Research of the mathematical model of the tribosystem head rod-bushing of the traction organ of rod transporters

Abstract

Ресурс роботи й довговічність транспортуючих і збиральних машин залежить від конструктивних, технологічних та експлуатаційних факторів. Зношування деталей і робочих органів спричиняє порушення рівня й стабільності виконання технічних вимог, зниження надійності й коефіцієнта корисної дії, скорочення терміну служби машин. Будь-які технічні засоби, зокрема сільськогосподарські, можна розглядати як систему послідовно або паралельно з’єднаних вузлів, агрегатів та елементів, що працюють в умовах динаміки навантаженості й зношування. Відмова одного з елементів вузла тертя призводить до втрати його працездатності. Наслідком є повна або часткова втрата працездатності машини в цілому. Найраціональніший шлях підвищення довговічності машин – зменшення зношування. Досягти цього можна розробленням методів оцінювання зношування деталей тертя. Запропоновано модель для оцінювання зношування спряження головка прутка-втулка транспортера тяглового органу пруткового транспортера коренезбиральних машин. Розроблена модель трибосистеми забезпечує можливість визначати розрахунковий ресурс роботи прутків, тобто транспортера в цілому. Проаналізовано геометричні, кінематичні та силові фактори, що впливають на процеси зношування досліджуваного трибоспряження. Виконано оцінювання максимальних контактних напружень контактуючих поверхонь трибоспряження для запобігання передчасних руйнувань. Оцінювання виконано у початковій стадії роботи транспортної машини, коли контактні площі мінімальні. Визначено середньостатистичні напруження, що виникають у зонах контакту, за яких процес зношування досягає критичних значень. Такі дослідження дозволяють уніфікувати залежність для визначення ресурсу роботи пруткового транспортера на основі втулково-роликового ланцюга. Враховуючи, що контактні напруження залежать від силових та геометричних параметрів, отриману математичну модель доцільно застосовувати для проектування конструкцій з’єднання пруток-втулка для забезпечення заданого ресурсу роботи механізму

The service life and durability of transport and assembly machines depends on structural, technological and operational factors. The wear and tear of parts and working bodies causes a violation of the level and stability of the fulfillment of technical requirements, a decrease in reliability and efficiency, and a reduction in the service life of machines. Any technical means, in particular agricultural ones, can be considered as a system of serially or parallel connected units, aggregates and elements operating under conditions of load dynamics and wear and tear. The failure of one of the elements of the friction unit leads to the loss of its performance. The result is a complete or partial loss of machine performance as a whole. The most rational way to increase the durability of machines is to reduce wear and tear. This can be achieved by developing methods for evaluating the wear of friction parts. The paper proposes a model for evaluating the wear of the rod head-sleeve conjugation of the conveyor traction body of the rod conveyor of root-harvesting machines. The developed model of the tribosystem provides an opportunity to determine the estimated service life of the bars, that is, the conveyor as a whole. The geometric, kinematic and power factors affecting the wear processes of the tribo coupling under study were analyzed. The assessment of the maximum contact stresses of the contacting surfaces of the tribocoupler was performed to prevent premature destruction. The evaluation was performed in the initial stage of the transport machine, when the contact areas are minimal. The average statistical stresses arising in the contact zones, at which the wear process reaches critical values, are determined. Such studies make it possible to unify the dependence for determining the service life of a rod conveyor based on a sleeve-roller chain. Taking into account that the contact stresses depend on the force and geometric parameters, it is advisable to use the obtained mathematical model for the design of the rod-sleeve connection structures to ensure the specified service life of the mechanism