постоянного внутреннего зацепле ния, что обеспечивает высокое передаточное отношение и надёжность кон струкций в целом /48/. Для использования в трансмиссиях самоходны: машин предлагается «Упругое зубчатое колесо» главной передачи, имеюще! самоустанавливающийся венец /47/. Кроме снижения динамически: составляющих натрузки в зубчатых зацеплениях и уменьшени: неравномерности ее распределения по длине контактных линий изолируюге; другие элементы передачи от интенсивных высокочастотных вибраций генерируемыми и воспринимаемыми зубчатыми сопряжениями. Стендовьи ресурсные испытания, проведенные под руководством и непосредственно* участии автора, показали высокую эффективность применения упругок ведущего колеса в ведущем мосту комбайна КСК-100А.

Для использования в МЭС сод/тан «Механизм блокировкт дифференциала транспортного средства», который характеризуете плавностью и надежностью функционирования /50/. С целью упрощена конструкции, снижения материалоемкости и повышения проходимоеп разработан «Ведущий мост транспортного средства, его варианты», котором функцию дифференциала выполняет одна из бортовых гтланетарны передач /44/.

Разработана «Конечная передача транспортного средства», которая предназначена для использования в МЭС, обладающих значительной массой и не имеющих подрессоренных ведущих мостов /34/. Она позволяет существенно снизить динамическую иагружеиность трансмиссии в моменты разгона, неустановившегося движения, а также при режимах работы с перегрузками и тем самым ведет к повышению безотказности и долговечности а! регата, улучшению мощностных и экономических показателей машины.

Важнейшим агрегатом МЭС является гидростатическая передача. От типа и конструктивного исполнения ее во многом зависит производительность агрегата, надежность его и условия труда оператора. 11о эксплуатация ГМП в холодное время года затруднена, а при температуре -30° С вообще невозможна, из-за повышенной вязкости масла и вероятности возникновения заднров плунжерных и других пар трения гидромашии. С нелыо ускорения запуска ГМП при пониженных температурах создана «Гкдрообьемная передача транспортного средства», оснащенная автоматической системой подогрева рабочей жидкости /53/.

Для увеличения КПД, обеспечения надежности ГМП и машины в целом разработана «Гидромеханическая передача», которая выполнена по двухпоточной схеме /54/. Основной поток мощности в ней передается от дизеля через планетарную передачу и кардап-ый вал к ведущему мосту. Ко второму концу коленчатого вала дизеля присоединяется регулируемый гидронасос, который посредством гидромагистралей высокого давления соединен с нерегулируемым гидромотором. Последний через зубчатые колеса приводит коронную шестерню планетарной передачи. За счет изменения частоты и направления вращения коронной шестерни осуществляется бесступенчатое регулирование скорости движения МЭС.

В машинах для уборки сельскохозяйственных культур наметилась тенденция применения автоматических регуляторов загрузки рабочих органов, что повышает долговечност ь двигателя и других сборочных единиц, улучшает условия труда механизаторов. При участии автора создан «Автоматический регулятор загрузки рабочего барабана самоходного комбайн??, представляющий собой датчик крутящего момента, выполненный в виде компенсационной муфты с одной подвижной мтолумуфгой, и связанный с регулируемым гидронасосом посредством рычагов и тяг/41/.

Па повышение надежности кормоуборочной техники направлено «Устройство для улавливания инородных предметов в машине для уборки и измельчения растительной массы» /31/.

Для повышенна демпфирующей и несущей способности за счет гашения динамической составляющей статической нагрузки при участии

автора создана «Подвескам, успешно прошедшая испытания па кормоуборочном комбайне КСК-ЮОЛ/70/. -

С, нслыо улучшения физико-механических своисю рабочих граней противорежущих брусьев создан «Способ получения покрытий из металлического порошка на режущих кромках длинномерных деталей». Порошковый слои наносился на упрочняемую поверхность в виде параллелограммных элемешоп, между которыми имсс(ся зазор /37/. Противоре; ущис брусья имели температурные деформации в пределах допуска, режущие кромки их получались острыми п не требовали дополнительной обработки /22/.

Для повышения долговечности валов , цилиндров и других деталей, путем увеличения их усталостной прочности, создан «Способ обработки стальных изделий», включающий нагрев с помотыо лазера, как минимум двумя лучами /66/. Он позволяет на 10...30% повысить усталостную прочность и долговечность детален.

Для повышения физико-химических свойств и механических характеристик стальных и чугунных изделий созданы «Модифицирующая смесь» /52, 76/, а также «Состав для получения противопригарного покрытия» /55/, «Сплав для легирования и модифицирования чугуна» /56/ и «Состав для легирования поверхностей отливки в литейной форме» /80/. Даны рекомендации но выбору качественных компонентов покрытия и их исходного состояния (порошок, стружка, лента и др.), способы их соединит« и закрепления в литейной форме. Рассмотрены вопросы повышения производительности труда, коэффициента использования металла и износостойкости покрытий при производстве отливок прогрессивными методами /23/.

Созданы изобретения, внедренные в производство, направленных на повышение служебных свойств изделий и машин для кормопроизводства /27- 29,35, 39,46/.

В четвертой главе "МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ" рассмотрены вопросы испытаний кормоуборочных машин и их элементов. С целью выявления уровня и характера нагрузок в сборочных единицах и комбайна* в целом проводились под руководством и непосредственном участии автора полевые, полигонные и стендовые испытания. Для этого создавались специальные тепзометрические звенья, которые в комплекте с токосъемниками и контрольно-измерительной аппаратурой позволяли определять: нагруженность привода измельчающего барабана; раздаточного редуктора; гидростатической передачи; питающего аппарата; жаток для уборки трав и высокостебельных культур и др. /91.

Для опенки работоспособности главной передачи /47/ и дифференциала /50/ проводились полигонные испытания при движении комбайна на асфалынрованной площадке по маршрутам тип "восьмерка" и "смешенная восьмерка", обеспечивающих нагружение обеих петей припола. Испытания велись на II передаче со скоростью 12 км/ч до набора п сумме 1600 циклов.

Проводились стендовые испытания машин и их сборочных единиц. Для этого разрабатывались методики и создавалось оригинальное стендовое оборудование. Например, для имитации динамических нагрузок в приводе жатки для уборки трав использовались гидравлические нагружагели /32, 62/, а при испытаниях привода измельчающего барабана - имнульсно-гидравлические нагружатели /65, 74/. Последние могут быть использованы при испытаниях: редукторов; зубчатых, ременных, цепных передач; палов и т.д. как при постоянной,-так и переменной чистоте вращения приводного вала.

Для оценки надежности трансмиссий создан "Способ испытания дифференциальных зубчшых передач", работающий в резонансном режиме. На этом же принципе работают стенды /59, 60/. Их отличает то, что возбуждаются крутильные колебания, нагружающие силовые и несущие системы. Это уменьшает энергоемкость и время проведения испытаний. Создан и внедрен "Стенд для испытания ведущих мостов транспортных средств", работающий с открытым, замкнутым и комбинированным контурами /61/.

Для полнокомплектных испытаний кормоуборочных комбайнов и других МЭС создан и внедрен в ГСКБ ПО "Гомсельмаш" "Стенд для испытаний гсолесных машин" /43/, а также "Стенд для испытаний сельскохозяйственных машин,. преимущественно жаток, в агрегате с мобильным энергетическим средством" /57/.

В пятой главе "РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ" оценивается нагруженность элементов конструкций машин. При сравнительных испытаниях жаток установлено наличие сдвига фаз максимальных моментов у серийной жатки (до 36°) и практическое отсутствие такого сдвига у жатки с центральным приводом /13/. Выявлено, что общий уровень нагруженностн механизмов снижается на 10...25% у экспериментальной конструкции /9/. Установка упругих элементов с нелинейными характеристиками в приводе ножей режущих аппаратов снижает динамическую нагруженность в 1,3...1,5 раза /14/.

На нагруженность измельчающего барабана значительное влияние оказывает состояние режущих кромок противорежущего бруса. Износ или смятие их до радиуса, закругления 3 мм приводит к росту момента сопротивления резашно в 1,4... 1,5 раза, а увеличение зазора между

режущими элементами с 1 до 3 мм повышает нагруженность в 1,5...1,7 раза. Выявлен неодинаковый износ режущих кромок по длине бруса вследствие того, что максимальное усилие резания приходится на участок бруса около 1/4 длины его со стороны, в которую наклонены ножи /2,9/.

За счет уменьшения нормальной составляющей силы резания, путем использования противорежущего бруса с вогиутыми рабочими гранями, достигается снижение нагруженности (рис. 7). На рис. 8 показаны зависимости изменения момента на валу измельчающего барабана от загрузки адаптера. Установлено, что момент сопротивления при перерезании растительной массы для противорежущего бруса с вогнутыми гранями в среднем на 10% ниже серийного.

Путем подбора упругих характеристик привода барабана можно снизить динамическую нагруженность его, особенно в случаях перекоса и несоосности соединяемых валов, а также -при значительных колебаниях момента сопротивления. Замена серийной цепной муфты на "Упругую муфту" /51/, позволяющую изменять податливость ее, обеспечивает оптимальные характеристики привода. Зависимость момента затяжки муфты от ее податливости показана на рис. 9. Установка такой муфты позволяет также снизить коэффициент динамичности, нагруженность элементов, конструкции и энергоемкость процесса измельчения растительной массы.

Испытания серийного дискового измельчающего аппарата показали, что нагруженность его на 8...12% выше, чем у экспериментального с составными ножами и двухпоточной системой подачи технологической массы /69/.

В результате полевых испытаний кормоуборочного комбайна КСК-100А, проведенных под руководством и при непосредственном участии автора, выявлено удовлетворительное совпадение экспериментальных результатов с теоретическими исследованиями АЧХ ГОП /18/, подтверждающих высокие демпфирующие и фильтрующие свойства гидропередачи в трансмиссии МЭС. Установлено, что наибольшую динамическую нагруженность вызывают режимы параметрических' резонансных колебаний при углах поворота упорного диска 16,6... 17,5° на I Передаче. Рекомендуется ограничивать угол поворота упорного диска величиной 16,5° при среднем рабочем'давлении 25 МПа. Максимальные динамические нагрузки в трансмиссии комбайна возникали при его транспортировании с полностью загруженным прицепом ПСЕ-12,5 на грунтовой дороге.

С целью оценки, упруго-диссипативных свойств элементов . валопроводов выполнялись исследования по определению статических и динамических характеристик серийных и опытных образцов при стендовых . и эксплуатационных испытаниях. Количественная оценка усталостной

м

кН

1.5

1.0 0.5

«а-

хНх

1.0 0.0 0.6 0.1

0.2

< ч /

/ 1>

У

о,«» 0,В

Рис.7. Зависимость нормальной нагрузки на брусе от загрузки измельчающего барабана: 1-серийный брус; 2- брус с вогнутой кромкой

кИи

V

У,

у г

Рис,8. Зависимость момента на валу измельчающего барабана от загрузки адаптера: 1-серийный брус; 2- брус с вогнутой кромкой

кНи 3.0 2,0

1.0 о

О 0,04 0,03 0,12 0,16 о,го И,, кНм

9

Рис.9. Зависимость момента затяжки от податливости муфты в приводе измельчающего барабана

1.2 1,6 1.а хх 10^

раа(Нм)

-I

прочности и упругих характеристик серийной полуоси комбайна КСК-ЮОА и опытной, упрочненной лазерным излучением по "Способу обработки стальных изделий" /66/, показывает, что долговечность опытной полуоси на 15...20% выше серийной.

Установлена связь способа получения покрытий на износостойкость и коррозионную стойкость чугунов, а также целесообразность осуществления поверхностного легирования огливок с помощью обмазок и красок, изготавливаемых на основе недефицитных материалов с использованием внутреннего тепла отливок /3, 9/.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.Разработаны методы управления надежностью и динамическими процессами машин для кормопроизводства на основе моделирования натруженное™ ,н рабочих характеристик: жатвенных механизмов, измельчающих аппаратов мобильных и стационарных мащин, их механизмов привода и трансмиссий. /2, 4, 6,8-10, 12-15, 21 -23/.

2.Созданы основы проектирования и методики расчета жатвенных механизмов кормоуборочных машин. Впервые установлено негативное влияние крутильных колебаний на скорость резания стеблей растений. Разработаны методы и средства снижения динамической нагруженности и повышения надежности жатвенных механизмов за счет применения центрального привода ножей режущих аппаратов, уравновешивания внутренних сил и использования упругих элементов с нелинейными рабочими характеристиками. Внедрение центрального привода ножей режущих аппаратов снижает динамическую нагруженность на 20...30%, что повышает долговечность конструкции в 1,5...1,8 раза. /9,14,19,20,22, 32,45, 49,63/.

3.Выявлены и исследованы закономерности изменения нагрузок в барабанном измельчающем аппарате в зависимое™ от радиуса закругления противорежущего бруса, зазора между режущими элементами, формы сечения противорежущего бруса, режима разгона барабана, податливое™ привода и т.д. Использование противорежущего бруса с вогнутыми рабочими гранями позволяет снизить нагруженность барабана на 10%. Замена цепной серийной муфты На "Упругую муфту" обеспечит снижение коэффициента динамичности и энергоемкости процесса измельчения растительной массы. Динамическую нагруженное«, дискового измельчающего аппарата можно снизить (в среднем на 20%) за счет использования составных ножей и двухпоточной системы подачи технологической массы. /2, 5, 7, 9, 23, 51, 64, 67,68/.

4.Разработаны основы теории и предложены конструкции принципиально новых измельчающих аппаратов - резонансного тина, обеспечивающих снижение нагруженное™, энергоемкости и повышение надежности. Определены параметры и режимы работы резонансной

мельницы тонкого помола, обеспечивающие снижение энергоемкости я качество помола технологического материала. /10, 64, 67-69,77, 81/.

5.Снособы упрочнения рабочих органов и других элементов конструкций за счет прнпскания порошковых материалов повышает долговечность в 2...2,5 раза. Предпочтение следует отдавать лазерной обработке. /16, 37,66/.

6.Снижение нагруженности ГМП (на 50...80%) и повышение КПД (на 10... 12%) можно достичь п случае применения на МЭС двухпоточных гидромеханических передач. Использование системы подогрева рабочей жидкости позволит эксплуатировать универсальное энергетическое средство УЭС-250 "Полесье" в течение круглого года. /13, 15, 20, 24, 53, 54/.

7.Для снижения динамической нагруженности полноприводной сельскохозяйственной машины следует устанавливать в приводы колес автоматически блокируемый дифференциал или муфту предельного момента в менее нагруженной ветви трансмиссии. /50, 51/.

8.Наиболее опасный в динамическом отношении режим функционирования навесного кормоуборочного комбайна "Полесье-3000" возникает при реверсе питающего аппарата, когда режущие барабаны жатки, имеющие значительные моменты инерции, еще продолжают вращаться. Для предотвращения отказов целесообразно устанавливать в приводе рабочих органов синхронизатор или механизм блокировки. /33, 36, 41, 50/.

9.Созданы методы и средства ускоренных испытаний на надежность сборочных единиц и полнокомплектных машин на основе резонансных стендов, нмпульсно-гиДравлических нагружателей и систем со случайным нагружением с управлением от ЭВМ. /1, 17, 18, 32, 43, 57-62, 65/.

Ш.Проведенные автором теоретические и экспериментальные исследования, опытно-конструкторские и организационно-технические работы позволили впервые в стране организовать производство самоходных кормоуборочных комбайнов с ГМП, произвести их модернизацию и заложить основы выпуска машин нового поколения. Создание и внедрение методов моделирования динамической нагруженности элементов дрпет^'кций, инженерных методик расчетов, средств снижения нагружемжзеш., .1 также способов, стендов и устройств для их испытаний, свидетельствуют как о теоретическом, так и прикладном значении диссертационной работы, результаты которой внедрены на ряде предприятий со значительным экономическим эффектом. /1,4,6-9,15,19,21,25/.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: Монография

1. Ускоренные испытания изделий машиностроения / Н.И.Афанасьев, В.А.Дьяченко и др. - Минск: Беларуская навука. - 1997. 110 с.

2. Динамическая нагруженность приводов рабочих органов кормоуборочных комбайнов / В.А.Дьяченко, А.И.Стефанович, А.Ф.Тышкевич, Н.И.Афанасьев, А.Д.Ковтун. - Минск: ИНДМАШ АН БССР, 1986, - 34с.

3. Прогрессивные методы получения защитных покрытий на стальных и чугунных отливках // НИ. Афанасьев, ЛГ. Ворошнин, ЮН. Пресман, Л.А.Сосновский. - Минск: БелНИИНТИ, 1986. - 50 с.

Учебные пособия

4. Афанасьев Н.И., Дьяченко В.А., Сорокин Э.П. Жатвенные механизмы кормоуборочных машин. - Минск: Ураджай, 1983. - 136 с.

5. Афанасьев Н И., Дьяченко В.А., Трофимук Г.А. Мобильная техника для кормопроизводства. - Минск: Ураджай, 1982. - 232 с.

Статьи в научных сборниках трудов, журналах и материалах конференций:

6. Афанасьев Н.И. Пути повышения надежности кормоуборочной ' техники // Повышение качества и технического уровня сельскохозяйственных машин - ключевое звено Продовольственной программы. - Минск: БелНИИНТИ, 1983. С.6-7.

7. Афанасьев Н.И. Задачи, стоящие перед производственным объединением «Гомсельмаш», связанные с повышением динамической прочности и надежности комбайна КСК-100 и его модификаций II Динамика H надежность мобильных сельскохозяйственных машин. - Гомель: ГомЦНТИ, 1983. С.3-10.

8. Афанасьев Н И. Пути повышения технического уровня и надежности кормоуборочной тех"ики //. - Гомель: Гомельоблмашформ. - 1986. С.3-4.

9. Афанасьев Н.И. Повышение надежности приводных механизмов', кормоуборочных маШин при проектировании, производстве и эксплуатации: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Ростов-на-Дону ФЙСХМ, 1987. - 36с.

10. Афанасьев НИ., Гоман A.M., ДъМенка 0.13. К определению резонансной частоты работы мельниц тонкого помола// Известия АН Беларуси. Сер. физико-техНических наук. - 1П7. - № 3. - С. 26 - 30.

11. Афанасьев Н.И., Гуревйч З.Л. Специфика профилирования зубьев звездочек, изготовленных способом радиальной штамповки // Научн. тр. Краснодарского политехнического института / Цепные передачи и приводы. -Краснодар: КПИ, 1979. С.73-79.

12. Афанасьев H.H., Дьяченко В.А., Михаилов ВВ. К методике исследования динамических нагрузок в трансмиссии комбайна КСК-100 // Пути повышения качест ва и надежности машин. - Минск: БелНИИНТИ, 1980. С.29.

13. Афанасьев Н И., Дьяченко В.А., Михайлов В В. Выбор и огпн-мпзания трансмиссий кормоуборочных комбайнов // Межвуз. сб. / Динамика и прочность сельскохозяйственных машин. - Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1986. С.65-71.

14. Афанасьев НИ., Дьяченко В.А., Сорокин Э.П. Влияние колебательных процессов в приводах ножей на скорость резания // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1985. - №10. - С. 34-36.

15. Исследование динамики гидропередачи комбайна KCK-10Ü // Н И. Афанасьев , В.А.Дьяченко, Н.А.Шишонков, Я.С.Сочивко. // Межвуз. сб. / Динамика и прочность сельскохозяйственных машин. - Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1983. СЛ 20-125.

16. Определение температурного режима упрочнения плоских поверхностей длинномерных деталей // Н.И.Афанасьев, Н.Н.Дорожкин, В.А.Дьяченко, И.И.Жорник, В А.Верещагин ! Вестник машиностроения. 1983. - '8. -7 60-62.

17. Ускоренные испытания элементов трансмиссий энергетических средств/ Афанасьев П.И. и др. - Минск: Беларуская навука. - 1999. - 48с.

18. Ускоренные испытания элементов валопроводов автомобиля и их перспективы, с точки зрения надежности конструкции // Л.В.Лаврентьев, В.А.Дьяченко, Н.Л.Островерхов, А.Д.Ефимов, А.И.СтефаНович, А М.Гаико, Н.И.Афанасьев / В сб.: Надежность автомобилей. - Прага, 1988. С. 95-102.

Тезисы докладов на международных конференциях и симпозиумах:

19. Афанасьев НИ., Дьяченко В.А. Снижение динамической нагру-женности жатвенных механизмов сельскохозяйственных машин/ Математические модели физических процессов и их свойства. - Таганрог: ИШ, 1997.-С. 43 -44.

20. Афанасьев Н.И., Дьяченко В.А., Дьяченко О.В. Повышение динамического качества грансмиссий мобильных энергетических средств/ Устойчивость, управление и динамика твёрдого тела.-Донецк: Дц ГТУ, 1997.С.З- 4.

21. Дьяченко В.А., Афанасьев Н.И. Снижение динамической нагруженносги приводов 'жатвенных механизмов сельскохозяйственных машин. - Севастополь: Дц ГТУ, 1997. - С. 6 - 7.

22. Афанасьев Н И., Дьяченко В.А., Мичелев В.К. Повышение динамических характеристик трансмиссии мобильных энергетических средств/ Математические модели физических процессов -ТагаирогЛНП,1997- С. 12-13.

23. Дьяченко В.А., Афанасьев В.И., Дьяченко О.В. Стабилизация технологического процесса .и снижение динамической нагруженности дисковых измельчающих аппаратов/ Проблемы конструирования, производства и эксплуатации сельскохозяйственной техники. - Кировоград: КСХМ, 1997. - С. 45.

24. Дьяченко В.А., Дьяченко О.В., Афанасьев Н.И., Демиденко С.Н. К анализу нагруженности полпопогочной и двухпогочнон гидромеханических передач (ГОЛ). - Таганрог: ТИН, 1998. - С. - 345.

25. Комплексные стендовые испытания колесных сельскохозяйственных машин // И.М.Асябрик, В.А.Дьяченко, А.И.Стефанович, Н.И.Афанасьев, В.Ф.Акулевич I Тез. докл. научно-техн. конф. по методам и техническим средствам, применяемым при испытаниях сельскохозяйственной техники; - М.: АгроНИИТЭИИТО, 1988. С. 135-136.

26. Обеспечение работоспособности рабочей жидкости гидрообъемной трансмиссии комбайна КСК-100 // Н.И.Афанасьев, Г.А.Трофимук, Э.А.Кутаи, Л.Н.Симанович / Тез. докл. научно-техн. конф. - Минск: ИНДМАШ АН БССР, 1980, С. 12.

Авторские свидетельства и патенты:

27. A.c. 156888 СССР, МКИ2 Г 16 Н 55/30. Переходная секция для перегрузки штучных грузов с • одного цепного конвейера на другой / Н.И.Афанасьев, А.П.Зыблева (СССР) - No.768827/27-11; Заявлено 15.03.62; Опубл. 28.08.63. Бюл. No 16. - 2с.

28. A.c. 515906 СССР, МКИ2 Г 16 Н 55/30. Звездочка для роликовой и вТулочной цепи / Н.И.Афанасьев, А.А.Готовцев, З.Л.Гуревич, Ю.Ш.Зельцер (СССР) - No.2059775/25-28; Заявлено 09.09.74; Опубл. 07.05.76. Бюл. No 20. - Зс.

29. Свидетельство на промышленный образец No 7769 с приоритетом 20.05.77. // Комбайн самоходный кормоуборочный / Н.И.Афанасьев, Г.А.Трофимук, Л.З.Баршай, А.Д.Ковтун, М.К.Сопильняк и др.

30. A.c. 781441 СССР, МКИ5 F 16 О 43/286. Предохранительная пневматическая муфта / Н.ИАфанасьев, В.А.Дьяченко, В.В.Михайлов, В.А.Андрияшин (СССР) - No.2695144/25-27; Заявлено 12.12.78; Опубл. 23.11.80. Бюл. No 43.-Зс.

31. A.c. 835357 СССР, МКИ3 А 01 D 75/18. Устройство для улавливания инородных предметов в машине для уборки и измельчения растительной массы / Р.С.Тирацуян, Г.П.Никулин, Б.Н.Момжиев, Н.И. Афанасьев, Г.А.Трофимук, П.Е.Г'алушко (СССР) - No.2611183/30; Заявлено 03.05.78; Опубл. 00.00.81. Бюл. No 81. - 2с.

32. A.c. 859852 СССР, МКИ3 G Ol M 19/00. Гидравлический нагру,кате ль к стенду для испытания режущих аппаратов уборочных машин / В.А.Дьяченко, А.Д.Ефнмов, Э.П.Сорокин, И.М.Асябрик, Н.А.Матюто, П.П.Колодич, Н.И.Афанасьев, Г.А.Трофимук, П.Е.Голушко, Н.Л Индман (СССР) - No.2836710; Заявлено 06.11.79; Опубл. 30.08.80. Бюл. No 32. -Зс.

33. A.c. 872843 СССР, МКИ3 F 16 D 7/04. Предохранительная муфта / В.А.Дьяченко, А.И.Стефанович, М.Н.Ляшко, Н.И.Афанасьев, (СССР) -No.2888717/25-27; Заявлено 29.02.80; Опубл. 15.10.81. Бюл. No 38. - Зс.

34. A.c. 895736 СССР, МКИ3 В 60 К 17/32. Конечная передача транспортного средства / В.А.Дьяченко, А.Д.Ефимов, И.М.Асябрик, Н.И.Афанасьев, (СССР) - No.2785458/27-11; Заявлено 25.06.79; Онубл. 07.01.82. Бюл. >¡0 1,-4с.

35. A.c. 938807 СССР, МКИ3 В 60 Р 1/28. Кормоуборочный комбайн /

A.И.Бурьянов, Ю.Я.Маренич, Н.И.Пасечньш, Н.И.Афанасьев, А.Д.Ковтун, Г.А.Трофимук, К.В.Климентьев (СССР) - No.3292040/27-11; Заявлено 20.05.81; Опубл. 15.12.82. Бюл. No 46. - 4с.

36. A.c. 9411747СССР, МКИ3 F 16 D 43/286. Предохранительная муфта /Н.И.Афанасьев, В.А.Дьяченко, М.Н.Ляшко, А.И.Сгефанк.внч (СССР) -No.2960838/25-27; Заявлено 15.07.80; Опубл. 07.07.82. Бюл. No 25. - Зс.

37. A.c. 963693 СССР, МКИ3 В 22' F 7/04. Способ получения покрытии из металлического порошка на режущих кромках длинномерннх деталей / Н.И.Афанасьев, Н.Н.Дорожкин, В.А.Дьяченко, В.А.Верещагин, В.И.Жорник, П.П.Колодич, В.К.Ярошевич, Я.С.Генкин (СССР) - No.3264459/22-02; Заявлено 25.03.81; Опубл. 07.10.82. Бюл. No 37. - 4с.

38. A.c. 981035 СССР, МКИ3 В 60 Р 1/28. Кузов самосвального транспортного средства для перевозки легковесных грузов / А.И.Бурьянов, НИ Пасечный, Ю.А.Маренич, Н.И.Афанасьев, Г.А.Трофимук, Ю.Н.Беликов, К.В.Клементьев, СДСметнев (СССР) - No.3292040; Заявлено 20.05.81; Опубл. 15.12.82. Бюл. No46.-3c.

39. A.c. 998163 СССР, МКИ3 В 60 Р 1/28. Кузов самосвального транспортного средства для ./еревозкл легковесных грузов / Г.А.Трофимук, Н.И.Афанасьев, В.Д.Юиосов, Ю.Н.Беликов, С.А.Федоровнч (ССС?) -No.3340214/27-11; Заявлено 06.07.81; Опубл. 23.02.83. Бюл. No 7. - Зс.

40. A.c. 1016584 СССР, МКИ4 F 16 Р 3/20. Карданная передача / П.А.Шшпонков, В.А.Дьяченко, Н.И.Афанасьев, Я.С.Сачивко (СССР) -No.3311286/25-27; 3аявлено'03.07.81; Опубл. 07.05.83. Бюл. No 17. - 2с.

41. A.c. 1025362 СССР, МКИ4 А 01 D 41/12. Автомазический регулятор загрузки рабочего барабана самоходного комбайна / Н.И.Афанасьев,

B.А.Дьяченко, В.В Михаилов, А.И.Стефанович (СССР) - No.3423955/30-15; Заявлено 16.01 82; Опубл. 30.06 83. Бюл. No 24. - 4с.

42. A.c. 1027075 СССР, МКИ4 В 62 D 21/18. Самоходный сельскохозяйственный ai регат / В.А.Дьяченко, Г.Д.Белов, Н.И.Афанасьев,

A.Ф.Тышкевич, В.В.Михайлов, А.Д.Ефимов (СССР) - No.3289337/30-15; Заявлено 13.05.81; Опубл. 07.07.83. Бюл. No 25. - Зс.

43. A.c. 1041896 СССР, МКИ1 G 01 М 15/00; G 01 М 17/00. Стенд для испытаний колесных машин / В.А.Дьяченко, В.Ф.Акулевич, Н.Л.Остропрхбв, Н.И.Афанасьев, Г.А.Трофимук, П.Е.Голушко, Н.Л.Индман (СССР) - No.3430647/27-11; Заявлено 19.04.82; Опубл. 15.09.83. Бюл. No 34. -4с.

44. A.c. 1049275 СССР, МКИ4 В 60 К 17/16. Ведущий мост транспорт ного средства, его варианты / Н.И.Афанасьев, В.А.Дьяченко, Е.Е.Богдашич, В.В.Михайлов (СССР) - No.3383584/27-11; Заявлено 25.01.82; Опубл. 29.10.83. Бюл. No 39. -4с.

45. A.c. 1068065 СССР, МКИ4 А 01 D 35/02. Механизм привода широкозахватной жатки / И.СЛДитович, В.А.Дьяченко, А.Ф.Тишкевич, Э.П.Сорокин, Н.И.Афанасьев, Г.А.Трофимук(СССР) - No.3509605/30-15; Заявлено 09.11.82; Опубл. 23.01.84. Бюл. No 3. - Зс.

46. A.c. 1072839 СССР, МКИ4 А 01 D 67/00; В 62 D 21/18. Шасси / Г.А.Трофимук, Л.З.Щац, Н.И.Афанасьев, В.И.Финкельштейн, А.Э.Березкин, М.В.Баршай, С.Г.Златнн, А.В.Мордухович, М.Ф.Бодиловская, Л.С.Крикун (СССР) - No.3435615/30-15; Заявлено 07.05.82; Опубл. 15.02.84. Бюл. No 6. -Зс.

47. A.c. 1087727 СССР, МКИ4 F 16 Н 55/14. Упругое зубчатое колесо I

B.Ф.Акулевич, Н.И.Афанасьев, О.В.Берестнев, В.А.Дьяченко, В.В.Михайлов, Г.А.Трофимук (СССР) - No.3553944/25-28; Заявлено 18.02.83; Опубл. 23.04.84. Бюл. No 15.-Зс.

48. A.c. 1114831 СССР, МКИ4 F 16 Н 1/10. Редуктор / Л.А.Руденко, В.Н.Дзикович, В.А.Дьяченко, Н.И.Афанасьев(СССР) - No.3546027/25-28; Заявлено 24.01.83; Опубл. 23.09.84. Бюл. No 35. - Зс.

49. A.c. 1130238 СССР, МКИ4 А 01 D 55/26. Привод режущего аппарата уборочной машины / Н.И.Афанасьев, В.А.Дьяченко, Э. П.Сорокин,

A.Ф.Тишкевич (СССР) - No.3582573/30-15; Заявлено 20.04.83; Опубл. 23.12.84. Бюл. No 47.-Зс.

50. A.c. 1142314 СССР, МКИ4 В 60 К 17/20. Механизм блокировки дифференциала транспортного средства / А.Т.Скойбеда, Н.И.Афанасьев, Г.А.Трофимук, А.А.Боталенко, Л.З.Шац, М.В.Баршай, А.В.Мордухович (СССР) - No.3431726/25-28; Заявлено 20.03.84; Опубл. 28.02.85. Бюл. No 8. -Зс. '

< 51. A.c. 1157289 СССР, МКИ4 F 16 D 41/20, 3/74 Упругая муфта /

B.А.Дьяченко, А.И.Стефанович, Н.И.Афанасьев, А.Д.Ефимов (СССР) -No.3287907/25-27; Заявлено 31.05.81; Опубл. 23.05.85. -Бюл. No 19. - Зс.

52. A.c.1239162 СССР, МКИ1 С 22 С 35/00. Модифицирующая смесь / Ю.Н.Пресман, Н.И.Афанасьев, И.А.Каллиниченко, Т.Максчмова (СССР) -No.3836475/22-02; Заявлено 03.01.85; Опубл. 23.06.86. Бюл. No 23. - 2с.

53. A.c. 1245788 СССР, МКИ4 Г 16 Н 39/02. Гидрообъемная передача транспортного средства / А.И.Назнн, М.И.Луговцев, Н.И.Афанасьев, В.А.Дьяченко (СССР) - No.3387698/25-06; Заявлено 25.01.85; Опубл. Z3.07.86. Бюл. No 27. - Зс.

54. A.c. 1273273 СССР, МКИ4 В 60 К 17/00. Гидромеханическая передача / И.С.Цйтович, Б.Е.Митин, В.А.Дьяченко, А.Д.Ефимов, Н.И.Афанасьев, А.Д.Ковтун, М.П.Паляница. (СССР) - No.3908465/30-11; Заявлено 03.06.85; Опубл. 30.11.86. Бюл, No 44. - 4с.

55. A.c. 1279740 СССР, MICH' В 22 С 3/00. Состав для получения противопригарного покрытия / Ю.Н.Пресман, Н.И.Афанасьев, Л.А.Сосновский, Т.Ю.Максимова (СССР) - No.3942774/22-02; Заявлено 13.08.85; Опубл. 30.12.86. Бюл. No 48. - 2с.

56. A.c. 1285043 СССР, МКИ4 С 22 С 35/00. Сплав для легирования и модифицирования чугуна / Ю.Н.Пресман, Н.И.Афанасьев, И.А.Калиниченко, Т.Ю.Максимова (СССР) - No.3898353/22-02; Заявлено 21.05.85; Опубл.

23.01.87. Бюл. No3.-2с.

57. A.c. 1298577 СССР, МКИ4 С 01 М 17/00; 13/00. Стенд для испытаний сельскохозяйственных машин, преимущественно жаток, в агрегате с мобильным энергетичеснлм средством / В.А.Дьяченко, А.А.Марголин, Л.А.Руденко, С.Б.Проскуряков, Н.И.Афанасьев, Н.Л.Индман (СССР) - No.3837239/30-15; Заявлено 07.01.85; Опубл. 23.03.87.

Бюл. No П. - Зс.

58. A.c. 1370479 СССР, МКИ4 G 01 М 13/02. Способ испытания дифференциальных зубчатых передач / Н.Й.Афанасьев, В.А.Дьяченко, Л.Д.Ефимов, В.В.Михайлов, А.Д.Ковтун, М.П.Паляница (СССР) -No.4137795/25-28; Заявлено 12.08.86; Опубл. 30Ш.88. Бюл. No 4. - Зс.

59. A.c. 1370485 СССР, МКИ4 G 01 М 15/00. Стенд для испытаний транспортных средств / Н.И.Афанасьев, О.В.Берестнев, В.А.Дьяченко, А.Д.Ефимов, С.Б.Проскуряков, М.П.Паляница, А.М.Гацко (СССР) -No.4109512/31-11; Заявлено 25.08.86; Опубл. 30.01.88. Бюл. No 4. - Зс.

60. A.c. 13704?6 СССР, МКИ4 G 01 М 17/00. Стенд для испытаний транспортных средств / Н.И.Афанасьев, В.А.Дьяченко, А.Д.Ковтун, А.М.Гацко, С.Б.Проскуряков, М.П.Паляница, Ю.А.Васильев, И.Т.Русинович, |В.В.Урбанович (СССР) - No.4109513/31-11; Заявлено 25.07.86; Опубл.

30.01.88. Бюл. No4.-2с.

61. A.c. 1442852 СССР, МКИ4 G 01 М 13/02. Стенд для испытания ведущих мостов транспортных средств / И.И.Афанасьев, Л.Д. Ковтун,

B.А.Дьяченко, А.Д.Ефимов, Н.Л.Островерхой, М.П.Паляница (СССР) -N0.4236281/30-11; Заявлено 17.02.87; Опубл. 07.12.88. Бюл. N0 45. - Зс.

62. Ас. 1449862 СССР, МКИ"' О 01 М 19/00. Гидравлический нагружатель к стенду для испытаний приводов режущих аппаратов уборочных машин / В.А.Дьяченко, А.Д.Ефимов, А.Ф.Тишкевич,

C.Б.Проскуряков, Н.И.Афанасьев, П.Е.Голушк-э, Н.Л.Индман (СССР)-N0.3844999/25-15; Заявлено 14.12.84; Опубл. 07.01.89. Бюл. N0 1. - Зс.

63. Ас. 1486086 СССР, МКИ4 А 01 О 34/83. Режущий аппарат сельскохозяйственной уборочной машины / В.А.Дьяченко, А.Ф.'Гишкевич,

A.М.Гацко, 11.И.Афанасьев (СССР) - N0.4262677/30-15; Заявлено 15.06.87; Опубл. 15.06.89. Бюл. N0 22. - Зс.

64. А.с. 1540721 СССР, МКИ5 А 01 Р 29/00. Измельчающий аппарат /

B.А.Дьяченко, А.И.Стефанович, ЛИ.Бойко, Н.И.Афанасьев, И.А.Долгов (СССР) - N0.4382415/30-15; Заявлено 23.02.88; Опубл. 07.02.90. Бюл. N0 5. -Зс.

65. Ас. 1562566 СССР, МКИ5 К 16 Н 33/14, О 01 М 13/027. Импульсный механизм / Н.И.Афанасьев, В.А.Дьяченко, В.Ф.Акулевнч,

C.М.Перекрестов, А.А.Марголин, А.И.Стефанович, Н.Л.Индман (СССР) -N0.4458426/25-28; Заявлено 11.07.88; Опубл. 07.05.90. Бюл. N0 17. - 2с.

66. А с. 1573031 СССР, МКИ3 С 21 О 1/09. Способ обработки стальных » изделий / Н.И.Афанасьев, В.А.Дьяченко, Л.В. Лаврентьев, А.М.Гацко, А.Н.Сердюков, А.Ф.Тишкевнч, М.В.Кабакович (СССР) - N0.4309733/23-02; Заявлено 25.09.87; Опубл. 23.06.90. Бюл. N0 23. - 2с.

67. А с. 1627104 СССР, МКИ5 А 01 Г 29/00. Измельчитель кормов / Л.А.Руденко, В.А.ДьяЧенко, Н.И.Афанасьев, А.Д.Ковтун, (СССР) -N0.4158382/15; Заявлено 08.12.86; Опубл. 15.02.91. Бюл. N06. - 2с.

68. А.с. 1628942 СССР, МКИ5 А 01 Б 29/00. Измельчающий аппарат / И.А.Долгов, В.А.Дьяченко, Н.И.Афанасьев, А.И.Стефанович, В.К.Мичелев (СССР) - N0.4656404/15; Заявлено 28.02.89, Опубл. 23.02.91. Бюл. N0 7. - 2с.

69. А.с. 1662416 СССР, МКИ5 А 01 И 29/00. Измельчающий аппарат / И.А.Долгов, В.А.Дьяченко, А.И.Стефанович, В.К.Мичелев Н.И.Афанасьев, (СССР) - N0.4703477/15; Заявлено 09.06.89; Опубл. 17.07.91. Бюл. N0 26. - 2с.

70. А.с. 1663268 СССР, МКИ5 Г 16 Г 3/10. Подвеска / В.6.Акулевич, А.И.Стефаногич, В.А.Дьяченко, Н.И.Афанасьев, (СССР) - N0.4670470/28; Заявлено 30.03.89; Опубл. 15.67.91. Бюл. N0 26. - 2с.

71.' А.с. 1679239 СССР, МКИ5 0,01 М 17/00, 15/00. Стенд для испытания колесных машин / В.А.Дьяченко, В.Ф.Акулевич, А.И.Стефанович, А.А.Марголин, Н.И.Афанасьев, М.П.Паляница (СССР) - N0.4706841/11; Заявлено 19.06.89; Опубл. 23.09.91. Бюл. N0 35. - Зс.

J5

72. A.c. 1679241 СССР, МКИ5 G Ol M 17/00. Стенд для испытания транспортных средств / В.А Дьяченко, В.Ф.Акулевич, А.И.Стефаиович, Л.М.Грошев, Н.И.Афанасьев, Н.Л.Индман (СССР) - No.4733851/15; Заявлено 19.06.89; Опубл. 23.09.91.Бюл. No 35. -2с.

73. A.c. 1681174 СССР, МКИ5 G 01 М 13/02. Способ испытания валов машин на усталость при кручении / Л.В.Лаврентьев, Н.И.Афанасьев, Л.И.Бойко, В.А.Дьяченко, А.А.Кот, Ю.Л.Солитерман, И.Т.Русинович,

A.М.Гацко (СССР) - No.4718114/27; Заявлено 11.07.89; Опубл. 30.09.91. Бюл. No36.-4с.

74. A.c. 1689781 СССР, МКИ5 G 01 М 13/02, 1106 В 1/16. Инерционный нагружатель / В.Ф.Акулевич, В.А.Дьяченко, Н.И.Афанасьев, И.П.Мазовка (СССР) - No.4499406/28; Заявлено 31.10.88; Опубл. 07.11.91. Бюл. No 41. - Зс.

75. A.c. 1711969 СССР, МКИ5 В 02 С 17/10. Барабанная мельница /

B.А.Дьяченко, Н.И.Афанасьев, А.М.Гацко, И.П.Мазовка, А.И.Стефанович, Э.И.Исаев, Е.А.Ташенов (СССР) - No.4803029/33; Заявлено 19.03.90; Опубл. 15.02.92. Бюл. No 6. - Зс.

76. A.c. 1723177 СССР, МКИ5 С 22 С 35/00., Модифицирующая смесь / Н.И.Афанасьев, Ю.Н.Пресман, ИАКалениченко, Ю.Г.Митрошкииа (СССР) -No.4866791/22-02; Заявлено 05.05.90; Опубл. 30.03.92 Бюл. No 12.-2с.

77. A.c. 1729581 СССР, МКИ5 В 02 С 17/08. Мелышца / Н.ИГ Афанасьев, И.П.Мазовка, А.М.Гацко, В.А.Дьяченко, А.й.Стефанович (СССР) -No.4803028/33; Заявлено 19.03.90; Опубл. 30.04.92. Бюл. No 16. - 4с.

78. A.c. 1738362 СССР, МКИ5 В 03 В 9/00. Агрегат для переработки материала / Н.И.Афанасьев, И.П.Мазовка, А.М.Гацко, В.А.Дьяченко, А.И.Стефанович, Э.И.Исаев (СССР) - No.4835011/03; Заявлено 05.06.90; Опубл. 07.06.92. Бюл. No 21.-4с. '

79. A.c. 1752252 СССР, МКИ5 А 01 D 34/20. Режущий аппарат сельскохозяйственной уборочной машины /' H.H.Афанасьев, В.А.Дьяченко,

A.М.Гацко, И.П.Мазовка, Н.Б.Славина (СССР) - No.4862505/15; Заявляю 05.06.90; Опубл. 07.08.92. Бюл. No 29, - Зс.

80. A.c. 1764763 СССР, МКИ5 В 22 С 35/00. Состав для легирования поверхностей отливок в литейной форме / Н.И.Афанасьев,

B.И.Тонконожеико, И.А.Калиниченко, Ю.Н.Пресман(СССР) - No.4634068/02; Заявлено 05.08.90; Орубл. 30.09.92. Бюл. No 36. - 2с.

81. A.c. 1777957 СССР, МКИ5 В 02 С 4/10. Измельчитель / И.А.Долгов, И.П.Мазовка, А.М.Гацко, В.АДьяченко, Н.И.Афанасьев, (СССР) -Мо.4834775/33; Заявлено 05.06.90; Опубл. 30.11.92. Бюл. No 44. - 4с.

82. A.c. 1813573 СССР, МКИ5 В 02 С 19/16. Вибрационная мельница/ \.И.Стсфанович, В.Ф.Акулевич, А.М.Гацко, И.П.Мазовка, В.А.Дьяченко,

Н.И.Афанасьев, (СССР) - N0.4834774/33; Заявлено 05.06.90; Опубл. 07.05.93. Бюл. N0 17.-2с.

83. Патент 2666 РБ, МКИ5 В 24 С 3/08. /Гидроабразнвная установка./ Н.И. Афанасьев, М.А. Мозжухин, С.С. Чувашенков (РБ) - №950725; Заявлено16.06.95; Опубл. 30.03.99. Бюл. № 1: - Зс.

РЕЗЮМЕ

Афанасьев Николай Иванович УПРАВЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И НАДЕЖНОСТЬЮ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИНАХ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ, ИЗГОТОВЛЕНИИ , ИСПЫТАНИЯХ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

Ключевые слова: жатки, измельчающие аппараты мобильных и

стационарных машин, механизмы привода и трансмиссии, динамическая нагруженность и надежность машин дтя кормопроизводства, методы и средства ускоренных испытаний.

В работе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований по управлению динамическими процессами в машинах для производства кормов, направленные на повышение надежности на основных стадиях жизненного цикла существования объектов. Показано, что наиболее эффективно поставленная цель достигается при проектировании и математическом моделировании рабочих процессов.

Предложены конструкции, обладающие пониженной динамической нагруженностыо. Автором разработаны методы управления динамическими процессами за счет использования явления резонанса в измельчающих аппаратах, параметрических резонансных. колебаний при испытании в стендовом оборудовании, а также устройствам для гашения колебаний в реальных конструкциях.

Разработаны методы и средства испытаний-иа надежность элементов конструкций и машин в целом, позволяющие сократить время и средства на проведение испытаний, а также повысить их достоверность.

Показано, что применение устройств для управления динамическими процессами повышабг надежность конструкций.

Технические решения, программы расчетов, методы и средства ускоренных испытаний внедрены на ряде машиностроительных предприяшй и заводах сельскохозяйственного машиностроения.

РЭЗЮМЭ

Афанасьеу Мжалай 1ванав1ч. К1РАВАННЕ ДЫНАМ1ЧНЫМ1 ПРАЦЭСАМ11 НАДЗЕЙНАСЦЮ У

СЕЛЬСКАГАСПАДАРЧЫХ МАШЫНАХ ПРЫ ПРАЕКТАВАНШ, ВЫРАБЛЕНШ, ВЫПРАБАВАННЯХI ЭКСГШУАТАЦЬП

Ключапыи слоаы: жат, здрабняючыя апараты мабшьных 1 стацыянарных машьш, мехашзмы прывада 1 трансм!си, дьпшнчная нагружанасць \ надзейнасць машьш для кормавытворчасш, метады 1 сродю паскораных вьшрпбавашыу.

У лрацы прыведзены 'вынт тэарэтычиых 1 экспериментальных' даследаванняу па юраванню дьнтнчньпп працэсам! у машынах для вытв^рчасш кармоу, иаюраваньап на павышэнне падзейнасц! на асноуных стадыях гснавания аб'ектау. Паказаиа, што найбо'льш эфекгыуна настауленая мага дасягаецца пры праектавант 1 матэматычным мадэл|'раванш рабочых працэсау.

Прапанаваны канструкцьн, яия валодаюць «ашжанай дыпам1чнай нагружанасцю. Аутарам распрацаваны метады юравання динамичным! працзсам! за кошт выкарыстання з'явы рэзанансу у здрабндючых апаратах, параметрычных рэзанансных выпрабаванняу у стэндавым абсталяванш, а таксама Устройства'"' для гашэння ваганняу у рэальных канструкцыях.

Прыведзены метады 1 сроди выпрабаванняу на надзейнасць элемента^ канструкцый i машын у цэлым, што дазваляе скарацшь час^ сродга на правядзенне выпрабаванняу, а таксама павыаць 1х дакладнасць.

Паказана, што прымяненне устройства^ для юравання дьпшнчным! працэсалп павышае надзейнасць канструкцый.

Тэхшчныя рашэнш, праграмы разласгу, метады * сродю паскораны? вьшрабаванняу выкарыстаны на шэрагу машынабудаушчых прадпрыемства) 1 заводау сельскагаспадарчага машынабудавання.

HIE SUMMARY

Afanasiev Niekolay Ivanovich THE DYNAMIC PROCESSES AND RELIABILITY CONTROL IN FARM MASH1NES AT DESIGN, PRODUCTION, TESTING AND WORKING

STAGES

Key words: keaper, fodder shredder oi mobile and stationary mashines, drives mechanisms and transmissions, dynamic loading and reiability of mashines for feed production, methods and devices for accelerated testing.

The results of theoretical and experimental investigations of dynamic processes control in mashines for feed prodnktion which are aimed at increasing of reliability at all stage of ife cycle have been presented in this paper. It is shown that the mathematical modelling of the working processes gives the most effective way to achieving the goal to be sought. The constructions having more low dynamic loads are suggested. The author has worked out the methods of dynamic processes control by using the resonance phenomenon in • fodder shredders, parametric resonance testing at testing machines, and the devices for oscillation damping in real constructions.

The effective methods and devices for reliability testing of construction elements and masliine assemblies are presented. These methods and devices give the possibility to short time and cost of testing and to increase the testing fidelity.

It is shown that the employing of devices for dynamical processes control gives the possibility to increase the reliability of constructions.

The technical approaches, the design programs and methods and devices of accelerating tcsung have been introduced at some factories and plants of farm mashine building.