Введение к работе
Актуальность темя. Низкий уровень надежности отечественного сельскохозяйственного машиностроения общеизвестен.
Долгие года наблюдалась неблагоприятная*тенденция увеличения количества ываині котіте вдут на воамещение выбывших. За последние 10 лет-машиностроители практически полностью обновили в стране парк зерноуборочных машин, но сроки жатвы не уменьшились.
Одной из главных задач,- стоящих перед сельскохозяйственным, машиностроением, является-повышение эффективности сельскохозяйственной техники, надежности и долговечности, технических и эксплуатационно-технологических показателей, непосредственно влияющих на качественные и количественные результаты сельскохозяйственного производства.
Серийно выпускаемая продукция Бердянского ПО по. жаткам.в боль?
шинствв случаев не имеет зарубежных аналогов. Доминирующие типы от
казов носят прочностной характер. В связи с этим возникли задачи
создания и постановки на производство орудия для получения семенни
ков трав высокой степени чистоты, определения влияния виброактивнос
ти отдельных элементов агрегатов жатки,. энерг'осредства на эксплуа
тационную надежность машин в целому разработки методов и средств ,
снижения-этой виброактивности. . .
Тема диссертации связана с. Отраслевыми планами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области сельскохозяйственного машиностроения на I968-I99I г.г...планом Межреспубликанской программы совместных исследований АН Украины, Белоруси и Молдови по проблеме: "Разработка и внедрение методов расчета, технологии и .материалов, способствующих повышению надежности и снижению.материалоемкости машин и механизмов", а также в соответствии с планами НИР., Бердянского ПО по жаткам.
Цель работы. Определение вибррактивности отдельных агрегатов жатки и энергосредства с последующим снижением их вибрационной наг-руженности и повышением эксплуатационной надежности.
В соответствии с поставленной целью и с учетом опыта других! более развитых с точки зрения практических приложений теории колебаний областей отечественного и зарубежного машиностроения, сформулированы задачи исследования:
определить перспективные технические решения конструкции уборочной техники и энергетических средств; .
выявить характерные виброиэмерительные приборы, аппаратуру и блок-схемы.коммутации;
предложить методику проведения вибрационных исследований, позволяющую определить наиболее виброактивные узлы и агрегаты;
провести сравнительный анализ вибронагруженности жаток Берлинского производственного объединения по жаткам с зарубежными аналогами;
разработать методику контроля и нормирования вибрации жаток и внедрить её в серийное производство.
Научная новизна. На основе обширного экспериментального материала исследовалось вибросостояние ответственных элементов различных моделей жаток и энергосредств при испытании на стендах и в эксплуатации с увеличением наработки и степени их нагружения.
Разработана методика контроля параметров вибрации в серийном производстве жаток.
Произведена оценка вибросостояния различных моделей жаток в ' зависимости от ширины захвата, увеличения наработки и агрегатирования.
Проведен сравнительный анализ вибронагруженности жаток Бердянском ПО по жаткам и зарубежных фирм.
Реализованы эффективные методы снижения вибронагруженности перспективных моделей.
Практическая ценность. На основании выполненных экспериментальных и теоретических исследований предложены методы и средства проведения вибрационных исследований, в результате которых выявлены виброактивные узлы, а также максимальные значения параметров различных моделей жаток. Даны рекомендации и блок-схемы коммутации виброиэие-рительных приборов и аппаратуры.
С целью- исключения попадания в эксплуатацию потенциально ненадежной продукции разработана методика вибрационного контроля хаток.
Реализация результатов работы. Проводимые исследования вошли в технические, отчеты и пояснительную записку и переданы Правительству Украины.
Методика контроля параметров вибрации в серийном производстве жаток внедряется Бердянским производственным объединением по жаткам.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на: научно-технических конференциях ЗМИ им. В.Я.^убаря (I990-I993na) . II Республиканской научно-технической конференции "Динамика и прочность мобильных машин" (г.Кутаиси, 1990 г.), Всесоюзной конференции по вибрационной технике (г.Батуми, 1991 г.). Республиканской научно-технической конференции "Проблемы конструирования и технологии прей иэводства сельскохозяйственных машин" (г.Кировоград, 1991 г.), Международной научно-технической конференции "Совершенствование и развитие отделочно-зачистной, финишной и поверхностной пластической обработки деталей" (г.Винница, 1992 г.), Международном симпозиуме"Щум и вибрация на транспорте (г. Санкт-Петербург, 1992 г.), научной конференции "Прочность и колебания конструкции при вибрационных- и сейсмических нагрузках" (г. Запорожье, 1993 г.), научно-методзвдс-кой конференции "Современные проблемы подготовки инженерных кадров"
(г.Запорожье, 1993 г.).
Публикации. По .материалам диссертации опубліковано 12 печатаных работ. . -
-.. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников (123 наименования) и приложения.
Объем диссертации 107 страниц машинописного текста,содержит 61 иллюстрацию, 14 таблиц и 26 страниц приложения. -,.;- .-..-- к УДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
;-~' Во введении "обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель работы, изложены её научная ценность и практическая значимость, проведена краткая аннотация работы, а также основные выводы и положения, выносимые автором на защиту.
В первой главе проведен аналитический обзор работ Василенко И.Ф, Грошева Л.Ы., Жалнина Э.В., Пескова В.А., Мещерякова И.К., Шаткуса Д.И.,- Серого Г.Ф., Сидоршина'Э.А. и др., на основании которого опре- делены конструктивные особенности и перспективы развития уборочной техники; работ Акиловича В.Я., Погорелова Л.В., Цугеля Р.В., Мяхли-на В.И., Гуськова И.В..Ройтнана А.Б., Москаленко Т.А., Генкина М.Д.', Перминова К.Д. и др., позволивший установить уровень эксплуатационной надежности и безотказности сельхозмашин. Изложено состояние вопроса, пряведеш.показатели и объемы продукции Берлинского ПО по ваткам.
: Отмечается, что посевные площади зерновых колосовых и зернобобовых культур на Украина составляют 14950 тыс.га.
В настоящее время и в перспективе раздельный способ уборки урожая является основным в силу ряда объективных причин: агротехнических, погодно-климатических, организационных и др.
По многолетним данным этим способом убирается не менее 60 % (3282 тыс.га) зерновых в Донецко-Приднепровском регионе, не менее 40 % (2020 тыс.га) в Dro-Западном регионе и не менее 60 % (1458 тыс. га) в Окном регионе Украины. Кроме того, около 2000 тыс.га зернобобовых убирается исключительно раздельный способом. Таким образом не менее 8760 тыс.га зерновых и зернобобовых культур ежегодно убирается раздельным способом.
Для обеспечения выполнения этих работ сельскому хозяйству Украины в течение I98&-I99I г.г. Бердянским ПО по каткам поставлено:
- жаток валковых навесных на зерноуборочные комбайны ЛВН-бА(Б)
- 8163 шт;
- жаток валковых прицепных к тракторам класса 1,4 т.е. ЖВП-6
- 5040 шт;
жаток валковых навесных на энергосредство косилки-плющилки КПС-5Г ЯВН-6А-0І - 4871 шт;
жаток зернобобовых навесных на зерноуборочные комбайны ЖРБ-4.2А'- 17374 шт. - j
Из приведенных данных видно, что преобладающую часть (72 %) валковых зерновых и зернобобовых жаток в парке составляют жатки навесные на зерноуборочный комбайн и только 28 % - прицепных к тракторам и навесных на энергосредство косилок-плющилок.
Отмечены основные тенденции совершенствования уборочных агрегатов.
Самым важным является создание самоходных, прицепных и навесных универсальных и широкозахватных (до 10-12 м) жаток, жаток-хедеров. Для зерноуборки системой машин прогнозируется применение широкозахватных жаток-хедеров, самоходных жаток на базе мобильных энергосредств или агрегатируемых с тракторами класса тяги 14-30 кН. Ком-байн как энергоноситель для валковых жаток будет постепенно заменен
r 8 трактором или самоходным шасси. Жатки с шириной захвата 5 и 6 м в навесном или полунавесном и прицепном исполнениях экономически целесообразно агрегатировать с универсальными пропашными тракторами.
. Бердянское производственное объединение по хаткам - единственное в бываем СССР предприятие, которое создает и выпускает зерновые и зернобобовые валковые жатки. Жатвенные машины используются при раздельном способе уборки урожая во всех почвенно-клииатических зонах страны, а также за рубежом.
Технические данные каждого разработанного типа валковых- жаток позволяют их эффективно использовать при различных способах уборки урожая в различных зонах и условиях труда.
Проведен анализ показателей надежности продукции Бердянского ПО по жаткам и зарубежных аналогов. Из анализа показателей следует, что серийно выпускаемая продукция в большинстве случаев не имеет зарубежных аналогов.
Срок службы серийной продукции невелик (5-7 лет), доминирующие типы отказов носят прочностной характер.
Поэтому проведение исследований на надежность с целью определения причин отказов наиболее виброактивных отдельных элементов агрегатов, а также введение вибрационного контроля в серийном производстве, несомненно, будут способствовать повышению надежности, долговечности выпускаемой и перспективной.продукции.
На основании изложенного сформулированы задачи исследований.
Во второй главе освещены перспективы Бердянского ПО по жаткам Описаны пути создания универсальных сельскохозяйственных орудий для прямого комбайнирования и раздельной уборки (семейство жаток-хеде-
ров).
Анализ состояния опытно-конструкторских работ в этом направлении, а также конструкций жатвенных машин, освоенных производством
9 на Бердянском ПО по жаткам, показал, что наиболее приемлемой на данном этапе является разработка конструкции и поставка на производство универсальной жатки-хедера и полотенного хедера с механическим приводом на базе серийной встречно-поточной валковой жатки' Ю-6.
В настоящее время на Бердянском ПО по жаткам организуется совместное с фирмой "вортшритт" (Германия) предприятие по производству энергосредства Е-304 с набором адаптеров к нему, которые образует уборочный комплекс.
В текущем году совместным предприятием будет выпущена первая промышленная партия уборочных комплексов в количестве 25 ат., в состав которыхвойдут зерновые жатки захватом 4,2 м и зерновые встречно-поточные жатки захватом б м, а также валкопереукладчики и травяные жатки, поставляемые фирмой.
В третьей главе освещены средства и методы, применяемые при исследованиях. Описаны виброизмерительная аппаратура и системы, средства анализа вибрации, их коммутация. Изложена методика вибрационных испытаний жаток на надежность.
Эта методика распространяется на вибрационные испытания на надежность семейства жаток-хедеров ХС-6,4; ЖХ-7,6; ЖХ-9,1; HX-II; ЯХМ-6,4; ДХМ-7,6; ЖХм-9,1, предназначенных для выполнения уборочных работ по двум технологическим схемам.
методы измерений могут быть также использованы при'виброиспы-танкях любых моделей жаток.
Измеряемыми параметрами является:
среднее квадратическое значение суммарного уровня виброускорений
:ф/*'<№ ,
І 10
где Cat/- изменение ииброусісореїшн во вроыени t , мм-с" ;
У - время усреднения, с;
среднее квадратическое значение уровня виброускорений на частоте +
гДе 0.л/ч- изменение виброускорения во времени L в полосе частот Дт со среднегеометрической.частотой, j ,мм«с . Допускается в качестве измеряемых параметров использовать средние квадратические значения виброскоростей |/ и \{(4) » определяемые соответственно по формулам:
]/(L) - изменение виброскорости во времени L ,мм'с ;
1///) v / '
гдеІЛЛ''/- изменение виброскорос.ти во времени L в полосе
частот Л т со среднегеометрической частотой т , мм-с . Изложены основные требования к средствам измерения и анализа вибрации.
Описаны особенности подготовки к выполнению измерений вибраций жаток..
Изложено проведение измерений и анализа вибрации. . При обработке и оформлений результатов измерений и анализа вибрации определялись суммарные уровни виброускорений пространст-
венных колебаний в точках измерения по формуле
г-**
где 6? ,(ZtCt- средние квадратические значения виброускорений в точках измерения соответственно в направлениях X , V , Z , мм. с" . Определялось среднее квадратическое значение уровня виброускорений пространственных колебаний, возбуждаемых К -м источником вибрации, по формуле
где L - порядковый номер гармоники виброускорекия И -го
источника;
числе учитываемых гармоник;
^^.l^J', &икЧі^> ^ irtf') ~ сРеДнее квадратическое значение L -й .гармоники виброускорения К -го источника соответственно
в направлениях X. ,' І/ и Z , мм-с" . Определялся удельный вклад отдельных источников в суммарную величину вибрационных ускорений изделия в каждой точке измерения по формуле
аг
Цс'?0.-**-. .
гдеі-і^- удельный вклад К -го источника в суммарную величину виброускорений, %.
В диссертации использованы следугпке законы распрптатания:
12 логарифмически - нормальное г
ХЬО;6>0
Вейбулла
J(x-cl-6)-\ a [oJ г х>0;а>
Большинство из выполненных в диссертации расчетов по обработке статистических данных реализовываяось на ЭВМ EC-I020, персональных компьютерах "Искра 1030" и IBM PC с использованием стандартных и специально подготовленных программ.
В четвертой главе освещается исследования по оценке вибросостоя-ния различных моделей жаток и уборочных комплексов.
Для предварительной оценки вибронагружеиности элементов! узлов и всего уборочного комплекса проводились стендовые исследования. Система подвижных опорных платформ под каждое колесо комбайна позволяла воспроизвести режимы нагружекия при движении в транспортном положении и при выполнении технологического процесса.
Нагружение ходовой системы комбайна осуществлялось методой торможения беговых балансирних тандем-тележек, на которые опираются ведущие колес комбайна.
Нагружение жатвенной части осуществлять на 4 узла:режущий аппарат, мотовило, шнек и наклонную аар%>у.
Режущий аппарат нагруж^л-л и ,*ощьп гидроцилкндра, мотовило - посредством круглой балки, гановленной в зоне движения граблин. Шнек жатки нагружался круглым обреэиненнш валом, установленным на поддоне, наклонная камера роспринииала нагружение на приводном валу цепочно-планчатого транспортера с помощью порошкового нагружателя-тормоза.
Бункер комбайна постоянно загружали полимерной зернистой крошкой.
Измерение вибрационных характеристик проводилось в направлении осей ортогональной системы координат ОС , У , Z : ось >Х - горизонтально-осевая, параллельна направлению движения иамбайна^ ось У -горизонтально-поперечная, перпендикулярна направления движения комбайна, ось X - вертикальная.
Влияние жатки на вибросостояние энергосредства, в частности, комбайна "Дон-1500" было установлено в результате предварительно;! -оценки вибронагруженности в процессе эксплуатации. Наиболеа виброактивными узлами по данным спектрального анализа являятся кап привод режущего аппарата жатки, так и ведомый вал наклонной каморы, которая способствует передаче вибрации на корпус и другие агрегаты комбайна в целом.
Установлена тесная корреляция между зибросостоянием при вклп-' ченной и выключенной жатке "во всех точках измерения по всем направлениям.
Установлена тесная корреляция между вибрэскороетьа и пибро-перемещением при работе комбайна с выключенной жаткой во всех точках измерения по всем направлениям.
Для уточнения результатов исследований проводилось повторное вибрографирование узлов комбайна в стендовых'условиях виброанализатором "CF-200" и датчиком ускорений WP-620 (фирма "Оно Сокки", Япония).
Для проведения сравнительного анализа вибронагруяенности жаток и набора статистических данных соаместно со специалистами фирм "Виброметр" (Швейцария) и "БиГюо.вдт" (Лол:.'^'.> іг>зея?чч эксперименты по определению вибронагруженности серийной зернобобовой жатки ЖРБ-4.2А и экспериментальной жатки-хедера КХ-П с рабочей
. 14 шириной захвата II метров, с гидравлическим приводом, которые агре-гатировались с зерноуборочными комбайнами "Екисей-1200-І" и "Дон-І500А".
Исследования проводились на опытно-экспериментальной базе отраслевой научно-исследовательской лаборатории надежности сельхозмашиї (колхоз "Россия" Запорожского района, Запорожской области) и опытно-полевой базе Государственного специализированного конструкторского бюро по жаткам (г.Бердянск).
Вибрационные характеристики регистрировались при нулевой наработке (кроме жатки-хедера ЖХМ-7,6) на рабочих частотах вращения приводов в рабочем (опущенном) и транспортном (поднятом) положениях, в трех направлениях: вертикальном (В), горизонтально-осевом (Г-0) и горизонтально-поперечном (Г-П), измерителем шума и вибраций ВШВ-003 и комплексом зарубежной аппаратуры.
На опытно-экспериментальной базе Бердянского ГСКБ по жаткам был проведен комплекс вибрационных исследований по определению вибрационных характеристик косилки-плющилки 4304, укомплектованной плющилкой Е-ЗІЗ фирмы "Фортшритт" (Германия) и энергосредства Д-І0ІА, укомплектованного жаткой ЖБВ-4,2 производства Болгарии и Бердянского ГО по жаткам соответственно в шести наиболее информативных точках измерений.
Регистрация вибрационных параметров Ек6р> прости, виброускорения и виброперемещения, а также шумозых .лрактеристик в кабине механизатора производилась тремя типа».. аппаратуры.
Проводилась также одноврс ; .ия запись виброхарактеристик на ыагниторегистратор с целью последующей расшифровки с использованием современных.спектроанализаторов типа VM-ЗД (Швейцария).
На втором этапе исследований в г.Нойштадт в Саксонии (Германия) на фирме "Фортшритт Эрнтемашинен ГмбХ" выполнены совместные
15 вибрационные испытания.энергосредства Е-303 и Е-304, проведенные специалистами Бердянского ПО по жаткам, Запорозького машиностроительного института и фирмы "Фортщритт Эрнтемаяинен ГибХ".
Целью испытаний являлось определение вибросостояния двигателей фирмы "Джон Дир" и Минского моторного завода и их-влияния на вибросостояние изделия, набор статистических данных для разработки методики вибрационного контроля качества в серийном производстве.
Вибрационным испытаниям подвергались:
энергосредство Е-303 с двигателем Минского моторного завода (дизель Д-242) в условиях испытательного стенда с имитацией влияния агрофона без жатки, кабины, задних колес и кожухов;
энергосредство Е-304 с двигателем фиркы "Джон Дир" с жаткой (тип 4742).
Испытания проводились на открытом"стенде;
Для более глубокого изучения'вопроса после расшифровки магнитофонной записи с использованием современных спвзтроскализатороз типа VM-ЗД было произведено сравнение максимальных-значений виб-роскоростей жатки Е-025 с энергосредством Е-304 и жатки НБВ-4,2 с энергосредством Д-ІОІА (рис. I).
Во всех трех направлениях замеров суммарные значения виброскоростей Zv на изделиях производства Бердянского ПО по жаткам ниже, чем у изделий фирмы "Фортшритт" (см.рис. I). Аналогичный вывод можно сделать при сравнении виброскоростей по первым трем гармоникам с наибольшей амплитудой виброскоростей.
В качестве рекомендации для учета при дальнейшем серийном производстве комплекса Е-304 на Бердянском совместном предприятии можно ' предложить установку в кабине механизатора.датчика для контроля частоты вращения двигателя, что будет способствовать стабильному выполнению технологического процесса в эксплуатации.
Был проведен комплекс полевых испытаний жатки-хедера.
\
Срамят» шкеяпшмк значений мбросхоростеЯ ватш Е-025 с В-Э04 м аапш IEB-4,2 с анерросредстмм ДтША
б У точки
" ^^^ГЧ
I 2 3 4 5 6-
63 точки
ш. ,.-1 б
^п —г-1 і
—-__^_
I 2 3 4 5 б » Точки
жатка ШВ-4,2;
~—_ жатка Е-025
а .- горизонтально-поперечное направление измерения;
б - вертикальное направление измерения;
в - горизонтально-осевое направление измерения.
Рис.1
. 17
Цель виброисследовакий - определение вибросостояния узлов и агрегатов жатки-хедера 1ХМ-7,б в процессе увеличении наработки,выяв-ленме источников вибрация, разработка рекомендация! поэволяпсих обеспечить ресурс изделия 300 часов*
Вибрационные исследовании проводились в 4 этапа по мере увеличения наработки и набора статистики отказов исследуемого объекта.
Измерение вибрационных характеристик жатки-хедера 1XhV7,6 проводилось при выполнении технологического процесса на уборке ее» иенников трав (лсиерны), а также на рабочих ренинах без загрузки рабочих органов при наработке жатки 0, 50, {50, 250, 500 часов.
Установлено, что жатка ЖХН-7,6 работает в стадии интенсивного изнашивания и дальнейшая эксплуатация потребует больших затрат ма восстановление и ремонт. В первую очередь для восстановления нормального рабочего состояния жатки необходимо устранить повышений) уровня вибрации на частотах 1-й и 2-й октав (16 и 31,5 Гц).
При проведении исследований были выявлены следущие отказы:
выход и» строя швИймв вясивятрикового мотовила жатки-хедера;
плохое крепление пальцев граблин мотовила, подающих хлебнув массу на режущий аппарат;
разрыв полоткянно-планчатого транспортера, состоящего из прорезиненного полотна.
При уборке семенников трав (люцерны) наблюдалось неправильное формирование валка: семенники складывались снизу валка. .
По результатам проведенных виброисследований с цель» снижения вибронагруженности, повышения надежности, продления срока службы жатки-хедера ЖХЫ-7,6'в эксплуатации было принято решение о необходимости установки дополнительных опор (колёс).Быля использованы колеса серийного производства с кронштейнами крепления.
С целью определения эффективности установки дополнительных опор (колёс) на жатку-хедер ЯКМ-7,6 сравнительные виброисследова-
. 18 ния проводились в,полевых условиях на рабочих режимах в агрегате с энергосредством КПС-5Г с'неполной загрузкой рабочих органов*в опытно-конструкторском и" модернизированном вариантах'(рис.2).
Вибросостояние-жатки-хедера ЖХМ-7,6 опытно-конструкторского и модернизированного вариантов по параметру виброускорения
а,
мм*с
100 '' 75
. 25,,
0.
.,...1 - 2. .3 , . 4 5, 6 » точки — — — для опытно-конструкторского .варианта; ,v —__ для модернизированного варианта. Рис.2-: ' '-.-
Анализируя результаты измерений вибрации жатки-хедера в точке I (редуктор жатки), можно отметить следующее:
общий, уровень виброскорости при наработке заводской жатки 500 часов в большинстве замеренных точек - невысок, но на 13 % выше уровня виброскорости при наработке жатки 250 часов;
на первой, втброй и третьей гармонике работы приводного вала жатки имеются околорезонансные режимы работы редуктора жатки,
уровни виброускорения жатки модернизированной на 21 % ниже, чем у жатки заводского варианта.
В опоре ведущего вала уровни вибронагруженности жатки достигают максимальных значений, что может быть связано только с повышенным биением вала в опоре вследствие износа подшипника.
Дисбаланс вала но наблюдался (околорезонансных частот не зарегистрировано). При работе жатки ыодернизированной уровень виб-ронагруженности опоры снижается в 2 раза. Общий уровень виброскорости, заводской жатки при наработке 500 часов в 3 раза вкяе, чем при. наработке жатки о0 часов.
Зона механизма качи^ейся шайбы характерна наличиеи околорезонансного режша ;:з первой гармонике в горизонтально-осевой и вертикальном направлениях. Максимальные значения виброскорости (856 мм-с-1) наблюдаятся в горизонтально-осевой направлении на частоте 7,7 Г'д (жатка на колесах). Как уже отмечалось, повышенные значения виброскорости возникают вследствие внешнего воздействия (толчка);при наезде на неровность поверхности грунта возникавт собственные колебания системы (жатки с энергосредством)". Частота этих колебаний лежит в пределах 6,6 - 8,0 Гц. На кратных частотах (16 и 20 Гц) также периодически возникают повышенные уровни эдброскорости практически во всех точках. Уровень виброускорения у жатки модернизированной (на колесах) на 59 % ниже, чем у жатки "заводского варианта.
В опоре приводного вала левого транспортера наблюдается повышенный уровень виброскорости (716 мм-с )на частоте 7 Гц горизонтально-поперечном направлении. Общий уровень виброскорости относительно невысок, но по сравнению с предыдущими измерениями при наработке жатки 250 часов он вырос на 53 %. При работе жатки на колерах вибро-ускорение снижается на 59 %.
Изменение состояния, жатки-хедера ЖХМ-7,6 с увеличением наработки представлено на гистограммах.
В заключение главы приведены гистограммы вибрации (средне-
р квадратические значения виброускорений, мм-с ) для всех исследуемых моделей жаток по двум наиболее информативным точкам (рис.3).
.20 . Гистограмм вибрации (среднеквадретические значения)
- точка I (корпус редуктора)
- точка 3 (привод режущего аппарата;
-
- жатка-хедер ЮМ-7,6;
-
- жатка-хедер ПМ-7,6 (о колесами);
-
- жатка-хедер ЖХ-ІІ;
-
- жатка ДРБ-4,2;
-
- жатка ІРБ-4,2;
-
- жатка -025 (Бердянск);
-
- жатка &025 (Нойвтадт).
Рис.3
8 пятой главе приведена методика контроля и нормирования пара
метров вибрации жаток для внедрения в серийное производство.
. Предполагается, что введение норм вибраций в серийном производстве позволит осуществить эффективную систему входного контроля агрегатов и сдаточных вибрационных испытаний жаток в целом, позволяющую контролировать качество сборки, исключить производственные отказы, повысить эксплуатационную надежность, снизить до предусмотренных норм вредную вибрацию на оператора.
В методике приведены общие положения, критерии нормирования, нормируемые параметры, категории нормирования, порядок нормирования, методы нормирования, требования к измерениям вибрационных характеристик и обработке результатов.
Оговорено, что на установившихся режимах максимальная амплитуда величин виораций жат»// не должна превышать значений, указанных в таблице с учетом ^справочного коэффициента К.
Таблица
Максимально допустимые значения амплитуды вибрация жаток
Допустимая амплитуда
виброускорения,
ММ'С"2
виброскорости,
виброперемецекия,
Диапазон частот вибраций жатки,
При специальных стендовых испытаниях допустимые уровня вибрация жаток предусматриваются в программе испытании.
Одним из возможных путей нормирования вибраций является определение для каждой точки и направления измерения доверительных областей одновременно по двум (или более) параметрам вибрации.
Описана разновидность этого метода - определение доверительных интервалов для двух параметров, которые считается взаимозависимыми. В этом случае доверительная область имеет форму прямоугольника. В качестве параметров вибрации используются виброскоростъ ш эффективная частота вибрации. Под эффективной понимается такая частота колебания системы, при которой значения всех параметров вибраций были бы адекватны измеренным при реальном спектре колебаний.
\
На первичной стадии проведения измерений вибрации массив данных будет ограниченным. Отсода, предположительно, что выборки значений параметров вибрации, сформированные для каждой точки и каждого направления отдельно по вйброскорости и по частоте, будут лучше всего описываться распределением Фишера или Стьюдента. По мере накопления статистических данных возможно применение других законов распределения.
Разработанная методика контроля и нормирования параметров вибрации внедрена в Бердянском ПО по жаткам. Она введена в уже существующую методику периодических испытаний жатки ЖВН-6А в раздел 2 "Правила проведения испытаний", п.п. 2.2, 2.3, а также в раздел 4 "Контрольная обкатка жатки", п.п.4.2, 4.4 этой же методики введением дополнительных переходов в операционные карты.
- В шестой главе приведено технико-экономическое обоснование перспективного типажа жаток, которое показало целесообразность замены серийной продукции модернизированными или вновь разработанными моделями жаток.
В заключении даны общие выводы по результатам исследований.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ" ПО РАБОТЕ
I. Проведен анализ состояния уборки зерновых и зернобобовых на Украине, опытно-конструкторских работ, а также серийного производства жаток и энергетических средств.
В результате_ технико-экономических исследований установлено, что замена серийной зернобобовой жатки ЖРБ-4,2А перспективными моделями типа ЖЗБ-4,2; ЖЗБ-5,0; ЖБВ-4,2; ЖБВ-5,0 позволит высвободить 15000 шт комбайнов, сократить потери зерна на 5 %, что составляет 212 тыс.тн, а также обеспечить экономию топлива 4960 тн за уборочный сезон.
23 Модернизация серийных зерновых жаток ЖВН-бБ и НС-б и их замена перспективными моделями обеспечит высвобождение 18960 комбайнов, сокращение потерь зерна на 4 % или 846 тыс.тн, экономии топлива 4,5 тыс.тн.
-
Разработаны рекомендации по использовании виброаппаратуры конкретных типов для контроля качества и стабильности серийного производства жаток, вибродиагностирования эксплуатируемого парка уборочных комплексов, а также для углубленных виброисследований на стадии научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок.
-
Проведен большой объём вибрационных исследований на различных типах отечественных и зарубежных машин, таких как:
жатка ЖРБ-4.2А, жатка.ЖБВ-5,4, жатка-хедер ЖХЫ-7,6, жатка-хедер ЖХ-ІІ и др.(Бердякское ПО по жаткам);
жатвенная часть комбайна"Дон-1500"(Тульский комбайновый завод),'
зерноуборочные комбайны СК-5М "Нива", "Дон-1500" (П0"Рост-сельмаш"), "Енисей-1200" (Красноярский комбайновый завод); t і
энергосредство косилка-плющилка КПС-5Г (Люберецкое ПО);
энергосредство косилка-плющилка 4304 (совместное предприятие г.Бердянск и фирмы "Фортшритт" (Германия);
энергосредство Д-ЮІА (Болгария) и другие.
-
Выполнены исследования по оценке влияния включения жатки на вибросостояние зерноуборочных комбайнов. Установлено, что это влияние проявляется при включенной жатке. Практически во всех точках комбайна уровень вибраций существенно возрастает.
-
Проведена оценка влияния ширины захвата жаток-хедеров
SX-II и ЯХМ-7,6 на вибросостояние уборочного агрегата. Установ- і
лено, что ширина захвата не оказывает существенного влияния на уровень вибраций.
6. Выполнен анализ вибрационных характериртик косилки-плю
щилки 4304, укомплектованной плпцилхой E-3I3 фирмы иФортшритт''(Гер
мания), и энергосредства Д-І0ІА (Болгария), укомплектованного жаткой
ЖБВ-4,2 (Украина).Установлено, что уровень вибрации жатки ЖЕВ-4,2
с энергосредством Д-І0ІА в 4-5 раз ниже по сравнение с уборочным комплексом, изготовленным в Германии.
По результатам виброисследований рекомендовано фирме"Форт-шриттмустановить в кабине механизатора датчик частоты вращения двигателя энергосредства и усилить некоторые конструктивные элементы.
7. Измерения вибрационных характеристик жатки-хедера ЖХМ-7,6
при выполнении технологического процесса,а также на рабочих режима; без загрузки рабочих органов-при наработке жатки 0; 50; 150; 250; 500 часов позволили установить существенное влияние наработки на вибросостояние жатки-хедера ЖХМ-7,6: с увеличением наработки уровень вибраций в шести характерных точках увеличился.в 2-4 раза.
Предложены конструктивные мероприятия по снижению"вибронагру-женности - установка дополнительных опор (колес).
8. Разработана методика вибрационных испытаний жаток на
надежность и вибродиагностирование ненадежных узлов, в основу
которой положены подходы,используемые в авиадвигателестроении.
Разработана методика контроля и нормирована л параметров вибрации в серийном производстве жаток, кот-рая позволила выявить наиболее "виброактивные элементы и исклюем» реализацию потенциально ненадежной продукции потре&:к>"к '
9. Экономический эффе*~ зт внедрения методики контроля и
нормирования параметров вибрации в серийное производство составил'
20 943 504 крб., долевое участия соискателя - 5 237 126 крб. (в..
ценах на 01.05.93), что подтверждено необходимыми документами.
.25
