Файл: Алферов, С. А. Динамика зерноуборочного комбайна.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 0

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

показано в гл. II, доминирующая круговая частота к (в 1/сек) пода­ чи хлебной массы определяется по формуле

 

. _

2лѵ

 

 

(L— /) cos ij) ’

где V— скорость

машины;

L — длина стеблей.

 

При

V—> 0 или при L —» оо к —» О,

при L —» 0 и ф = 90° к —>оо.

Причина трудной работы комбайнов на длинносоломистом хлебе в северо-западной части СССР заключается в резком из­ менении амплитуд средней подачи qcp (t), согласно фор­ муле (III.92), в связи со снижением частоты к при увеличении длины стеблей L.

Выразим значение типовой подачи q (t) в комбайн как q (t) =

— b + а cos (kt +*ф), что совпадает с предложением В. Н. Болтинского [ІО], и примем следующие допущения:

1) а = Ьо, #где а — постоянный коэффициент;

2)b = Q (t) vBk, где Q (t) — урожайность хлебной массы, переменная во времени; В — ширина захвата уборочного агрегата; k — коэффициент пропорциональности; Bk = С.

3)фаза подачи <р = 90°.

При этом подача хлебной массы q (t) в молотилку комбайна

*<7 (t) = Q (t)vC (1 + о sin kt).

(III.93)

Ввиду транспортного запаздывания при поступлении продукта в молотильное устройство вместо Q([) и ѵ в общем случае в вы­ ражении (II 1.93) необходимо учитывать их значение т секунд назад, т. е. Q (t)x и ѵх. Тогда подача хлебной массы будет

q (t) =

Q (f)xvxC (1 +

a sin kt)t

(III.94)

Изменение внешней

нагрузки Fx (t)

молотильного

барабана.

По данным д-ра техн. наук М. А. Пустыгина [30 ], крутящий мо­ мент М пр, развиваемый молотильным барабаном для выполнения обмолота и сообщения количества движения продукту,

 

М Пр = М-пт +

Муд,

 

где М 1іт— момент для выполнения

обмолота (перетирания);

М уд — момент для удара и сообщения

количества движения

продукту.

 

можно принять

 

В первом приближении

 

где qcp (t) — средняя

AI пт

Qcp ( 0

^X’

 

секундная подача в

данный момент вре­

мени t,

определяемая

согласно формуле (И 1.92);

кх — коэффициент,

учитывающий

физико-механические

свойства

продукта.

 

 


Ввиду малости At принимаем qcp (t) «=* q {f).

 

 

Муд =

PR6,

где

P — усилие удара

в кГ\

 

 

R6— радиус барабана в м.

 

 

P

g g j

qcp (t) RßXPxf

где

X — угловая скорость

молотильного барабана в 1/тс;

 

рх — коэффициент,

учитывающий скорость продукта в деке

 

и другие факторы при ударе.

 

Тогда

 

 

 

 

 

М yg

qcp (t) РхХу

где

 

 

'

Я2б

 

 

 

 

 

Рх — Рх

9 81

Из-за малости влияния частоты К на момент Муд для опреде­ ления величины qcp было взято выражение:

qcP (t) — ^тб ~ Qt6 (О ѵ%бС-

Внешняя нагрузка на молотильный барабан комбайна от по­ дачи хлебной массы

Рх (0 = Qx6 (*) ѵхбс 1(1 + о sin Kt) kx + рхх].

Для удобства расчета величину ѵХб, например, для комбайна СК-4, представим в виде

ѵХб = УхрРх. к

ф>

где ухб — угловая скорость вторичного валика коробки передач;

RX K— радиус ходового колеса;

ік — передаточное число от вторичного валика к ходо­ вому колесу;

Ф— коэффициент, учитывающий изменение радиуса ко­ леса и его буксование.

Обозначив

Ік

ß' и $'kx — ß, получим

 

 

 

 

Fx (t) =

Qx6(t)yx6l(l + asinM)ß + ß'p**].

(III.95)

Изменение внешней нагрузки Fu (t) на валу контрпривода рабочих органов. Сопротивление на валу контрпривода склады­ вается из сопротивлений рабочих органов, зависящих от средней подачи qcp (t), скорости рабочих органов и других факторов.

127


В соответствии с данными испытаний сопротивление Fu (t) можно представить зависимостью

 

Fuit) = qcp (t) ku + Мф

где

Муд = qcp (t) рUu — (по аналогии с выводом момента Муд

 

при обмолоте);

 

qcp (t) — средняя подача хлебной массы в молотилку;

 

Pu — приведенный коэффициент;

 

и — угловая скорость контрпривода.

Так как для рабочих органов, приводимых от вала контр­

привода, время пребывания продукта At =

0,5-ь 10 сек, то в этом

случае At —>Т, и следовательно, qcp (t)

>bx =

QT (t) c/Tß', ис­

ходя из выражения (III.92) и считая т = х6.

 

Таким образом

 

 

Fa it) = Qxe it) УхбѴ ІК +

Pu«)-

(III.96)

Изменение внешней нагрузки Fy it) на ходовую часть ком­ байна. Наиболее общим и характерным случаем движения ком­ байна при уборке будет движение вдоль гона под небольшим уг­ лом 5 к направлению пахоты. В этом случае комбайн переезжает борозды пахоты с той или иной скоростью, что создает пульси­ рующую нагрузку на ходовую часть и влияет, следовательно, на общую нагрузку двигателя. Нагрузку Fy if) на отрезке вре­ мени Т можно представить рядом Фурье.

СО

(0 = by + 2 аУкsin (М + Ф*), k

где Ьу, аУк, фк — постоянные.

По опытным данным В. Н. Болтинского [10], момент сопро­ тивления перекатыванию колесного трактора по микрорельефу

Fy{t) = b y { \ - \ - ^ - b \ x u n ^ ,

где

ôy — коэффициент, учитывающий характер неровностей рель­

 

 

ефа ІЬУ= 0,58-ь 1,16);

 

ходовую

часть

 

піу — частота воздействий

неровностей на

 

 

itriy =

3,3-ьІО 11сек).

частоте

наибольшей флюктуации

на

Частота my

соответствует

кривой

спектральной плотности Sy (со) для

процесса

Fy it).

Величина

myt может быть представлена в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

4

2лS

4

аа \ у dt

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

myt =

-£ 7 - ИЛИ ГПуІ =

----------,

 

 


где S'

S„

 

sin 1

S — путь,

пройденный машиной за время t\

S H— средний шаг неровностей;

І— угол между направлением неровностей и продольной осью машины;

а0— постоянная величина;

у— угловая скорость вала в приводе ходовой части. Таким образом,

 

а0 J У dt

 

Fu(f) = by + ay sïci-

S'

((III.97)

 

 

где ау = by-j-.

Подставляя в систему уравнений (II 1.84) значения обобщенных сил Qj и Qm . = М,- (j = X, и, у, z), получаем систему уравнений,

определяющую движения привода комбайна СК-4:

 

•+* +

Вкх

-j- Мтрх -j- Fx {f) Мх;

 

 

 

 

JuU -1~Buu

-j- Мтр

Fu(t) -\- Мх

 

= М„

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Іх %

 

(III.98)

 

JуУ.~\~ Вуу

+

МтРу + (t) — Муік. n,

 

 

 

 

 

J

+

B

 

-j- Mmp +

Mu ——T,---1- My

 

= M2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1иПи

1У%

 

Моменты Mx, M u, Му и Мг приведены в табл. 1.

 

При работе комбайна СК-4 без регулятора подачи на второй

передаче, если

івар =

0,94 (ѵ = 1,29 м/сек),

 

уклон 3°,

коэффи­

циент перекатывания

по стерне

с волнистым микрорельефом

f = 0,085, то система

(II 1.98) при

различных

значениях

величин

Jx, К и Q (t) будет иметь вид

 

 

 

 

 

Jjc +

1 • ІО“ 4*2 +

1 +

yxß %x(t) t(l + 0,7 sin U) 0,0096 +

 

 

 

 

+

0,0031 *0,0035л:| — Mx\

 

 

 

1,08и +

6 • 10-V

+

7,5 + yXuQXu(0 («0,0112 +

0,88) +

 

 

 

 

 

 

М

 

1

 

 

М„\

 

 

 

 

 

 

 

 

х

0,665-0,98 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

(III.99)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,162 ^ у dt

0,924г/ +

0,05

10+/2 +

1 + 3 3 +

23 sin

1,5

 

 

 

 

 

 

 

= М у 2,79;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,386z +

0,2- 10~4г2 +

1 +

Ми 2,24-0,98

+

 

 

 

 

 

:

м

 

2,79

 

= М,.

 

 

 

 

 

 

 

і

М у 3,49-0,97