Working Element of a Horizontal Conveyor Type for Grass Raking

Abstract

Владимир Васильевич Михеев 1 , кандидат технических наук, ведущий специалист; Арсен Хасанбиевич Текушев 1 , кандидат технических наук, старший научный сотрудник; Михаил Юрьевич Костенко 2 , доктор технических наук, профессор; Валентин Петрович Еремин 3 , аспирант 1 Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ, Москва, Российская Федерация; 2 Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, г. Рязань, Российская Федерация; 3 Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва, Российская ФедерацияРеферат. Горизонтально-конвейерные рабочие органы граблей применяют для увеличения производительности, снижения металлоемкости и улучшения качества сгребания. Такой тип рабочего органа перспективен для использования в конструкциях сеноуборочных машин (грабель, сдваивателей валков) и в подбирающих устройствах пресс-подборщиков. Провели исследования существующих конструкций граблин и с помощью 3D-модели спроектировали рабочий орган горизонтально-конвейерного типа для сгребания скошенной травы. (Цель исследования) Изучить конструкции граблей и получить данные по проектированию рабочего органа горизонтально-конвейерного типа для сгребания подвяленной травяной массы. (Материалы и методы) Применили аналитический метод с использованием компьютерного 3D-моделирования. Задачи анализа прочности решали методом конечных элементов. Провели расчет граблины на прочность и долговечность. Разработали деталь в системе автоматизированного проектирования Solid Works с помощью стандартных программ конечных элементов. (Результаты и обсуждение) Изучили основной элемент исходной конструкции -рабочий орган в виде бесконечного узкого клинового ремня, на кронштейнах которого закреплены граблины с пружинным основанием. Разработали и предложили специальное устройство для предотвращения сброса ремня. Проанализировали конструкцию и выявили ряд ее существенных недостатков. В ходе расчетов установили, что вблизи мест закрепления возникают максимальные напряжения, равные приблизительно 545 мегапаскалей. Максимальная упругая деформация граблины составляет 2,1 миллиметра. Предложили схему закрепления граблины на широком ремне, которая позволяет исключить применение устройства, предотвращающего сброс ремня при столкновении граблины с препятствием. Тем самым значительно упростили конструкцию сгребающего органа. Рассчитали, что вес граблины снизился на 0,6 килограмма, а общий вес рабочего органа -на 14,4 килограмма. (Выводы) Получили данные, на основе которых доказали, что предлагаемая разработка позволит снизить вес, энергоемкость и себестоимость производства машины. Ключевые слова: заготовка зеленых кормов, сгребание травяной массы, горизонтально-конвейерные грабли, граблина, метод конечных элементов, оптимизация конструктивных и прочностных параметров.