Файл: Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 186

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

жен в основном в области

низких частот — до 4 '/м. Со­

поставляя кривые |№л(і'о))|2 , соответствующие

разным

жесткостям опоры, и кривые Sh(a>),

МОЖНО прийти к вы­

воду, что для решения поставленной задачи

достаточно

ограничиться анализом

работы

агрегата

в

условиях

трех-четырех типичных рельефов. В качестве их были выбраны поля со следующими нормированными корре­

ляционными функциями

микрорельефа:

Pi СО

g-0,84, .

Р2 СО

е-0'74-1 cos 0,87т;

рз

е -0,95тС О д 2 ) 5 т ;

 

Є-"' = °а)#

Дисперсия Dh при этом изменялась от 1 до 6—10 см 2 .

со

Первые два типа рельефа встречаются наиболее часто; последние два, встречающиеся довольно редко, были вы­ браны для получения общих зависимостей и выводов.

Статистические характеристики

воздействий

Rx(t)

и Rz(t) были получены для плугов

ПН-4-35С,

ПДН-6

и корпуса КСШ-01 на двух существенно разнящихся по­

лях: стерня

пшеницы

с

удельным

сопротивлением

£ = 0,50-^0,55

кгс/см2

при

у р = 8,5

км/ч,

твердостью

р = 2 0 - ^ 2 2

кгс/см2

, влажностью

W=17-b20%

и стерня

суданки с

k = 0,75-^0,80 кгс/м2

при той же

скорости,

/7 = 29-^31 кгс/см2

, W = 17-^18%.

Подобные характерис­

тики в литературе отсутствуют. Общий их вид [8] не противоречит известным данным о колебаниях сопротив­

ления плугов [4] . Анализ показал

следующее.

Во всех

случаях отношение дисперсий DX:DZ

близко

к

постоян­

ному

(12,2±0,5). При расчетном

определении

составляю­

щей

дисперсии глубины пахоты

DAR

можно

допустить,

что нормированные спектральные плотности воздействий

Rx(t) и Rz(t)

одинаковы, т. е. аж (со) » а г ( ( о ) . В спектрах

дисперсий Dx

и Dz

на долю низких частот (0—2 7м) при­

ходится 25—40%,

причем большие

значения

получены

на менее тяжелой

почве. В расчетах

и этими

отличиями

характеристик можно пренебречь. В целом усреднение

характеристик

аж ,г (со) по

воздействиям

Rx(t)

и Rz(t)

и по разным

полям вместе

с допущением

Dx:

D 2 = const

приводит к дополнительной ошибке в определении рас­

четным

путем

дисперсии DA,

не превышающей

3—8%.

Принимая воздействия Rx(t)

и Rz(t) на стерне

пшеницы

при

данной

скорости

движения

за

единицу


(Ашш = 39 000 кгс2 при с р = 1 , 3 м/сек), при работе на дру­ гих полях их можно охарактеризовать числом г:

(5)

Для стерни суданки, например, г= 4.

Выполненные расчеты и опыты показывают, что за­ висимости DA = f(C0) при 5 0 ^ С о ^ 3 0 0 кгс/см могут быть аппроксимированы с достаточной точностью выражения­ ми вида:

DA

= DAh + DAR

=

Dh (a - f -

+ r ,

(6)

 

 

 

 

c l

 

в котором

коэффициенты

a,

b, d, б и у зависят от

скоро­

сти движения, а коэффициенты a, ft, б, кроме того, и or

величин а и рь При работе со скоростью

4 м/сек на стер­

не суданки с микрорельефом

I I при D,, = 3,75 кгс2 зависи­

мость DA

= f(C0)

следующая:

 

 

/ З л

= 3,75

( - 0 , 5 1 6 +

0 Д 2 8 С ° - 5 4 2 ) + 4

 

 

^

1

и У 1

--,1.680

 

 

 

 

 

ь 0

Определение значения жесткости опоры С0 , обес­ печивающей минимум колебаний глубины пахоты в дан­ ных условиях, не представляет трудностей:

Для типичных условий работы легко составить но­ мограммы, по которым при известных исходных данных можно просто определить. значения Сом (рис. 5). Как видно из номограммы, величина Со изменяется в очень широких пределах, причем пределы эти реальны, так как в условиях даже одного хозяйства встречаются все усло­ вия, учтенные номограммой, и, кроме этого, имеются поля с другими характеристиками микрорельефа. Этим в основном объясняется отсутствие данных об оптималь­ ной жесткости опоры навесного плуга: сделать доста­ точно категоричный вывод на основании только экспери­ ментальных исследований практически невозможно, а прикладные методы теории случайных функций, позво­ ляющие характеризовать условия работы с достаточной полнотой, используются при исследованиях сельскохо­ зяйственной техники сравнительно недавно.


Использовать приведенную номограмму можно лишь при решении вопросов, связанных с обоснованием опти­ мальной жесткости опоры для условий зоны, характери­ стики полей которой меняются в узких пределах. Прак­ тическое использование ее исключено, так как получение исходных данных (а, р, £>л, Dx), меняющихся даже на одном поле со временем и от участка к участку, очень трудоемко. Естественно возникает вопрос о среднем значении жесткости опоры Сос р > обеспечивающем мини­ мальное или близкое к нему значение дисперсии глубины пахоты в условиях зоны или края в целом.

Анализ большого количества зависимостей D A = / ( C 0 ) , полученных в различных условиях работы, показал, что средняя жесткость Сос р навесного плуга должна быть

в

пределах

100

кгс/см

(рис.

6). Замена

жесткого

колеса (принято,

что жесткость опоры в этом случае

С л

=30 0

кг/см)

колесом

с

жесткостью С0

и С9

Ж

'

 

 

М

С р

уменьшает дисперсию глубины пахоты в 2—2,5 раза в ус­ ловиях, где плуг очень неустойчив по глубине. Замена колеса с жесткостью С0 колесом с жесткостью Со

м

с о

 

//

// /

10

сV • /

 

 

/. //

 

/ у

W

 

/

 

 

y^.

 

 

не

приводит

к

значительному

ухудшению равномерности

глу­

бины

вспашки.

 

 

 

 

 

Для решения вопроса о спо­

собе

снижения

жесткости

опо­

ры

при

конструировании

плу­

га

необходимо

 

располагать

данными

о

возможных

дефор­

мациях

упругих

элементов.

При

соблюдении

условия

(3)

и

нормальном

законе

распре­

деления

Qz(t)

 

максимальная

деформация

шины неподрес-

соренного колеса

 

 

 

1

5 Вь,смг

/max

~ /ст

+ 33л2 ,

(8)

 

 

Рис. 6. К определению сред­

где /ст — деформация шины, со­

ней для зоны

жесткости

 

ответствующая

сред­

опоры плуга Со ср

 

/1 = 1;

и = 4.

 

нему

значению

реак­

 

 

 

ции

Qz;

 

<УА2 - среднеквадратическое отклонение глубины па­ хоты вторым корпусом, около которого уста­ новлено опорное колесо.

При

Qz

= Qzmin [8]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ с т « ( 2 - ^ 3 ) а А 2 .

 

 

 

Если

выражение

(6)

для

второго

корпуса написать

в виде

 

DA2

=

Dhb2

- f

 

rd2,

 

 

(9)

получим

 

 

 

 

 

/ m a x « ((5^--*6- 6) )l l//Z>L

A +

^rrf2 ,2 ,

 

(10)

 

 

 

где b2 и d2

— составляющие дисперсии DA2

при Dh—l

см2

и г— 1.

 

 

 

Ь2

 

\d2

 

 

 

 

Расчетные значения

и

при

различных

С 0

и п = 4 м/сек приведены в таблице.

 

 

 

 

 

 

Значение &2 и d2

(v=4

м/сек)

 

 

кгс/см

 

ь. для типа рельефа

 

 

 

і

 

II

 

 

пі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

0,55

 

0,69

 

 

0,92

0,82

 

100

0,34

 

0,45

 

 

0,75

0,24

 

150

0,23

 

0,33

 

 

0,66

0,12

 

200

0,19

 

0,27

 

 

0,62

0,07

 


 

Для

 

скорости

 

движения

D0'W{_

 

 

 

З

м/сек

значения

Ь2

на

кг

iu V,

1

 

 

15—20%

меньше,

a d2 на

10%

 

м/сек

 

' / У

2U

 

 

 

больше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,8 {/

 

 

выражение

(10),

 

 

 

Используя

20

 

 

 

 

при

С0

=ЮО

 

кгс/см,

Q

Z -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

Qznun и \ D H \

 

: r= 6 : 4 на поле

16

 

А

 

 

с

типичным,

часто

встречаю­

 

 

 

 

щимся рельефом

I I , получаем

12

 

 

4 О

/тах=9,6ч-11,5

см. ВОЗМОЖНО­

 

 

 

 

/ /

 

 

W

СТИ создания оптимальной

сред­

 

 

 

 

 

//2

 

 

ней жесткости

 

опоры

навесно­

 

 

 

 

 

го

плуга

 

за счет

одного

пнев­

 

 

 

 

 

матика

ограниченны — необхо­

50

100

150

200

250С0,кг/см

димо

подрессоривание

опор­

Рис. 7. Зависимость

диспер­

ного

колеса.

 

 

 

 

 

 

 

При обосновании

оптималь­

сии

DQ реакции на

колесе

 

от

жесткости

опоры

плуга:

ной

жесткости

опоры

плуга

 

 

 

расчетная;

использовано

большое количе­

 

 

экспериментальная.

ство опытных и расчетных дан­

 

 

 

 

 

ных и сделан

ряд допущений. Поэтому возникает естест­

венный

вопрос

о

точности

результатов

и

надежности

выводов. Рассмотрим сходимость опытных и расчетных

зависимостей,

например дисперсии

реакции

на

колесе

от

жесткости

опоры

(рис. 7). Опыты

были

выпол­

нены на

стерне пшеницы

с микрорельефом

типа

I при

D/t = 2,05

см2 . (Ошибка

определения

дисперсии DQ В опы­

тах не превышала ±10% при надежности

0,99.)

В

 

сред­

нем опытные значения

DQ составляют 87%

 

от расчетных

при

v = 3,8 м/сек и 93% п р и v = 2,7 м/сек.

Максималь­

ное

отклонение

равно

26%

(v = 3,8

м/сек,Со

= 50

кгс/см).

При

оценке

сходимости

по

среднеквадратическим

от­

клонениям

OQ несовпадение

опытных данных

с

расчет­

ными составляет в среднем 4—7%.

Отклонения

опытных

значений дисперсии глубины

пахоты, определенных с той

же точностью, от расчетных

не превышают

 

ошибки

опы­

тов. Учитывая совпадение расчетных и эксперименталь­ ных кривых в общем виде, можно оказать, что надеж­ ность сделанных выводов достаточно высока.

ВЫ В О Д Ы

1.Уменьшение жесткости опоры скоростного навес­ ного плуга позволяет приблизить устойчивость его хода

13 Заказ 6827

385


по глубине к устойчивости хода прицепных и полунавесных моделей.

2. Оптимальное технологическое значение жесткости

опоры скоростного навесного плуга для

разных ус­

ловий работы равно около 100

кгс/см.

 

3. Возможности создания

оптимальной

жесткости

опоры только за счет пневматиков ограничены — необхо­ димо подрессоривание опорного колеса.

У К А З А Т Е Л Ь Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1. А н т ы ш е в Н. М. Плавность хода скоростного колесного трак­ тора. «Механизация и электрификация социалистического сель­ ского хозяйства», 1966, № 10.

2. Б у р ч е н к о П. Н., М а ц н е в М. Г. Некоторые вопросы дина­ мики скоростных пахотных агрегатов. Материалы НТС ВИСХОМ, вып. 27. М., 1970.

3. Б у р ч е н к о П. Н., Д о л м а т о в Э. В., М а ц н е в М. Г. К ме­ тодике определения вероятностно-статистических характеристик микрорельефа. Материалы НТС ВИСХОМ', вып. 27. М., 1970.

4. К и р т б а я Ю. К- Исследование динамики тягового сопротивле­ ния сельскохозяйственных машин и орудий. «Сельхозмашина», 1952, № 2.

5. К о н о н е н к о А. Ф. Вероятностно-статистический анализ рабо­ ты зерноуборочных комбайнов. «Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства», 1970, № 3.

6. Л у р ь е А. Б., Б е р е з и н В. В., Я н к о в с к и й И. Е. Статисти­ ческие оценки технологических показателей почвообрабатываю­ щих и посевных машин. «Механизация и электрификация социа­

листического сельского хозяйства», 1970, № 3.

сельскохозяй­

7. Л у р ь е А. Б. Динамика регулирований навесных

ственных агрегатов. Л., «Машиностроение», 1969.

веса скорост­

8. М а ц н е в М. Г., Б у р ч е н к о П. Н. Определение

ного плуга и параметров механизма навески. «Тракторы и сель­ хозмашины», 1971, № 2.

9.Типовая операционная технология производства полевых меха­ низированных работ, ч. 1. М., БТИ ГОСНИТИ, 1967.

10. Ч у

д а к о в Д. А. Основы теории сельскохозяйственных навес­

ных

агрегатов. М., Машгиз, 1954.