WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

1

УДК 631.3.072.31

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ И.И.ПОЛЗУНОВА

На правах рукописи

Яковлев Павел

Юрьевич

ПОВЫШЕНИЕ УПРАВЛЯЕМОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ДВИЖЕНИЯ

МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА С ФРОНТАЛЬНО

НАВЕШЕННЫМ ОРУДИЕМ ЗА СЧЕТ МОДЕРНИЗАЦИИ

НАВЕСНОГО УСТРОЙСТВА Специальность 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель кандидат технических наук, профессор Площаднов А.Н.

Барнаул –

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА: ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ, ПРОБЛЕМЫ И

АКТУАЛЬНОСТЬ ИСЛЕДОВАНИЯ

1.1 Перспективы использования комбинированных машинно-тракторных агрегатов

1.2 Проблемы использования комбинированных агрегатов

1.3 Устойчивость, управляемость: основные понятия и определения.... 1.4 Критерии оценки устойчивости и управляемости

1.5 Методы решения проблемы использования машинно-тракторного агрегата с фронтальной навеской

1.6 Основные задачи исследования

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ АГРЕГАТА С ФРОНТАЛЬНОЙ

НАВЕСКОЙ

2.1 Эквивалентное движение механизма фронтальной навески и её особенности

2.2 Анализ различных кинематических схем механизма фронтальной навески и рекомендации по их применению. Бифуркационное состояние механизма навески

2.3 Колебания фронтально навешенного орудия присоединённого к трактору через П-образный элемент и непосредственно через тяги.

Эквивалентная кинематическая схема

2.4 Силы, действующие на фронтально навешенное орудие и трактор при установившемся движении в междурядьях и при прямолинейном движении. Условие обеспечения управляемости и устойчивости.................. 2.5 Определение и обеспечение рациональных механических параметров модернизированного навесного устройства. Выбор критерия устойчивого движения

2.6 Модель движения агрегата с фронтально навешенным культиватором, способным перемещаться относительно остова трактора.... 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ..... 3.1 Цели проведения экспериментальных исследований

3.2 Объект и условия проведения полевых экспериментальных исследований

3.3 Координирование машинно-тракторного агрегата на поле.

Определение координат его характерных точек

3.4 Приборы и оборудование для проведения полевых испытаний машинно-тракторного агрегата

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Проверка адекватности математических моделей

4.2 Анализ процесса движения машинно-тракторного агрегата в междурядьях пропашных культур

Результаты и выводы

Библиографический список

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Одним из перспективных направлений современного развития сельского хозяйства является создание комбинированных машинно-тракторных агрега тов (МТА), состоящих из тягового средства, фронтального и задненавесного орудий. Такие агрегаты, совершая несколько операций за один проход, эко номят человеческие и топливно-энергетические ресурсы, защищают почву от чрезмерного разрушения и уплотнения, увеличивают производительность труда, максимально загружают энергонасыщенные тракторы и т.д. Однако использование таких агрегатов создаёт определённые проблемы, а именно отрицательное влияние фронтально навешанного орудия на устойчивость и управляемость машинно-тракторного агрегата в процессе движения. При не достаточной устойчивости движения машинно-тракторного агрегата с фрон тальной навеской порой просто невозможно достичь высоких технико экономических показателей, а главным образом сложно обеспечить агротех нические показатели применения МТА, что в свою очередь затрудняет их использование либо делает экономически нецелесообразным.

Применение в конструкции механизма фронтальной навески упругого элемента обеспечивает упругое соединение орудия с трактором, что, с одной стороны, создает возможность поворота орудия в ту же сторону, что и управ ляемые колеса, а это улучшает устойчивость и управляемость движения агре гата в целом за счет уменьшения сил сопротивления от орудия при повороте трактора, а с другой стороны, обеспечивает возврат орудия в нейтральное положение.

В связи с этим проведение теоретических и экспериментальных иссле дований движения трактора с фронтально навешенным орудием и упругим элементом в навесной системе, выбора наиболее рациональных конструктив ных параметров навесного механизма и упругого элемента, способных повы сить устойчивость движения МТА, является актуальной задачей.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР Рубцовского индустри ального института филиала Алтайского государственного университета им.

И.И. Ползунова.

Целью работы является обеспечение высоких показателей управляемо сти машинно-тракторного агрегата с фронтальным почвообрабатывающим орудием, при одновременном сохранении устойчивости его движения, за счет снижения негативного влияния сил сопротивления со стороны орудия на поворот агрегата при маневрировании в междурядьях пропашных культур.

Объект исследования. Машинно-тракторный агрегат, включающий в себя энергетическое средство, приспособление для фронтального навешива ния культиваторов и культиватор.

Предмет исследования. Процесс движения машинно-тракторного агре гата с фронтально навешенным орудием.

Методология и методы исследования. Математическое моделирование физических процессов, теоретические основы механических колебаний, экс периментальные исследования.

Научную новизну представляют:

- конструкция навесного механизма, обеспечивающего устойчивость движения фронтально навешенного орудия относительно трактора и повы шающего управляемость и устойчивость движения всего агрегата;

- математическая модель, описывающая движение фронтально навешен ного орудия относительно трактора;

математическая модель, описывающая движение машинно тракторного агрегата в составе энергетического средства и фронтально навешенного культиватора;

- условия выбора рационального соотношения между управляемостью агрегата и практической устойчивостью орудия для обеспечения наилучшего процесса движения МТА.

Практическая ценность. Разработана и запатентована конструкция ме ханизма навесного устройства, которая обеспечивает устойчивость движения ФНО относительно трактора, а также способствует повышению управляемо сти агрегата при маневрировании в междурядьях пропашных культур.

Основные положения, выносимые на защиту:

- математическая модель движения орудия относительно трактора, с вы бором наиболее рациональных параметров данного движения;

- математические модели движения орудия, соединённого с трактором через П-образный элемент и непосредственно через тяги;

- математическая модель движения агрегата в составе энергетического средства и фронтально навешенного орудия, с приспособлением для фрон тального агрегатирования;

- способ, обеспечивающий устойчивость движения орудия относительно трактора и позволяющий повысить управляемость и устойчивость движения всего агрегата;

- методика выбора рациональных параметров управляемости и устойчи вости движения агрегата с фронтальным орудием.

Реализация результатов работы. Методические рекомендации по применению машинно-тракторных агрегатов с фронтально навешенным культиватором переданы в Управление по промышленности, энергетике, транспорту, развитию предпринимательства и труду Администрации г. Руб цовска. Выводы и методические рекомендации по данной работе использу ются в ОАО «Рубцовский проектно-конструкторский технологический ин ститут». Результаты полученных исследований внедрены в учебный процесс кафедры «Наземные транспортные системы» Рубцовского индустриального института (филиала) АлтГТУ им. И.И. Ползунова.

Апробация работы. Основные материалы и научные результаты работы докладывались на Всероссийской научно-технической конференции «Про блемы социального и научно-технического развития в современном мире»

(г.Рубцовск 2003г., 2007г., 2009-2013гг.);

Всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции развития автомобилестроения в Рос сии» (г.Тольятти 2005г.);

Всероссийской научно-технической конференции «Современная техника и технологии: проблемы, состояние и перспективы»

(г.Рубцовск 2011г., 2012г.);

Международной научно-практической инноваци онно-инвестиционной конференции «МИИК - 2012» (г.Рубцовск 2012г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, из них четыре статьи в журнале по перечню ВАК, а также получено три патента на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введе ние, четыре главы, список литературы и выводы.

Во введении кратко рассмотрено современное состояние проблемы, обоснована актуальность исследования, сформулирована цель диссертацион ной работы, а также представлены основные положения работы, выносимые на защиту.

В первой главе проведен обзор научной литературы. Рассмотрены пре имущества применения комбинированных агрегатов с фронтальной и задней навеской. Обозначены проблемы, возникающие при использовании таких аг регатов, заключающиеся в ухудшении управляемости и устойчивости движе ния из-за фронтально навешенного орудия. Намечены задачи и пути, позво ляющие повысить управляемость и устойчивость движения таких агрегатов.

Рассмотрены различные критерии оценки управляемости и устойчивости движения.

Во второй главе описаны математические модели движения агрегата в составе энергетического средства и фронтально навешенного орудия, а также математические модели движения орудия относительно трактора, рассмотре ны рациональные условия устойчивости такого движения. Найдены рацио нальные соотношения между дестабилизирующими, со стороны орудия, и восстанавливающими, со стороны приспособления для фронтального агрега тирования, моментами. Рассмотрено движение машинно-тракторного агрега та при жестком и упругом присоединении фронтального орудия.

Третья глава посвящена описанию целей, задач и методике проведения полевых экспериментальных исследований движения агрегата в составе трактора и фронтально навешенного орудия. Приведено описание объекта исследований, условий полевых испытаний, измерительного оборудования.

Четвертая глава посвящена анализу проведенных теоретических и экс периментальных исследований, выполнена проверка адекватности расчетных теоретических моделей, даны рекомендации по выбору наиболее рациональ ных параметров, обеспечивающих управляемое движение МТА с сохранени ем наиболее устойчивого положения орудия относительно трактора.

Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста, вклю чает 48 рисунков и фотографий, 96 наименований источников литературы и приложения.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА: ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ,

ПРОБЛЕМЫ И АКТУАЛЬНОСТЬ ИСЛЕДОВАНИЯ

1.1 Перспективы использования комбинированных машин но-тракторных агрегатов Для современного развития сельского хозяйства и возможности обеспе чения его конкурентоспособности на мировом рынке нeобходимо решать во проcы повышения эффeктивности функционирования тeхнических cредств и технологий. Поэтому одним из первоочeредных мeроприятий является внeдрение в сельскохозяйственное производство перcпективных технологий и тeхнических средств для обработки почвы [2,90,92].

Актуальными являются вопросы обeспечения физичеcких и агротехничеcких cвойств поcевного и корнеобитаемого cлоев, оптимизации влагообеспеченности и защиты почв от эрозии, cнижения энергетичеcких и трудовых затрат, поскольку механической обработкой почвы решаетcя ком плекс задач, cвязанных с cозданием оптимальных уcловий для роста и разви тия сельскохозяйcтвенных культур. Качеcтвенная механичеcкая обработка оказываeт большое влияниe на засорeнность посeвов сорняками, условия минeрального питания растений, эффeктивность примeняемых удобрeний и т.д. Актуальной проблемой в cельскохозяйственном производcтве является и экономия топливно-энeргетических и человеческих реcурсов при одно времeнном повышeнии производитeльности МТА. Так, например, чтобы быть конкурeнтоспособным на мировом рынкe, один работник должeн про изводить продукты питания для 50 человек [36].

Одним из перcпективных направлений в данной облаcти является cозда ние и примeнение комбинированных машинно-тракторных агрегатов с фрон тальной и задней навеcными cистемами, позволяющих совмещать тeхноло гические процессы механичeской обработки почвы [5,27,32,47,70].

Учитывая исключительную важность поверхностной обработки почвы, ученые и практики, как в нашей стране, так и за рубежом, работают над со зданием комбинированных машин и агрегатов, позволяющих сократить чис ло проходов по полю.

Защита почвы от чрезмерного разрушения и уплотнения, сохранение почвенной влаги для того, чтобы семена были уложены во влажную среду, полная загрузка энергонасыщенных тракторов, а также необходимость про ведения посева сельскохозяйственных культур в кратчайшие агротехниче ские сроки определили необходимость создания комбинированных агрегатов, совмещающих ранневесенние рыхление и поверхностное выравнивание поч вы, предпосевную обработку почвы и посев с одновременным внесением жидких удобрений, рыхление почвы в междурядьях и внесение удобрений или гербицидов [5,20,27,29,33].

Следует отметить, что существенная раздробленность технологий на мелкие операции в значительной мере препятствует эффективному примене нию сельскохозяйственной техники. Необходимо придать особое значение изысканию новых, более экономичных технологических приемов работы тракторных агрегатов, разработке и применению комбинированных средств механизации, позволяющих за один проход агрегата производить целый ряд технологически взаимосвязанных операций, обеспечивающих высокое каче ство работы. При этом следует учесть, что речь идет не только об объедине нии отдельных элементарных технологических операций в единый процесс, но и о разработке качественно новых, более совершенных машин и выполня емых ими технологических процессов, которые не повторяют и не копируют прежние, а заменяют их, становятся более экономичными и отвечают зада чам комплексной механизации земледелия.

Научными работниками и производственниками практически в полной мере отработаны технологические, технические и экономические аспекты этого направления. При этом подчеркивается, что для достижения положи тельного эффекта от применения комбинированных агрегатов должны со блюдаться следующие требования [20,48]:

— энергоемкость технологического процесса, выполняемого комбини рованным МТА, меньше общей энергоемкости при его выполнении одноопе рационными машинами/орудиями;

— производительность не ниже, чем у комплекса заменяемых одноопе рационных машин/орудий;

— стоимость работ ниже или на уровне стоимости работ комплекса од нооперационных машин/орудий;

— комбинированные агрегаты так же хорошо приспособлены для рабо ты при неблагоприятных погодных и почвенных условиях, как и заменяемые ими однооперационные машины/орудия;

— их внедрение должно способствовать повышению урожайности воз делываемых культур, поддерживать плодородие почвы, обеспечивать работу в системе новых технологий.

По способу агрегатирования комбинированные МТА подразделяются на три основные группы:

— серийные однооперационных машины/орудия, последовательно со единенные между собой с помощью сцепок;

— энергосредство, агрегатируемое с моноблочной машиной, на раме ко торой могут закрепляться постоянные или сменные рабочие органы;

— несколько однооперационные машин/орудий, одни из которых наве шиваются на передний, а другие - на задний навесной механизмы энерго средства.

Основное преимущество первого способа составления комбинированных МТА - их комплектуют в последовательности, соответствующей технологи ческому процессу, из имеющихся в хозяйстве серийных однооперационных машин/орудий без переделки или с незначительными изменениями. Но такие агрегаты, как правило, громоздки и металлоемки. Однооперационные серий ные машины, входящие в их состав, обычно рассчитаны на самостоятельную работу с тракторами при их оптимальной загрузке. Поэтому в них может не совпадать ширина захвата и оптимальная скорость работы, что значительно усложняет выбор оптимальных параметров составленного комбинированного агрегата, кроме того, основным недостатком таких комбинированных агрега тов является значительная длина (до 20 м), а это требует разворотной полосы иногда до 60 метров [48].

Комбинированные МТА второй схемы более компактны и менее ме таллоемки, что позволяет часть машин/орудий делать навесными или полу навесными. К тому же имеется возможность использовать рабочие органы и секции серийных машин/орудий в необходимом технологическом сочетании.

А к их недостаткам стоит отнести более сложную конструкцию рамы, нагро мождение на ней рабочих органов, что часто затрудняет обслуживание ма шины, увеличивает вероятность забивания рабочих органов почвой и расти тельными остатками, снижает эксплуатационную надежность по сравнению с однооперационными машинами/орудиями [48].

Третья схема составления комбинированных МТА, по нашему мнению, является наиболее перспективной. Её преимущества заключаются в том, что масса и тяговое сопротивление фронтально навешенных секций ма шин/орудий увеличивают вертикальную нагрузку на передние ведущие коле са энергосредства, повышают сцепление их с почвой и уменьшают буксова ние. В результате улучшаются условия использования мощности двигателя энергосредства за счет перераспределения нагрузок по его мостам, повыша ется производительность труда, уменьшаются удельные затраты топлива.

Оборудованный двумя навесными системами МТА позволяет агрегатировать две или три однооперационные машины в комбинированном варианте, агре гат получается навесным или полунавесным, во многих случаях это снижает металлоемкость и кинематическую длину агрегата, что обеспечивает ему вы сокую маневренность и малую ширину разворотных полос [29,48].

В последнее время как в России, так и за рубежом многие фирмы (ОАО «ЛТЗ», ОАО «ВгТЗ», ОАО «ХТЗ», Claas, John Deere, Valtra и др.) начали со здавать комбинированные агрегаты, составленные именно из машин отдель ного назначения, одни из которых навешиваются на передний, а другие - на задний навесной механизмы трактора (рис. 1.1) [48].

Рисунок 1.1-Схемы комбинированных МТА: а)дисково-культиваторный, б) дисково – чизельный в) пахотный агрегат по схеме push-pull, г) фрезерно посевной, д) измельчительно-пахотный, е) культиваторно-посевной Такие комбинированные агрегаты, составленные из существующих ма шин, обладают рядом достоинств. Это, во-первых, дает возможность их раз дельного использования на однооперационных работах с тракторами мень шего класса. Кроме того, раздельное использование позволяет увеличить их годовую загрузку. Во-вторых, для составления комбинированных агрегатов не нужно создавать новые машины, а достаточно изготовить лишь устрой ства для их соединения (автосцепки, прицепы и т.п.) [29,22].

Необходимость использования в сельскохозяйственном производстве комбинированных МТА достаточно и в полной мере изложена на страницах периодических изданий. Многие авторы отмечают значительный положи тельный эффект от применения комбинированных агрегатов с фронтальной и задней навеской. При их применении увеличивается нагрузка на переднюю ось, что увеличивает управляемость, улучшаются тяговые свойства трактора, снижается буксование, повышается загрузка двигателя [28,30,35,74].

Совмещение технологических операций путем создания и широкого применения высокопроизводительных универсальных комбинированных машинно-тракторных агрегатов позволяет сократить число проходов техники по полю, в частности, при возделывании сахарной свеклы их количество уменьшается в 2 раза по сравнению с обычной технологией [29]. Снижаются затраты труда на 30…50%, металлоемкость – на 20…25%, экономится до 40% топлива, повышается качество выполняемых работ и урожайность сель скохозяйственных культур [47,48,52,60].

Совмещение операций дает и большой агротехнический эффект: так, эффективность заделки в почву семян ячменя, при совмещении финишной обработки почвы и посева, возрастает на 9% по сравнению с раздельной предпосевной обработкой и высевом [60]. Применение фронтально-навесных машин/орудий, в составе комбинированных агрегатов, позволяет более полно загрузить мощные тракторы без большого увеличения ширины захвата и ра бочих скоростей. Это особенно важно там, где использование широкозахват ной и высокоскоростной техники ограничивается мелкой контурностью по лей, значительно пересеченной местностью. В итоге этим можно снизить эксплуатационные затраты на производство механизированных работ, затра ты труда, уменьшить потребность в тракторах и металлоемкость процесса в расчете на гектар обработки, сократить сроки выполнения сельскохозяй ственных работ [48].

При фронтальном агрегатировании значительно улучшаются условия наблюдения за рабочими органами сельскохозяйственных орудий, что позво ляет уменьшить величину защитных зон, в частности, при обработке между рядий сахарной свеклы фронтально навешенным культиватором ширина за щитной зоны может быть уменьшена с 10…12 см, принятых для задненавес ных орудий, до 5…6 см при фронтальнонавесном орудии [7,71,73]. Такая особенность объясняется еще и кинематикой движения фронтальнонавесного орудия. При агрегатировании сельскохозяйственной машины на фронтально навесной системе направление боковых смещений трактора и рабочих орга нов машины совпадают, что дает возможность упростить кинематику выхода агрегата на прямолинейное движение, в отличие от задненавесного орудия, рабочие органы которого в первый момент времени смещаются к рядку, и существует опасность повреждения культурных растений [68].

О необходимости применения комбинированных агрегатов по возделы ванию пропашных культур говорит и тот факт, что из-за одного только пере уплотнения почвы ходовыми системами МТА теряется до 15% урожая са харной свеклы [5]. По данным [47], Россия - вторая страна в мире по размеру посевных площадей сахарной свеклы. Из-за переуплотнения почвы, вслед ствие неоднократного прохождения движителей и опорных колес МТА по полю, возникает явление пространственной тесноты, возрастает сопротивле ние развитию корневых систем возделываемых растений, нарушается опти мальный водо- и воздухообмен и теряется до 5-30% урожайности сельскохо зяйственных культур (урожай зерновых в следах тракторов снижается на 15%, а корнеклубнеплодов – на 20-30%). При этом влияние уплотняющего воздействия ходовых систем на снижение урожайности проявляется после дующие несколько лет [6,12,50,66,78].

Анализ работы агрегатов с колесными и гусеничными тракторами раз личных тяговых классов показал, что за сельскохозяйственный сезон дву кратному уплотнению почвы подвергается свыше 30% площади, четырёх кратному – 20%, не переуплотняется всего около 10% площади поля. В наибольшей степени переуплотнению подвержены поворотные полосы, пло щадь которых составляет до 20%. Возрастание плотности и твердости почвы приводит к значительному ухудшению её технологических характеристик, а именно к изменению её категории и, как следствие, росту сопротивления об работке, а это в свою очередь приводит к дополнительным затратам топлива, а для естественного разуплотнения таких почв требуются годы [40,66].

Одним из способов снижения такого негативного воздействия на почву является использование МТА с фронтальной навесной системой, которая, в совокупности с задней, позволяет, за счет совмещения операций по обработ ке почвы, сокращать число проходов по полю.

Таким образом, анализируя всё вышеперечисленное, можно сделать вы вод об актуальности и необходимости применения в сельском хозяйстве ма шинно-тракторных агрегатов, использующих фронтально навесные орудия, ко торые могут входить в состав навесных комбинированных агрегатов.

Следует отметить и тот факт, что интенсивное развитие как технологий, так и электроники открыло широкий путь для их внедрения в различные об ласти народного хозяйства, и сельское хозяйство в этом не исключение. То, что ещё несколько лет назад могло быть только в пилотных проектах, было дорогим, сложным или просто невозможным, на сегодняшний день отдано на откуп электронике (различные системы автоматического управления, GPS навигация и т.д.). К тому же у электроники меньше стоимость, выше надеж ность и скорость исполнения, в отличие от механики или гидравлики, что делает её ещё более привлекательной для использования в различных авто матических системах управления, способных работать без непосредственно го участия человека [88].

1.2 Проблемы использования комбинированных агрегатов Как было отмечено ранее, применение комбинированных агрегатов, со стоящих из трактора, фронтально и задненавешенного орудий, достаточно перспективное направление развития сельскохозяйственного машинострое ния. Однако их использование создаёт определенные трудности, связанные с особенностью агрегатирования этих орудий. Основная из них - отрицатель ное влияние фронтально навешенного орудия на устойчивость и управляе мость машинно-тракторного агрегата в процессе движения. Это происходит вследствие того, что точка прицепа (крепления) сельскохозяйственного ору дия/машины к тягово-транспортному средству расположена позади этого орудия/машины. На устойчивость управляемого движения, главным образом, влияет способ приложения движущей силы. Тянущие силы, как правило, придают системе устойчивое движение, а толкающие – неустойчивое [26]. В данном случае трактор толкает сельскохозяйственное орудие перед собой, а это, даже при небольшом смещении линии действия суммарной силы сопро тивления машины от средней линии хода агрегата, вызывает появление от клоняющего момента, который стремится увести агрегат от заданного направления движения [8].

На движение любого навесного почвообрабатывающего агрегата значи тельное влияние оказывают его поперечные и угловые колебания в горизон тальной плоскости. Основными причинами, вызывающими колебания агре гата, являются случайные возмущения на рабочих органах как со стороны обрабатываемой почвы, вызванные не только возможной неравномерностью глубины обработки, так и главным образом неоднородностью механических характеристик самой почвы. Наличие колебаний фронтально навесного агре гата в горизонтальной плоскости не только приводит к ухудшению качества выполняемых технологических операций, но и снижает производительность.

Из-за отклонения орудия от прямолинейного движения повышается тяговое сопротивление рабочих органов и, как следствие, увеличивается удельный расход топлива. Кроме того, повышается утомляемость и напряженность ра боты механизатора, что особенно актуально при маневрировании в междуря дьях [87].

В последнее время наблюдается тенденция повышения энергонасыщено сти машинно-тракторных агрегатов для механической обработки почвы, что в свою очередь приводит к увеличению его линейных размеров, а это влечет за собой увеличение масс и моментов инерции трактора и рабочих машин.

Стремление к увеличению рабочей скорости движения агрегата, для по вышения его производительности, изменяет его динамические свойства. Име ющиеся в настоящее время тенденции к повышению производительности ма шинно-тракторных агрегатов как за счет увеличения ширины захвата, так и за счет рабочих скоростей также ведут к ухудшению устойчивости движения.

Машинно-тракторный агрегат превращается в сложную механическую коле бательную систему, которая состоит не только из самого трактора, но и может включать в себя как заднюю, так и фронтальную навеску со своими силовыми факторами, действующими на агрегат в целом, параметры которого уже нель зя выбирать произвольно, поскольку это может вызвать ухудшение качества движения и, соответственно, нарушение всего технологического процесса об работки почвы. Движение машинно-тракторного агрегата, при неправильном выбореего механических геометрических параметров, может стать неустойчи вым, а это в свою очередь может привести к снижению либо к полной неспо собности агрегата к качественному выполнению агротехнических работ.

Всё вышеперечисленное применительно не только к энергонасыщенным машинно-тракторным агрегатам, но и к агрегатам малой мощности, ведь и в этом случае на качество его движения влияют сочетания механических пара метров всех машин, входящих в данный агрегат.

При недостаточной устойчивости движения машинно-тракторного агре гата с фронтальной навеской порой просто невозможно достичь высоких технико-экономических, а главным образом агротехнических показателей применения МТА, что в свою очередь затруднят их использование либо де лает экономически нецелесообразным.

При сплошной обработке почвы с использованием фронтальной навески достаточно будет обеспечить перекрытие смежных полос для соблюдения технологического процесса обработки почвы. Особое внимание следует уде лить качеству выполнения технологического процесса при использовании фронтально навешенных орудий для междурядной обработки пропашных культур, поскольку от него главным образом зависит величина устанавлива емой защитной зоны. При работе в междурядьях наблюдается постоянное поперечное отклонение агрегата в какую-либо сторону, т.е. движение проис ходит по некоторой синусоиде, причем направление, скорость и величина смещения рабочих органов сельскохозяйственной машины происходит из-за непрямолинейности самих рядков, неоднородности почвы, неровности поля, различного тягового сопротивления по крайним лапам культиватора, от рас положения сельскохозяйственной машины относительно самого трактора и т.д. При рассмотрении параметров, определяющих величину защитной зоны, нужно учитывать способ вождения, податливость механизма фронтальной навески, расположение нижних тяг в горизонтальной плоскости. Всё это в совокупности влияет на устойчивость движения МТА [8,68,73].

Рассматривая устойчивость движения МТА с фронтальной навеской, опираться на выводы и рекомендации, которые получены в ходе исследова ний задненавесныхсельскохозяйственных машин и орудий на устойчивость их движения в составе агрегата, будет некорректно. Это связано с тем, что при размещении задненавесного орудия спереди меняется характер сил и моментов, действующих на агрегат, меняются его динамические характери стики.

На устойчивость и управляемость движения агрегата влияют и такие фак торы, как: нормальные реакции на колесах трактора;

углы установки его управ ляемых колес;

величина схождения колес;

распределение нагрузки по осям трактора;

база трактора, а также настройка самого механизма навески [19,27,34,38,45,49,51,69,70,71].

Однако основное силовое воздействие, влияющее на устойчивость дви жения МТА и его управляемость при выполнении какого-либо технологиче ского процесса, обусловлено влиянием сил сопротивления и дестабилизирую щих моментов от действия этих сил со стороны рабочих органов орудия, вхо дящего в состав данного агрегата [3,9,14,15,17,31,41,44,61,62,63,70,71,87].

Стоит отметить, что многие вопросы, касающиеся устойчивости движе ния МТА, остаются еще недостаточно изученными;

некоторые рекоменда ции, выводы, допущения, сделанные по этой тематике, имеют конкретную узкую направленность и нуждаются в обобщении.

Решение проблемы обеспечения управляемости и устойчивости движе ния машинно-тракторного агрегата с фронтальной навеской позволило бы значительно повысить эффективность использования в сельскохозяйствен ном производстве фронтально навесных машин и орудий, которые могут входить в состав комбинированных МТА. Причем задача об устойчивости движения машинно-тракторного агрегата решается не только как задача о его движении как системы в целом, но предварительно могут быть рассмотрены задачи об устойчивости движения частей агрегата: устойчивости орудия от носительно трактора, устойчивости движения рабочих органов относительно машины. Эти частные задачи помогают в решении задачи об устойчивости движения агрегата в целом [31].

1.3 Устойчивость, управляемость: основные понятия и определения Термин устойчивость был введён в науку впервые Эйлером Л. Примени тельно к упругим системам определение Эйлера можно сформулировать сле дующим образом: равновесие упругой системы при заданных внешних силах считается устойчивым в смысле Эйлера, если после статического приложе ния и последующего снятия малой возмущающей силы система возвращается к своему исходному состоянию. В противном случае исходное состояние равновесия системы считается неустойчивым.

Другим, более общим, определением устойчивости состояния равнове сия является определение Лагранжа: исходное состояние равновесия упругой системы устойчиво, если после её отклонения от этого состояния она, предо ставленная самой себе, стремится вернуться к нему, совершая малые колеба ния, затухающие со временем при наличии сил внешнего и внутреннего со противления.

Одним из первых понятие устойчивости движения и равновесия механи ческих систем дал Ляпунов А.М. По его определению, движение механиче ской системы называется устойчивым, если начальные возмущения с течени ем времени асимптотически стремятся к нулю и исчезают или становятся ма лыми. Это определение легло в дальнейшем в основу работ многих авторов, занимающихся проблемой устойчивости.

С точки зрения механики Тарг С.М. предложил следующее определение устойчивости: равновесие любой механической системы в данном положе нии называется устойчивым, если её можно вывести из этого положения настолько малым возмущением (смещением, толчком), что во всё последую щее время отклонение системы от равновесного положения будут меньше любого сколь угодно малого заданного отклонения. В противном случае рав новесие считают неустойчивым [79]. Однако, применительно к машинно тракторному агрегату, такое определение не отражает в полной мере понятие устойчивости, поскольку агрегат не только должен возвращаться в первона чальное положение либо колебаться около него, а главным образом ещё и противостоять малым возмущением и не отклоняться от малейшего толчка. В противном случае малейшее отклонение от заданного движения вызовет необходимость в постоянной корректировке направления движения, а это, в свою очередь, повышает утомляемость оператора.

Одним из первых отечественных авторов, кто в своих работах затронул понятие устойчивости движения автомобиля, был Чудаков Е.А. Он рассмат ривал устойчивость автомобиля не как его отдельное эксплуатационно техническое свойство, а всего лишь как один из факторов, влияющих на тор мозные и тяговые свойства, а именно как фактор, ограничивающий скорость движения на повороте и интенсивность торможения автомобиля. Но уже в последующих своих работах Чудаков Е.А. начинает относить понятие устой чивости автомобиля к его основным эксплуатационно-техническим свой ствам и характеризует его как способность автомобиля держать дорогу при скользкой или неровной поверхности [83]. А после заменил понятие устой чивости автомобиля на понятие устойчивости автомобиля против заноса, под которым подразумевал способность автомобиля противостоять боковому скольжению его осей в различных направлениях [84,85]. Вопросам устойчи вого движения связанного с боковым уводом и критериями её оценки, по священо немало работ Певзнера Я.М. Оценку устойчивости автомобилей он рассматривал с точки зрения общей теории устойчивости, разработанной А.М. Ляпуновым, но не давал свою формулировку понятия устойчивости ав томобиля, позже в своих трудах понятие устойчивости он трактовал прибли зительно так же, как и Чудаков Е.А.[59]. Позже понятие устойчивости авто мобиля, Певзнер Я.М. и Гинцбург Л.Л. определяли характеристикой лишь его курсового движения. Согласно этому определению, под курсовой устой чивостью автомобиля понимается способность автомобиля без участия води теля сохранять заданное направление движения и противостоять действию внешних возмущающих сил, стремящихся изменить это направление.

Михайловский Е.В. и Гаспарянц Г.А. под устойчивостью движения ав томобиля понимают его способность противостоять опрокидыванию и заносу [10,46]. Похожее определение дают Фалькевич Б.С и Зимелев Г.В. Они опре деляет устойчивость автомобиля как способность двигаться в разнообразных дорожных условиях без продольного или поперечного опрокидывания и без бокового скольжения колес [24,25,82]. Туревский И.С. определяет устойчи вость автомобиля как его способность противостоять силам, стремящимся сдвинуть, занести, опрокинуть или повернуть его вопреки воле водителя [81].

Коновалов В.Ф. под устойчивостью понимает совокупность свойств аг регата, благодаря которым характер движения системы может сохраняться как при действии возмущающих сил, так и спустя некоторое время после его прекращения и которым агрегат, как динамическая система, взаимодейству ющая со средой, может обладать или не обладать. Устойчивость движения определяется соотношением возмущающих факторов и восстанавливающих сил, стремящихся вернуть систему к прежнему движению после возмущения.

Причем свойство устойчивости движения может проявляться лишь в преде лах малых отклонений и исчезает при больших отклонениях, тогда как управляемость должна быть обеспечена при любых движениях агрегата [31].

Отраслевым стандартом ОСТ 37.001.051-73 «Автомобили. Устойчивость и управляемость. Термины и определения» устойчивость определяется как «свойство автомобиля сохранять в заданных пределах независимо от скоро сти движения и действия внешних, инерционных и гравитационных сил направление скорости движения и ориентацию продольной и вертикальной осей при определенном управлении, закрепленном и свободном руле».

Таборек Я. (США), рассматривая устойчивость движения автомобиля, подразумевает под ней способность последнего сохранять заданное ему направление, несмотря на воздействие возмущающих сил, и создавать новые условия равновесия после прекращения действия этих сил [77]. Похожая формулировка дается и в автомобильной литературе на немецком языке. Под понятием устойчивости автомобиля чаще всего употребляется формулиров ка - Fahrtrichtungsstabilitat, предложенная В. Каммом, который под устойчи востью автомобиля понимал его способность, при возмущениях внешними силами, возвращаться в положение, которое обеспечивает сохранение направления его движения [96]. При дословном переводе данного термина речь идет лишь о курсовой устойчивости.

В журнале SAE (США) [95] опубликована статья, посвященная термино логии по устойчивости движения автомобилей. В ней под термином устой чивость понималась способность экипажа сохранять условия установившего ся состояния или приближенного установившегося состояния при постоян ном влиянии малых аэродинамических возмущений, дорожных возмущений и управляемых входов.

Таким образом, как в отечественной, так и в зарубежной литературе по нятие термина устойчивость автомобиля не имеет общепризнанной форму лировки и порой оно пересекается с управляемостью. В большинстве случаев рассматривается только курсовая устойчивость. К тому же следует отметить и тот факт, что для конкретного случая и конкретной механической или иной системы будет свое определение устойчивости или же совокупность этих определений.

Данные определения устойчивости затрагивают, в большинстве своем, только автомобиль, что же касается МТА, состоящего порой из нескольких агрегатируемых машин, то подходить к определению устойчивости его дви жения необходимо, учитывая устойчивость движения и агрегатируемых с ним машин как относительно самого трактора, так и относительно общей за даваемой траектории движения.

Следует отметить и тот факт, что большинство авторов рассматривают понятие устойчивости в совокупности с управляемостью. Обеспечив, к при меру, идеальную устойчивость, можно привести показатель управляемости к несоответствующим необходимым требованиям, поэтому следует помнить об этом и решать вопрос обеспечения устойчивости, не нарушая при этом управляемость.

Одним из первых определение управляемости дал Е.А. Чудаков [84]:

«Управляемость автомобиля - это его способность при движении точно сле довать повороту управляемых колёс. Плохая управляемость автомобиля ха рактеризуется стремлением автомобиля самопроизвольно изменять направ ление движения, а при повороте рулевого колеса двигаться по кривой, не точно соответствующей повороту управляемых колес». Стоит отметить, что недостатком такой формулировки является неприемлемость её к тракторам или иным тягово-транспортным средствам с гусеничным движителем. К тому же однозначная зависимость движения автомобиля от положения управляе мых колес будет только при условии отсутствия увода и бокового скольже ния колёс. Поэтому при различном положении управляемых колёс, но при разном условии движения (движение по асфальту, по грунтовой дороге, по заснеженной дороге и т.д.) управляемость для каждого случая будет разной.

Б.С. Фалькевич предложил такое определение управляемости [82]:

«…качество, обеспечивающее движение в направлении, заданном водите лем». Данное определение также не лишено недостатков. Если рассмотреть предложенное определение применительно к движению МТА с фронтальной навеской, то обеспечить такое движение по прямолинейной траектории не вызовет трудностей, в отличие от движения по криволинейной траектории, где при попытке поворота рулевым колесом МТА может продолжать ехать по прямой, никак не реагируя на воздействия водителя.

А.С. Литвинов предложил свое определение управляемости [39]:

«Управляемость автомобиля - совокупность его свойств, характеризующих возможность изменять в соответствии с желанием водителя направление движения и траекторию какой-либо его точки, положение которой в задан ный момент времени определяет оптимальный характер движения». Исполь зуя данное определение, можно сравнивать управляемость по тому, как авто мобиль движется по заранее заданной траектории, где в качестве задающей точки автомобиля удобно использовать его центр масс.

Что касается определения управляемости для МТА с фронтально за крепленным орудием, при его маневрировании в междурядьях пропашных культур, то, пожалуй, наиболее полно этому соответствует определение управляемости тягово-транспортных средств как комплекс объективных свойств тягово-транспортного средства, позволяющих ему адекватно реаги ровать на управляющие воздействия водителя [41]. В своей работе Иофино ва С.А и Лышко Г.П. [26] приводят формулировку маневровых свойств, в ко торую входят как понятие устойчивости, так и управляемости и которую также можно применить к машинно-тракторным агрегатам. Они характери зуют эти свойства следующим: а) поворотливостью – способностью агрегата переходить с прямолинейного движения на криволинейное и обратно, что ак туально при междурядной обработке при копировании траектории рядков;

б) продольной и поперечной устойчивостью движения – способностью агрегата сохранять установившееся направление движения как самого трактора, так и агрегатируемой с ним машины/орудия;

в) управляемостью – способностью агрегата изменять установившееся направление движения на другое, задан ное управляющим воздействием. Все три перечисленных маневровых свой ства агрегата взаимосвязаны и дополняют друг друга. Причем при использо вании МТА с фронтальной навеской, особенно при обработке пропашных культур, последняя не только должна двигаться устойчиво относительно трактора, но и не препятствовать управляемому движению всего агрегата.

Таким образом, применительно к МТА с фронтальной навеской, для обеспечения выполняемого технологического процесса, необходимо не толь ко обеспечить курсовую устойчивость движения как самого трактора, так и агрегатируемого с ним орудия/машины, но и в случае отклонения от заданно го направления движения необходимо, чтобы оно находилось в пределах за данного агротехническими требованиями. Кроме того, необходимо обеспе чить приемлемую управляемость агрегата при его маневрировании в между рядьях пропашных культур.

1.4 Критерии оценки устойчивости и управляемости В большинстве случаев решение задачи об устойчивости системы пред принимаются с целью отыскания критериев устойчивости, т.е. оценки моду лей возмущений и функций и условий, при которых они не выйдут за преде лы, оговоренные задачей.

Предварительное заключение о наличии устойчивости может быть сде лано по ряду косвенных физических признаков. Существование восстанавли вающих сил или моментов, стремящихся вернуть систему к прежнему дви жению, может дать довольно верное представление о наличии устойчивости.

В случаях, когда величины возмущений сопротивлений и восстанавлива ющих сил могут быть оценены из теоретических расчетов или по опытным данным, целесообразно иметь критерий, выявляющий возможность реализации свойств устойчивости, т.е. позволяющий установить, не является ли система «грубой». Лишь убедившись, что такие свойства, если они присущи системе, могут быть реализованы, можно приступить к решению задачи об устойчивости в смысле Ляпунова. Одним из возможных критериев предлагается величина за паса устойчивости движения [31].

ЭВОЗ ЭСОПР

где ЭВОЗ, ЭСОПР, ЭСТАБ - работа сил или моментов возмущающих, сил или моментов сопротивления и сил или моментов восстанавливающих, или ста билизирующих.

Для агрегата с навесной системой при угловом отклонении под действи ем момента будем иметь:

М ВОЗ М СОПР

где МВОЗ, МСОПР, МСТАБ - моменты возмущающих, стабилизирующих и сил сопротивления.

Свойства устойчивости могут быть реализованы, если 10.

Если =1, то свойства устойчивости движения исчерпаны – граничный случай.

Если 0, то при таких возмущениях система, имеющая свойства устойчи вости, будет выведена за пределы устойчивости – станет неустойчивой.

Если 1, в этом случае система становится нечувствительной, задача об устойчивости может быть заменена обычной статической задачей с примене нием принципа Даламбера.

В системах неустойчивых МСТАБ или весьма мал, или вообще не возника ет при отклонениях 0, т.е. отсутствие МСТАБ может служить признаком неустойчивости системы.

Если МСОПР МСТАБ, то система грубая, - свойство возвращаться на прежнюю траекторию или к прежнему режиму потеряно. Система может быть устойчивой, нечувствительной или неустойчивой только в статическом смысле.

Такая предварительная оценка позволяет выявить количественное соот ношение сопротивлений с остальными факторами, что может быть учтено при составлении дифференциальных уравнений движения и позволит игно рировать некоторые их члены.

При определении устойчивости движения механической системы с не сколькими степенями свободы составляются дифференциальные уравнения движения этой системы по количеству степеней свободы. Для таких систем дифференциальных уравнений, учитывая неголономные связи, накладывае мые на агрегат, получаются характеристические уравнения более высокого порядка. Знание корней характеристического уравнения позволяет сразу определить, устойчива ли система. Однако для определения устойчивости не требуется полная информация о корнях характеристического уравнения, что означало бы неизбежность процедуры его решения. Это делает правомерной постановку вопроса о получении частичной информации о корнях характери стического уравнения, необходимой для решения вопроса устойчивости по некоторым признакам уравнения без его решения. Теоремы, позволяющие решать вопрос устойчивости системы, не решая ее характеристического уравнения, а лишь анализируя значения коэффициентов этих уравнений, называются критериями устойчивости. Они разделяются на две группы: ча стотные критерии - Найквиста, Михайлова и алгебраические критерии Гурвица, Рауса, Льнара и Шипара. И уже в зависимости от значения коэф фициентов данных уравнений движение механической системы может быть определено как: устойчивое асимптотически, устойчиво неасимптотически либо неустойчивое [14,15]. Однако такой анализ корней характеристического уравнения даёт лишь качественную предварительную оценку устойчивости – её наличие или отсутствие, но не количественную.

Донцов И.Е. в своих работах [21,22], на основании критериев Рауса Гурвица, использует собственный критерий устойчивости, позволяющий на начальных этапах проектирования при поиске принципиально работоспособ ных схем агрегатирования определять параметры орудия и навески, которые обеспечивают наиболее устойчивое движение орудия. Данный критерий Донцов И.Е. применил и для оценки устойчивости движения орудия в верти кальной плоскости, соединенного с МТА посредством тяг с различной кине матической схемой.

Гячев Л.В в своих работах [14,15] предлагает для оценки степени прак тической устойчивости движения прицепной машины, после получения ею начального возмущения, рассматривать путь, пройденный агрегатом в непра вильном положении, в течение которого угол отклонения машины, выведен ной из равновесного положения, уменьшается до значений, приемлемых для выполняемого технологического процесса. Этот путь выражается в долях ос новного размера машины:

где d- длина машины;

V0 - скорость её движения;

- время в «неправильном»

положении.

Такой критерий удобно использовать при рассмотрении движения ФНО при его отклонении от прямолинейного движения, причем стоит отметить, что этот критерий напрямую связан с видом движения, совершаемого маши ной (затухающие колебания или апериодическое движение). Это делает его удобным при предварительном выборе оптимальных механических парамет ров прицепной машины, у которой будет меньший путь, пройденный в не правильном положении.

В своей работе [11] Гашенко А.А. оценку курсовой устойчивости куль тиваторного агрегата с дисками-движетелями производил по коэффициенту извилистости хода культиваторного агрегата. При анализе боковых отклоне ний агрегата от скорости движения при заданной прямолинейной траектории использовалась дисперсия отклонений.

О курсовой устойчивости трактора можно судить по величине его кори дора движения, характеризующегося координатами крайних точек относи тельно двух взаимно перпендикулярных направлений. Выражения для опре деления коридора движения (КД) машины можно упростить, приняв, что бо ковые отклонения центра ее передней оси при курсовом движении относи тельно первоначально заданного направления малы. Тогда наличие доста точной курсовой устойчивости машины определяется условием [13]:

где КД И – среднеквадратичное отклонение текущих значений коридора движения трактора от его среднеинтегрального значения;

КДД – максимально допустимое значение коридора движения.

Для количественной оценки устойчивости прямолинейного направления движения Маховиков А.Я. [43] принимает коэффициент устойчивости:

где b – величина отклонения агрегата от прямолинейного движения, м;

l – длина участка пути, на котором замерялось отклонение, м.

Авторы работы [70] для оценки устойчивости движения агрегата ис пользуют следующий критерий:

где bi – величина абсолютного бокового отклонения центра тяжести трактора от заданного прямолинейного движения (положительное значение указывает на отклонение агрегата вправо, отрицательное – влево);

м;

Si – величина пройденного агрегатом пути, на котором определено значение bi, м.

Соответственно, чем меньше значение приведенного коэффициента kB, тем меньше боковое отклонение агрегата от заданного от направления дви жения. При этом поворачивающий момент ограничен сцепными свойствами движителя с грунтом. Стоить отметить, что некоторые авторы [34] исполь зуют данные критерии (1.1, 1.2) как оценку управляемости.

Авторами работы [67] предложен коэффициент устойчивости, равный отношению момента стабилизирующего к возмущающему моменту:

причем для устойчивого движения необходимо, чтобы КУСТ1. Естественно, чем больше значение КУСТ уходит от значения единицы, тем движение более устойчиво. Данный критерий явно ограничен сцепными свойствами движи теля с опорной поверхностью, что связывает его с условием, необходимым для сохранения управляемости [72,64],что ещё раз показывает то, что эти два понятия тесным образом связаны друг с другом. Причем если рассматривать криволинейное движение, то данный критерий (1.3) будет оценивать управ ляемость агрегата, но только в этом случае будет отношение момента сопро тивления поворота к поворачивающему моменту, и если это соотношение меньше единицы, то управляемое движение возможно.

Используя данный критерий, можно производить сравнительные анали зы устойчивого движения различных тракторов или одного трактора с раз личным типом крепления орудия (жесткое, упругое). Однако следует отме тить, что количественное нахождение данного критерия достаточно трудоем кое, поскольку как момент сопротивления, так и стабилизирующий момент зависят от параметров, нахождение которых вызывает определенные трудно сти. Поэтому гораздо удобнее, для сравнительной оценки качества движения, находить по данным формулам не сами критерии устойчивости (управляемо сти), а их соотношения при различных способах присоединения фронтально навешенного орудия.

В книге [31] предложен критерий, позволяющий оценить управляемость по сцеплению:

где б - безразмерная реакция сопротивления повороту или коэффициент ис пользования сцепного веса по всем направлениям, om - безразмерный откло няющий момент, - запас продольной устойчивости, - безразмерная коор дината центра тяжести агрегата, б - коэффициент бокового сцепления направляющих колес. В данном случае, для наилучшей управляемости, необ ходимо выполнение условия: Uф1.

Данный критерий, при исследовании криволинейного движения в меж дурядьях пропашных культур, не представляет интереса, поскольку не дает оценки тому, как движется агрегат, а лишь оценивает его качественно, по од ному из условий обеспечения возможности такого движения (движение по сцеплению).

Пожалуй, более полно управляемость криволинейного движения можно оценить по отношению скорости изменения курсового угла МТА к скорости изменения угла поворота направляющих колес [42]:

где - средняя скорость изменения курсового угла МТА, - средняя ско рость изменения угла поворота направляющих колес МТА.

Используя данный критерий, можно рассматривать движение МТА с фронтальной навеской, и сравнивать его с движением трактора на холостом ходу, поскольку такое движение можно принять за эталонное, ведь для каж дого конкретного трактора критерий управляемости (1.5) будет разным, по скольку будет зависеть как от конструктивных параметров самого агрегата, так и условий его движения.

Многие из рассмотренных критериев позволяют оценить стабилизиру ющие свойства движителя и уровень его конструктивного совершенства, од нако к рассмотрению управляемости и устойчивости движения желательно подходить, анализируя его по нескольким критериям, что поможет дать го раздо больше информации о рациональном выборе конструктивных парамет ров.

1.5 Методы решения проблемы использования машинно тракторного агрегата с фронтальной навеской Как было отмечено ранее, применение фронтальной навески обладает значительным рядом преимуществ, однако и не лишено недостатков, о кото рых также упоминалось. Таким образом, реализация всех преимуществ фронтального агрегатирования возможна при обеспечении рациональных по казателей управляемости и устойчивости движения сельскохозяйственного агрегата с точки зрения выполняемых им агротехнических операций.

Существует два основных способа присоединения сельскохозяйственного орудия к трактору фронтально: жесткое или шарнирное.

Жесткое соединение трактора с орудием делает фактически невозмож ным поворот трактора, создавая момент, препятствующий этому повороту, что отрицательно сказывается на управляемости, поэтому шарнирная схема соединении фронтального орудия с трактором предпочтительнее, особенно при междурядной обработке пропашных культур, где необходимо копиро вать траекторию рядков растений [68,73]. Кроме того, на трактор, при шар нирной схеме соединения, передаются меньшие дестабилизирующие момен ты, а орудие, при встрече с препятствиями, может отклониться в сторону и избежать поломок [21,65], в отличие от жесткого соединения, где порой тре буется усиление ряда узлов ходовой части трактора [35].

Устойчивость движения фронтальных орудий обеспечивается уже путем выбора конструктивных параметров агрегата либо введением дополнитель ных управляющих или ведущих сил, воздействующих на орудие.

Один из самых простых способов достичь устойчивости движения МТА - это использование стабилизатора в виде киля, который предотвращает от клонение при каждом случайном повороте трактора и способствует устойчи вому движению орудия при обработке прямолинейных посевов [73], однако такой способ увеличивает тяговое сопротивление.

Тем не менее, сама идея использования заглубляющегося инструмента для обеспечения устойчивости движения сельскохозяйственного орудия по лучила свое развитие. В своей работе, посвященной этой проблеме [11], Га шенко А.А. использовал культиваторный агрегат, оснащенный дисками движителями, установленными впереди каждого рабочего органа и вращаю щихся через установленный на раме передаточный механизм, передающий крутящий момент от ВОМ трактора в направлении вращения ведущих колес трактора. В результате чего дисками-движителями создается движущая сила.

Разница сопротивлений почвы на секциях левого плеча рамы относительно секций правого её плеча компенсируется разницей движущих сил, развивае мых дисками-движителями, что повышает курсовую устойчивость движения агрегата. Данная идея, реализованная в конструкции экспериментального культиватора КОН-2,8, может использоваться не только для обеспечения устойчивости движения заденавесного орудия, как у автора, но и для обеспе чения устойчивости движения фронтальнонавесных орудий. Но в этом слу чае уже необходимо управляющее воздействие на само орудие, позволяющее маневрировать им при его работе в междурядьях. Использование дисков движителей, с одной стороны, хоть и уменьшает тяговое сопротивление, но с другой, требует дополнительные затраты мощности двигателя на привод этих дисков. К тому же данная конструкция требует дополнительного квалифици рованного обслуживания.



Pages:   || 2 | 3 |
 




Похожие материалы:

«Г.А. Сидоров ХРОНОЛОГО-ЭЗОТЕРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ Научно-популярное издание Книга 1 Москва 2009 УДК 008 ББК 60.55 С347 Адрес: http: //NetBook. Perm. Ru Сидоров Г.А. С347 Хронолого-эзотерический анализ развития современной ци­ вилизации. Научно-популярное издание. Книга 1. - М.: Ака­ демия управления, 2009. - 280 с. Цель книги - научить читателя самостоятельно мыслить и пони­ мать, что хронологические процессы на планете Земля - управляемы. Автору удалось убедительно ...»

«Станислав Алексеевич Дыренков Камчатский филиал ФГБУН Тихоокеанского института географии ДВО РАН Центр охраны дикой природы (ЦОДП) Русское ботаническое общество (РБО) Камчатская краевая научная библиотека имени С.П. Крашенинникова СОХРАНЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ КАМЧАТКИ И ПРИЛЕГАЮЩИХ МОРЕЙ Материалы ХIII международной научной конференции 14–15 ноября 2012 г. Conservation of biodiversity of Kamchatka and coastal waters Materials of ХIII international scientific conference Petropavlovsk-Kamchatsky, ...»

«Благотворительный фонд Путь В мире грехов Махачкала 2010 ББК УДК Благотворительный фонд Путь Любимая книга Руководитель проекта Любимая книга - Патимат Гамзатова Ответственный за выпуск - Ахмад Магомедов Редактор - Хаджи-Мурат Раджабов Корректор - Айна Леон Дизайн и вёрстка - Хадиджа Баймурзаева В мире грехов. Статьи о проблемах современности – Махач кала: Путь, 2010. – с. Данное издание представляет собой сборник статей о про блемах современности, оно призвано подтолкнуть человека к ...»

«Костромская земля Краеведческий альманах Костромского фонда культуры выпуск III Кострома 1995 год ББК 63.3(2)7-28 К 725 Издание осуществлено при финансовом участии АО ОРТАТ Главный редактор Ю. В. Лебедев Редакционная коллегия Л. С. Васильев, Т. В. Войтюк, Н. А. Зонтиков, о. Александр (Карягин), С. С. Смирнов, А. В. Соловьева Оформление Е. Ю. Перебаскиной КОСТРОМСКАЯ ЗЕМЛЯ. Краеведческий альманах Костромского фонда культуры. — Вып. 3. — Кострома, 1995. — 216 с. В этом выпуске публикуются ...»

«Экологические проблемы Арктики и северных территорий Выпуск 14 СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИСТЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АРКТИКИ И СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ Межвузовский сборник научных трудов Выпуск 14 Архангельск 2011 УДК 581.5+630*18 ББК 43+28.58 Редакционная коллегия: Бызова Н.М.- канд.геогр.наук, профессор Евдокимов В.Н.- канд. биол.наук, доцент Феклистов П.А. – доктор с.-х. наук, профессор Шаврина Е.В.- канд.биол.наук, доцент Ответственный редактор доктор сельскохозяйственных ...»

«1 Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского БЮЛЛЕТЕНЬ БОТАНИЧЕСКОГО САДА САРАТОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ВЫПУСК 10 Саратов Издательство Саратовского университета 2012 УДК 58 ББК 28.0Я43 Б63 Бюллетень Ботанического сада Саратовского государст венного университета. – Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2012. – Б63 Вып. 10. – 244 с. : ил. В 10-м выпуске Бюллетеня Ботанического сада Саратовского государственного университета опубликованы материалы научных исследований, ...»

«ISSN 1682-1637 БЮЛЛЕТЕНЬ БОТАНИЧЕСКОГО САДА САРАТОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ВЫПУСК 9 1 Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского БЮЛЛЕТЕНЬ БОТАНИЧЕСКОГО САДА САРАТОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ВЫПУСК 9 САРАТОВ ИЗДАТЕЛЬСТВО САРАТОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2010 2 УДК 58 ББК 28.0 Я 43 Б 63 Бюллетень Ботанического сада Саратовского государствен Б63 ного университета. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2010. – Вып. 9. – 212 с.: ил. В девятом выпуске Бюллетеня ...»

«Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского БЮЛЛЕТЕНЬ БОТАНИЧЕСКОГО САДА САРАТОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ВЫПУСК 7 ИЗДАТЕЛЬСТВО САРАТОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2008 УДК 58 ББК 28.0Я43 Б 63 Бюллетень Ботанического сада Саратовского государствен- Б63 ного университета. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2008. - Вып. 7. 276 е.: ил. В седьмом выпуске Бюллетеня Ботанического сада Саратовского государ ственного университета ...»

«Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского БЮЛЛЕТЕНЬ БОТАНИЧЕСКОГО САДА САРАТОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ВЫПУСК 6 Саратов 2007 2 УДК 58 ББК 28.0Я43 Б 63 Бюллетень Ботанического сада Саратовского государственного уни- верситета. – Саратов, 2007. – Вып. 6. – 160 с.: ил. В шестом выпуске Бюллетеня Ботанического сада Саратовского государственного университета опубликованы материалы исследований, проводимых ...»

«ПРЕДИСЛОВИЕ С незапамятных времен на Руси носили одежду, изготов- ленную из шубных и меховых овчин. Полушубки, тулупы, бор- чатки, душегрейки благодаря практичности, теплозащитным свойствам были распространены повсеместно. Пользова лись большим спросом и головные уборы из ягнячьих шкур: смушек, мерлушки, каракуля, каракульчи. Поэтому кустар ным промыслом по выделке овчин и пошиву полушубков за нималась значительная часть населения. К началу XX века в производстве меховой продукции в России было ...»

«Учебное издание Людмила Введенская Николай Колесников ОТ СОБСТВЕННЫХ ИМЕН К НАРИЦАТЕЛЬНЫМ ББК 81.2Р В24 Рецензенты: зав. кафедрой русского языка Пензенского педагогического института, доктор филологических наук, профессор В. Д. Бондалетов; кандидат филологических наук, доцент кафедры русского языка филологического факультета МГУ М. Н. Морозова; учитель средней школы Р. И. Лин (Москва) Введенская Л. А., Колесников Н. П. В24 От собственных имен к нарицательным: Кн. для учащихся ст. классов сред. ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ГОРНО-АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра анатомии, физиологии человека и животных ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ Учебно-методический комплекс Для студентов, обучающихся по специальности 020201 Биология Горно-Алтайск РИО Горно-Алтайского госуниверситета 2008 Печатается по решению методического совета Горно-Алтайского государственного университета УДК 575.8 ББК Авторский знак Теория ...»

«Обложка Григория Калугина Неизвестная война / авт.-сост. А.С. Бернацкий. - Н45 М.: ACT: Зебра Е: Полиграфиздат, 2010.- 446, [2] с. TSBN 9 7 8 - 5 - 1 7 - 0 5 5 5 8 9 - 5 (ООО Издательство ACT) ISBN 9 7 8 - 5 - 9 4 6 6 3 - 7 0 9 - 1 (ООО Издательство Зебра Е) ISBN 9 7 8 - 5 - 4 2 1 5 - 0 3 0 3 - 3 (ООО Полиграфиздат) Войны — неизменные спутницы человеческой цивилиза- ции. Очередная книга из серии Антология невероятных фактов знакомит с любопытными, малоизвестными станица ми истории войн. В ...»

«УДК 397(571.651) ББК Т52(251.1-Чу)-518 Издание осуществлено при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ) (проект № 02-01-16032д) Рецензенты: канд. ист. наук В. И. Дьяченко, канд. ист. наук Е. А. Михайлова (Музей антропологии и этнографии им. Петра Великого) Нефёдкин А. К. Военное дело чукчей (середина XVII—начало XX в.). — СПб.: Петербургское Востоковедение, 2003. — 352 с. (Ethnographi са Petropolitana, X). Н58 Настоящее издание рассматривает различные стороны ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Алтайский государственный аграрный университет Н.И. Владимиров, Л.Н. Черемнякова, В.Г. Луницын, А.П. Косарев, А.С. Попеляев КОРМЛЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ Учебное пособие Барнаул Издательство АГАУ 2008 1 УДК 636.04 Рецензент – доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафед ры ветеринарной генетики и частной зоотехнии института ветеринар ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Алтайский государственный аграрный университет Н.И. Владимиров, Н.Ю. Владимирова, П.С. Ануфриев ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА Учебное пособие Барнаул Издательство АГАУ 2007 УДК 636:637(072) Владимиров Н.И. Основы производства продукции жи вотноводства: учебное пособие / Н.И. Владимиров, Н.Ю. Вла димирова, П.С. Ануфриев. Барнаул: Изд-во ...»

«Семёнова Н. Вегетарианская кухня раздельного питания. Простой, действенный и доступный метод восстановления здоровья. Серия: Исцелит тебя Надежда! Издательство: Диля, 2007 г. Мягкая обложка, 226 стр. ISBN 978-5-88503-276-6 Тираж: 5000 экз. Формат: 84x108/32 Вегетарианское раздельное питание — очень простой, действенный и доступный метод восстановления здоровья. Добавление в рецептуру продуктов-дегельминтиков делает пищу не только вкусной, но и максимально полезной. Оздоравливайтесь питаясь! 1 ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Л.И. Инишева, В.Е. Аристархова, Е.В. Порохина, А.Ф. Боровкова ВЫРАБОТАННЫЕ ТОРФЯНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ Томск 2007 Federal Educational Agency The state higher educational establishment TOMSK STATE PEDAGOGICAL UNIVERSITY 5 L.I. Inisheva, V.E. Aristarhova, E.V. Porohina, A.F. Borovkova CUTAWAY PEAT ...»

«УДК 634.8 ББК 42.36 Г16 Серия Приусадебное хозяйство основана в 2000 году Не делай с виноградным кустом того, чего не знаешь. Заповедь виноградаря Художник Н.Н. Колесниченко Подписано в печать 24.01.08. Формат 84x108 1/32 ВВЕДЕНИЕ Усл. печ .л 5,88. Доп. тираж 5000 экз. Заказ № 8339. В ряду культурных растений виноград выделяется многооб­ разием ценных свойств. Это — питательный, диетический и ле­ чебный продукт. Один килограмм свежих ягод винограда обес­ печивает около 30% калорий дневного ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.