МЕХАНИЗМЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
В сельскохозяйственных машинах пространственные стержневые механизмы имеют значительное применение. Ввиду того что высокая точность пригонки звеньев механизмов сельскохозяйственных машин, движущихся с малыми скоростями, зачастую не имеет суш,ественного значения, в этих машинах применяются так называемые неполные, но зато более простые по конструкции механизмы, в которых пространственные относительные.
Многочисленные примеры применения пространственных стержневых механизмов в различных сельскохозяйственных машинах (ворошилки, соломорезки, косилки, жнейки, сноповязалки и др.)
В сельскохозяйственных машинах широко применяются также сферические механизмы с качающейся шайбой, шарниры Гука и механизмы с качающейся вилкой, которые здесь не рассматриваются.
В 1926 г. И. И. Артоболевский поступил на математическое отделение физико-математического факультета Московского университета, полную программу которого закончил экстерном в 1927 г. Одновременно он продолжал работать ассистентом на кафедре сельскохозяйственных машин и орудий инженерного факультета академии. Работать ему пришлось как на инженерном, так и на агрономическом факультетах до 1 марта 1927 г. Надо сказать, что с 1 сентября 1926 г. он читал также прикладную механику в Московском электромеханическом институте им. М. В. Ломоносова (сначала — преподаватель, затем—доцент). Эти годы были для него годами большой и напряженной педагогической работы. С 1927 по 1932 г. он читал лекции в Московском текстильном институте и в Московском электромеханическом институте. В 1929 г. И. И. Артоболевский избирается по конкурсу профессором, заведующим кафедрой технической механики Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева. После реорганизации института он становится заведующим кафедрой теории механизмов и машин Московского института химического машиностроения.
Первые работы были посвящены кинематическому и динамическому анализу некоторых сельскохозяйственных машин и механизмов. Эти работы, а также влияние его учителя Н. И. Мерцалова повлекли за собой исследования в области теории пространственных механизмов. К этому времени относятся работы, посвященные изучению движения машины под действием заданных сил и некотором другим вопросам динамики машин.
За 50 лет своей преподавательской деятельности Иван Иванович подготовил многочисленные кадры инженеров. Он читал лекции по теории механизмов и машин, синтезу механизмов, динамике машин, общей теории колебаний, теории регулирования машин, уравновешиванию авиационных и морских двигателей, теории сельскохозяйственных машин, теории пространственных механизмов, основам теории машин-автоматов, теории и расчету мельничных машин, теории крутильных колебаний валов двигателей и другим дисциплинам. Он первым поставил преподавание общего курса теории механизмов и машин в университете прочитал для студентов механико-математического факультета МГУ ряд спецкурсов. Если учесть, сколько студентов изучает механику машин по учебникам и учебным пособиям И. И. Артоболевского, то окажется, что число его косвенных учеников превысило не одну сотню тысяч.
Он был непосредственным руководителем более 100 кандидатских и докторских диссертаций. Среди учеников Артоболевского много ученых из социалистических стран. Едва ли не все ученые, специалисты в области теории механизмов, работающие в союзных республиках,— его ученики. Воспитание национальных кадров — одно из важных направлений его педагогической деятельности. Работу И. И. Артоболевского в Обществе по распространению политических и научных знаний (реорганизованного с 1963 г. во Всесоюзное общество Знание ) можно также считать частью его научной и педагогической деятельности. В 1966 г. он возглавил Правление Всесоюзного общества Знание , которым бессменно руководил до конца жизни.
В разное время Артоболевским были прочитаны курсы теория механизмов и машин, синтез механизмов, динамика машин, общая теория колебаний, теория регулирования машин, уравновешивание авиационных и морских двигателей, теория сельскохозяйственных машин, теория и расчет мельничных машин, теория крутильных колебаний валов двигателей, теория пространственных механизмов, основы теории машин-автоматов. Более десятка курсов — хватило бы не на одного квалифицированного преподавателя А ведь Артоболевский не просто читал готовые курсы. Он их все время совершенствовал, углублял. Постоянно проверял лекционный материал, выясняя те места, которые оказывались трудными для понимания, и находил для них методически более правильные решения. Его лекции, его преподавательская работа были продуктом творческой научной деятельности. Вот почему, преподавая практически всю жизнь, он сумел избежать профессиональной болезни некоторых педагогов — однообразного чтения выверенного, устоявшегося и всеми признанного курса.
Таким образом, можно полагать, что у роботов следующих поколений будут многие элементы искусственного интеллекта, в частности и те чувства, которыми человек или совсем не обладает или обладает в слабой степени, как, например, чувство электромагнитных, ультразвуковых, радиоактивных излучений и полей. Роботы никогда не будут обладать интеллектом человека, но многие элементы его интеллекта или других живых существ органически войдут в системы движения и управления ими. Сбываются пророческие слова В. П. Горячкина о том, что механизация сельского хозяйства не только не должна оттеснять интерес к живому двигателю, но должна побуждать усиленно им заниматься… чтобы заимствовать и научиться у живой природы, как надо строить механизмы и источники энергии. В этом отношении земледельческая механика в отличие от других как раз стоит посредине между живой природой и общей техникой, так как сельскохозяйственные машины не прикреплены к фундаменту, а перемещаются в пространстве, как живые существа .
В первых десятилетиях нашего века начинается производство еще одной важнейшей сельскохозяйственной машины — комбайна. Это комбинированная машина для одновременного совмещения ряда процессов обработки зерновых культур предшественником комбайна была сложная молотилка. Первые работоспособные конструкции комбайнов, изготовленные в 1905—1915 гг.. производили жатву, обмолот и очистку зерна. Несовершенство механизмов и частые поломки сдерживали развитие комбайностроения в 1914 г. общий выпуск американских комбайнов составил 270 штук, в дальнейшем производство комбинированных машин возрастает, достигнув в 1920 г. уже 3227 штук. [c.38]
Конструкторы неуклонно увеличивают ширину захвата сельскохозяйственных машин, но возможности здесь ограниченны. Ведь чем больше захват, тем надежнее должны быть механизмы, тем лучше должны быть спланированы поля. А кроме того, вес тракторов и агрегатов все время возрастает, а с ним растет и удельное давление на почву, ухудшающее ее структуру. К тому же, на такой сравнительно небольшой машине, как трактор, невозможно использовать в полной мере достижения автоматики и телемеханики, применить для непосредственного воздействия на растения радиоактивные излучения, магнитные и электрические поля. Устранить все эти недостатки обещает мостовой метод земледелия. [c.90]
Для защиты наружных и внутренних поверхностей сельскохозяйственных машин. запасных частей, механизмов и других металлических изделий из черных и цветных металлов и сплавов-на их основе [c.63]
Аналогично уравновешиванию шарнирных четырехзвенных механизмов и для кривошипно-ползунного механизма можно подобрать массы звеньев и их центры масс так, чтобы главные векторы hi образовывали фигуру, подобную кривошипно-пол-зунному механизму, но, в отличие от механизма шарнирного четырехзвенника, центр масс кривошипно-ползунного механизма не будет неподвижным, а будет двигаться по прямой, параллельной оси ползуна. В этом случае в механизме останутся неуравновешенными силы инерции, направленные вдоль этой оси. Такое частичное уравновешивание весьма часто применяется на практике, например, в механизмах сельскохозяйственных машин, двигателей и др. [c.289]
Неответственные механизмы, используев коротких периодов времени маханизмы с руч сельскохозяйственные машины, подъемные кран цехах, легкие конвейеры [c.138]
В первую очередь вибрация оказывает вредное влияние на рабочих, использующих ручные механизированные инструменты, на персонал, обслуживающий вибрационные машины (виброгрохоты, вибромолоты, виброштамповки свай, труб и т. п., виброконвейеры, виброкатки, виброуплотиители, вибросепараторы, вибраторы жидкого металла, средства вибрационной очистки и т. д.), а также многие строительные, дорожные и сельскохозяйственные машины (бульдозеры, грейдеры, скреперы, тракторы, комбайны и т. д.). В несколько меньшей степени действие вибрации обычно испытывает персонал, связанный с работой машин и механизмов, содержащих неуравновешенные движущиеся элементы, а также с работой всех видов транспортных средств. В перечисленных случаях возникает необходимость ограничения вредного воздействия вибрации на человека. Допустимые для человека динамические воздействия регламентируются санитарными нормами и правилами. Создание эффективных методов и средств индивидуальной и комплексной виброзащиты человека-оператора является одной из важнейших технико-экономических и социальных задач современной техники. [c.273]
К середине XIX в. в России выросла плеяда талантливых ученых, заложивших основы современной теории механизмов и машин. Основателем русской школы этой науки был великий математик акад. П. Л. Чебышев (1821—1894 гг.), которому принадлежит ряд оригинальных исследований, посвяш,енных синтезу механизмов, теории регуляторов и зубчатых зацеплений, структуре плоских механизмов. Он создал схемы свыше 40 различных механизмов и большое количество их модификаций. Акад. И. А. Вышнеградский явился основателем теории автоматического регулирования его работы в этой области нашли достойного продолжателя в лице выдаюш,егося русского ученого проф. Н. Е. Жуковского, а также словацкого инженера А. Сто-долы и английского физика Д. Максвелла. Н. Е. Жуковскому — отцу русской авиации — принадлежит также ряд работ, посвященных решению задачи динамики машин (теорема о жестком рычаге), исследованию распределения давления между витками резьбы винта и гайки, трения смазочного слоя между шипом и подшипником, выполненных им в соавторстве с акад. С. А. Чаплыгиным и др. Глубокие исследования в области теории смазочного слоя, а также по ременным передачам выполнены почетным академиком Н. П. Петровым. В 1886 г. проф. П. К. Худяков заложил научные основы курса деталей машин. Ученик Н. А. Вышнеградского проф. В. Л. Кирпичев известен как автор графических методов исследований статики и кинематики механизмов. Он первым начал читать (в Петербургском технологическом институте) курс деталей машин как самостоятельную дисциплину и издал в 1898 г. первый учебник под тем же названием, В его популярной до сих пор книге Беседы о механике решены задачи равновесия сил, действующих в стержневых механизмах, динамики машин и др. Выдающийся советский ученый проф. Н. И. Мерцалов дал новые оригинальные решения задач кинематики и динамики механизмов. В 1914 г. он написал труд Динамика механизмов , который явился первым систематическим курсом в этой области. Н. И. Мерцалов первым начал исследовать пространственные механизмы. Акад. В. П. Горячкин провел фундаментальные исследования в области теории сельскохозяйственных машин. [c.7]
Большое развитие в СССР получили за последние 20 лет методы синтезаг кулачковых механизмов, нашедших широкое применение в двигателях, станках, машинах текстильной и легкой промышленности, в пищевых и сельскохозяйственных машинах и т. д. В основу их были положены методы кинематической геометрии с соответствующей аналитической интерпретацией. Важное место в задачах синтеза кулачковых механизмов занимали вопросы изучения характеристик различных законов движения ведомых звеньев, коэффициента полезного действия механизмов, закон передачи сил и т. д. [c.28]
Здесь 21 — углы между векторами соответствующих угловых скоростей. Пример. Для передачи. движения между валами со скреищвающимися осями в сельскохозяйственных машинах, машинах легкой промышленности, метизных автоматах и других часто используется пространственный четырехзвенный механизм, показанный на рис. 2.207. [c.34]
В настоящее время резинометаллические соединения широко используются в авиа- и автостроении, а также в машинах горной и металлургической промышленности и сельскохозяйственных машинах, работающих при больших динамических нагрузках и в запыленной атмосфере. Они могут принести существенную пользу вследствие снижения абразивного износа, уменьшения шума и снижения динамических нагрузок. В металлургической и горной промышленности используется множество машин и механизмов вибрационного действия, в которых нередки. поломки пружин, рессор и других упругих элементов. Смесительные барабаны, установленные в верхних этажах агломерационных фабрик, служат источниками вибраций, разрушающих железобетонные перекрытия, нуждающиеся в защите. На многих металлургических и метизных заводах имеет место сильный ш) м вследствие ударов заготовок о рольганги (или при работе хоЛодовысадочньпс и, особенно, гвоздильных автоматов), из-за вредного физиологического воздействия, которого работа оператора становится чрезвычайно тяжелой. [c.722]
Среди пространственных механизмов сельскохозяйственных машин находят применение четырехзвенный пространственный кривошипно-коромысловый механизм в сочетании с плоскими кинематическими группами. Такие механизмы встречаются в режущих аппаратах самоходных комбайнов и прицепных комбайнах. Как известно, режущий аппарат комбайнов различного типа, а также прицепных и навесных косилок состоит из противорежу-щей части (бруса с укрепленными на нем неподвижно пальцами) и режущего ножа, собранного из трапециевидных клинков [72 ], прикрепленных к спинке ножа. [c.249]
Трогательно относился Иван Иванович к своим учителям академику В. П. Горячкину, создателю теории сельскохозяйственных машин, профессору Н- И. Мерца-лову, крупному знатоку теории гидродинамической смазки, и профессору В. В. Добровольскому, известному специалисту в области теории машин и механизмов. Иван Иванович никогда не кичился своими знаниями. Напротив, уже будучи известным ученым, он не посчитал для себя зазорным посещать лекции по теории колебаний одного из крупнейших советских механиков Б. В. Булгако- [c.24]
Пространственные рычажные механизмы находят примененне во многих отраслях народного хозяйства. Пространственные четырехзвенники используются в механизмах игл и механизмах петлителей швейно-обметочных машин, в механизмах продвижения материала швейных полуавтоматов, в механизмах кареток ткацких станков, в механизмах ножниц кеттельных машин, в механизмах включения привода обувных машин они нашли применение в системах подвески навесных орудий сельскохозяйственных машин, в системах рулевого управления автомобилей и тракторов, в схемах убирающихся шасси самолетов пространственные рычажные механизмы применяются также в пищевой и полиграфической промышленности, в машинах для монтажа лампочек накаливания и даже в системе ориентации американского спутника. [c.52]
В течение первых 10—12 лет существования факультета были созданы ряд лабораторий, кабинетов, учебных мастерских механическая (сопротивления материалов) и гидравлическая лаборатории (1898 г.), опытная станция по испытанию сельскохозяйственных машин, лаборатории мукомольного дела (1900 г.), по переработке волокнистых веществ (1901 г.), смазочных материалов (1906 г.), строительных материалов (1907—1908 гг.), металлографическая и авиационная (1909— 1910 гг.). Создаются также кабинет технической механики (1898 г.), модельный кабинет (деталей машин), кабинет кинематических моделей механизмов, подвижного состава и тяги (1902 г.) и др. Силовая станция института объединяла лаборатории паровых котлов и двигателей внутреннего сгорания. Под руководством проф. К- А. Зворыкина (1861—1928 гг.), который был первым деканом факультета, создаются механические мастерские с отделениями обработки металлов резанием, модельным, литейного дела и кузнечным кабинеты обработки металлов резанием и обработки давлением. [c.5]
Следует особо подчеркнуть, что в основе приведённых данных по теории и расчёту сельскохозяйственных машин лежат, с одной стороны, труды основоположника этой науки—академика В./7. Горячкина и его последователей, а с другой стороны — труды советских агробиологов К- А. Тимирязева, В. Р. Вильямса И. В. Мичурина, Т. Д. Лисенко. Расчет ряда специальных механизмов сельско-хозяйственных машин дан на базе науки о кинематике и динамике пространственных механизмов, созданной Н. И. Мерцаловым. [c.723]
Разнообразные системы машин и аппаратов обеспечили огромный рост выпуска продукции на мукомольных и хлебопекарных заводах, маслобойных, мясоперерабатывающих, молочных, пивоваренных, спиртоводочных и других предприятиях перерабатывающей промышленности. Так, на чикагских бойнях в США благодаря механизации операций забоя скота, конвейеризации процессов очистки, обработки и разделки туш суточная производительность была доведена до десятков тысяч голов скота. Таким образом, перерабатывающие отрасли промыпшенности, используя в качестве предметов труда продукцию сельскохозяйственного производства, а в качестве орудий труда — системы машин, механизмов и аппаратов, смогли уже к концу XIX в. осуществить массовый выпуск готовой продукции. [c.40]
Проблемы механики машин, расчета и проектирования транспортных, подъемных, горных, сельскохозяйственных машин нашли широкое отражение в работах Н. Е. Жуковского, Н. И. Мерцалова, П. К. Худякова, А. И. Сидорова, В. П. Горячкина, Л. В. Ассура, В. И. Гриневецкого, Д. С. Зернова и др. Профессор Н. Е. Жуковский, работы которого по аэродинамике принесли ему мировую славу, был крупнейшим исследователем в области теории механизмов и машин, выдающимся педагогом и популяризатором идей механики машин. Широкую известность получили его работы Распределение давлений на нарезке винта и гайки , О скольжении ремня на шкивах , О трении в машинах и др. Курс прикладной механики, прочитанный Н. Е. Жуковским в Московской практической академии коммерческих наук, был впервые издан в 1901 г. В 1909 г. выпущен специальный курс регулирования машин, прочитанный Жуковским в МВТУ в курсе были две обширные части статика и динамика регулятора. Работы Н. Е. Жуковского на много лет сохранили свое непреходящее теоретическое и практическое значение не удивительно, что они многократно переиздавались.
Осуществленная в данном справочнике привязка содержащихся рекомендаций к конкретным типам машин позволила обосновать методику проведения работы, приблизить ее к конкретным задачам, облегчить использование полимерных подшипников в узлах металлорежущего оборудования. В то же время типичность конструктивного исполнения рассматриваемых подшипниковых узлов, условий и режимов их эксплуатации является достаточной предпосылкой расширения результатов этой работы на другие виды машин и механизмов. Опыт применения разработанной методики расчета к узлам трения транспортных, строительнодорожных, сельскохозяйственных машин показал, что использование этой методики не встречает затруднений.
Пространственные механизмы применяются главным образом в машинах со сложным движением рабочих органов, например, в сельскохозяйственных машинах. Основоположником теории пространственных механизмов является Н. И. Мерцалов,
