Механизмы. В сельскохозяйственных машинах применяют шарнирные механизмы, универсальные шарниры, храповые и кулачковые механизмы.

В сельскохозяйственных машинах применяют шарнирные механизмы, универсальные шарниры, храповые и кулачковые механизмы.

Четырехзвенные шарнирные механизмы. При помощи таких механизмов возвратно- поступательное движение преобразуют во вращательное, и наоборот. Четырехзвенный шарнирный механизм (рис. 5 а), звенья 2 и 4 которого жестко закреплены на параллельно расположенных валах А и Д, используют для передачи вращения от одного вала к другому. В зависимости от соотношения длины звеньев вала могут вращаться или качаться. Неподвижное звено 1 называется стойкой, противоположное 3 – шатуном. Если прилежащее к стойке звено может поворачиваться вокруг своей оси на 360 , его называют кривошипом, а если оно может лишь качаться – коромыслом. Полный поворот звена 2 вокруг вала А возможен, если звено 2 самое короткое и если сумма длин звена 2 и наибольшего звена 1 меньше суммы длин двух других звеньев.

Четырехзвенный механизм, противоположные звенья 1 и 3 которого равны, называется параллелограммным (рис. 5 б). Шарниры четырех-звенного механизма можно заменять поступательными парами – ползуном и направляющей. Путем замены шарнира Д поступательной парой получают распространенный кривошипно – шатунный механизм.

Рисунок 5. Модификации четырехзвенного шарнирного механизма:

а и б – аксиальный и дезаксиальный кривошипно-шатунный механизм;

в – эксцентриковый механизм.

Если ось вращения кривошипа и направление перемещения ползуна расположены в одной горизонтальной плоскости (рис. 5 а), кривошипно- шатунный механизм называется аксиальным (в двигателе внутреннего сгорания, поршневом насосе). Если ось вращения кривошипа поднята на высоту h (рис.5 б), такой механизм называют дезаксиальным. Его применяют в уборочных машинах, в которых ползун должен быть расположен у поверхности земли, а кривошипный вал, учитывая неровности почвы, поднят возможно выше.

Вал кривошипа вращается равномерно, однако скорость ползуна непрерывно изменяется. Если пренебречь величиной дизаксиала, то в среднем положении скорость ползуна имеет наибольшее значение, а в крайних мертвых положениях (точки М₁ и М₂) равна нулю. За один оборот кривошипа ползун переходит из одного мертвого положения в другое и обратно. Ход ползуна равен двум радиусам кривошипа. Чтобы привести рабочий орган машины в возвртано-поступательное движение с небольшой амплитудой колебаний, придают кривошипному звену форму эксцентрика. Для этого на валу машины закрепляют диск, центр которого В (рис. 5 в) не совпадает с центром вала А. Расстояние между центрами В и А, равное радиусу кривошипа, называется эксцентриситетом. На диск надевают головку шатуна (хомута).

Храповой механизм служит для преобразования колебательного движения во вращательное. В зубцы храпового с ведомым концом шатуна, поэтому за один оборот кривошипного вала храповое колесо оборачивается на несколько зубцов. Чтобы снизить неравномерность вращения храпового колеса, устанавливают две поочередно действующие собачки.

Для передачи значительного усилия механизм снабжают двумя собачками (рис. 6). Храповое колесо 5 поворачивают подпружиненные собачки 4, смонтированные на коромыслах 3, качающихся вокруг центра 0. Коромысла шарнирно связаны с шатунами 2, головки которых надеты на палец кривошипа 1.

Кривошипный вал приводит коромысла 3 в возвратно-колебательное движение. При движении коромысла против часовой стрелки собачки 4 поворачивают храповое колесо, а собачка 7 скользит по колесу. Во время обратного движения собачки 4 скользят по зубьям храпового колеса, а собачка 7 фиксирует положение храпового колеса.

 

Рисунок 6. Храповой механизм

1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – коромысло; 4, 7 – собачки;

5 – храповое колесо; 6 – звездочки; 8 – транспортер.

 

Муфты

Сельскохозяйственные машины оснащены муфтами включения, предохранительными, обгонными.

Муфта включения обычно образована двумя дисками (полумуфтами), сопряженные поверхности которых имеют одинаковые профилированные зубцы. При сцеплении полумуфт передачи включается, при разобщении выключается.

Приведенная на рисунке 7 а, муфта служит для привода вала 4 от шестерни 1. полумуфта 2, соединенная с зубчатым колесом, свободно вращается на валу 4, но не может перемещаться вдоль последнего.

Полумуфта 3, соединенная с валом 4 шпонкой 5, может перемещаться вдоль вала. Чтобы его включить, полумуфту 3 смещают влево (по рисунку).

Предохранительная муфта (рис. 7 б) составлена из двух полумуфт. Полумуфта 6 представляет собой закрепленный на валу рифленый диск, на втулку которого свободно надета полумуфта 7 – звездочка с такой же, как у полумуфты 6, рифленой поверхностью. В случае торможения вала полумуфта 7 смещается вправо (по рисунку), сжимая пружину; зубцы с терском перескакивают по впадинам, сигнализируя неисправности.

Обгонная муфта (муфта свободного хода) предназначена предотвращать аварии в случае внезапного выключения передачи к массивному, быстро вращающемуся рабочему органу. Обгонная муфта (рис. 7 в) состоит из закрепленной на приводном валу 8 ступицы 9, на которую свободно надета обойма 12; последняя приводит рабочий орган через орган удерживаемых подпружиненными шариками 10.

Если приводной вал 8 вращается против часовой стрелки, то сухарики 11 приводят обойму и, следовательно, рабочий орган во вращение. При внезапной остановке приводного вала 8 рабочий орган продолжает вращаться под действием инерционных сил.

Обойма 12, вытеснив сухарики из своих гнезд, безаварийно вращается, обгоняя ведущую ступицу.

Вместо сухариков в обгонных муфтах применяют шарики.

Шарнирная (карданная) муфта используется для соединения валов, оси которых расположены под углом (рис. 7). Вилки 2 и 4, закрепленные на концах валов 1 и 5, соединены крестовиной 3. вилки могут качаться на крестовине не взаимно перпендикулярных направлениях.

 

 

Рисунок 7. Муфты

А – включения; б – предохранительная; в – обгонная;

1 – шестерня; 2, 3 – рифленые полумуфты; 4 – вал; 5 – шпонка;

6, 7 – полумуфты; 8 – приводной вал; 9 – ступица; 10 – подпру-жиненный шарик; 11 – сухарик; 12 – обойма.