Модернизация КЗС-7 на основе математического моделирования МСУ с целью снижения динамических нагрузок (дипломный проект)

Содержание.

Аннотация
Введение……
1.Требование к механизму очистки…
2.Анализ существующих конструкций, патентный поиск…
3.Формирование математической модели МО…
4. Расчет на ПЭВМ вариантов МО и выбор рационального………
5.Обоснование модернизации очистки КЗС-7…
6.Характеристика МО. Траектория общего центра масс за оборот кривошипа……
7. Прочностной расчет наиболее нагруженной детали………………
8. Разработки мероприятий по техники безопасности, охране труда и охране окружающей среды (экологии)……
9.Мероприятия по эксплуатации и техническому обслуживанию…
10.Расчет экономического эффекта от математического моделирования….
11.Список используемой литературы…
12.Приложение


6. Обоснование модернизации очистки комбайна КЗС-7.

Существующая практика создания и исследования приводов машин связана с оценкой нагруженности элементов системы и последующего их расчета на усталостную прочность и износ. В этой связи особенно важным является наиболее правильное представление нагрузочного режима и уровня максимальных динамических воздействий, что в конечном итоге определяет материалоемкость и энергопотребление исследуемых и проектируемых машин.
Для решения рассматриваемой проблемы большое значение имеет оценка динамических свойств с учетом характеристики приводного двигателя, выбор правильной математической модели и параметров самого машинного агрегата.
Обычно конструкции классических систем очистки используют два последовательно установленных один за другим решета, массы которых ориентировочно составляют 90…150 кг. Чтобы обеспечить их равномерное движение от некоторого двигателя, вначале устанавливают кривошипо-рычажный механизм, ведомый элемент которого совершает колебательное движение, передаваемое на подвешенные по типу маятников решета.
При эксплуатации в приводе возникают различного рода динамические явления, обусловленные в первую очередь: запуском двигателя, инерционными характеристиками механизмов и их изменением по углу поворота ведущего звена каждого из них, зазорами и податливостью элементов системы. Кроме того определенное влияние оказывает состав и физико-механические свойства перерабатываемой технологической массы.
В связи с этим возникает необходимость определения наиболее оптимальных параметров элементов динамических систем с целью уменьшения энергоемкости рабочего процесса и нагруженности привода для системы механизмов с нелинейными инерционными параметрами.


3.Анализ существующих конструкций, патентный поиск.
А 01 D 41/00
Целью изобретения является повышение производительности зерноуборочного комбайна и уменьшения его габаритов по высоте.
Указанная цель достигается тем, что корпус комбайна в поперечном сечении выполнен Т-образным, причем молотильный барабан и сепаратор соломы расположены между двигателями в суженой части корпуса, а очистка- в уширенной части корпуса над движителями.
Кроме того, уширенная часть корпуса снабжена поперечными перегородками для образования отсеков зерна и размещения двигателя.
На фиг.1 изображен зерноуборочный комбайн, вид сбоку; на фиг.2- разрез А-А на фиг. 1.
Зерноуборочный комбайн содержит корпус 1 (фиг.1), опирающийся на движители, выполненный в виде колес 2 и 3, расположенные в его полости молотильный барабан 4, роторный сепаратор 5 соломы и очистку 6, а также двигатель 7 и емкость 8 для сбора зерна. Помимо этого, комбайн включает кабину 9 и фронтально расположенную жатку 10.


Корпус 1 в поперечном сечении имеет Т-образную, в основном замкнутую по периметру форму, с расположением ее суженной полости 11 между колесами 2 и 3, а уширенной полости 12 – над колесами 2 и 3. В передней части корпуса 1 (фиг. 1) имеет загрузочное окно 13, а сзади – выгрузное окно 14.
Очистка 6 – стандартная, решетноветровая, содержащая по крайней мере одно решето 38 и вентилятор 39 – расположено в отсеке 24 уширенной полости 12 корпуса 1, вследствие чего ширина указанного решета может быть выбрана близкой к максимальному габариту комбайна по ширине.
Молотильный барабан 4, сепаратар 5 соломы, очистка 6 и емкость 8 для сбора зерна снабжены транспортирующими системами известного типа для перемещения вымолоченного зерна от молотильного барабана на очистку, от очистки – в емкость для сбора зерна, на повторный обмолот, и устройством для выгрузки зерна за пределы комбайна.

Технико-экономическая эффективность предложенного устройства заключается в том, что оно позволяет развить очистку по ширине практически до габаритов корпуса молотилки в его верхней части, не зависящей от колеи комбайна, и увеличить производительность машины. Расположение очистки в уширенной части корпуса молотилки позволяет снизить габариты по высоте, и помимо этого образовать конструктивное пространство для размещения различных движителей комбайна в пределах его габаритов по ширине.






















А 01 D 41/00
Цель изобретения-снижения потерь семян и повышения качество обработки. Новым зерноуборочном комбайне является то что привод транспортирующего средства для обмолоченной семенной массы выполнен реверсивным, при этом разгрузочный конец выгрузного транспортера 22 бункера 11 расположен перед молотильным устройством 4.
На чертеже изображен предлагаемый зерноуборочный комбайн, вид сбоку.

Зерноуборочный комбайн содержит подборщик 1, установленный на жатке 2, наклонный транспортер 3, молотильный аппарат 4 с отбойным битером, реверсивную транспортную доску 6, выполненную в виде нескольких шнеков 7, которые имеют возможность изменять направления транспортировки семенной массы, шнеки 7 имеют привод 8, в начале реверсивной транспортной доски 6 расположен заборный шнек 9, соединенный с загрузочным шнеком 10 бункера 11 посредством транспортера 12, ветрорешетная очистка 13, зерновой шнек 14 имеет откидной шнековый погрузочный транспортер 15, колосовой шнек 16 с транспортером 17 и домолачивающим устройством 18, соломотряс 19 выгрузной шнек 20 бункера 11 и питающий шнек 21 молотильного аппарата 4 связаны посредством транспортера 22
А 01 D 41/00
Цель изобретения – повышения качества очистки путем равномерной подачи зернового вороха по ширине узла очистки.
На фиг. 1 изображена схема зерноуборочного комбайна с разравнивающим устройством.
Зерноуборочный комбайн включает наклонную камеру 1, молотильные аппараты 2, соломотряс 3, ленточный транспортер 4 с поддерживающими роликами 5 и разравнивающее устройство 6.
Разравнивающее устройство 6 состоит из центрального шнека 7 и двух боковых шнеков 8, установленных на полых полувалах 9. Битки центрального шнека 7 имеют направления навивки от центра шнека, а витки боковых шнеков 8 – к центру транспортера 4. Ось центрального шнека 7 смещена относительно оси боковых шнеков 8 в сторону, противоположную движению зернового вороха .
Зерноуборочный комбайн имеет транспортерную доску 13 и очистку 14.

Выравнивание зернового вороха и расслоение его на зерно и солому обеспечивает хорошее качество очистки и повышает производительность комбайна на 10-15%.


А 01 D 41/02
Цель изобретения – повышения работоспособности сепарирующего устройства при тяжелых условиях уборки.
На фиг. 1 представлена схема самоходного зерноуборочного комбайна , вид сбоку ; на фиг. 2 – сепарирующее устройство, вид сбоку.
Комбайн содержит молотильный барабан 1 с расположенным под ним подбарабаньем 2. За барабан 1 установлено сепарирующее устройство с параллельно расположенными в направлении движения массы сепарационными барабанами 3, под каждым из которых установлен сепарационный элемент 4. Элементы 4 жестко соединены с двумя параллельными друг другу боковыми продольными несущими брусьями 5, которые снабжены регулировочным устройством для изменения их положения по высоте и вмонтированы на боковинах 6 комбайна. В этих боковинах выполнены продолговатые отверстия 7 для обеспечения возможности изменения положения брусьев 5 по высоте. В отверстиях 7 расположены болты 8 , приваренные к брусьям 5.
Регулировочное устройство имеет подъемные рычаги 12, цапфы 13, расположенные в удлиненных отверстиях 14, образованных продольными направляющими 15, которые установлены на брусьях 5, установочные рейки 16 соединенные с цапфами 13.
Каждые сепарационный элемент 4 выполнен в виде поперечного лоткообразного стального перфорированного листа, который соединен с несущими брусьями посредством боковым ограничителей 29, закрепленных на торцовых боковых конца листа.
В процессе работы зерноуборочного комбайна возникает необходимость изменение рабочего зазора между сепарационными элементами 4 и сепарационными барабанами 3. Изменение указанного рабочего зазора осуществляют, например, с целью получения щадящего режима отделения


остаточного зерна в зависимости от конкретных климатических условий. Для изменения рабочего зазора следует изменить по высоте расположения брусьев 5, несущих сепарационные элементы 4. Регулирование по высоте брусьев 5 осуществляют путем вращения рукоятки 25. Расстояние между элементами 4 и барабанами 3 определяют с помощью стрелочного индикатора по шкале 26.
А 01 D 41/02
Цель изобретения- повышение качества очистки.
На фиг.1 изображен предлагаемый комбайн, вид сбоку; на фиг.2- средство для создания транспортирующего полову потока воздуха , вид сверху .
Зерноуборочный комбайн содержит молотильно-сепарирующее устройство 1 , установленный за ним по ходу технологического процесса, клавишный соломотряс и расположенное снизу ветро-решетное устройство 3 для сепарации зернового вороха. Устройство 3 состоит из стрясной доски 4, расположенной под устройством 1, основного вентилятора 5, верхнего 6 и нижнего 7 решет, зернового 8 и колосового 9 шнеков. Соломотряс 2 имеет несколько клавиш 10, в зоне выходных окон 11 их днищ 12 расположены сопло 13 патрубков 14 средство для создания транспортирующего полову потока воздуха. Причем сопло 13 выполнены разной формы. Сопла 15, расположенные по центру клавиш 10, имеют равнобедренные формы для симметричного распределения потока воздуха. Сопла 16 выполнены в виде прямоугольных усеченных треугольников для направления потока воздуха индивидуально под каждую клавишу.
Сущность изобретения : зерноуборочный содержит клавишный соломотряс. В зоне выходных окон днищ клавиш расположенных сопла патрубков средство для создания транспортирующего полову потока воздуха. Средство снабжено пульсатором с распределителем, кинематически связанным с коленчатым валом соломотряса для синхронизации импульсов воздуха с движением клавиш. Дополнительны воздушный поток от средства мгновенно продувает пространство между соломотрясом и очисткой, вынося полову за пределы молотильного устройства и освобождая пространство для вороха, падающего на очистку с соломотряса, что исключает повторное попадание половы на решета очистки и улучшает воздушные расслоение вороха.











Предложенная конструкция средство для создания транспортирующего полову потока воздуха позволяет повысить производительность очистки, исключая при этом потери зерна от его выноса потоками воздуха.




A 01 F 7/04
Цель изобретения- повышение производительности зернового комбайна в соответствиями уборки путем увеличения его скорости движения без появления повышенных потерь зерна.
Поставленная цель достигается тем, что за соломосепаратором комбайна установлено поперерчно известное само по себе, работающее в аксиальном потоке и состоящее из ротора и кожуха молотильно-сепарирующее устройство.
На фиг.1 показан зерновой комбайн, вид сбоку; на фиг.2- схематически частичный вид сверху комбайн.
Зерновой комбайн состоит из ходовой части, корпуса 1. В корпусе 1 размещено работающее в тангенциальном потоке МСУ, образованное молотильным барабаном 2 и подбарабаньем 3. К этому устройству примыкает клавишный соломосепаратор 4 с расположенной под ним скатной доской 5. Ниже доски 5 расположено решетное сепарирующее устройство. За соломосепаратором 4 над задней частью скатной доски 5 установлено второе МСУ 7, которое согласно изобретению выполнено аксиально-поточно, установлено поперечно и состоит из ротора 8 и охватывающего его перфорированного кожуха 9 с направляющими элементами 10.
Для повышения производительности комбайна второе молотильное устройство выполнено в виде поперечно установленного аксиально- поточного, состоит из ротора и кожуха, часть которого выполнена в виде откидного щитка для выброса соломы без дополнительной обработки во втором молотильном устройстве.












А 01 D 41/00, A 01 F 7/06
Цель изобретения- повышение качество очистки путем более равномерного распределения зернового вороха по ширине решетчатого короба или ступенчатого дна.
На фиг. 1 схематично изображен зерноуборочный комбайн, вид сбоку в разрезе.
Самоходный зерноуборочный комбайн выполнен с аксиально расположенным молотильным устройством 1. Комбайн содержит на своем переднем конце хедер с жаткой 2 и присоединенный к ней транспортер 3, за которым расположен падающий битер 4 . Молотильное устройство 1 размещено в корпусе 5 комбайне и содержит молотильный барабан 6 в виде ротора, окруженного кожуха 7, причем нижняя часть кожуха 7 образована решетчатым подбарабаньем 8. Молотильное устройство 1 имеет рабочие органы, которые в зоне подбарабанья 8 выполнены в виде молотильных планок 9, расположенных по винтавым линиям. На кожухе 7 установлены неподвижные винтообразные направляющие щитки 10, расположенные в верхней части кожуха 7. Привод барабана 6 имеет мотор 11.
Под кожухом 7 расположено калеблющееся ступенчатое дно 12, имеющее продольные планки13, разделяющее дно 12 на четыре участка и предназначенные для предотвращения чрез мерного пересыпания зерна в сторону крена комбайна. Ниже дна 12 установлена вентилятор 14 очистки, имеющий также решето 15, сборную камеру 16, к концу которой присоединен транспортер 17 для подачи очищенного зерна в бункер 18.
С целью повышения качества очистки путем более равномерного распределения зернового вороха по ширине решетчатого короба или ступенчатого дна, комбайна снабжен устройством для поворота рабочей части подбарабанья вокруг продольной оси кожуха.



Благодаря прилагаемой установке рабочей части подбарабанья можно приблизительно равномерно распределять вымолоченное зерно по ширине очистке, причем независимо от бокового крена комбайна.


Вывод:
Проанализировав представленный перечень конструкций очистки зерноуборочных комбайнов, взвесив все достоинства и недостатки, а также взяв во внимание сложившуюся технологию производства в нашей республике, принимаем механизма очистки комбайна, расположенный в нижней части и состоящий из стрясной доски, верхнего и нижнего решетных станов, а также вентилятора, целью которого является создание воздушного потока в зоне очистки.

Аннотация

В дипломном проекте на основе математического моделирования детально проанализирован механизм очистки (МО) зерноуборочного комбайна КЗС-7 и получено его техническое решение для его модернизации. Дипломный проект состоит из пояснительной записки и графической части.
В пояснительной записке на основе результатов патентного поиска и известных теоретических методов дан анализ существующих конструкций механизмов очистки, разрабатываемых как у нас в стране, так и за рубежом. По результатам структурного анализа распространенной схемы МО была сформирована его математическая модель. Выполнен геометрический, кинематический, силовой и динамический анализ МО и подробно описан характер процесса очистки комбайна. По результатам математического моделирования обосновано техническое решение – вариант МО для КЗС-7, позволяющее снизить динамические нагрузки. В записке на основе задач, решаемых КЗС-7 сформулированы требования на модернизированный МО. Выполнен прочностной анализ детали и определен экономический эффект от модифицированного комбайна. В записке разработаны мероприятия по техники безопасности, охране труда, экологии и рекомендации по рациональной эксплуатации механизма очистки.