Стенд для испытания вертикально-шпиндельных аппаратов хлопкоуборочных машин Советский патент 1986 года по МПК A01D46/14 

Изобретение относится к сельхозмашиностроению, а именно к устройствам, предназначенным для нагружения рабочих органов хлопкоуборочной машины, и может быть использовано при создании новых кон- струкций рабочих органов машины, диагностики параметров аппарата на заводе изготовителе, для выявления ресурса рабо- чи х органов, для имитации условий, максимально приближенных к эксплуатационным ДЛЯ проведения НИР в области хлопкоубо- прочного машиностроения.

Цель изобретения - упррошение конструкции и приближение условий испытания рабочих органов к реальным условиям.

rta фиг. 1 представлен стенд, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - конструкция имитатора куста хлопчатника; на фиг. 4 - схема установки имитатора на несущем органе; на фиг. 5 - воздействие имитаторов на рабочие органы в рабочей щели аппаратов; на фиг. 6 - эпюра нагру- жения шпинделей.

Стенд для испытания вертикально-щпин- дельных аппаратов хлопкоуборочных мащин содержит держатели 1 шпиндельных барабанов 2 и 3, установленных попарно с образованием рабочей щели для прохода имитаторов 4 кустов хлопчатника, смонтированных на стойках 5, установленных на горизонтально расположенной рабочей ветви 6 транспортера 7 с возможностью их кача- тельного движения в вертикальной плоско- сти, параллельной направлению перемещения рабочей ветви 6 транспортера 7, а каждый имитатор 4 куста выполнен из эластичного материала в виде тела вращения с плавно изменяющимся по высоте диаметром, превышающим расстояние а между смежными шпинделями барабанов.

Имитатор 4 куста выполнен с максимальным диаметром на участке, соответствующим 1/8-1/10 его высоты.

Держатели 1 шпиндельных барабанов 2 и 3 могут быть представлены исследуемой хлопкоуборочной машиной.

Транспортер 7 представляет собой тяговую пластинчатую цепь 8, к пластинам которой жестко прикреплены кронщтейны, включающие установочную пластину 9, на которой перпендикулярно установлены опорные стойки 5 с соосными отверстиями, куда устанавливается шарнир 10, на которой монтируется нижняя опорная часть имитатора 4 куста, имеющего втулку 11 с верхним выступом 12 с резьбовым отверстием, встроен- ную в твердо-упругий элемент 13, выполненный в виде продольно расположенных противоположно направленных носков. К выступу 12 крепится нижним резьбовым концом конический, заостренный кверху, стержень 14, имеющий внизу над резьбовой частью утолщение, в 1,5 раза превышающее диаметр основания стержня с целью удержания от вертикального перемещения рабочего органа упругой рубашки имитатора 4. От вертикального перемещения имитаторов 4 в межшпиндельное пространство при взаимодействии их со шпинделями предохраняет наличие на барабанах 2 и 3 ограничительного кожуха 15.

Рубашка имитатора выполнена из упругого твердого материала и виде тела вращения с переменным диаметром по высоте, равной высоте куста хлопчатника, т. е. 1200-1400 мм условно разделенной на три части. В нижней части на 1/10-1/8 его высоты поперечное сечение увеличивается от его основания в 1,5 раза. В средней части максимальное поперечное сечение удерживается на 1/10 высоты имитатора, в третьей части - от максимального значения до вершины имитатора, поперечное сечение уменьшается в 1,5-2 раза относительно максимального значения. Величина максимального сечения выбирается в зависимости от расстояния а между шпинделями исследуемых барабанов из соотношения

DjiHT. К а,

кЯ«

где а - расстояние между шпинделями, мм определяемое по формуле:

откуда

If IT 2я Нбар Кмакс. к,

TluiJI.

где к - безразмерная величина, зависящая от жесткости выбранного материала рабочего органа имитатора;

R - радиус барабана;

п -количество шпинделей в одном барабане.

Для обеспечения достаточного нагружения шпинделей и устранения западания имитаторов в межшпиндельное пространство диаметр поперечного сечения имитаторов 4, особенно в нижней его части, должен превышать межшпиндельное расстояние а, т. е. К должен быть больше 1, чтобы эпюра нагружения имитатора соответствовала эпюре нагружения шпинделей от кустов (фиг. 6).

Испытания на стенде проводят следующим образом.

Хлопкоуборочная машина с исследуемым - аппаратом 1 устанавливается на платформе, где размещен нагрузочный стенд так, чтобы имитаторы 4 кустов, установленные на транспортере 7, входили в отрегулированное межбарабанное пространство. После установки и закрепления хлопкоуборочной машины синхронно запускают барабаны 2 и 3 аппарата 1 и транспортер 7 стенда.

На транспортере выбирается соответствующая движению хлопкоуборочной машины скорость: для имитации первого сбора 1,08, для второго сбора 1,42 м/с.

Имитаторы 4, двигаясь с транспортером 7, при входе в межбарабанное пространство ударяются о верхнюю планку, изгибаются и, двигаясь в таком положении, взаимодействуют с вращающимися щпин- делями. Офаничительный кожух 15 и боль- щой диаметр поперечного сечения, превы- щающий межщпиндельное расстояние, предотвращают имитаторы от западания.

Взаимодействие щпинделей с имитаторами происходит не сразу, а начинается снизу и кончается верхущкой имитатора. Войдя в межбарабанную щель, образованную шахматно расположенными шпинделями, упругая рубашка имитатора 4, деформируясь, давит на щпиндели. Достаточную жесткость имитатору 4 придает короткий металлический стержень 14. Шпиндели в свою очередь стараются повернуть и протолкнуть имитатор 4 вперед, и нагружаются по эпюре (фиг. 6). Всю динамическую нагрузку, действующую на имитатор 4, воспринимает его нижняя опорная часть, где наблюдается опасная концентрация напряжения, приводящая к быстрому разру- щению имитаторов 4. Для предотвращения этого соединение имитаторов 4 на стойках 5 кронштейна выполнено шарнирным. При дви

0

0

5

жении под воздействием сил сопротивления стержень 14, соединенный резьбой с выступом 12 втулки 11, проворачиваются относительно шарнира 10. При этом упругие противоположные носки 13, в которые жестко вмонтированы втулки 11 с выступом 12, деформируются и, выйдя из зацепления, восстанавливают свое первоначальное вертикальное положение. Изношенные имитаторы 4 можно легко и быстро заменить на новые, отсоединив шарнир 10. Рубашку имитатора 4 можно также быстро заменить на новую, сняв ее со стержня 14, либо восстановить ее поверхность методом наварки. Материал рубашки подбирается расчетно-экспериментальным путем, подгоняя получаемые эпюры нагружения имитаторов к известной эпюре нагружения шпинделей. Изготовить рабочую часть имитаторов можно либо штамповкой, либо заливкой рубашки со стержнем, либо отдельным изготовлением рубашки и стержня известными методами.

На предлагаемом стенде можно испытывать не только шпиндели хлопкоуборочной машины, но и колебания и напряженность рамы, механизма подвески, вентилятора и других узлов и агрегатов и всей машины в целом. Поэтому он может быть использован и для диагностики качества сборки и надежности хлопкоуборочных машин.

№

Ю

Фиг. 5

Фиг. 5

4,

им

нн

.J j

Унуст.

л

15

5 W 15 20 Р.кг Фиг.6