Расчет широкозахватных дождевальных систем с помощью программного комплекса "Нелинейная механика" с учетом геометрической нелинейности системы

Расчет широкозахватных дождевальных систем с помощью программного комплекса «Нелинейная механика» с учетом геометрической нелинейности системы

12 3

Ким А. Ю. , Полников С. В. , Харитонов С. П.

Ким Алексей Юрьевич /Kim Aleksey Yurevich - доктор технических наук, профессор кафедры;

2Полников Сергей Валерьевич /Polnikov Sergey Valerievich - аспирант;

3Харитонов Семен Павлович /Kharitonov Semyon Pavlovich - аспирант, кафедра теории сооружений и строительных конструкций, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А., г. Саратов

Аннотация: авторы данной статьи поставили своей целью ознакомить читателей с применением программного комплекса широкозахватных дождевальных машин, основанном на шаговых методах и проведенном вычислительном эксперименте на созданном авторами программном комплексе «Нелинейная механика». Объектом исследований являлись новые стационарные широкозахватные двухконсольные дождевальные агрегаты кругового действия.

Abstract: the authors of this article aim to provide readers m the application of the algorithm for the calculation of far-reaching sprinkling machines, stepper-based methods and computational experiments on established authors software complex "Nonlinear mechanics". The object of research was new stationary wide-span dual console sprinkler units in a circular action.

Ключевые слова: широкозахватные дождевальные машины, применение программного комплекса «Нелинейная механика», дождевальная машина кругового действия «Фрегат».

Keywords: far-reaching sprinkling machines, the use of software complex "Nonlinear mechanics", sprinkling machine circular actions "Frigate".

Развитие сельского хозяйства России с учетом современных достижений в области науки и техники требует повышения эффективности применяемых в мелиорации широкозахватных дождевальных систем при экономии затрат за счет внедрения прогрессивных конструкций, снижения материалоемкости и улучшения эксплуатационных качеств дождевальной техники, а также методов расчета с помощью программных комплексов.

К прогрессивным дождевальным машинам, как показал опыт, накопленный в течение последних десятилетий в области гидромелиорации, относятся, применяемые в России такие широкозахватные дождевальные системы, как «Волжанка», «Днепр», «Фрегат, «Бригантина», «Кубань» и другие.

В 2014-2016 годах в СГТУ имени Гагарина Ю. А. были проведены исследования широкозахватных дождевальных агрегатов проф. Кимом А. Ю. и его аспирантами в соответствии с комплексной темой НИР СГТУ.

Их расчет производился с помощью пакета прикладных программ «Нелинейная механика», созданного на основе разработанных авторами методик статического и динамического расчета конструкций дождевальных систем с учётом нелинейных факторов при действии на них различных нагрузок [2, с. 34].

В результате проведенных исследований авторы запроектировали и численно исследовали новые стационарные широкозахватные двух консольные дождевальные агрегаты кругового действия.

На рис. 1 показан стационарный дождевальный агрегат с горизонтальными неразрезными стержневыми фермами, поддерживаемыми верхними вантовыми элементами, выполненными в виде нисходящих раскосов.

Рис. 1. Стационарный дождевальный агрегат кругового действия

На рис. 2 и 3 показаны фрагменты полевых испытаний, проведенных с дождевальной машиной кругового действия «Фрегат» (определение перемещений отдельных частей машины с помощью нивелира).

Рис. 2. Измерение прогибов трубопровода дождевальной машины

Результаты численного исследования на ЭВМ стационарных двухконсольных широкозахватных дождевальных агрегатов позволили авторам, с учетом опыта, накопленного в России и других странах мира, разработать эффективные конструктивные формы поливной техники и получить патент РФ № 67386 [1].

Рис. 3. Фрагмент проведения полевых испытаний

Технической задачей патента РФ № 67386 является такое повышение прочности, жёсткости и устойчивости конструкции широкозахватного двухконсольного дождевального агрегата кругового действия, которое при улучшении технико -эксплуатационных показателей дождевального агрегата позволяет увеличить ширину

захвата поливного устройства для осуществления высокоскоростного полива орошаемых полей с большими уклонами [1, с. 1].

Расчет таких дождевальных систем проводили аспиранты СГТУ Харитонов С. П. и Полников С. В. под руководством профессора кафедры ТСК Кима А. Ю. с помощью программного комплекса «Нелинейная механика», который позволяет произвести учет геометрической нелинейности системы.

Что, по данным авторов статьи, влияет на точность расчетов примерно на 15 - 20% и позволяет сэкономить металл для производства машин такого вида.

Авторы статьи надеются, что производство стационарных двухконсольных дождевальных агрегатов позволит увеличить производство отечественной продукции и внести достойный вклад в импортозамещение.

Литература

1. Ким А. Ю., Маштаков А. П. и др. Двухконсольный дождевальный агрегат // Патент РФ на полезную модель № 67386 / Бюл. № 30 от 27.10.2014. 3 с.

2. Ким А. Ю. Расчет мембранно-пневматических систем с учетом нелинейных факторов / А. Ю. Ким. Саратов: СГАУ им. Вавилова Н. И. Монография депонирована в ВИНИТИ РАН 24.04.00 № 1148-В2000, 2000. 198 с.

Расчет пневматического сооружения с помощью программных комплексов «Лира-САПР» и программного комплекса «Программа расчета пневматических сооружений с учетом нелинейных

факторов»

12 3

Ким А. Ю. , Полников С. В. , Харитонов С. П.

1Ким Алексей Юрьевич /Kim Aleksey Yurevich - доктор технических наук, профессор кафедры; 2Полников Сергей Валерьевич /Polnikov Sergey Valerievich - аспирант; 3Харитонов Семен Павлович /Kharitonov Semyon Pavlovich - аспирант, кафедра теории сооружений и строительных конструкций, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А., г. Саратов

Аннотация: авторы статьи описывают пневматическое большепролетное сооружение универсального назначения, возведение которого на готовый фундамент занимает один день. Расчет такого сооружения произведен авторами статьи с помощью программного комплекса «Программа расчета пневматических сооружений с учетом нелинейных факторов» и «Лира-САПР». Данное сооружение относительно дешевое и может прослужить в качестве склада, гаража или спорткомплекса.

Abstract: the authors describe the construction of large-span pneumatic universal purpose, the construction of which in the finished basement. Calculation of such structures produced by the authors using the software package "Software for calculation of pneumatic structures considering nonlinear factors" and "Lira - SAPR". This building relatively cheap and allows you to serve as a warehouse, garage or the sports complex.

Ключевые слова: большепролетные нелинейные пневматические сооружения, специализированный программный комплекс для расчета пневматических сооружений, расчет с учетом нелинейных факторов.

Keywords: nonlinear large-span pneumatic structures, the specialized controller software package for the calculation of pneumatic structures, the calculation taking into account non-linear factors.