Повышение эффективности сельскохозяйственных агрегатов оптимальным сочетанием машины и колесного движителя к ней, моделированием их динамики и процессов функционирования

• Автор: Коптев, Василий Викторович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 97 с. : ил.; 20х15 см

Актуальность темы.
Важнейшей задачей тракторного, и сельскохозяйственного машиностроения является совершенствование этих машин и структуры их парка в целях более эффехсгавной реализации традиционных и прогрессивных технологий. Повышение эффективности связано с повышением производительности труда, качества выполняемых работ при сокращении сроков их выполнения, со снижением расхода топлива» остаточного ущютнешя почвы и других показателей.' "
Технолошчестае процессы в сельскохозяйственном производстве осуществляются мобильными агрегатами различного назначения, различных компоновочных-схем.
В общем случае мобйльный сельскохозяйственный агрегат представляет собой некоторую совокупность (ансамбль) материальных объектов (тел,, взаимодействующих между собой, с обрабатываемой и внешней средой. В такую совокупность, входят несущее тело ансамбля, его энергетический элемент ш носимые тела - прицепные, навесные, комбинированные сельскохозяйственные машины (орудия).
Несущее и носимые тела вместе с обрабатываемой ш внешней средой образуют единую энергетическую систему.'
Качество работ, его стабильность и другие характеристики таких сложных механических систем, какими яшшотся мобильные агрегаты, определяются стабильностью кинематических я данамичесшх параметров движения агрегата как механической системы. Причины нарушения этих параметров Проявляются, когда энергетический элемент (главное теш) агрегата при за-данной средней скорости движения реализует потребную силу тяги. Процесс её формирования осуществляется носимыми телами и является результатом их р*чя1«Юдеяствия с обрабатываемой и внешней средой, между собой и с 'гяпшом » сопровождается непрерывЕьш изменением ВО; времена сДчесг : и динамических параметров движения каждой машины ан-> . Результирующая этих процессов в каждый момент времени воздей- главное тело, определяя основную часть потребной силы тяги Рп.
’Ьышеиие рабочих скоростей агрегатов увеличивает степень неравно-;е ш изменения шнематическшс в дянамическхсс параметров их движе-г- еченвое обстоятельство при данном качестве и техническом состоя-:Ж хин, входящих в агрегат, и данной его компоновочной схеме, при ш «скорости движения и характере технологического процесса опре- I

деляет величину и амплитудно-частотное содержание потребной силы тяги Рп-
Последняя, будучи приложенной к корпусу главного тела, трансформируясь в его пропудьсивной системе, превращается в реализуемую силу тяги PR5. Пропульсивная система представляет собой совокупность элементов, последовательно преобразующих входное воздействие Рп в Рк . Результатом функционирования этой системы, представляющей собой последовательность механических фильтров е разными характеристиками, является то, что потребная и реализуемая силы тяги представляют собой качественно и количественно различные процессы - имеют различное амплитудно-частотное содержание при одинаковых средних значениях.
Финишная часть процесса, протекающая в подсистеме «движитель -опорная поверхность», является основной причиной изменения кинематических и динамических параметров движения главного тела, определяющих выходные характеристики агрегата . Стандартные тяговые характеристики, получаемые в результате тяговых испытаний, позволяют прогнозировать его экида/атационно-эяергетические характеристики, но не позволяет оценивать и прогнозировать отдельно тяговые и энергетические характеристики движителя. Последний не только является одним из наиболее ответственных элементов конструкции, по и отличается исключительной сложностью раорчих процессов, протекающих при выполнении движителем его функций. При достаточной глубине понимания всего процесса от формирования потребной тяги до получения реализуемой в финишной части появится возможность наиболее оптимальной его организации на стадии проектирования и в условиях эксплуатации, Под оптимальной организацией мы понимаем такое Сочетание параметров собственно тягача данного класса и характеристик пневматических шин к его движителю, при котором обеспечивалось бы максимальное использование еш потенциальных энергетических возможностей в : .-"ЧЫх условиях, работы и движения при выполнении экологических требований, обеспечивающих минимальные потери урожайности возделываемых культур. Результат решения этой проблемы- повышение общей эффективности агрегата
Тема открыта на основании Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 4.04.84г. № 271 в соответствии с комплексной программой НИР по отнмтацни параметров ходового аппарата тракторов "Кировец". Институт был включен соисполнителем темы НИИ КГШ JVe 18-84 "Исследование возможности создания шш для тракторов класса 5 с пониженной материалоемкостью" по этапу 3 "Экспериментальные исследования".
VPr- b общем случае есть случайный вектор, рассматривается главным образом его дао дольная составляющая.

ски являлся началом последующего. Значения р.ц при Рр?ах = р™зх
(сопротивление качешда рассматриваем как одну йз кдшонент сщгы сцепления) определялись последовательным использованием очевидных рвенств:
вЛтах птах
: ртах м вед , „

( % - радиус колеса с учетом заглубления элементов нротеююра)
Границы областей (1) и (2) значения Мх3 Рах, |iu> еутьсдучайные
величины. ,' '
Функция рц - Mii (X) - случайная функция, реализация которой полу-чается в каждом проезде-сечении случайного поля, функция непрерывная по пути. Однако в соответствии с возможностями эксперимента, область значений р.ц и область определения - суть конечные дискретные множества. Точ-ки м ™едХ пробегают ряд значений т0,х, с постоянным промежут-
ком квантования Ах и случайная величина pu = ри(Х) определяемая по последнему равенству может принимач „ лишь дискретные значения p.u0,pU]
лучен из непрерывного его квантованием по уровню и по пути (прием, часто применяемый при машинной обработке информации). Произошла дискретизация непрерывного процесса. Следовательно, непрерывный процесс, вид которого неизвестен и значения которого представлены лишь в дискретных точках, из-за недостатка информации может быть аппроксимирован разлил ными непрерывными функциями. В каждом случае выбирается наиболее простая из них, принимаемая в дальнейшем за приближенное представление реализации процесса р.и =jiiu(X).
Предполагалось, что плотность вероятности ри подчиняется нормальному закону. Статистическая выбора значений была достаточно представительна. Степень близости экспериментального и теоретического распределений оценивалась использованием критерия Пирсона. Результаты подтвердили справедливость предположения для различных почвенных фонов и различных шин. ’
Так, рц =Q43*Q6$ Ц;, =Q02-rQQâ., в частности на стерне колосовых для шины Ф-48”А” получено -Q5â=Û0S рц55* =07;!® =04- Экспериментально полученные нормированные корреляционные функции }iu <гаш-