Разработка методов и средств улучшения условий функционирования рабочих органов зерноуборочного комбайна оптимизацией динамических свойств пневматических шин

• Автор: Меликов, Иззет Мелукович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 175 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Анализ исследовательских методик воздействия ходовых систем

на почву.

1.2. Колебательные процессы при работе МТА и их влияние

на показатели функционирования машины.

1.3. Влияние колебаний остова комбайна на процесс функционирования

его рабочих органов.

1.4. Способы повышения эффективности функционирования

и улучшения режимов работы мобильной с.х. техники

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Динамическая модель ходовой системы зерноуборочного комбайна
2.2. Дифференциальные уравнения движения
2.2.1. Двигатель с газотурбинным нагнетателем и регулятором
2.2.2. Привод насоса ГСТ
2.2.3. Гидростатическая передача.
2.2.4. Механическая часть силовой передачи.
2.2.5. Шина ведущего колеса
2.2.6. Остов комбайна почва
2.3. Методика решения дифференциальных уравнений
движения зерноуборочного комбайна ДОН
2.4. Результаты аналитических расчетов показателей функционирования ходовой системы комбайна
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Задачи экспериментальных исследований
3.2. Методика экспериментальных исследований пневматических шин
3.2.1. Объект исследований.
3.2.2. Универсальная установка для испытаний
пневматических шин.
3.2.3. Определение деформационножесткостных характеристик пневматических шин.
3.2.4. Исследование деформации оболочки пневматических шин ведущих колес
3.2.5. Методика исследования комплекта радиальных шин
по греколатинекому квадрату.
3.3. Определение общетехнических показателей функционирования ходовой системы комбайна Дон.
3.3.1. Методика определения микропрофиля опорного основания
3.3.2. Методика экспериментального определения общетсхнических показателей функционирования ходовой системы.
3.4. Методика оценки уплотнения почвы.
3.4.1. Определение показателей уплотняющего
воздействия на почву.
3.4.2. Методика определения энергозатрат на обработку почвы
после уборки сельскохозяйственной культуры.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Проверка адекватности результатов аналитических расчетов
и натурных испытаний
4.2. Результаты исследования микропрофиля опорного основания
поля и дороги и деформирования оболочки шин.
4.2.1. Статистическая характеристика микропрофиля поля и дороги
4.2.2. Закономерности деформирования оболочки шин.
4.3. Оптимизация конструктивных параметров радиальных шин.
4.4. Статистическая оценка динамической нагруженное привода ведущих колес и общетехнических качеств
ходовой системы комбайна
4.5. Агротехнические показатели функционирования
ходовой системы комбайна
4.5.1. Давление в контакте шин с почвой.
4.5.2. Напряжения в пахотном и подпахотном горизонтах почвы.
4.5.3. Показатели агрофизических свойств почвы
4.5.4. Энергозатраты на обработку почвы по следу комбайна.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Тимирязев /8/ считал, что глубокая вспашка важна не только как средство увеличения запаса воды, но и как средство для уменьшения механического сопротивления глубоко идущих корней. Работы многих иностранных исследователей /,,7/ посвящены изучению влияния уплотненной почвы на развитие корневой системы растений. Многочисленные исследования, проведенные в различных почвенноклиматических регионах, говорят о повышенной объемной массе по следу движителей. Коломиец А. П. // отмечал, что в - г. В начазе -х годов Почвенным институтом им. В.В. ВИМ) было проведено обобщение отечественных и зарубежных результатов исследований, которое показало, что воздействие движителей ухудшает физические свойства различных почв и, в большинстве случаев, снижает в той или иной степени эффективное плодородие. Анализируя данные //, полученные СКФ ВИМ на вспашке по следам комбайнов "ДОН" в Тбилисском районе Краснодарского края и в Зерноградском районе Ростовской области, можно установить, что при увеличении объемной массы в пахотном слое на 0,1 г/см3, удельное тяговое сопротивление увеличивается на 2,53,0 Н/см2, что в свою очередь отрицательно сказывается на функционирование машинно-тракторного агрегата в целом. К аналогичным результатам пришли и другие специалисты, в связи с этим в ряде районов страны с середины -х годов начались планомерные исследования по оценке системы" движитель - почва - урожай". Учеными ВИМ, НАТИ и других организаций с использованием данных отечественных и зарубежных исследователей был проведен анализ развития сельскохозяйственного тракторостроения, показавший, что создание новой мощной техники сопровождается повышением общих удельных нагрузок на почву. В последнее десятилетие в конструировании тракторов и комбайнов для сельскохозяйственного производства есть тенденция к увеличению мощности и массы машин. При этом удельное давление движителей на почву практически не увеличивается за счет увеличения площади контакта ходовой системы с поверхностью почвы, а также более равномерного распределения давления по площади контакта. Однако было замечено, что с увеличением общей нагрузки на ходовые системы тракторов без уменьшения удельного давления на почву возрастает глубина проникновения напряжений в почве и возникает опасность уплотнения подпахотных горизонтов/0, 1, 2/. Увеличение массы сельскохозяйственных машин, таких, как К-1М и "Дон-", вызывает значительное возрастание глубинных снижающих напряжений в почве, даже если удельное давление на почву остается постоянным. Поэтому расчетное удельное давление на поверхность опоры у комбайна "Дон-" должно быть меньше, чем у СК-5 "Нива". Только в этом случае напряжения в подпахотных горизонтах будут одинаковы /, 0, 1/. При условии высокой массы машин, пропорциональное увеличение площади опоры с целью сохранить оптимальные удельные давления на опорную поверхность эффективно лишь для верхнего слоя почвы /8, 9/ из-за того, что у тяжелых машин уплотнение почвы распространяется глубже пахотного слоя и накапливается в подпахотных горизонтах вследствие малого уменьшения нормальных напряжений с глубиной/, 8, 1, 4/. Из отечественных сельскохозяйственных машин наибольшее воздействие на почву оказывает комбайн "Дон-" из-за большой массы, передающейся на площадь опоры, близкую к квадратной. Оптимальная же конфигурация площади опоры, при которой напряжения в почве значительно уменьшаются, имеет соотношение длины отпечатка к ширине от 1:3 до 1:4 /6/. По данным исследований АЧИМСХ (АЧГАА) показатели агрофизических свойств почвы практически одинаковы после прохода комбайнов Дон- и СК-5, если площадь контакта шин комбайна Дон будет больше, чем СК-5 в 2 раза //. Основную часть (до %) суммы нормальных напряжений в почве составляет вертикальное сжимающее напряжение. Горизонтальное продольное напряжение, возникающее в почве от тягового усилия распространяется до глубины не более см/, 7, 0, 3/. Из общей нагрузки, создаваемой движителем с удельным давлением на почву кПа, составляющая в 9 кПа вызвана касательным напряжением от тягового усилия, а кПа - вертикальной нагрузкой.