1.7. Дополнительное задание к вариантам с т. Р. А. № 6,

№ 7, № 1** ,№2**

В вариантах № 6, №1** и №2** с приводом ножа – механизм качающейся шайбы (МКШ) необходимо вычертить схему механизма и произвести анализ необходимого регулирования положения качающейся шайбы 2 на наклонной шейке ведущего вала 1 при заданном биении торца колебательного вала 3(Рис. 18 и 19).

Рис. 18. Схема МКШ закрытого типа с горизонтальным колебательным валом: 1– ведущий вал с наклонной шейкой; 2 – качающаяся шайба; 3 – колебательный вал с вилкой и рычагом; 4 – соединительное звено; 5 – нож; 6 – корпусные элементы

Главной задачей регулирования МКШ является обеспечение прохождения оси АВ цапф качающейся шайбы 2 через точку пересечения ″О″ оси вращения ведущего вала 1 и оси его наклонной шейки (под углом α). Если это условие выполняется (все три оси пересекаются в точке ″О″), то биение качающейся шайбы (круговое) и колебательного вала (осевое) отсутствует и размер ″К″ от торца колебательного вала до корпуса МКШ во всем диапазоне колебаний (2α) остается постоянным.

Смещение оси АВ цапф качающейся шайбы на величину +Δх в положении А′В′ приведет к смещению центра качающейся шайбы от оси вращения вала 1 на радиус r′_э. Аналогично смещение оси АВ на величину –Δх в положении А″В″ приведет к смещению центра качающейся шайбы на величину r″_э.

Рис. 19. Схема МКШ открытого типа с горизонтальным колебательным валом: 1– ведущий вал с наклонной шейкой; 2 – качающаяся шайба; 3 – колебательный вал с вилкой и рычагом; 4 – соединительное звено; 5 – нож; 6 – корпусные элементы; 7 – подвеска

Величина r_э может быть определена как: r_э = Δх∙sinα.

Появление радиуса эксцентриситета r′_э или r″_э приведет к круговому биению качающейся шайбы с амплитудой А = 2r_э и осевому биению колебательного вала с такой же амплитудой.

Смещения +Δх и –Δх устраняют изменением толщины комплекта прокладок λ между торцом наклонной шейки вала 1 и внутренней обоймой конического подшипника. Увеличивая толщину λ комплекта прокладок уменьшают смещение –Δх, а уменьшая λ – уменьшают смещение +Δх.

Направление смещения оси АВ определяют следующим образом. Устанавливают, поворачивая ведущий вал (по ходу вращения), колебательный вал с рычагом в крайнее левое положение (рис. 18) и замеряют с точностью до 0,1 мм. расстояние ″К″. Затем поворачивают в том же направлении ведущий вал на угол ωt = π/2.(рычаг колебательного вала должен находиться в среднем положении) и снова замеряют расстояние К′ или К″.

Если К′ = К или К″ = К; +Δх = –Δх = 0, то МКШ регулировать не нужно.

При К′ > К радиус эксцентриситета r′_э = К′ – К, а смещение оси АВ от точки ″О″ +Δх = r′_э/sinα.

При К″ < К радиус эксцентриситета r″_э = К – К″ и смещение оси АВ от точки ″О″ –Δх = r″_э/sinα.

В первом случае (К′ > К) необходимо демонтировать из корпуса МКШ ведущий вал вместе с колебательным валом. Демонтировать с наклонной шейки качающуюся шайбу с обоими коническими подшипниками и колебательным валом и уменьшить толщину λ комплекта прокладок на величину r′_э/sinα (т. е. оставить комплект прокладок толщиной λ – r′_э/sinα).

После чего необходимо установить качающуюся шайбу (с колебательным валом в сборе) на наклонную шейку ведущего вала, отрегулировать конические подшипники шайбы и полностью собрать МКШ.

Во втором случае (К″ < К) необходимо выполнить перечисленные демонтажные работы, затем довести толщину комплекта прокладок до λ + r″_э/sinα и провести все монтажно-регулировочные операции.

Не выполнение или небрежное выполнение этой регулировки приводит к тяжелейшим поломкам МКШ.

В вариантах № 7 с планетарным механизмом привода ножа необходимо построить траекторию абсолютного движения оси шейки кривошипа вала сателлита и установленного на ней подшипника головки ножа (рис. 20).

В существующих планетарных приводах, которыми в основном комплектуются режущие аппараты системы Schumacher (применяется на ряде зарубежных и новых отечественных зерноуборочных комбайнах Vector 410, 420; Acros 530, 540, 560; Torum 740; валковой жатке ЖХТ-18 и других машинах), ведущий вал вращается против хода часовой стрелки (вид слева на клиноременную передачу), водило Н – против хода часовой стрелки и вал сателлита – по ходу часовой стрелки (вид сверху). Для уменьшения крутящего момента передаваемого клиноременной передачей число зубьев Z₁ ведущего колеса 7 меньше числа зубьев Z₂ у колеса 8 (Z₁ < Z₂). Число зубьев Z₄ неподвижного колеса 6 планетарной передачи в 2 раза больше числа зубьев Z₃ сателлита т. е. Z₄ = 2Z₃. Поэтому угловая скорость вала сателлита в два раза превышает угловую скорость водила Н: ω₃ = 2ω_н.

а

б

Рис. 19. Схема планетарного привода ножа: а – схема механизма; б –к построению траектории абсолютного движения шейки кривошипа; 1– ведущий вал; 2 – водило н; 3 – вал сателлита; 4 –нож; 5 – сателлит; 6 – неподвижное зубчатое колесо с внутренними зубьями; 7, 8 – зубчатые конические колеса; 9 – корпус редуктора; 10 – подшипники ведущего вала; 11, 12 –подшипники водила; 13 – подшипники вала сателлита; 14 – корпус жатки.

Радиус смещения оси вала сателлита r₁ относительно оси вращения водила Н равен радиусу кривошипа r₂ вала сателлита. Так как ход ножа S = 2(r₁ + r₂) = 84 мм, то r₁ = r₂ = 21 мм.

При равенстве r₁ = r₂ траекторией абсолютного движения оси шейки кривошипа вала сателлита, а следовательно, и оси подшипника головки ножа будет отрезок прямой линии, равный ходу ножа S = 2(r₁ + r₂).

Построение траектории абсолютного движения оси шейки кривошипа вала сателлита необходимо начать с вычерчивания двух полуокружностей радиусов r₁ + r₂ и r₁ из центра ″О″ водила Н, расположенного на оси х на расстоянии r₁ + r₂ от начала координат.

Разделим обе полуокружности на одинаковое количество равных частей (достаточно на 6 частей). Обозначим буквами О′_о и О″_о положение осей вала сателлита (О′) и шейки кривошипа вала сателлита(О″), соответствующих углу поворота водила Н: _нt_о = 0

При повороте водила на угол _нt₁ = 30° ось вала сателлита займет положение О₁′. За это же время вал сателлита, вращаясь в противоположном направлении с угловой скоростью ₃ = 2_н , повернется относительно оси О′₁, на угол ₃t₁ = 2_нt₁ = 60° и ось шейки кривошипа О″ из положения О₀″ перейдет в положение О₁″. Точка О₁″лежит на оси х (как и точка О_о″). Это следует из рассмотрения ΔОО₁′О₁″. В этом равнобедренном треугольнике один угол (вершина О) по условию равен _нt₁ = 30°, второй (вершина О′₁) между равными сторонами ОО₁′ и О₁′О₁″ равен 180 – (2_нt₁ = 60°) = 120°. Следовательно и третий угол с вершиной О₁″ равен 30°.

Повороту водила Н на угол _нt₂ = 60° будет соответствовать поворот вала сателлита вокруг оси О′₂ по направлению часовой стрелки на угол ω₃t₂ = 2ω_нt₂ = 120° и ось шейки кривошипа переместиться из точки О″₁ в точку О″₂, совпадающую с точкой О′_о. Это утверждение следует из рассмотрения равнобедренного треугольника ОО′₂О″₂. В нем угол при вершине О равен по условию 60°, угол при вершине О′₂ равен 180–120 = 60°. Естественно третий угол также равен 60°. Следовательно треугольник ОО′₂О″₂ равносторонний и сторона ОО″₂ = r₁ = r₂ = ОО′₀.

Повороту водила на углы ω_нt₃ = 90°; ω_нt₄ = 120°; ω_нt₅ = 150° и ω_нt₆ =180° будут соответствовать углы поворота вала сателлита относительно осей О′₃, О′₄, О′₅, О′₆ в противоположном направлении соответственно на углы –

ω₃t₃ = 2ω_нt₃ = 180°; ω₃t₄ = 2ω_нt₄ = 240°;

ω₃t₅ = 2ω_нt₅ = 300° и ω₃t₆ = 2ω_нt₆ = 360°.

Соответственно, ось шейки кривошипа из положения О″₂ переместится в точку О″₃ совпадающую с центром О, далее в точку О″₄ совпадающую с точкой О′₆, затем в точку О″₅ и наконец в точку О″₆.

Студент может самостоятельно убедиться, рассмотрев по аналогии с вышеизложенным, равносторонний или равнобедренный треугольники ОО′₄О″₄ и ОО′₅О″₅.

Построенную траекторию выделить утолщенной линией.