Стабилизация режимов нагружения колесных машинно-тракторных агрегатов

• Автор: Гапич, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 393 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕСНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ С ТЯЖЕЛЫМИ ПОЧВАМИ ЗАСУШЛИВЫХ ЗОН И НЕКОТОРЫЕ ДОПОЛНЕНИЯ К НЕЙ

1.1. МАШИННО-ТРАКТОРНЫЙ АГРЕГАТ КАК ДИНАМИЧЕСКАЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

1Л .1. Системный анализ — методологическая основа математического

моделирования системных объектов

1Л .2. Концептуальная физическая модель машинно-тракторного

агрегата

1.2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕСНОГО ДВИЖИТЕЛЯ С ПОЧВОЙ

1.2.1. Аналитическая связь между вертикальной нагрузкой на гладкое колесо и максимальной деформации шины при свободном
качении
1.2.2.Распределение вертикальных удельных давлений в пятне контакта пневматического колеса с почвозацепами, нагруженного вертикальной
силой
1.2.3. Оценка вертикальных удельных давлений в пятне контакта шины ведущего колеса с почвой
1.2.4. Оценка горизонтальных удельных давлений (почвозацепа) в пятне
контакта шины ведущего колеса
1.3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ МОМЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЕДУЩЕГО КОЛЕСА ТРАКТОРА ПРИ РАБОТЕ В СОСТАВЕ МТА

1.4. НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПОЧВЕННОГО ФОНА В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ (АППРОКСИМАЦИЯ КРИВОЙ БУКСОВАНИЯ)
1.5. ДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЁСНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ С ПОЧВОЙ КАК ИСТОЧНИК НЕРАВНОМЕРНОГО НАГРУЖЕНИЯ

1.6. ПРОБЛЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ ТРАКТОРА В СОСТАВЕ МТА УСТАНОВКОЙ УПРУГИХ
ЭЛЕМЕНТОВ
1.6.1. Машинно-тракторный агрегат как измерительное устройство прочностных свойств обрабатываемого материала
1.6.2. Физическая и структурная модель машинно-тракторного агрегата для
работы в условиях повышенного динамического нагружения
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОЧВЫ В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ
2.1. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЯГОВО-СЦЕПНЫХ СВОЙСТВ ТРАКТОРОВ
С КОЛЕСНОЙ ФОРМУЛОЙ 4К
2.1.1. Определение параметров дробно-рациональной функции, аппроксимирующей кривую буксования
2.1.2. Влияние динамичности крюкового усилия трактора на коэффициент буксования (динамика процесса буксования)
2.1.3. Снижение тяговых свойств колесного движителя трактора за счет самогенерации неслучайных устойчивых колебаний действующих усилий в пятне контакта
2.1.4. Полная характеристика несущей способности почвы
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯГОВО-СЦЕПНЫХ СВОЙСТВ ТРАКТОРОВ С КОЛЕСНОЙ ФОРМУЛОЙ 4К

2.3. КОРРЕКТИРОВКА ТЯГОВОГО РАСЧЕТА ТРАКТОРА
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. СТАБИЛИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ ПРИМЕНЕНИЕМ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ В НАВЕСКЕ
3.1. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАГРУЗКИ МТА
3.1.1. Оптимизация жесткости упругого элемента в прицепном устройстве
по разностному критерию
3.1.2. Оптимизация жесткости упругого элемента в прицепном устройстве из условия возникновения автоколебаний сельскохозяйственной машины
3.1.3. Другие возможные критерии оптимизации жесткости упругого
элемента в прицепном устройстве трактора
3.1.4. Определение частоты собственных продольно-угловых колебаний колесных
тракторов
3.2 .ЭПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ВЕРИФИКАЦИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ
3.2.1. Исследование влияния жесткости упругого элемента в прицепном устройстве трактора на параметры колебаний крюкового усилия
3.2.2. Влияние жесткости упругого элемента в прицепном устройстве МТА
на крюковое усилие
3.2.3. Влияние жесткости упругого элемента в прицепном устройстве
трактора на кинематические потери
3.2.4. Производственные показатели МТА при различной жесткости
упругого элемента в прицепном устройстве
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. СТАБИЛИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ ПРИМЕНЕНИЕМ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ В КРЕПЛЕНИИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН
мср - Мт[зср) - О.ШСР

+ /А Я-Я,,
ср; £

2с0г0(В + 2ін) С є

2°о (В + 2ін)

<У(г0-е)
(1.22)
а затем — момент сопротивления частичному сдвигу в (1.19).
Значение МТ по выражению (1.19) при 5 - 8ср описывает напряжённое состояние в пятне контакта, которое, с другой стороны, представлено выражением (1.22), откуда получено уравнение для определения одной из важнейших характеристик взаимодействия колесного движителя с почвой — коэффициента буксования трактора при начале полного среза «почвенных кирпичей» пятна контакта:

Гп~ —

2)і 1-і
=МсР)а

ср [ьстср

2с0г0(В + 2ін) С е
^ г тср

2с0(В + 2ін)
где е = 1,

І О2 г
—т—, 0-----, получено на основании (1.2), От= — Сг
1С2{4м+1) 2 г

(1.23)

Уравнение (1.23) устанавливает связь между коэффициентом буксования 5ср, конструктивными показателями колеса (г0,?,6,?я,5,5), вертикальной нагрузкой Q и свойствами шины и почвы {k,CQ,tg((p)). Нагрузка на ведущее колесо подсчитывается с учётом сочленения трактора и рабочей машины в МТА.
Определённый по (1.19) тяговый момент, как уже было сказано, влияет на величину силовых (моментных) параметров колеса, обеспечивающих формирование тягового усилия: Мф, Мш< Мп.
Момент сопротивления Мф обусловлен изменением формы шины под действием крутящего момента на колесе. Возникает он от роста смещения центра диска колеса с увеличением крутящего момента МК на колесе [145]: