К вопросу значимости исследования курсовой устойчивости машинно-тракторных агрегатов

ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

УДК 631.372

А.А. Гашенко A.A. Gashenko

К ВОПРОСУ ЗНАЧИМОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ КУРСОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

THE IMPORTANCE OF COURSE STABILITY STUDY OF MACHINE-TRACTOR UNITS

Ключевые слова: машина, трактор, сельскохозяйственная машина, склон, устойчивость, исследования, параметр, эффект, обработка, почва.

На движение машинно-тракторного агрегата на негоризонтальных опорных поверхностях существенное влияние оказывают его угловые и поперечные колебания. Наличие колебаний агрегата снижает качество выполняемых технологических операций. Уровень таких колебаний определяет степень устойчивости движения. Имеющиеся в настоящее время тенденции к повышению производительности машинно-тракторных агрегатов, за счет увеличения ширины захвата и рабочих скоростей, ведут к снижению устойчивости движения. Обосновывается актуальность проблемы курсовой устойчивости машинно-тракторных агрегатов, работающих в регионах со склонным земледелием. Обозначаются показатели, которые влияют на устойчивое движение тягового средства, а также приводится отрицательный эффект при обработке почвы с неудовлетворительной курсовой устойчи-

востью трактора в агрегате с разными сельскохозяйственными машинами.

Keywords: machine, tractor, agricultural machinery, slope, stability, research, parameter, effect, tillage, soil.

The motion of a machine-tractor unit on non-level supporting surface is substantially affected by its angular and transverse oscillation. The existing oscillations of a unit reduce the quality of the operations being performed. The oscillation level determines the degree of motion stability. The current trends of increasing performance of machine-tractor units by increasing the operating width and operating speed lead to decreased motion stability. The topicality of the course stability of machine-tractor units operating in the regions with slope agriculture is discussed. The parameters that affect steady motion of the traction machine are revealed; the negative effects that arise when performing tilling operations with poor course stability of a tractor aggregated with different implements are discussed.

Гашенко Алексей Александрович, к.т.н., доцент, Самарская государственная сельскохозяйственная академия. E-mail: delte@mail.ru.

Gashenko Aleksey Aleksandrovich, Cand. Tech. Sci., Assoc. Prof., Samara State Agricultural Academy. E-mail: delte@mail.ru.

Введение

Накопленные на сегодняшний день теоретические и экспериментальные материалы по механизации растениеводства в условиях склонного земледелия как в России, так и за рубежом свидетельствуют о том, что применение тракторов в качестве энергетических средств на полях нередко оказывает отрицательный эффект и приводит к снижению урожайности зерновых культур и необрати-

мому пагубному воздействию на почву. Одной из основных причин отрицательного влияния работы трактора на получение высоких урожаев качественного зерна является разрушительное воздействие его движителей на опорную поверхность, что приводит к ухудшению свойств почв и сказывается на урожайности сельскохозяйственной продукции растениеводческой отрасли [1, 2].

Обсуждение

Современные исследованиями установлено, что только около 12% площади поля не подвержено воздействию движителей, а суммарная площадь следов более чем в два раза превышает площадь поля. Недобор урожая по этой причине достигает 40% [2, 3].

На машинно-тракторный агрегат (МТА) воздействует большое количество разнообразных факторов при выполнении технологических операций. От сочетания этих факторов, которое в значительной мере определяется выбором режимов использования МТА, зависят результаты работы, в конечном итоге — урожайность сельскохозяйственных культур.

Основы рационального использования сельскохозяйственных агрегатов разработаны такими учеными, как: В.П. Горячкиным, Б.А. Линтваревым, Б.С. Свирщевским, С.А. Иофиновым, М.П. Сергеевым, Ю.К. Киртбая, Г.В. Веденяпиным, В.А. Жели-говским, М.Е. Мацепуро, М.И. Медведевым,

A.И. Будко, Ф.С. Завалишина, С.А. Иофино-ва, В.В. Кацыгина, Ю.К. Киртбая, В.В. Майо-нова, И.П. Полканова, К.А. Сайбонова, М.П. Сергеева, Н.Н. Статных, Е.М. Харитон-чика, Б.Ж. Чойжалсанова и др., описывающими методы определения оптимальных (наилучших) режимов использования МТА или выбора таких значений их параметров, которые обеспечивают получение наиболее выгодных для данных условий результатов работы.

Параметром в технике называют величину, характеризующую некоторое существенное свойство устройства, системы, процесса.

B.В. Кацыгин выделяет основные и дополнительные параметры. В качестве основных параметров трактора он принимает номинальную тяговую мощность, тяговое усилие при максимально КПД, вес трактора и площадь соприкосновения движителя с грунтом. В.В. Гуськов относит к основным параметрам сцепной вес, размеры ходового аппарата, мощность двигателя, скорость движения и другие показатели тракторов.

В практике машиноиспользования представляют наибольший интерес и находят применение параметры машинно-тракторных агрегатов в целом. Поэтому при обосновании оптимальных параметров МТА наиболее общими показателями оптимизации принимают скорость движения и ширину захвата агрегата при заданной или неограниченной мощности, а также потребную мощность трактора и степень загрузки двигателя [4, 5].

В настоящее время производители сельскохозяйственной техники большое внимание, в некоторой степени, уделяют эргономическим показателям, на которые влияет устой-

чивое движение тягового средства. Другими словами, стабильное движение МТА в заданном технологическом коридоре определяет состояние оператора.

Термин «устойчивость движения» имеет широкий смысл и включает в себя следующие понятия: управляемость, устойчивость прямолинейного движения, курсовая устойчивость, собственная устойчивость и др. В оценке взаимосвязи указанных понятий нет единого мнения. Так, У.Ф. Милликен, Д.У. Уитком, Д.И. Мельников считают, что управляемость - это понятие, включающее в себя такие характеристики, как устойчивость прямолинейного движения, чувствительность к управлению и внешним воздействиям. Под устойчивостью прямолинейного движения в этом случае подразумевается способность трактора сохранять заданное направление движения без участия водителя и противостоять действию возмущающих сил, стремящихся изменить это направление [6].

Неудовлетворительная курсовая устойчивость обусловливает наличие пропусков и перекрытий обрабатываемых площадей, разъемных борозд и высоких свальных гребней, неполное уничтожение сорняков в междурядьях, повреждения и засыпания культурных растений. При неустойчивом движении в агрегате трактора с сеялкой рядки получаются синусоидальными, что затрудняет последующую обработку растений и провоцирует их травмирование. К вспашке предъявляются жесткие требования, среди которых одним из главных является прямолинейность прокладываемой борозды, от чего доминантно зависит соответствие нормам агротехники выполнение последующих операций [7].

Заключение

На сегодняшний день ужесточаются требования к совершенствованию экологических показателей и, прежде всего, к снижению уплотняющего воздействия движителей на почву, а также требования агротехники в аспекте минимизации сроков выполнения сельскохозяйственных операций и снижения повреждаемости растений, поэтому актуальным стало решение проблемы стабилизации траектории движения.

В соответствии с агроландшафтными условиями перестраиваются программы развития мобильной сельскохозяйственной техники, где предусматриваются современные эксплуатационные и агротехнические требования. Данные требования акцентируют внимание на повышение уровня маневренности, проходимости машин по любой поверхности и в междурядьях пропашных культур, а также минимизации вредного воздействия ходовой части на почву в процессе буксования и ко-лееобразования, приводящих к уплотнению и

истиранию (распылению) почвы, а также оставлению следов, что в свою очередь ведет к отрицательным эффектам, таким как снижение урожайности, разрушение структуры почвы, ветровой и водной эрозии и увеличению затрат на обработку. Поэтому курсовая устойчивость МТА при реализации агротехнических процессов в регионах с превалирующим склонном земледелии остается основным критерием уровня технологичности и потребительской ценности МЭС.

Библиографический список

1. Гашенко А.А. Повышение эффективности использования культиваторного агрегата улучшением устойчивости движения дисками-движителями: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. - Пенза, 2010. - 20 с.

2. Сорокин А.А. Повышение эффективности работы универсально-пропашных тракторов в растениеводстве: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01: защищена 28.12.09. - Оренбург, 2009. - 221 с.

3. Кутьков Г.М. Трактора и автомобили. Теория и технические свойства. — М.: Колос, 2004.

4. Мусин Р.М., Гашенко А.А. Мощностной баланс культиваторного агрегата с дисками-движителями // Аграрная наука — сельскому хозяйству: сб. науч. тр. — Самара, 2010. — С. 122-129.

5. Мингалимов Р.Р., Мусин Р.М., Гашен-ко А.А. Результаты лабораторно-полевых исследований культиваторного агрегата с движителями-рыхлителями // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. — Самара, 2008. — № 3. — С. 24-29.

6. Войтиков А.В. Исследование курсовой устойчивости колесного трактора класса 14 кН на склоне: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.03. — Минск, 1979. - 188 с.

+

7. Реймер В.В. Обоснование методики повышения эффективности эксплуатации колёсных тракторов класса 1,4 при работе на наклонной опорной поверхности: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. - Оренбург, 2011. - 21 с.

References

1. Gashenko A.A. Povyshenie effektivnosti ispol'zovaniya kul'tivatornogo agregata uluchsheniem ustoichivosti dvizheniya diskami-dvizhitelyami: avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.20.01. — Penza, 2010. — 20 s.

2. Sorokin A.A. Povyshenie effektivnosti raboty universal'no-propashnykh traktorov v rastenievodstve: dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.20.01: zashchishchena 28.12.09. — Orenburg, 2009. — 221 s.

3. Kut'kov G.M. Traktora i avtomobili. Teor-iya i tekhnicheskie svoistva. — M.: Kolos, 2004.

4. Musin R.M., Gashenko A.A. Moshch-nostnoi balans kul'tivatornogo agregata s diskami-dvizhitelyami // Agrarnaya nauka -sel'skomu khozyaistvu: sbornik nauchnykh tru-dov. — Samara, 2010. — S. 122-129.

5. Mingalimov R.R., Musin R.M., Gashen-ko A.A. Rezul'taty laboratorno-polevykh issle-dovanii kul'tivatornogo agregata s dvizhitelyami-rykhlitelyami // Izvestiya Samarskoi gosudar-stvennoi sel'skokhozyaistvennoi akademii. — 2008. — № 3. — S. 24-29.

6. Voitikov A.V. Issledovanie kursovoi ustoichivosti kolesnogo traktora klassa 14 kN na sklone: dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.05.03. — Minsk, 1979. — 188 s.

7. Reimer V.V. Obosnovanie metodiki pov-ysheniya effektivnosti ekspluatatsii kolesnykh traktorov klassa 1,4 pri rabote na naklonnoi opornoi poverkhnosti: avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.20.01. - Orenburg, 2011. —

21 s. +

УДК 621.9Т А.А. Багаев, Р.С. Чернусь

A.A. Bagayev, R.S. Chernus

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТИ МОМЕНТА И МОЩНОСТИ ПРИВОДНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО РАСХОДОМЕРА СЫПУЧИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

MATHEMATICAL MODEL OF THE FUNCTIONAL DEPENDENCE OF TORQUE AND POWER OF ASYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE MOTOR OF CENTRIFUGAL FLOWMETER OF LOOSE AGRICULTURAL MATERIALS

-V-

Ключевые слова: центробежный расходомер Keywords: centrifugal flowmeter of loose mate-сыпучих материалов, угловая скорость, токи ро- rials, angular velocity, rotor and stator currents, тора и статора, схема замещения, расход. equivalent circuit, flow.