Исследование силовых параметров формообразования профильных винтовых элементов

Abstract

Одним из важных вопросов современного сельскохозяйственного машиностроения является повышение надежности машин, долговечности их винтовых рабочих органов, приводов, их узлов и отдельных деталей. Одним из важных моментов такого состояния являются винтовые конвейеры и их рабочие органы, которые находятся в середине недвижимого кожуха, при транспортировке, измельчении, смешивании сыпучих материалов. Это реализуется изготовлением профильных винтовых элементов рабочих органов навивкой, эксплуатационная надежность которых в 1,7 ... 2,5 раза больше, чем прокатных. Целью данной работы является теоретическое исследование процесса навивки профильных винтовых рабочих органов сельскохозяйственных машин, и вывод аналитических зависимостей для определения их конструктивных параметров и параметров технологического оснащения необходимого для их формообразования. В работе рассмотрен процесс навивки ленты на эллипсную оправку в холодном и горячем состояниях, и установлено специфику навивки на оправку отличного от цилиндрического профиля. Выведены аналитические зависимости для определения силовых параметров процесса навивки, и необходимых конструктивных параметров технологической оснастки. В результате проведенных теоретических и практических исследований установлено влияние геометрических параметров оправки, материала заготовки и ее геометрических параметров на силовые параметрами процесса навивки. Также в работе представлено универсальное устройство для навивки профильных винтовых элементов для сельскохозяйственных машин, которое было спроектировано согласно расчетной схемы, и проведенных теоретических и экспериментальных исследований. Описаны его устройство и принцип его работы. На основе результатов теоретических исследований получены графические зависимости крутящего момента, который нужно приложить для вращения оправки, и прижимной силы ролика от геометрических параметров оправки и полосы.

One of the important issues in modern agricultural engineering are the reliability of machines, durability of their screw operating members, drives, their units and some parts. Among them screw conveyors and their operating members located inside the unmovable case while transporting, grinding and mixing of bulk cargo materials, are of special importance, production o f profile screw elements of the operating members by winding, the operation reliability of which is in 1,7..2,5 times higher than those casted, in particular. The objective of our work is to investigate theoretically the process of winding of the profile screw operating members of agricultural machines, to deduce the analytical dependencies for finding their design parameters and parameters of technological equipment needed for their shaping. In our paper the process of belt winding on the ellipse case in cold and hot states has been analyzed and the specific characteristic of winding on the case, which differs from that of cylinder profile, has been determined. Analytical dependencies for finding power parameters of the winding process have been deduced as well as necessary design parameters of the technological equipment. As the result of carried out theoretical and experimental investigations the effect of geometric parameters of the case, the blank material and its geometric parameters on the power parameters of winding process has been determined. Besides, versatile device for winding profile screw elements for agricultural machines which was designed according to the calculation scheme and carried out theoretical and experimental investigations has been presented. Its construction and the principle of operation have been described. Basing on the results of theoretical investigations the graphic dependences o f the torque to be applied to the case rotation and the pressing roller force on the geometric parameters of the case and the belt, have been obtained.