Повышение управляемости и устойчивости движения машинно-тракторного агрегата с фронтально навешенным орудием за счет модернизации навесного устройства

• Автор: Яковлев, Павел Юрьевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Введение
СОДЕРЖАНИЕ

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
4 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 агрегатов (МТА), состоящих из тягового средства, фронтального и задненавесного орудий. Такие агрегаты, совершая несколько операций за один проход, экономят, 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 недостаточной устойчивости движения машинно-тракторного агрегата с фронтальной навеской порой просто невозможно достичь высоких техникоэкономических показателей, а главным образом сложно обеспечить агротехнические 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 управляемые колеса, а это улучшает устойчивость и управляемость движения агрегата 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 исследований движения трактора с фронтально навешенным орудием и упругим элементом в навесной системе, выбора наиболее рациональных конструктивных параметров навесного механизма и упругого элемента, способных повысить устойчивость движения МТА, является актуальной задачей.

другой, требует дополнительные затраты мощности двигателя на привод этих дисков. К тому же данная конструкция требует дополнительного квалифицированного обслуживания.
В Рубцовском индустриальном институте в качестве фронтальнонавесного устройства, повышающего устойчивость движения фронтально навешенного орудия, было предложено соединять его с трактором через дополнительную раму (рис. 1.2) [53]. Рама приспособления 1 шарнирно соединена с остовом трактором 2. Присоединяемое орудие 4 крепится к П-образной раме приспособления 1 по трехточечной схеме посредством двух нижних тяг 3 и одной верхней (условно не показанной). Нижние тяги 3 расположены под углом к продольной оси агрегата, образуя при этом трапецию, большим основанием соединенную с культиватором, а меньшим основанием - с приспособлением. При работе трактора навесная сельскохозяйственная машина следует за передней балкой П-образного элемента. Таким образом, точка крепления сельскохозяйственной машины расположена впереди её. Если орудие, закрепленное с помощью указанного приспособления, при прямолинейном движении агрегата отклонилось от равновесного положения, то мгновенный центр вращения рамы орудия перемещается в сторону, противоположную отклонению, вызывая, таким образом, увеличение стабилизирующего момента от равнодействующей сил сопротивления рабочих органов, стремящегося вернуть орудие в прежнее положение. Следовательно, возникающие в процессе обработки возмущения с течением времени будут уменьшаться или исчезать, т.е. в данном случае наблюдается устойчивое движение сельскохозяйственной машины. Главное преимущество такой конструкции - это её простота.