Гирейко, Н. А.

Орда, А. Н.

Repository of Belarusian National Technical University (BNTU)

28УДК 631.431А.Н. Орда, Н.А. ГирейкоВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ХОДОВЫХ СИСТЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИБелорусский государственный аграрный технический университетМинск, БеларусьМировые тенденции в области ходовых систем для сельскохозяйственной техники и тракторов свидетельствуют о возрастающем внимании к проблемам экологии почв. При этом тенденции к снижению массы сельскохозяйственных агрегатов не наблюдаются, наоборот масса комбайнов и тракторов возрастает вместе с ростом мощности двигателей [1]. Обе тенденции имеют экономические причины. Увеличение мощности двигателя трактора -  следствие желания агрегатировать его с более производительными, но и более энергоемкими агрегатами. При этом для реализации возросшего тягового усилия увеличивают массу трактора. Характерными примерами могут быть операции вспащки почвы и предпосевной обработки комбинированным агрегатом, где необходимо сравнительно больщое тяговое усилие. Снижение давления ходовой системы на почву также во многом обусловлено экономическими причинами. Прежде всего, переуплотненные участки почвы создают повьппенное сопротивление при последующих обработках, что ведет к увеличению расхода топлива и снижению производительности, а чередование более и менее плотных участков почвы приводит к возникновению вибраций способных привести к преждевременным поломкам машинно-тракторного агрегата и утомляющим механизатора. Кроме того, воздействие ходовых систем ухудшает физико­механические свойства почвы, снижая ее плодородие. Разрушенная структура почвы не восстанавливается полностью в течение года, в результате чего интенсивно обрабатываемая почва с течением времени деградирует.Описанное вьппе положение вещей позволяет сделать вывод, что на сегодняшний день одним из перспективных способов снижения негативного влияния ходовьк систем на почву является совершенствование ходовьк систем тракторов и сельскохозяйственньк машин. Совершенство ходовьк систем будем оценивать по тому, как они влияют на агроэкосистему.Агроэкосистема отличается от естественной экосистемы наличием технологических воздействий. Из-за нарушения структуры почвы состояние агроэкосистем менее устойчиво, чем естественной экосистемы. Устойчивость в данном случае характеризуется тем, как агроэкосистема самопроизвольно возвращается в первоначальное состояние, будучи из него выведенным внешними воздействиями [2,3].Для создания оптимальньк условий произрастания растений обычно проводится предпосевное уплотнение почвы до оптимальной величины. Поэтому необходимо, чтобы плотность почвы в следах колес МТА не превьппала величины оптимальной плотности.Задаемся величиной оптимальной плотности почвы, которую можно принять по табл.1.29Таблица 1Оптимальная для произрастания некоторых сельскохозяйственных культур плотность наиболее характерных для Республики Беларусь почв, г/см^КультураПочва§ ^  И Tf »5 : ^  •' i  i  w S о  ^  Pw Й О H о 5 <L> о  Я g Д s1=1 §  g- t-Ś i  1I § ^« 1  e о ^, ^ ^« 1 Ё  PL o o s1=1 о lU a «■ - P « § S 1О ^ Sя 5 №Р ц о 5§  е яКартофельmin 0,23 1 1,1 1,1 1,4mid 0,24 u 1,275 1,15 1,45max 0,25 1,2 1,45 1,2 1,5КукурузаminН.Д.u 1,1 1,1н.д.mid 1,15 1,275 1,25max 1,2 1,45 1,4Овесmin 0,17 1,1 1,2 1,25 1,45mid 0,175 1,25 1,275 1,3 1,5max 0,18 1,4 1,35 1,35 1,55Пшеницаmin 0,17 1,1 1,2 1,15 1,45mid 0,175 1,25 1,275 1,25 1,5max 0,18 1,4 1,35 1,35 1,55Рожьmin 0,17 1,1 1,2 1,18 1,45mid 0,175 1,25 1,275 1,265 1,5max 0,18 1,4 1,35 1,35 1,55СвекласахарнаяminН.Д.1,2Н.Д. Н.Д. н.д.mid 1,3max 1,4Ячменьmin 0,17 1,1 1,2 1,25 1,45mid 0,175 1,25 1,275 1,3 1,5max 0,18 1,4 1,35 1,35 1,55нет данныхСредняя по глубине оптимальная плотность почвы пахотного слоя равна (кг/м^)Ропт РпН - 2 - v hдопH - h доп(1)где -  первоначальная плотность почвы, кг/м^;Н -  глубина пахотного слоя, м;V -  коэффициент бокового расширения почвы для условий с ограниченной возможностью бокового расширения;Лдои- допустимая глубина следа колеса, м.Из зависимости (1) предварительно определится допустимая глубина следа, м_  и  Ропт ~ Р п  /'Л\"óon “ "  Z • (2)Ропт 2 ' V ' p „Допустимое вертикальное напряжение найдем из зависимости, приведенной в [4], кПа(3)30где а, b -  коэффициенты, учитывающие свойства почвы, которые находятся по формулам:а = 4 к , Ъ = — ----------- -̂j=r2где А: -  коэффициент объемного смятия почвы, Н/м^; hywi -  предельно возможная деформация почвы, мh = Н ______ fP-Z..̂ 5!g----------где Eq -  коэффициент пористости почвы до нагружения;m̂in “  минимально возможный коэффициент пористости;Н, V -  см. выше.Допустимое давление колеса на почву определится с учетом скорости его поступательного движения на основании зависимости, приведенной в [5]Я доп ^доп (4)угдеДу -  коэффициент, зависящий от свойств почвы, учитывающий влияние скорости движения, с;V -  скорость поступательного движения колеса, м/с;Lx- длина проекции опорной поверхности колеса на горизонтальную плоскость, м. Уточняем значение плотности после прохода колеса по формуле, приведенной в [6], кг/м^Ро=Рп-H - 2 v - hН - К’дт РдопН -К(5)'юоп Lгде ki -  коэффициент уплотнения, кг/Н м;Р -  коэффициент распределения напряжений, мp„ , H, v ,  hdon, (Удоп -  см. вьппе.Если полученное значение не входит в диапазон оптимальных плотностей (табл.1), то уточняем значение hdon и повторяем расчет формул (4) и (5).Найдем допустимое давление колес на связную почву с одинаковыми по глубине физическими свойствами. Величина допустимого по критерию уплотнения почвы давления колеса qdon при однократном проходе находим из зависимости, приведенной в [6](6)Рп-РОпределив допустимые давления колес на почву находим размеры колес и их количество в зависимости от массы машины.Длину проекции опорной поверхности на горизонтальную плоскость (м) найдем по формуле, приведенной в [7, 8], которая в нашем случае будет иметь вид4 = + « ) - ( * » .  +■')’ (7)где D -  предварительно принятый диаметр колеса, м;и -  деформация пневматика, м.После преобразования зависимости (7) получено, что величина проекции на горизонтальную плоскость длины контакта колеса с почвой может быть выражена как4 = / i 7  + V n ^ ,  (8)31где / -  коэффициент сопротивления качению колеса.При получении зависимости (8) была использована формула Ф.А. Опейко, связывающая глубину следа е коэффициентом сопротивления мятию почвы [9, ф. 15.7]:где fj. - коэффициент сопротивления мятию почвы.Допущение о равенстве коэффициентов сопротивления качению колеса /  и сопротивления мятию почвы /л было принято на том основании, что энергия затрачиваемая на деформацию почвы значительно превьппает энергию на деформацию пшны.Определив Lx можно по формуле (5) определить qdon-Максимальное давление колееа на почву можно определить по формуле [8].- Л  ^Ятгх ~гдеV .5  ’^  ш^ -  коэффициент неравномерности распределения давления;G -  нагрузка на колесо, кН;-  коэффициент изменения ширины пшны при погружении в почву;Вш - щирина профиля пшны колеса, м.Так как допустимым давлением колеса на почву будет являться максимальное (ц„,ах = Чопт), то, зшитывая формулу (8) выразим из (9) Вш^■GВ... = - (10)где ^ - коэффициент, учитывающий характер распределения давлений в контакте колеса с почвой.q, кПаДля определения размеров колес составлена номограмма (рис. 1) на основании метода вспомогательного переменного32t =^■GВ... =tf^D + ̂ ^D^'где t - вспомогательная переменная.ЛИТЕРАТУРА1. Васильев Л.В., Линии И.М.И., Парфенов А.П., Ротенберг В. А. Сельскохозяйственные тракторы на Смитфилдской выставке в 1991 г.// Тракторы и сельскохозяйственные машины. -  1992. -  №6. -  с. 3-5. 2. Полуэктов Р.А. Динамические модели агроэкосистем. - Л.: Гидрометеоиздат, 1991.-312 с. 3. Кацьпшн В.В., Чигарев Ю.В. Критерий устойчивости агроэкологических систем// Т1. 4. Орда А.Н. Оценка воздействия многоопорных машин на почву// Оптимальное взаимодействие: Тез. симпозиума по террамеханике с междунар. участием. - Суздаль, 1992. -с. 169-176. 5. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. - М.: Машиностроение, 1972.-184 с.6. Орда А.Н. Эколого-энергетические основыформирования машинно-тракторных агрегатов// дисс. на соиск. уч. степени д.т.н. -  Мн.: 1996. 7. Бойков В.П., Белковский В.Н. Шины для тракторов исельскохозяйственных машин. -М.: Агропромиздат, 1988. -240 с. 8. Тракторы. Теория/В.В. Гуськов, Н.Н. Велев, Ю.С. Атаманов и др.; Под редакцией В.В. Гуськова. - М.: Машиностроение, 1988.-378 о. 9. Опейко Ф.А. Колесный и гусеничный ход. - Минск: Изд. АСХН БССР, 1960.-228 с.УДК 621.88.024А. В. КузьминТЯГОВАЯ СПОСОБНОСТЬ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С ШАГОВЫМ ДВИЖЕНИЕМБелорусский национальный технический университет Минск, БеларусьВ работе [1] предложен ряд волновых транспортно- тяговых устройств, основанных на идее волнового способа перемещения деформируемых тел, подобного тому, который мы наблюдаем у некоторых живых существ, например у садовой гусеницы, переносящей свое тело по частям путем прогонки по нему волн деформации. На примере устройства, схема которого изображена на рис. 1, рассмотрим, какова его тяговая способность в сравнении с традиционными способами передвижения транспортных средств, имеющих приводные колеса. Волновой принцип движения выражается в данном случае способностью его главных звеньев к взаимному возвратно-поступательному перемещению, в результате которого меняется расстояние между ними, что символизирует локальную деформацию в устройстве.Оно состоит из двух звеньев-тележек А и Б, установленных на колесах и связанного жестко с ними гидроцилиндра и поршня. Звенья могут нести груз. Когда одна пара колес (например тележки А)  , заторможена, то при подаче давления в

Выбор параметров ходовых систем сельскохозяйственной техники

https://rep.bntu.by/bitstream/data/137379/1/28-32.pdf

Выбор параметров ходовых систем сельскохозяйственной техники

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository of Belarusian National Technical University (BNTU)