DSc in Engineering
д.т.н.
PhD in Engineering
к.т.н.
In grain self-propelled harvesters, when performing technological processes of mowing grain crops and cleaning grain, the oscillating working bodies are used. Having advantages in carrying out technological processes, they are a source of alternating load caused by the inertia forces of the masses of the elements of these organs and leading to the dynamic loading of their drives and vibration of the combine frame. One way to overcome these shortcomings is the recovery of energy in the drives of the working bodies. The authors of the article have proposed a method that, due to the use of a regenerative drive, can reduce its dynamic loading, as well as reduce the vibration of the machinery frame. Based on the proposed method, a method for balancing a single-knife cutting apparatus has been developed. For an experimental assessment of the legitimacy of the theoretical developments underlying the presented technical solution, a prototype drive of oscillating working bodies was developed and manufactured, which allows simulating the operation of traditional and regenerative cutting machine drives. The experimental studies of the prototype model confirmed the validity of the theoretical background of the developed method for balancing a single-knife cutting apparatus and allowed to deepen the theoretical and empirical knowledge in the field of regenerative drives. An analysis of the results of experimental studies of prototype samples showed that, compared with a traditional drive, a regenerative drive can reduce the load and vibration activity by more than 1,5 times. The factors affecting the efficiency of the regenerative drive of a single-knife cutting device have been established, which include: the presence of higher harmonics in the law of motion of the knife provided by the rolling washer mechanism, resonance phenomena in the drive of oscillating masses and structural elements of the header, simplification of the design of the drive of the recuperator counterweight.
В зерноуборочных самоходных комбайнах при выполнении технологических процессов скашивания зерновых культур и очистки зерна применяются колеблющиеся рабочие органы. Имея преимущества при выполнении технологических процессов, они являются источником знакопеременной нагрузки, вызванной силами инерции масс элементов этих органов и приводящей к динамической нагруженности их приводов и вибрации рамы комбайна. Одним из путей преодоления этих недостатков является рекуперация энергии в приводах рабочих органов. Авторами статьи предложен метод, позволяющий за счет применения рекуперации в приводе рабочих органов комбайна уменьшить динамическую нагруженность привода, а также снизить вибрацию рамы машины. На основе предложенного метода разработан способ уравновешивания одноножевого режущего аппарата. Для экспериментальной оценки правомерности теоретических разработок, положенных в основу представленного технического решения, был разработан и изготовлен макетный образец привода колеблющихся рабочих органов, позволяющий моделировать работу традиционного и рекуперативного приводов режущего аппарата. Проведенные экспериментальные исследования макетного образца подтвердили правомерность теоретических предпосылок разработанного способа уравновешивания одноножевого режущего аппарата и позволили углубить теоретические и эмпирические знания в области рекуперативных приводов. Анализ результатов экспериментальных исследований макетных образцов показал, что по сравнению с традиционным рекуперативный привод позволяет снизить нагруженность и виброактивность более чем в 1,5 раза. Установлены факторы, влияющие на эффективность рекуперативного привода режущего аппарата, к которым относятся: наличие высших гармоник в спектре движений ножа, причиной которых является предложенный механизм качающейся шайбы, резонансные явления в приводе колеблющихся масс и элементах конструкции жатки, а также стремление к упрощению конструкции привода противовеса рекуператора.