CC BY
0УДК.631.321
ЭЛАСТИК БАРМОКЛИ БАРАБАН ПАРАМЕТРЛАРИНИ АНЩЛАШ
Байбобоев Набижон Гуломович т.ф.д., проф. ngbayboboev@gmail.com, +998975945770
Хамзаев Асрорхон Акмалхонович т.ф.ф.д., (PhD) asrorhon 1983@uinail.u/, +998949535008
Абдумуминова Мадина Абдунаби кизи
Талаба
Аннотация. Ушбу маколада топинамбурни йигиштириб олишда универсал топинамбур ковлагичнинг эластик бармокли барабан билан жих,озланган элеваторнинг технологик жараёни, яъни сифат ва энергетик курсаткичларини яхшилашда унинг асосий конструктив, кинематик ва динамик параметрларини тадкик этиб, уларнинг макбул кийматлари назарий ва амалий жихдтдан асослаб берилган.
Назарий тадкикотлар асосида моделларни тузиш, параметрларни узаро таъсирини аналитик богланишларини аниклаш, эловчи ишчи кисмларнинг параметрларини макбул улчамларини аниклаш, назарий асослаш аналитик ифодалар оркали курсатиб берилган.
Аннотация. В данной статье исследованы технологический процесс элеватора, оснащенного эластичным пальцевым барабаном для уборки топинамбура. Основные конструктивные, кинематические и динамические параметры и их оптимальные значения обоснованы на теоретических и экспериментальных исследованиях. с целью улучшения качественных и энергетических показателей копателя.
Построение моделей на основе теоретических исследований, определены аналитические связи взаимодействия оптимальных параметров рабочих органов и представлены через аналитические выражения.
Annotation. This article explores the technological process of an elevator equipped with an elastic finger drum for harvesting Jerusalem artichoke, that is, its main design, kinematic and dynamic parameters in order to improve quality and energy performance, and their optimal values are based on theoretical and practical research.
Building models based on theoretical studies, determining the analytical relationships of the interaction of parameters, determining the optimal dimensions of the parameters of the working bodies, the theoretical justification is shown through analytical expressions.
Калит сузлар. Барабан, элеватор, тупрок, эластик бармок, туганак, поя, огирлик кучи, ишкаланиш кучи, инерция кучи, марказдан кочма куч, нормал куч, реакция кучи, бурчак тезлик.
Ключевые слова. Барабан, элеватор, почва, эластичный палец, клубень, ботва, сила тяжести, сила трения, сила инерции, центробежная сила, нормальная сила, сила реакции, угловая скорость.
Keywords. Drum, elevator, soil, elastic finger, tuber, tops, gravity, friction, inertia, centrifugal force, normal force, reaction force, angular velocity.
Кириш. Топинамбурни йигиштириб олишда универсал топинамбур ковлагичнинг эластик бармокли барабан билан жих,озланган элеватори куйидаги технологик жараённи бажариши керак, яъни тупрок кесакларни талаб даражасида майдалаб, туганакларни поясидан ажратиб, топинамбурга шикаст етказмасдан, технологик жараён даврида тупрок
эланишини тула таъминлаб, топинамбурни саралаш ва дала юзасига туплаб кетиш [1, 2, 3,
Бу технологик жараённи таъминлаш учун эластик бармокли барабан билан жих,озланган топинамбур ковлагичнинг сифат ва энергетик курсаткичларини яхшилашда унинг асосий конструктив, кинематик ва динамик параметрларини тадкик этиб, уларнинг макбул кийматларини назарий ва амалий жихдтидан асослаш лозим.
Х,озирги кунда бу ишчи кисм кулланилганда унинг иш жараёнини ифодаловчи математик моделлар, параметрларини асословчи аналитик богланишлар мавжуд эмас [5, 6,
Назарий тадкикотлар асосида моделларни тузиш, параметрларни узаро таъсирини аналитик богланишларини аниклаш, эловчи ишчи кисмларнинг параметрларини назарий асослашдаги муамммоларни ечишга хизмат килган булар эди.
Тадкикот усули ва материаллари. Топинамбур туганакларни пояларидан ажратиш жараёнида барабаннинг радиуси ва бармоклар узунлиги мух,им х,исобланади. 1-расмда эластик бармокли барабаннинг бармокларида туганакни хдракатланишини ифодаловчи х,исоб схемаси келтирилган. Х,исоб схемасига асосан туганак хдракатида куйидаги кучлар таъсир килади: G - огирлик кучи, N; F и - инерция кучи, N; Fui -туганакни бармок сирти билан ишкаланиш кучи, Fu2 - туганакни элеватор сирти билан ишкаланиш кучи, FM^ - марказдан кочма куч, N; N - реакция кучи, N; Fhop - нормал куч, N; F6 - туганакнинг пояга богликлик кучи, N.
Туганакни поясидан ажратиш жараёнида эластик бармок эгилган х,олатда булади. Шунинг учун х,исоб схемасида бармокнинг эгилишини инобатга олиб, х ва у координата уклари утказилган.
1-расм. Туганакни эластик бармок буйлаб х,аракатини аниклаш буйича х,исоб
схемаси
Даламбер принципига [11, 12] асосан инерция кучини ва барча таъсир этувчи кучларни узаро мувозанатини инобатга олиб, уклар буйича кучларнинг проекциялари олинган
4].
7, 8, 9, 10].
1 - барабан; 2 - эластик бармок; 3 - туганак
ттх = Gcosß- FUx + FUi sin^ + FMK cosß+Fs sin(^-a) (1)
mTy = -Gsinß+Fu2 cos/-Fmk sinß+ N-Fkop + F sin(ß- à) (2)
бунда тт - туганак массаси, kg; ß - бармокнинг эгилиш бурчаги, а - туганакни пояси билан богликлик кучининг горизонтал ук билан х,осил килган бурчаги, у - х укини гортизонтал ук билан х,осил килган бурчаги, f - ишкаланиш коэффициенти, Fui - туганакни бармок сирти билан ишкаланиш кучи, Fu2 -туганакни элеватор сирти билан ишкаланиш кучи, F6 - нормал куч, N.
Таъсир этувчи кучларни аниклаш ифодаларини ёзамиз
G=mg; Fui=fN; Fu2=fmrg; FHop=2mTœVx; FM=mTrn26(R6+L6Cosß); F6=(Fo+Fisin6t), бунда g - эркин тушиш тезланиши, m/s2; Шб - барабан бурчак тезлиги, rad/s; L6 - бармок узунлиги, m; Fo, Fi - туганакнинг пояси билан богланиш кучининг уртача киймати ва уни узгариш чегарасининг амплитудаси, N; t - вакт, с; в - туганакли пояни богланиш кучини узгариш частотаси.
Х,осил килинган (2) дифференциал тенгламадан туганак хдракати у уки буйича булмаганлигини инобатга олиб, Fui кучини Кулон конунига асосан аниклаймиз
- f = -f • G sin ß + f • fu2C0Sr-f • fmk sin ß + f • Fkop (3)
Ушбу (3) ни (1) га куйиб куйидаги ифодани х,осил киламиз
тт х = G (cosß- f sin ß) + Fu2 (cosj - f sin j ) -
- Fuuk (cosß - f sin ß) - f • FKop + F6[sin(à - ß) • f cos(ß - à)].(4)
Кучларни аниклаш ифодаларини урнига куйиб (4) ни куйидагича ёзиб оламиз
Fu
х = g(cosß - f • smß) + —^ (cosr - f •sin j) - R6^2 (cosß - f •sinß) -
mT (5)
F*
- F6 •œl • cosß(cosß- f • sinß) +—— [sin(ß-a) + f • cosß-à)]
mT
Эластик бармокли барабан хдракат килганда бармоклар туганакларга таъсир килади. Натижада туганакларни поялардан ажратади. Агарда туганак бармоклар эгилишидан пастда колиб кетса, туганак бармокда хдракатланиб чикиб кетади ва поясидан ажралмайди. Шунинг учун туганак бармок сиртида колсагина, у поясидан ажралади. Бунда туганак шу кичик таъсирлашиш вактида бармок буйлаб хдракат килганлиги максадга мувофикдир, яъни х=0 булиши керак. (1) тенгламадан барабан радиусини аниклаш формуласи х,осил булади.
R <
g(cosß-f • sinß)л---(cosу-f • siny) -L6co6(cosß-sinß)cosß
c26(cosß- f •sinß)
(6)
[sin(ß -a) + f cos(ß - a)]
c26(cosß- f •sinß)
Бунда Fhop=0 чунки x=Vx=0 булганлиги учун (1) шарт бажарилганда туганак поялардан ажралиши мумкин булади. Масалани сонли ечимини олиш учун куйидаги бошлангич параметрлари х,исобга олинди, яъни даг=(0,1^0,15) kg; т= 120 ayl/min; Le=0,15 m; f=(0,25-0,3); ß=(20°-25°); a=(10-15°); y=(8-15°); Fy=(18-32) N; F0=(2,5-4,5) N; g=9,81 m/s2; Fh2=(12-15) N.
Тадкикот натижалари. Масалани сонли ечими асосида барабан радиусини параметрларга богликлик графиклари курилди. Олинган ечим натижалари тах,лили шуни курсатдики, ковлагич иш унумини ортиши билан барабанга таъсир этувчи кучлар ортади. Бунда бармокларнинг эгилиши, узунлиги инобатга олинганда барабаннинг радиусини кичикрок килиб олиш максадга мувофик булади. Агар бурчак тезлик юкори булса барабан радиусини каттарок килиб танлаш имкони тугилади. 2-расмда эластик бармокли барабан радиусини туганак массасини узгаришига богликлик графиклари келтирилган. Туганакларни ажратишда барабан бармоклари асосан туганакларни пояларига богланганлик кучини енгишга кетади. 3-расмда эластик бармокли барабан радиусини туганакни пояларига бирикканлик кучини узгаришига богликлик графиклари келтирилган. Графиклар тах,лили шуни курсатдики, туганакларни пояларга бирикканлик кучи 0,7102 N дан 0,47108 N гача орттирилганда ва Le=0,15 m булганда барабаннинг минимал радиуси эгри чизикли конуниятда 0,152 m дан 0,248 m гача ортишини курамиз.
Мос равишда бармоклар узунлиги 0,20 m гача катта килиб олинганда барабаннинг минимал радиуси 0,117 m дан 0,161 m гача эгри чизикли конуниятда ортиб боришини куришимиз мумкин.
1 - юв=19 s-1; 2 - тв=16 s-1; 3 - тв=13,5 s-1
2-расм. Эластик бармокли барабан радиусини туганак массасини узгаришига
боFликлик графиклари
0,30 ' К, m
' -1 I-1 I I-1-1-►
0,10 0.15 0.50 0,45 Fe. 102N
1 - Ьб=0,15 m; 2 - Ьб=0,12 m; 3 - Ьб=0,9 m 3-расм. Эластик бармокли барабан радиусини туганакни поясига бирикканлик кучини узгаришига богликлик графиклари
Назарий ва тажрибавий тадкикотлар натижасида тавсия килинган £б=(0,09^0,15) m ни инобатга олиб F6<(0,30^0,35) N булишини таъминлаш тавсия этилади. Бунда барабаннинг минимал радиусини (0,2^0,22) орлигида таъминлайди ва унинг бурчак тезлиги (13,5^15) s-1 оралигида булади.
4-расмда эластик бармокли барабан радиусини унинг бурчак тезлигига богликлик графиклари ишкаланиш коэффициентларининг турли кийматларида келтирилган. Олинган графиклар тахдили шуни курсатдики, барабан бурчак тезлигини ортиши билан унинг минимал радиуси киймати эгри чизикли конуниятда камайишини куриш мумкин. Жумладан, /=0,25 булганда барабан бурчак тезлиги 0,12102 s-1 дан 0,22 102 s-1 гача орттирилганда барабаннинг минимал радиуси 0,168 m гача камайиб бориши аникланди.
Лекин, ишкаланиш коэффициентини 0,35 гача орттирилганда Кб нинг киймати 0,208 m дан 0,121 m гача эгри чизикди конуниятда камайиб боради.
0,25 ■ ■
' « i i i II i » ,
0,11 0,14 0,17 0.25 тоь Ю2«'1
1 -/=0,25; 2 -/=0,30; 3 -/=0,35 4-расм. Эластик бармокли барабан радиусини унинг бурчак тезлигини
узгаришига богликлиги графиклари
Демак, барабаннинг минимал радиуси (0,2^0,22) m оралигида булишини таъминлаш учун параметрларни куйидаги кийматлари тавсия этилади ^б=(0,13^0,15)102 s-1 ва /<0,3.
ХУЛОСА
1. Эластик бармокли барабан билан топинамбур туганаклари узаро таъсир жараёнини конуниятларини тадкик килиш асосида топинамбур туганакларини мустах,камлигидан куйидаги макбул параметрлари аникланди: бармок материалининг эластиклик модули 1,510 Pa; бармокнинг эгилиш бурчаги 0,4-0,7 rad; барабаннинг айланиш частотаси 80-120 ayl/min; бармокларни урнатиш кадами - 0,04 m; бармок диаметри d=0,015-0,025 m; бармок узунлиги L=0,09-0,15 m; ишчи тиркиш h=0,10-0,15 m; эластик бармок материалнинг силжиш модули 2,8-106 МРа. Бунда массани максимал кундаланг силжиши 0,35 m ни ташкил этади.
2. Назарий тадкикотлар натижасида тавсия килинган Ьб=0,12 m ни инобатга олиб, ^б<(0,30^0,35) N булишини таъминлаш тавсия этилади. Бунда барабаннинг минимал радиусини 0,22 m ва унинг бурчак тезлиги 12,6 s-1 булади.
3. Барабан бурчак тезлигини ортиши билан унинг минимал радиуси киймати эгри чизикли конуниятда камайишини куриш мумкин. Жумладан, /=0,25 орасидаги ишкаланиш коэффициенти булганда барабан бурчак тезлиги 0,12102 s-1 дан 0,22 102 s-1 гача орттирилганда барабаннинг минимал радиуси 0,168 m гача камайиб бориши аникланди. Лекин, ишкаланиш коэффициентини 0,35 гача орттирилганда Кб нинг киймати 0,208 m дан 0,121 m гача эгри чизикли конуниятда камайиб боради.
АДАБИЁТЛАР
1. Байбобоев Н., Рахмонов Д., Рахмонов Х., Хамзаев А. Расчет эксплуатационных режимов карданных передач опытного образца копателя для уборки топинамбура // "Вестник РГАТУ" №2 (22), 2014.-Стр.-19-21.
2. Байбобоев Н.Г., Хамзаев А.А., Рахмонов Х.Т. Расчет кинетической энергии пруткового элеватора с центробежной сепарацией // "Вестник РГАТУ" №2 (22), 2014.-Стр.-19-21.
3. Байбобоев Н.Г., Мухамедов Ж.М., Хамзаев А.А. Оптимизация распределения потока энергии к вращающимся звеньям машина для уборки топинамбура // "Вестник РГАТУ" №2 (26), 2015.-Стр.-31-35.
4. Байбобоев Н.Г., Мухамедов Ж.М., Хамзаев А.А., Мамадалиев И.Р. Теоретические исследования технологии машины для уборки урожая топинамбура // ФарПИ «Илмий техника» журнали, 2015.Том-19. №4. 116-119 б.
5. Байбобоев Н.Г., Хамракулов А.К., Хамзаев А.А. Анализ нового направления совершенствования конструкции элеваторов корнеклубнеуборочных комбайнов // Международный научный журнал Science Time. №2/2016.-Стр.-63-70.
6. Байбобоев Н.Г., Хамзаев А.А. Уборка топинамбура с помощью картофелекопателей // Международный научный журнал «Научное знание современности» №3/2017.-Стр.-24-27.
7. Байбобоев Н.Г., Хамзаев А.А., Абдуллаев К. Совершенствование технологии и средств машинной уборки топинамбура с помощью картофелекопателей // Международный научный журнал «Научное знание современности» №6/2017.-Стр. 4347.
8. Турдалиев В., Косимов А., Аскаров Н.Исследование соударения ножей почвообрабатывающих фрезерных рабочих органов с комками почвы // Механика
муаммолари илмий-техника журнали №4 сон 2019 йил 63-67 б.
9. А.Н.Байбобоев Рембалович Г.К. Акбаров Ш.Б., Кодиров С.Т., Абдуллаев К.Х., Гойипов У. Картошка йигиш комбайни ишчи кисмларининг энергетик характеристикаси // ФарПИ илмий техника журнали №1 сон 2020 йил, 168-170 б.
10. Байбобоев Н.Г., Кодиров С.Т., Акбаров Ш.Б., Гойипов У.Г. Расчёт технологического процесса сепарации почвы с рыхлительными барабаном // Материалы Международной научно-практической конференции посвященной памяти члена корреспондента РАСХН и НАНКР академика МАЭП и РАВН Бочкарева Я.В. 6-9 декабрь 2018 г. 68-72 стр.
11. Петров Г.Д. Сепарация картофеля от твердых примесей с применением радиоактивного излучения / Петров Г.Д., Караев Е.Б. // Тракторы и сельхозмашины. 1972.-№1. Стр. 29-30
12. Иванов М.Н. Детали машин. М.: Высшая школа, 1976. стр.- 399 с.
