RU2288568C1

RU2288568C1 - Flax stem leveling apparatus

Info

Publication number: RU2288568C1
Application number: RU2005118728/12A
Authority: RU
Inventors: Роман Анатольевич Ростовцев (RU); Роман Анатольевич Ростовцев; Виктор Григорьевич Черников (RU); Виктор Григорьевич Черников; Михаил Михайлович Ковалев (RU); Михаил Михайлович Ковалев; Владимир Юрьевич Конохов (RU); Владимир Юрьевич Конохов
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2006-12-10

Abstract

FIELD: agricultural engineering.

SUBSTANCE: apparatus has lining plank and lining mechanism coupled with lining plank. Lining mechanism is made in the form of vibration exciter mounted within casing for reciprocation in order to perform lining action. Vibration exciter comprises two identical gear wheels meshed with one another and located within casing of vibration exciter for rotation in opposite directions. Each of gear wheels is furnished with unbalanced mass, said masses being equal in weight and positioned symmetrically about pole of engagement.

EFFECT: enhanced reliability in operation and increased efficiency in leveling of flax stems.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для уборки и первичной обработки льна.The invention relates to agricultural machinery, in particular to machines for cleaning and primary processing of flax.

Известен выравниватель стеблей льна, выполненный в виде бесконечной ленты с ведущим и ведомым шкивами, которые представляют собой в поперечном сечении правильные многоугольники (А.с. СССР №635913, Кл. 2 А 01 Д 45/06, 1977).Known flax stalks equalizer, made in the form of an endless tape with driving and driven pulleys, which are regular polygons in cross section (A.S. USSR No. 635913, Cl. 2 A 01 D 45/06, 1977).

Недостатком данного выравнивателя является низкая надежность выполнения технологического процесса выравнивания стеблей льна, обусловленная тем, что частые изгибы бесконечной ленты приводят к быстрому ее износу, а также вызывают переменные динамические нагрузки в бесконечной ленте (растяжение и сжатие) при синхронном вращении ведущего и ведомого шкивов. Деформация и износ бесконечной ленты приводят к низкому качеству выполнения технологического процесса данным выравнивателем. Кроме того, энергия, сообщаемая стеблям льна выравнивателем, недостаточна для качественного их выравнивания, поскольку расходуется, прежде всего, на преодоление сопротивления при взаимном смещении стеблей внутри слоя, но стебли, обладая небольшой жесткостью, сгибаются и изламываются, что делает невозможным их дальнейшее выравнивание и в ряде случаев приводит к повреждениям волокнистой части. Для более эффективного выравнивания необходимо наносить высокочастотные удары с небольшой амплитудой, которые невозможно создать известным выравнивателем.The disadvantage of this equalizer is the low reliability of the flax stalks alignment process, due to the fact that frequent bending of the endless tape leads to its rapid wear, and also cause variable dynamic loads in the endless tape (tension and compression) with synchronous rotation of the driving and driven pulleys. The deformation and wear of the endless belt lead to poor quality of the process by this equalizer. In addition, the energy supplied to the stalks of flax by the leveler is insufficient for their high-quality alignment, since it is spent, first of all, on overcoming the resistance when the stems are mutually displaced inside the layer, but the stems, having little stiffness, bend and break, which makes it impossible to further align them and in some cases leads to damage to the fibrous part. For more effective alignment, it is necessary to apply high-frequency strokes with a small amplitude, which cannot be created by a known equalizer.

Известен выравниватель стеблей льна, содержащий раму с закрепленным на ней рабочим органом, выполненным в виде связанного с механизмом привода в колебательное движение ленточного транспортера, имеющего ведущие и ведомые шкивы (А.с. СССР №202616, Кл. 4 А 01 Д 45/06, 1966). В известном выравнивателе шкивы установлены эксцентрично относительно осей вращения, в результате чего по комлевой части стеблей наносятся периодические удары.Known equalizer for flax stalks containing a frame with a working body fixed on it, made in the form of a conveyor belt connected to a vibrating drive mechanism having leading and driven pulleys (AS USSR No. 202616, Cl. 4 A 01 D 45/06 , 1966). In the known equalizer, the pulleys are mounted eccentrically relative to the axes of rotation, as a result of which periodic blows are applied to the butt portion of the stems.

Недостатком данного выравнивателя стеблей льна является невысокая надежность выполнения им технологического процесса выравнивания стеблей льна из-за быстрого износа и деформаций бесконечной ленты и невозможности создать высокочастотные удары по комлям льна с небольшой амплитудой.The disadvantage of this flax stalk leveler is its low reliability of the flax stalks alignment process due to the rapid wear and deformation of the endless tape and the inability to create high-frequency impacts on the flax ridges with small amplitude.

Известно устройство для выравнивания стеблей льна (А.с. СССР №201806, Кл. А 01 Д 45/06, 1966, прототип), содержащее установленный под углом к горизонту стол, в продольных прорезях которого расположены иглы колкового транспортера, и комлеподбиватель, выполненный в виде подбивающей планки, связанной с подбивающим устройством, выполненным в виде эксцентрикового механизма. Комлеподбиватель установлен сбоку стола.A device is known for leveling flax stalks (A.S. USSR No.20106, Cl. A 01 D 45/06, 1966, prototype), comprising a table mounted at an angle to the horizon, in the longitudinal slots of which are needles of a peck conveyor, and a komlepodivatel, made in the form of a tapping strap associated with a tamping device made in the form of an eccentric mechanism. The komlepopodivatel is installed sideways a table.

Недостатком данного устройства также является низкая надежность выполнения им технологического процесса выравнивания стеблей льна, которая выражается в том, что при выравнивании стеблей, находящихся в ленте, подбивающая планка наносит удары по их комлевой части с небольшой частотой. Для качественного выравнивания стеблей льна необходимо создать высокочастотное движение планки, которое невозможно осуществить эксцентриковым механизмом.The disadvantage of this device is also the low reliability of the technological process of aligning the stalks of flax, which is expressed in the fact that when leveling the stems in the tape, the striking bar strikes their butt part with a small frequency. For high-quality alignment of the stalks of flax, it is necessary to create a high-frequency movement of the plank, which cannot be carried out by an eccentric mechanism.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении надежности выполнения технологического процесса выравнивания стеблей льна.The problem solved by this invention is to increase the reliability of the technological process of aligning the stems of flax.

Поставленная в изобретении задача решена тем, что в устройстве для выравнивания стеблей льна, содержащем подбивающую планку и связанный с ней подбивающий механизм, подбивающий механизм выполнен в виде установленного в корпусе с возможностью совершения им возвратно-поступательного движения в направлении подбоя вибровозбудителя, содержащего два одинаковых находящихся в зацеплении и установленных в корпусе вибровозбудителя с возможностью вращения в противоположные стороны зубчатых колеса, каждое из которых снабжено одинаковой неуравновешенной массой, установленной симметрично относительно полюса Р их зацепления. Кроме того, вибровозбудитель установлен в корпусе подбивающего механизма посредством направляющих, расположенных на его боковых сторонах, и пружины, одним концом закрепленной на корпусе вибровозбудителя, а другим - на корпусе подбивающего механизма.The object of the invention is solved in that in a device for leveling flax stalks containing a tamping bar and a tamping mechanism associated with it, the tamping mechanism is configured as mounted in the housing with the possibility of reciprocating motion in the direction of tamper of the vibration exciter containing two identical meshing and installed in the housing of the exciter with the possibility of rotation in opposite directions of the gears, each of which is equipped with the same new mass, installed symmetrically relative to the pole P of their engagement. In addition, the vibration exciter is installed in the body of the hammer mechanism by means of guides located on its lateral sides, and a spring, one end fixed to the body of the vibration exciter, and the other on the body of the hammer mechanism.

Наличие вибровозбудителя в конструкции подбивающего механизма, содержащего два одинаковых находящихся в зацеплении и установленных в корпусе вибровозбудителя с возможностью вращения в противоположные стороны зубчатых колеса, каждое из которых снабжено одинаковой неуравновешенной массой, установленной симметрично относительно полюса Р их зацепления, позволяет создать высокочастотное движение планки с большим диапазоном частот - необходимое условие качественного выравнивания стеблей льна.The presence of a vibration exciter in the construction of the tamper mechanism, which contains two identical gears located in the housing and exciters rotatable in opposite directions of the gear wheels, each of which is equipped with the same unbalanced mass, mounted symmetrically relative to the pole P of their engagement, allows you to create a high-frequency movement of the strap with a large frequency range - a necessary condition for the qualitative alignment of flax stems.

Амплитуду колебаний планки устройства для выравнивания стеблей льна можно найти из решения дифференциального уравнения вынужденных колебаний центра инерции системы (Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. Изд. 3-е, доп. и перераб. - Л.: "Машиностроение" (Ленингр. отд-ние), 1976. - 320 с. с ил.):The amplitude of the vibrations of the strap of the device for aligning the stalks of flax can be found by solving the differential equation of forced vibrations of the center of inertia of the system (Panovko Y.G. Fundamentals of the applied theory of vibrations and shock. Ed. 3rd, additional and revised. - L .: "Mechanical Engineering" (Leningrad branch), 1976 .-- 320 pp., Ill.):

где m₀ - общая масса зубчатых колес и неуравновешенных масс (дебалансов) вибровозбудителя; r₀ - эксцентриситет расположения массы дебалансов; k - жесткость упругих связей; μ - сопротивления; ω - угловая скорость дебалансов; t - время; m - общая масса колеблющихся частей устройства для выравнивания стеблей льна с учетом массы выравниваемых стеблей;where m ₀ is the total mass of gears and unbalanced masses (unbalances) of the vibration exciter; r ₀ is the eccentricity of the location of the mass of unbalances; k is the stiffness of the elastic bonds; μ is the resistance; ω is the angular velocity of unbalances; t is the time; m is the total mass of the vibrating parts of the device for aligning the stems of flax, taking into account the mass of aligned stems;

m=m_пл+m_в+λm_ст,m = m _pl + m _in + λm _st ,

здесь m_пл - масса планки; m_в - масса вибровозбудителя; m_ст - масса выравниваемых стеблей; λ - коэффициент учета массы выравниваемых стеблей, зависящий от режима работы устройства для выравнивания стеблей льна.here m _pl is the mass of the bar; m _in - the mass of the exciter; m _article - the mass of aligned stems; λ is the coefficient of accounting for the mass of aligned stems, depending on the operating mode of the device for aligning the stems of flax.

Пренебрегая сопротивлениями в направляющих и введя обозначение р=k/(m+m₀), перепишем уравнение в видеNeglecting the resistances in the guides and introducing the notation p = k / (m + m ₀ ), we rewrite the equation in the form

тогда решение этого уравнения можно записать, как [2]then the solution to this equation can be written as [2]

а амплитуда колебаний будетand the amplitude of the oscillations will be

где α=m₀r₀/(m+m₀).where α = m ₀ r ₀ / (m + m ₀ ).

Амплитудно-частотная характеристика рассмотренной системы имеет вид, представленный на фиг.3. Из графика и уравнений видно, что варьируя такими параметрами, как масса дебалансов и радиус их установки, можно легко добиться требуемой амплитуды движения планки устройства для выравнивания стеблей льна, что позволяет решить задачу повышения надежности выполнения технологического процесса выравнивания стеблей льна.The amplitude-frequency characteristic of the considered system has the form shown in Fig.3. It can be seen from the graph and equations that by varying such parameters as the mass of unbalances and the radius of their installation, it is possible to easily achieve the required amplitude of movement of the bar of the device for leveling flax stems, which allows us to solve the problem of improving the reliability of the process of leveling flax stalks.

Установка вибровозбудителя в корпусе подбивающего механизма посредством направляющих, расположенных на его боковых сторонах, и пружины, одним концом закрепленной на корпусе вибровозбудителя, а другим - на корпусе подбивающего механизма, позволяет совершать им возвратно-поступательное движение. Несмотря на высокочастотное движение планки, почти полностью исключена передача вибрационных нагрузок от подбивающего механизма на опорные конструкции устройства за счет упругой связи - пружины. Тем самым обеспечена устойчивость стеблей льна при их выравнивании, следовательно, обеспечена надежность выполнения технологического процесса заявленным устройством.The installation of the vibration exciter in the case of the hammer mechanism by means of guides located on its lateral sides and the spring, one end fixed to the case of the vibration exciter, and the other on the case of the hammer mechanism, allows them to reciprocate. Despite the high-frequency movement of the strap, the transmission of vibration loads from the knocking mechanism to the supporting structures of the device due to the elastic connection - the spring is almost completely excluded. This ensures the stability of the stalks of flax when they are aligned, therefore, ensures the reliability of the process by the claimed device.

Изобретение иллюстрируется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображено устройство для выравнивания стеблей льна, установленное на стационарный стол с транспортером ленты стеблей льна; на фиг.2 - принципиальная схема вибровозбудителя; на фиг.3 - график, отображающий амплитудно-частотную характеристику устройства для выравнивания стеблей лент льна.Figure 1 shows a device for aligning flax stalks mounted on a stationary table with a conveyor belt flax stalks; figure 2 is a schematic diagram of a vibration exciter; figure 3 is a graph showing the amplitude-frequency characteristic of the device for aligning the stems of flax ribbons.

Заявленное устройство для выравнивания стеблей льна установлено сбоку стола 1, в прорезях которого расположены иглы 2 колкового транспортера 3.The claimed device for aligning the stalks of flax is installed on the side of the table 1, in the slots of which are located the needles 2 of the annular conveyor 3.

Устройство для выравнивания стеблей льна содержит подбивающую планку 4, связанную с подбивающим механизмом, выполненным в виде вибровозбудителя, установленного в корпус 5 подбивающего механизма посредством направляющих 6, расположенных на его боковых сторонах, и пружины 7, один конец которой закреплен на корпусе 8 вибровозбудителя, а другой - на корпусе 5 подбивающего механизма, что дает ему (вибровозбудителю) возможность совершать возвратно-поступательное движение в направлении подбоя.The device for aligning the stalks of flax contains a tamping plate 4 connected with a tamping mechanism made in the form of a vibration exciter installed in the housing 5 of the tamping mechanism by means of guides 6 located on its lateral sides, and a spring 7, one end of which is fixed on the vibration exciter housing 8, and the other on the body 5 of the knocking mechanism, which gives him (the vibration exciter) the opportunity to make a reciprocating movement in the direction of the lining.

Вибровозбудитель выполнен в виде двух одинаковых находящихся в зацеплении зубчатых колес 9, 10, каждое из которых снабжено одинаковой неуравновешенной массой 11, 12, установленной симметрично относительно полюса Р их зацепления. Зубчатые колеса 9, 10 установлены в корпусе 8 вибровозбудителя с возможностью вращения их в противоположном направлении.The vibration exciter is made in the form of two identical toothed gears 9, 10, each of which is equipped with the same unbalanced mass 11, 12, installed symmetrically relative to the pole P of their engagement. Gears 9, 10 are installed in the housing 8 of the vibration exciter with the possibility of rotation in the opposite direction.

Устройство для выравнивания стеблей льна работает следующим образом.A device for aligning the stems of flax works as follows.

Одному из зубчатых колес 9, 10 посредством гибкой связи сообщается вращательное движение, другое колесо получает вращательное движение в противоположном направлении.One of the gears 9, 10 is provided with a rotational movement via flexible coupling, the other wheel receives a rotational movement in the opposite direction.

При вращении зубчатых колес 9, 10 возникают центробежные силы F, продольные составляющие F_y которых складываются, а поперечные составляющие F_x - уравновешиваются. Продольные составляющие сообщают планке, установленной на подбивающем механизме, направленные колебательные движения (фиг.2).When the gears 9, 10 rotate, centrifugal forces F arise, the longitudinal components F _{y of} which are added, and the transverse components F _x are balanced. The longitudinal components inform the plank mounted on the tamper mechanism, directional oscillatory motion (figure 2).

Стебли льна транспортером 3 падают в зону действия устройства для выравнивания стеблей льна. При движении подбивающей планки 4 вверх, вдоль направления подбоя, выступающие из слоя стебли при взаимодействии с подбивающей планкой 4 начинают перемещаться вместе с ней, выравниваясь. После этого подбивающая планка 4 движется вниз, и процесс выравнивания стеблей повторяется.Flax stalks conveyor 3 fall into the coverage area of the device for aligning flax stalks. When the striker 4 moves upward along the tack direction, the stems protruding from the layer during interaction with the striker 4 begin to move along with it, leveling out. After that, the tamping bar 4 moves down, and the process of aligning the stems is repeated.

Заявленное устройство для выравнивания лент льна изготовлено и испытано.The claimed device for aligning flax tapes is made and tested.

Преимуществами центробежного привода являются сравнительная простота конструкции, малый шум при работе, небольшая энергоемкость и получение большого диапазона частот.The advantages of a centrifugal drive are its comparative simplicity of design, low noise during operation, low power consumption and the receipt of a large frequency range.

Небольшие габариты устройства для выравнивания стеблей льна позволяют устанавливать его на стационарные столы для выравнивания лент льна на льнозаводах, а также использовать их в полевых условиях на подборщиках-очесывателях лент льна и на комбайнах.The small dimensions of the device for leveling flax stems make it possible to install it on stationary tables for leveling flax tapes at flax mills, as well as use them in the field on flax tape pick-ups and combines.

Благодаря обеспечению устойчивости стеблей льна при их выравнивании, а также высокочастотным колебаниям подбивающей планки с большим диапазоном частот, надежность выполнения технологического процесса выравнивания стеблей льна по комлям высока. В результате удается получить рулоны, качество которых соответствует существующим стандартам. Выход длинного волокна за счет снижения растянутости стеблей льна в ленте повысился на 5-6%.Due to the stability of the flax stalks during their alignment, as well as high-frequency vibrations of the tamping strips with a large frequency range, the reliability of the technological process of aligning the flax stalks to the butt is high. As a result, it is possible to obtain rolls whose quality complies with existing standards. The yield of long fiber by reducing the extension of the stems of flax in the tape increased by 5-6%.

Claims

1. A device for aligning the stalks of flax containing tamping strap and associated tamping mechanism, characterized in that the tamping mechanism is designed as installed in the housing with the possibility of making a reciprocating motion in the direction of the bottom of the vibration exciter containing two identical being engaged and mounted in the housing of the vibration exciter with the possibility of rotation and opposite sides of the gears, each of which is equipped with the same unbalanced mass, constant symmetrically with respect to the poles of their engagement.

2. The device for aligning the stalks of flax according to claim 1, characterized in that the vibration exciter is installed in the body of the hammer mechanism by means of guides located on its lateral sides, and a spring, one end fixed to the body of the vibration exciter, and the other on the body of the hammer mechanism.