Электромеханическая система предотвращения аварийных режимов работы мобильных сельскохозяйственных агрегатов

• Автор: Лерер, Константин Борисович
• Шифр специальности: 05.20.01, 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Глава 1. Анализ состояния проблемы, цель и задачи исследования

1.1. Развитие картофелеуборочных машин и показатели их работы

1.2. Технологическая схема картофелеуборочного комбайна типа КСК-4-1 и функции его рабочих органов

1.3. Факторы, влияющие на работу картофелеуборочного комбайна

1.4. Обзор работ по динамике самоходных сельскохозяйственных агрегатов

1.5. Обзор систем контроля работы самоходных сельскохозяйственных агрегатов

1.6. Цель и задачи исследования

Выводы по главе

Глава 2. Динамическая модель картофелеуборочного агрегата на базе

комбайна КСК-4

2.1. Рабочие органы

2.1.1. Лемех
2.1.2. Элеваторы
2.1.3. Поперечный ленточный транспортер
2.2. Трансмиссия
2.2.1. Схема трансмиссии комбайна
2.2.2. Клиноременные передачи
2.2.3. Неголономная связь между колесами и почвенным пластом
2.2.4. Гидропривод выгрузного транспортера
2.2.5. Объемный гидропривод ходовой части
2.3. Уравнение движения центра инерции комбайна
2.4. Динамика трансмиссии
2.5. Анализ динамических нагрузок в трансмиссии комбайна
Выводы по главе

Глава 3. Электромеханическая система предотвращения аварийных режимов работы мобильных сельскохозяйственных агрегатов
3.1. Назначение и принцип работы ЭСПАР
3.2. Моделирование динамики работы электромагнитного
привода Ус АО
3.3. Расчет основных элементов устройства аварийной остановки
3.3.1. Расчет электромагнитного привода
3.3.2. Расчет параметров возвратной пружины
3.4. Расчет надежности ЭСПАР
Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальные исследования и технико-экономический
анализ эффективности работы картофелеуборочного комбайна, оборудованного ЭСПАР
4.1. Лабораторно-стендовые испытания УсАО системы ЭСПАР
4.2. Полевые испытания комбайна КСК-4-1, оснащенного ЭСПАР
4.2.1. Методика сравнительных испытаний
4.2.2. Результаты сравнительных испытаний комбайнов
4.3. Исследование эксплуатационной надежности комбайна КСК-4-1, оборудованного ЭСПАР
4.3.1. Программа и методика исследований
4.3.2. Результаты исследований
4.4. Технико-экономический анализ эффективности ЭСПАР
Выводы по главе
Основные результаты и выводы
Список литературы
Приложения

Значительную часть технологических операций в полеводстве выполняют мобильные сельскохозяйственные агрегаты (МСА). Высокие требования, предъявляемые к их надежности, качеству и производительности требуют решения задачи повышения технико-экономического уровня МСА.
Мобильные сельскохозяйственные агрегаты, представляющие собой сложные динамические системы, работают в разнообразных почвенноклиматических условиях при воздействии случайных возмущений, приводящих к нарушениям технологического процесса. Так, по данным машинноиспытательных станций до 25% всего рабочего времени картофелеуборочные комбайны простаивают из-за поломок и забивания рабочих органов.
Оператор (комбайнер) наряду с управлением комбайна, осуществляет контроль за выполнением технологического процесса и техническим состоянием его узлов и агрегатов. Однако, в силу ограниченных физиологических возможностей, оператор не в состоянии воспринять, обработать поток информации и своевременно отреагировать на опасные изменения загрузки и поломки рабочих органов с последующими отключением их работы и остановкой комбайна.
Известные системы предотвращения аварийных режимов работы МСА недостаточно эффективны из-за их значительной сложности, инерционности и низкой надежности. Поэтому, создание эффективных систем предотвращения аварийных режимов работы уборочных машин является актуальной и практически значимой задачей сегодняшнего дня.
Данная диссертационная работа выполнена в 2003-2007 г.г. в ФГОУ ВПО МГАУ имени В. П. Горячкина и посвящена созданию электромеханической системы предотвращения аварийных режимов работы МСА.
Цель исследования. Повышение технико-экономического уровня мобильных сельскохозяйственных агрегатов путем разработки электромеханической системы предотвращения аварийных режимов их работы.
На защиту выносятся следующие основные положения работы:

сорт - угловая скорость вала насоса в гидроприводе выгрузного транспортера, рад/с;
Мтт - крутящий момент на валу мотора в гидроприводе выгрузного транспортера (рабочий момент), Нм;
а>тт - угловая скорость вала мотора в гидроприводе выгрузного транспортера, рад/с;
с8Т - экспериментальный коэффициент.
Вал мотора, максимальный объем рабочей камеры которого равен
127,1 см3, связан с приводным валом выгрузного транспортера жесткой цепной передачей.
Установим аналитическую связь между крутящими моментами на валах насоса и мотора и угловыми скоростями последних.
Учитывая принятые обозначения, запишем паспортные характеристики насоса в табличном виде (табл.2.2) [33].
Таблица 2
Мощность РрТ, необходимая для привода насоса НШ-32У при изменении давления ррГ на выходе из насоса и различной угловой скорости сорТ вала
РрТ 2,50 3,75 5,00 6,25 7,50 8,75 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0
Ррт (сооТ=32п) 1,5 2,1 2,7 3,4 4,0 4,6 5,3 5,9 6,5 7,0 7,5
Ррт (o)DT=50n) 2,3 3,3 4,4 5,4 6,5 7,5 8,5 9,4 10,4 11,3 12,2
РрТ (совТ=80п) 3,8 5,4 7,0 8,6 10.2 11,8 13,4 14,9 15,4 16,9 19,4
В таблице 2.3 представлены результаты множественного регрессионного анализа данных с помощью программного пакета «Статистика» [10,12].
Оставляя коэффициенты регрессии с уровнем значимости по t - критерию Стьюдента не более 0,05, запишем уравнения регрессии, по которым можно рассчитать средние значения потребной мощности РрТ насоса и его КПД црТ
Ррт= 0,0079рртСОрт- 0,281 ррт, (2-45)