Сопротивление движению мобильных машин в АПК с учетом угловых колебаний

• Автор: Баранов, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Общее уравнение движения мобильной машины

1.2 Сопротивление почвы движению рабочих органов.

1.2.1. Составляющие сопротивления почвы движению рабочих

органов.

1.2.2 Способы определения сопротивления почвы движению рабочих органов.

1.3 Аэродинамическое сопротивление движению мобильной машины

1.3.1 Оценочные показатели аэродинамических свойств

1.3.2. Составляющие воздушного сопротивления.
1.3.3. Способы определения аэродинамического сопротивления мобильной машины
1 4 Выводы и задачи исследования
ГЛАВА 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ С ПОЧВОЙ
ПРИ НАЛИЧИИ УГЛОВЫХ КОЛЕБАНИЙ.
2.1 Взаимодействие рабочих органов с почвой в горизонтальной плоскости .
2.2 Взаимодействие рабочих органов с почвой в вертикальной
плоскости
2.3 Результирующий вектор почвенных воздействий.
2.4 Случайные воздействия со стороны почвы на рабочие органы
ГЛАВА 3. УСТРОЙСТВА И МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ.
3.1 Конструкции стендов для определения силы сопротивления среды
3.1.1 Стенд для определения сопротивления среды движению тела.
3.1.2 Стенд для определения силы сопротивления среды
движению тела.
3.2 Определение коэффициента обтекаемости Сх с помощью стенда
для определения силы сопротивления среды движению тела
3.3 Способ определения коэффициента аэродинамического сопротивления движущегося тела.
3.4 Определение характеристик силового взаимодействия рабочих органов с почвой.
3.5 Испытания в аэродинамической трубе.
3.5.1 Исследование влияния угловых отклонений в вертикальной и горизонтальной плоскостях на сопротивление среды движению рабочих органов сельскохозяйственных машин
3.5.2 Испытания автопоезда в аэродинамической трубе.
3.6 Определение координат точек поверхности тела сложной формы
3.6.1 Способы определения формы поверхности тела.
3.6.2 Способ определения координат точек и ориентации
участков поверхности тела сложной формы.
3.6.3 Экспериментальное определение координат точек и ориентации участков поверхности тела сложной формы.
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ДВИЖЕНИИ МОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ
4.1 Определение коэффициента обтекаемости Сх с помощью стенда для
определения силы сопротивления среды движению тела.
4.2 Испытания в аэродинамической трубе.
4.2.1 Исследование влияния углов наклона в вертикальной и горизонтальной плоскостях на сопротивление среды движению рабочих органов сельскохозяйственных машин .
4.2.2 Вывод переводного коэффициента
4.2.3 Испытания автопоезда.
4.3 Анализ результатов экспериментального определения координат
точек и ориентации участков поверхности тела сложной формы.
ОЫДИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Недостатком этого способа снижения тягового сопротивления является необходимость дополнительной обработки вновь изготовленного рабочего органа, и проведение этой обработки уже в процессе эксплуатации для поддержания необходимой величины шероховатости рабочей поверхности. Влияние скорости скольжения на величину коэффициента трения неоднозначно, но считается, что изменение скорости скольжения почвы по стали в пределах 0,,0 мс не оказывает ощутимого влияния на величину коэффициента фения . Также уменьшить силу трения можно путем создания на поверхности рабочих органов специальной антифрикционной пленки. Плужные отвалы могут быть покрыты синтетическими полимерными материалами , . Влажность почвы также влияет на величину удельного сопротивления почвы при пахоте . Кроме того, изменение влажности почвы приводит к изменениям коэффициента трения почвы по стали. Но влияние влажности почвы на величину коэффициента трения неоднозначно. Увеличение влажности суглинистых и глинистых почв до ведет к увеличению значения коэффициента трения почвы по шлифованной стали. При достижении максимального значения влажности значение коэффициента снижается . При увеличении влажности лишенных связности песчаных почв от гигроскопической до максимальной капиллярной значение коэффициента трения возрастает до максимального значения, а при дальнейшем увеличении влажности убывает. Максимальное значение коэффициента фения по поверхности песчаной почвы, обладающей связностью, наблюдается при малой влажности. Увеличение влажности такой почвы приводит к снижению величины коэффициента трения . В работах Н. В.Щучкина 4 и А. Т.Яковенко 7 говорится о влиянии удельного давления на поверхности контакта металла с почвой на значение коэффициента фения. Отмечается, что увеличение удельного давления ведет к уменьшению значения коэффициента фения. Другими способами снижения сил фения на поверхности рабочих органов являются вибрация рабочих органов, элекфо, гидро и пневмосмазка2. С помощью проведенных опытов удалось доказать возможность снижения тягового сопротивления до за счет применения вибрирующих рабочих органов. Максимальный эффект от вибрации был получен при малых скоростях движения сельскохозяйственных машин. Однако, несмотря на значительное снижение тягового сопротивления, общий расход энергии при обработке почвы вибрирующими рабочими органами, превышает количество энергии, необходимое для обработки почвы обычными рабочими органами . Другим недостатком использования вибрирующих рабочих органов является необходимость принятия особых мер для предупреждения самоотвинчивания всех резьбовых соединений. Вследствие абразивного действия почвы на рабочие органы сельскохозяйственной машины происходит затупление и износ их лезвий. Затупление лезвий и образование у них затылочной фаски увеличивает тяговое сопротивление машин и нарушает устойчивость их хода по глубине , . Еще одним негативным фактором, влияющим на величину тягового сопротивления почвообрабатывающих машин, является залипание рабочих органов почвой. Для устранения этого явления было предложено множество различных способов. Это и гальваническое нанесение никеля на поверхность отвалов, и замена стальных отвалов стеклянными, деревянными, пропитанными парафином, пневмо и гидросмазка Однако на практике положительный эффект был получен лишь при замене стальных отвалов пластмассовыми из фторопласта и полиэтилена. Оказалось, что у плуга с пластмассовыми отвалами, работающими без запинания, тяговое сопротивление снизилось примерно на 5 . Величина удельного сопротивления зависит не только от физических свойств почвы, но и от геометрической формы и размеров рабочей поверхности рабочего органа 5. С помощью полученных данных динамометрирования значение коэффициента к, характеризующее удельное сопротивление, находят по формуле, полученной в результате решения двучленной формулы В. Р общее тяговое сопротивление рабочего органа, измеренное динамометром а глубина обработки Ь ширина захвата О вес рабочего органа коэффициент протаскивания, величина которого принимается равной примерно половине значения коэффициента зрения почвы по стали . Кроме определения величины удельного сопротивления 1.