ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНЕРАТОРА КОЛЕБАНИИ ВИБРАЦИОННЫХ ПЛОДОУБОРОЧНЫХ МАШИН С ДЕРЕВОМ

  Главная      Книги - с/х комбайны     Машины для уборки фруктов (Г.П. Варламов) - 1978 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..

 

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНЕРАТОРА КОЛЕБАНИИ ВИБРАЦИОННЫХ ПЛОДОУБОРОЧНЫХ МАШИН С ДЕРЕВОМ

Как уже было указано ранее, для колебания деревьев (ветвей) в вибрационных полодоуборочных машинах применяют устройства различного типа. Основными узлами этих устройств являются вибраторы и захватные устройства (в дальнейшем будем называть их просто захватами).

 

 

Для эффективного съема плодов необходимо знать взаимодействие вибраторов с деревом, т. е. знать, какая часть заданной амплитуды колебаний вибратора передается дереву, что' позволит правильно спроектировать необходимый для данных условий работы вибратор.

Вибраторы, применяемые для механизированной уборки плодов, могут быть разделены на четыре основных типа:

вибраторы постоянного смещения — с кривошипно-шатунным, механизмом и механическим или гидравлическим приводом;

инерционные вибраторы — с механическим или гидравлическим приводом; в качестве исполнительного органа в таких вибраторах может быть использован кривошипно-шатунный механизм, одна неуравновешенная масса, две зависимые или две' независимые неуравновешенные массы;

кулачковые вибраторы — с механическим или гидравлическим приводом;

импульсные вибраторы — с пневматическим или гидравлическим приводом.

Наибольший интерес для конструкторов плодоуборочных машин представляют вибраторы первого, второго и третьего типов, нашедшие преимущественное распространение в машинах.

Рассматривая взаимодействие вибраторов постоянного смещения, в качестве исполнительного рабочего органа в которых применен кривошипно-шатунный механизм, полагаем, что про межуточное звено (от места соединения с шатуном до захвата) — вибрирующий шток, осуществляющее передачу колебаний захвату, а значит, и дереву (ветви), абсолютно жесткое и. не влияет на характер движения всей колебательной системы..

В общем случае сила, которая может быть сообщена дереву (ветви) вибратором постоянного смещения с исполнительным органом в виде кривошипно-шатунного механизма, определяется вторым законом Ньютона.

В машинах штангового типа вибраторы постоянного смещения с кривошипно-шатунным механизмом жестко крепят на тракторе. При вибрационной уборке плодов получается система, состоящая из трактора с машиной и дерева. При этом в машину входит рама с навешенным на нее вибратором, стрела с вибрирующим штоком внутри и захватное устройство.

При взаимодействии этой системы заданная амплитуда колебаний частично передается дереву, частично гасится за счет горизонтального перемещения трактора.

Для построения математической модели принята система [6], состоящая из следующих элементов (рис. 42): трактор массой т1, стоящий на колесах с шинами, обладающими в горизонтальном направлении коэффициентом жесткости С1; дерево с приведенной к месту обхвата массой m2, обладающее коэффициентом жесткости С2, при отклонении его в горизонтальном

 

направлении захватом машины; на тракторе укреплен вибратор, колеблющий горизонтально расположенную штангу по закону rcosvt. На конце штанги закреплен захват, охватывающий ствол дерева через упругую прокладку, обладающую коэффициентом жесткости С.

 

 

Техническая характеристика инерционных вибраторов

 

 

Общий вид вибратора ВБ-250 показан на рис. 47.

Зажимы вибратора ВБ-250 выполнены из двух резиновых труб диаметром 165, толщиной стенки 42,5, длиной 360 мм каждая. Контакт зажимов захвата с деревом осуществляется через двойной резиновый ремень-фартук. Между ремнями фартука
может подаваться смазочная жидкость (например, растительное масло) или сухая смазка (например, тальк, отруби и т. п.), что уменьшает до минимума трение ремней между собой. При обжатии штамба вибратор с зажимным устройством из-за конусности дерева или под влиянием других случайных факторов может опускаться вниз, обдирая кору. Наличие же в зажимном устройстве двухслойного резинового фартука, между .слоями которого за счет подачи смазки обеспечено минимальное трение, исключает повреждение коры в месте обхвата, так как зажимы (подушки) захвата скользят не по коре дерева, а резина по резине.

С целью использования одного и того же корпуса вибратора для колебания различных штамбов плодовых деревьев неурав-новешенные грузы выполнены сложной конфигурации • в виде набора пластин. Снятие (добавление) нескольких пластин позволяет получать различную возмущающую . силу вибратора. Так, каждый груз малого вибратора ВМ-140 состоит из восьми пластин, большого вибратора ВБ-250—из десяти пластин.

В сезон уборки 1974 г. вибратор ВМ-140 применялся для колебания небольших деревьев с максимальным диаметром штамба 140 мм при захвате на высоте 0,5 м от земли, вибратор ВБ-250 — для колебания деревьев за штамб, диаметр которых достигал 250 мм, при захвате на высоте 0,4 м от земли. Полнота съема на уборке яблок при оптимальном времени колебаний 3—5 с получена в пределах 95—98%.

Более мощный инерционный штамбовый вибратор (для колебания деревьев диаметром штамба 350—400 мм) с двумя массами, вращающимися в противоположных направлениях, изготовлен и установлен на плодоуборочной машине фирмы Перри Харвестер (США) [20].

Во Франции на самоходной плодоуборочной машине, состоящей из двух секций, каждая из которых оборудована двигателем внутреннего сгорания мощностью 70 л. t., установлен инерционный штамбовый вибратор фирмы Катхал для колебания деревьев с диаметром штамба 350—450 мм. Вибратор имеет две вращающиеся в противоположных направлениях массы, расположенные одна над другой. Подобное расположение масс (по французской терминологии) порождает при их вращении «вибрационный ливень» многонаправленных сил инерции.

В Италии разработан инерционный штамбовый вибратор для колебания больших деревьев. Его навешивают на специальное шасси с уширенными шинами, которое оборудовано двигателем внутреннего сгорания мощностью 42 л. с.

Ученые С. Р. Тук и Ф. Р. Браун (США) провели исследование динамики инерционных вибраторов скручивающего действия [54], 1-. е. вибраторов, у которых две массы вращаются в одном направлении.

В Среднеазиатском научно-исследовательском институте лесного хозяйства (СредазНИИЛХ) разработан инерционный вибратор для колебания штамбов больших деревьев (авт. свид. СССР № 434915, кл. А 01, 19/08, її972 г.), особенностью которого являются подпружиненные дебалансные массы. В связи с этим затраты мощности при пуске вибратора в работу незначительные, так 'как в статическом положении грузы, расположенные на валу, находятся в сбалансированном состоянии относительно центра вращения, и в момент пуска мощность будет потребляться только на преодоление Инертности масс и трения в опорах. Под действием инерционной центробежной силы, возникающей при вращении, грузы по направляющим начинают перемещаться в радиальном направлении, если центробежная сила превысит силы сопротивления пружин.

 

Вибратор, рассчитанный и построенный в СредазНИИЛХ, имеет следующие параметры: масса грузов 50 кг, жесткость пружин 35 кгс/см, максимальный эксцентриситет ротора (вала с грузами) 'от центра тяжести 72 мм, частота вращения ротора 600, 1250 и 1800 об/мин. При испытаниях вибратора на сборе плодов грецкого ореха были получены хорошие результаты.

В, УкрНИИСе разработан инерционный штамбовый стряхи-ватеііь, сообщающий дереву круговую вибрацию [12]. Кинематическая схема стряхивателя показана на рис. 48.

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..