Benkő, János

Koltay, J.

Soós, P.

Szüle, Zs.

Repository of the Academy's Library

Cséplőszerkezet mechanikai vizsgálata 1Cséplőszerkezet mechanikai vizsgálataSOÓS P.- BENKŐJ.- KOLTAY J. - SZÜLE ZS.GATE, Mezőgazdasági Géptani IntézetA dobterhelés és a dobkosár támasztó erők közötti összefüggésekre az irodalomban csak uta-lások vannak. Vizsgálatunk eredményeivel a konstruktőröknek a dob tervezésben támpontokatadni.ElőzményekAz OTKA pályázat keretében elnyert "Cséplőszerkezet mechanikai vizsgálata" címűkutatásitémában 1993 őszén kukorica és napraforgó betakarításában végeztünk kísérleteket. Ezek el-sősorban a dobterhelés és dobkosár támasztó-erők közötti összefüggések meghatározására irá-nyultak. A kísérleteket az indokolja, hogy amíg a dobterhelés és nyomaték közötti kapcsolattala szakirodalom bőségesen foglalkozik, addig a támasztóerőket illetően csak elvétve találko-zunk utalásokkal. Így reméljük, hogy méréseinkkel a szakmának ma még sok "fehér foltja"közül sikerül egyet tisztázni, illetve eredményeink a konstruktőröknek a dob tervezésével kap-csolatos számításokhoz is támpontot nyújtanak. A kutatás egy másik okaként említhetőaz,hogy a dobkosár támaszerőés a hozzátartozó dobnyomaték alkalmasnak látszik az áteresztéspillanatnyi jellemzésére, s így alapjelül szolgálhatnak egy ezen alapuló terhelésszabályozóműködéséhez.A szántóföldi kísérleteket a Turai Galgamenti Mg. Termelőszövetkezetben végeztük, és a mé-réshez az Oros 60.11 jelű, 6-soros adapterrel felszerelt Claas Dominátor 106-os kombájnthasználtuk. A növényállományra vonatkozó fontosabb adatokat az 1. táblázatban foglaltukössze.1. táblázatNövény Sortáv[cm]Szem nedves-ség [%]Növény tömeg[kg/10 m/sor]Napraforgó 75 9,70 7,30Kukorica 75 29,67 16,25Az erők és a nyomaték méréséhez nyúlásmérőbélyegeket ragasztottunk az 1. ábrán láthatókosárállító-szerkezet BD és CF jelűrúdjaira, a dob tengelyére, valamint fordulatszám jeladóthelyeztünk dobtengely végére. Ennek megfelelően mértük a a kosárfüggesztő-rúdban ébredőerőt elől, a kosárfüggesztő-rúdban ébredőerőt hátul, a dob hajtónyomatékát, a dob fordulatszámát.A mérési jeleket Lap-top 6000 hordozható számítógépbe építettet mérőkártyán keresztül flop-py lemezen rögzítettük. A dobhézag az üzemi állapotnak megfelelően elől 35, hátul 25 mmvolt. A terhelés változtatása céljából a betakarítógépet mindkét növénynél 3-féle sebességgelüzemeltettük, és a méréseket 3-szor ismételtük.Tekintettel arra, hogy a mérések még nem fejeződtek be előadásunkat csupán témaközi be-számolónak szánjuk. A végsőösszefüggések és következtetések kimunkálására csak az ideiszántóföldi és laboratóriumi mérések elvégzése után kerülhet sor, ami egyben a téma befejezé-2 Járművek, Építőipari és Mezőgazdasági Gépek 41. évfolyam 1994. 11. szám.sét is jelenti. Az őszi méréseink fontosabb eredményeiről a következőkben adunk tájékozta-tást.A dobkosárra ható erők meghatározásaAmint azt már előzőleg jeleztük a szántóföldi mérések során tenzometrikusan mértük a 1. áb-ra szerinti BD és CF rudakban ébredőFB2 és FC erőket, valamint a dobtengelyen az M nyoma-tékot. Tekintsük a dobot és a dobkosarat együtt, és a kosár-rudazat egyik oldalán ébredőreak-cióerők eredője legyenRF F F2 1 2  B B c.1. ábra. A dobra és a dobkosárra ható erők egyensúlyaA szimmetria miatt a dobtengelyre merőleges síkokban ható reakcióerők eredőivel szembenegy ellentétes értelmű, R nagyságú erőműködik. Az így keletkezők karú R erőpárt pedig azM nyomaték egyensúlyozza, azazM RkAz egyensúlyi egyenletekből meghatározhatók az AB rúdban ébredőFB1, az B és C csuklókatterhelőFBx, FBy, FCx, FCy reakcióerők, illetve az R eredő. Az O pontra írható nyomatéki egyen-letCBBO kkkM FFFM3112220  ,amelybőlFM F FBB ck kk12 2 310 5  . .Az erők irányai legyenek rendre  1 2, ,és 3 (1. ábra), akkor az eredőazCséplőszerkezet mechanikai vizsgálata 3RxB B c2 1 1 2 2 3  F F Fcos cos cos   ,RyB B c2 1 1 2 2 3  F F Fsin sin sin   ,R  R Rx y2 2 .összefüggésekből számítható.Az R eredőiránya:arctg RRyx.Végül az eredőhelyét azk MRegyenletből számíthatjuk.A B és C csuklókat terhelőerőkFBx B B F F1 1 2 2cos cos FBy B B F F1 1 2 2sin sin FCx CF cos3FCy CF sin32. ábra. A dob és a dobkosár között ható normális és tangenciális erőkA dob és dobkosár között fellépőerők meghatározása4 Járművek, Építőipari és Mezőgazdasági Gépek 41. évfolyam 1994. 11. szám.A dobkosáron ébredőreakcióerők eredője R tangenciális (FT) és normális (FN) komponensek-re bontható (2. ábra). A tangenciális komponensFrTM .Az 2. ábra alapján a normális komponensarcsin kr,szöget zár be az R eredővel, ígyF FN Ttg.A szántóföldi mérések eredményeiA szántóföldi mérések mért és számított eredményeit a 2. táblázatban adunk tájékoztatást azelőforduló alsó és felsőértékek megadásával. Ugyanitt találhatók a korábban levezetett össze-függések alapján számított értékek is.2. táblázatA szántóföldi mérések eredményeiHatárértékek a cséplőszerkezet vizsgálatnál (Claas D.106, Tura 1993.)Jellemző Mértékegység Napraforgó KukoricaDobterhelés [kg/s] 5,76-9,72 7,89-14,46Nyomaték átlag [Nm] 173-270 328-436FB2 átlag [NJ 735-1475 1995-4443Fc átlag [NJ 907-1710 1970-4333FT [NJ 757-1217 1479-2378FN [NJ 2471-5324 5738-14899Fordulatszám [1/min] 606-613 707-713Teljesítmény igény [kW] 11,09-17,16 24,47-39,25Az adatokból megállapítható, hogy a kosár-rudazatban mért FC és FB2 erők, valamint a dobnyomaték- és teljesítményigényének változása hasonló jellegű. Ugyanez elmondható az ABrúdban ébredőFB1 reakció- és az R eredőerőről is.Az R tangenciális és a normális komponenseinek aránya az eredőhelyétől és irányától függ.Az eredőirányát jellemzőszög viszonylag kicsi intervallumban, 48...51,5között változik(a szöget lásd a 1. ábrán). Az eredőhelyét meghatározó k erőkar értéke 35,0...61,2 mm. Azadatok szerint a nagyobb dobterheléshez kisebb k kar és nagyobb normális erőkomponens (FN)tartozik. A k kar értékének változása a következőkkel magyarázható. Ha a k növekszik, akkora szög is nő(2. ábra). Ez az FT=Rsinés az FN=R cosösszefüggések miatt azt jelenti, hogyugyanakkora R esetén a tangenciális komponens értéke nő, a normális komponens értéke pe-dig csökken. Könnyen belátható az is, hogy amíg a tangenciális erőa magok kidörzsölésére ésa növénytömeg mozgatására, gyorsítására fordított energiával, addig a normális erőa növény-tömeg deformációjára fordított energiával arányos. Ezért a mérési adatok által jelzett jelenségmagyarázata valószínűleg az, hogy a tömegteljesítmény növekedésekor a növénytömeg de-formációjának energiaigénye gyorsabban növekszik, mint az FT-vel arányos kidörzsölésé.Cséplőszerkezet mechanikai vizsgálata 5IRODALOM1. Soós P.- BenkőJ.- Petróczki K.: Gabonakombájn támasztóerőinek mérése. MTA AgrárMűszaki Bizottsága Kutatási Tanácskozása, Gödöllő, 1993Publikálva:Járművek, Építőipari és Mezőgazdasági Gépek 41. évfolyam 1994. 11. szám

Cséplőszerkezet mechanikai vizsgálata

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository of the Academy's Library