автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Переходные режимы работы культиваторных агрегатов на передней навеске трактора класса 2 при предпосевной обработке почвы

V "V I-! 5гЖ32Л0РУССШ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЩ'ИИ И ОРДЕНА ] "ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСЮХОгЯЙСТБЕШЯ АКАДЕЗЛИЯ

ШЗ

Нз пряв ах рукст/ся УДК ЛЗ 1.315.2

МУРАШКШ Александр Григорьевич

'1ЕРЕХОДНЫЕ РЕЭЧЮ РАБОТЫ ЬУГ&ТИ5АТОРН1Г< АГРЕГАТОВ НА ПЕРЕПЛЕЛ НАВЕС НЕ ТРАКТОРА НЯАССА 2 !?!< ПРЕ&ТОСгВНСЙ ОБРАБОТКЕ ПОЧВЫ

Специальность ©.20.01 - механизации сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соясканче ученой степей-'? хандудатч технических каук

Горки - 1991

££л.оеГ?ашмшгя работе BUBCJsesa на кг^едре "Трактеры :: Белорусской ордсяг Октябрьской Резоли?:?. :: ордена красного Ькгг/енк еельокохозячетаенхо!: гхздекда. Пиу-ш:;- руководитель - зсслузшязнД работник зысаеГ: акож

Белоруссии, доктор технических ноуп, профессор Kohckof A.M. 0'::;^'..'1льш;а оллокентк: доктор технических каук, профессор

Б0;:1:0г В."П.

кыгд1".дат технических паук, допент Воробье- В. И.

*-:;Лу_;не зредграятге - Центральны?! нгучиэ-гсследояателъснйй

институт механизация v. олектрл;у:капдл

сельского хозяйства Нечерноземкой зоны

(ЦЕИШлЗСХ)

Зад::та состоятся "г?/" IS32 года з _

;оь заседай;:;? спеш:акизпроэглного Совета К 120.28.02 по ирг. :.-сл;:г ;г-:ёло;; степек! капдддгта те>п-:гческл:х наук в Белорусской ■ тъекохозя?.с?венно? шшдехак ( г.Горки, !»'огглезскак обл.). С длосертылшЯ г.огно озкахо:.о!тъся э библиотеке акадег.аи Оггквл нв ре^арат в 2-х зкзегадярах, заверенные печатью, :сг." »апрп?лять г.о адресу: 210-110, Г,;огкле?ская обл., г.Горки,

^тсрефзрат рззослзк " " С,-1 1991 годе УчРКьй секрета№ спеавелк-зиророяногл Созета, кандидат

техн?ч«:ск:'х наук, доцент К. В. Частиц

ОБДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность те:т. Шэсбходякым условие« увеличения сбъёга r-n-ло?ой продухпди сельскохозяйственного производства является поп!л::с-няе прозззодлтельнссти труда л внедрение экерготрудосбер.-?г<ют:: то. ко лог:: Г;.

Пошдленле проязводятелькости ifTA трздагоонпк?.::; з ус-

ловиях Бслоруссяя, Нечерноземья России и Полесья /храпки, характе-рлзуетхея кзлхокоятуркосгаэ полой, ограничено. Здасх, долеосо'рт -нее использование комбиклроязкнах агрегатов, позноллхг:;"/. пя ог.п-: проход заполнять несколько смеднкх тогсколопг-г-зсх опора:;;:;;. Сто направление в работе >!ГА вытекает яз энерготрудосберегггс^х томно -лота 2. Еерспектгвкым кзпрпзленяем в разззтта кокстру:'.::;:/ ваннах агрегатов язляется ах комалееторакго на базе трзхтогся о передня?* а задки« капесныга устро^стгз:,-,;, располагая сес;:?:п:е izuo -операцлеккне как спереди, таг. в сзалп трактор-;.

Анализ конструкций дереднах кззесок, предлягзе.'/ух в тракторостроения, показал, что наиболее уккзереальнлпл: п у«:: ганкгл.та с _задет.а назесякг-от устро^стза-га яэлязтея трЗхто~еч;п;э зескл. Однако, ьгеханЕчесхая лерестзлозха задней навеска з передано часть трактора ;.то~зт прязодлть к нарупеняа работоспособное?;: агрс -гата: увеличения времен;: процесса яодьег/а я опускания л перегрузке под-ьетно-казесяого устройства, сто знзыэает увеличение путл внгдуб-яеяия-заглубленяя Т.ГГА л, з разе случаен, не позволяет осуществить полны"? подъём навезенных галл:;-:, что способствует увеличен::» плегэд;: поворотных пояое з у:.'.экьшйк*/.:о лрокз"од;:телъностг Т.ТГА. Переходное процессы работк, т.е. опусхакае-заглубленяе и внглублекяе-педгё:-" сельхозггзпан на передке;**! нзлссхе практически ко изучена, ( рехо;.:еи-дадаи по вопроса:.: с:-л:~.екля кагругенноста передней нанеся:: при подьС !.:е iíaE!H в зрехенл заглублекая-зьтлубдения 7.x рабочих органов з отечественных публикациях отсутствует). 5 езязл с этим вопроса по-выЕвния грузоподъё.ляоетя передке;"; казески трактора, на базе отзн -

дартного гддрооборудо?зяяя, ü склкен'ля пут:: заглубления-вкглубдения подбором рационэлы-их геометрических пгра'.-тэтроз лодг-зг.с-ю-нззеского устройства являются для настоящего времена актуальным::.

Паль забота: обоснование структурной cxe.vir и геометрлчесн;:;'. г." раметроз передней навески, позэояяюдях обеспечить, np;í гккг'адь:-:о эозкозкнкх энергозатратах, полны:*, подъём нанесенных сельхоз::ад-п :: ввдерзсать практическую пкрлну поворотной полосы в пределех 2—

лратяой :-лпи захвата ИГА.

о*,- ок-ь- - газягаю-тракторние агрегата ка базе

•. :-:>:-;тор.1 Г.ГГЗ-142 с пет-дннгл. :> заднаг/ напесшгла' устройствам и куль-г::нягогоп КЬГ-ЗД :? КПС-4.

' гг/чнп" кп'ч'оня. Пгедло?.ени аналитические заяксвкостг. рас-иь й^й:.' геог/етрическкх, ккнекатгчесюгх к склових параметров хшгязма подъела передних навеских систек, которые о';юр:.и:екк в ка ¿калогоро:.' алгориг?.-*:часко?< язнже ВАТ51К, I :.-етод определения наиболее знач^тагх геоглетрпческ^х пара-

гаг рог, глаязоих на лередаточнуэ функцию подъеглкого устройства пе-родко;: кс.чесет ¡летод расчета коордг.натшх зон опоркю: сзрн::ров

с цельз рационализации езломо: к врекекных параметров з пе-гаходио:,- ре&уме работы.

ГУ"кг""гпк-к тонкость. 3 результате теорзтэтесках к зкспер:;:лен-разрг^ото;-: дани рекомендация по структурной схеме передне'!: кгл.-ес;-:: г. вкоору координат опорных паркпров тяг навеекг, обеспечква-глгх ганйиальные значения здоаадв поворотнкх полос. ПредлоЕе::а ноио-градаь, позвоагэзая установить соответствие ?ласск наведенной капгнн V. абсциссу её центра тласс асдъехс-ю;^ усклиа силового гзягкдра гадро-сгстекы трактора ¿.73-142. Рекокедкованв средпочтигельный рзгшг рабо- • тьг гддроснстеглы а вариант кастройкд назэсдп 3обесгсчдвагсп:е кян^каль-ное врсуя якглублекад-загдублеккя культазатороз. .'

?еелизастя результатов, гСультиваторные агрегаты на базе трактора ¡.'ГГЗ-142 с передней навеской вспытквадксь и прений! алробацгю в учхс' зе БСХА в 1984-1966 годах. Результаты Есследовзнкй прлкятк в ксполь-зуются в ТСКБ ¡¿¡некого тракторного завода при разработке назееккх а;:с те« I; трактора?.' ?.7ГЗ.

АггоЗстяя. Основные результаты диссертационной работы докладывалась на екегоднкх научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Белорусской сельскохозяйственной акадегж? 153й.—1Э59 г. ; второй республиканский научно-практической кокфзрен-ш:;: "Повыизнке техн-лко-эконогличеекпх показателей пропашных тракторе?" (Горки,12521; научно-методической конференция "Взаимодействие ходоекх слоте:.- с почво-грунтами" (Минск,1983); на международной научно!: конференции "Развитие теории и технолога:; е технической тледер-нгззц::!; почвообработки" (Ольпткн-Кортово,1989); заседаниях технического Совете КТО ГСКБ по универсально-пропашым трактора?.! Минского тоекгоэного завода.

Лу6ят7Кягп-п . По результатам ясслздоганай опубтаксгано 7 нау1:л:х работ (в т.ч. I - в 1.:е~,тунарсд1гс:-.: ипдаята) получоко 2 ааторог;--дэтелъства>.

06t.gr.'. паботч. ДЬссертадак состой".' из введения, пята гл-'.? , доз и предяотчпЗ, перечня ля-герэтзри :: прйяогекия. Работ? кзлог.с-:-:г; на страницах, вг-слячая: ' рпсунхов, таблиц пр^лохонкл

ка странхдах.

С0ДЕРЕАЯЛ2 .Г-АБЛН

Введение аклзэчает в себя актуальность то:,аг. це."-. работ. ;* основное направления лсслпдспая::/.

В первой глазе протедгк обзор лгл-ера-тур-пх кстсппко" ::о р-.гр:.-

<$отке я пря?/ене:-сш .'.¡ГЛ с передать я задик:.^ выполнены класся&жазкя дерзяякх капгсок и анализ результатов го догаклЯ переходных процессов в работе подъет•но-кя">осн:;х уотроГот--сястега: свльхозг1£Е5иа-ка?ескй-трэл"гср. Определен злдати "золе,--/)-згй.

Переходные процессы .э работа нзт>.еск«х агрегзто? ня гадя?'! нлг-со-ке тракторов г!.тгчал;:оъ несхолъгско! ксследояатэ.ляг/л: л.ла/кс::, Г. колозскиг.:, С .¿¿'.кг/, Л.Негуда", Н.Г.Полткут.п:к-:, 3.?!.Гриб:г:">г-:ся:-:о, З.З.Ловклсо'л, Е.П.,5о;'!я;:щ:о2. 3 работах этхх авторов, нзшж отрй~ек;:е вопроса грузолодъегл-хот:! нагескнх устройств, определили дхггг:.тлес~ хме нагрузох а характерах язхенекзя гра подъеме .".--¡л::-:, заглублонг.л в внглублекия плутов, надвнзостя работа элзг.'чнтоп ^глеоки, г.-лкоттг: допкроззнгя рельефа :: са:.'озатлублонля рабочих органов еггглхегг'эгля. Однако зг;: ?сэ золроек ;:сследо?зл::с:-> пр;":%'хтоя"--:о к : :п е. - ••

нэк ка?есхе трактора, порэстояо?:-:а кэ тх пч яереднгхз кея^ску л ко -ренкогу ла'.:еяен;:э характера сллорогэ вгз:!иоде.':ст?йя ••.'¡;.г/~

нк -л трактора.

Изучаш:е.ч работы порзл^нагетекнях агрегате?. егклг.алхз*! £.Г.':ол-колз, Н.С.Кэбаксв, А.Т.Еоно-.мреп, М.ГГархо:.*<знко, Л.:1.;лр:!л<глно, л.К.Саскг-злч. В эт;;х работах в озно^но:.: разаг.2тр::-^лссъ сплсго? Т53'.-::.'.:оде:':стэ;:е п-эреднэкапепакнух поязообрабат^г;™::-: г-:лгн о тракте"-в . .'.ходе вклолкэн::я техяояог;:чэохс:": опер?, хит: х у;то"":::т г;:'::; н::л *кзеукезаяк!ас 1ТГА пр~ обр?бс?:че тпокклых культур. Рог::":; :.• прх переводе кеге'леяных гагхя ::з тргкепертяего - раб-л*;«. г:~'гг -': •• наоборот кэ хзучалхсь, гру зопод--)е::кооть лерехххх ггл-'л::":- у;:;'.

1 хеоледопалееь.

На основал:::; анализа научно-исследовательских работ сфорлкрова-нн следук®»в основные задачи исследования:

- представить матег/дтвческую модель переходного реяима работы передне:; навески:

- разработать структурную схему и обосновать ее геометрические г,ара:.:о?ря, обесаечпвзздие при минимуме подье:дюго усилдя, перевод сельхозмашин из рабочего в трзнспортное полозэние (за ограничении? временный провезутох до требуемо:'! высоты);

- провести экспериментальные исследования влияния параметров навески на энергозатраты в процессе подъёма малина к на величину путл заглублонЕЯ-вцглубленжя работах органов;

- исследовать влияние "пяавагаего", т.е. имеющего возможность ограниченного перемещения, шарнира центральной тяги па высоту подъема машн;;, на величину нагрузок в элементах передней навески;

- уста»1о:вм-<ть1на основании исследований(параметры переднего навесного устройства, обеспечивающего при заданной гидросистеме коотромкссныГ: вариант увеличения грузоподъемноети и уменьиення вре мекн переходного процесса работы передней навес::;: трактора в агрегате с культиваторами для предпосевной обработка почвы.

Во втовой глава выполнен теоретический анализ переходного разима работы переднего, навесного устройства, которое представлено ■' на Рас Л в виде последовательно соединенных групп звеньев. Он зшпс чает з себя кинематический и силовой анализ, механизма подъема, анализ передаточной функций навески и характеристики длительности

?:с.Г. Расчетная схема кулътиваторного агрегата на передней навеске

Сущзственние пзмэиения в работу навеска я всего агрегата тшсслт "пдаэазкций" саряир центрально;; тяги. Он разбивает процесс полт.ега ка две фазы: двухточечную (з горизонтально/ плоскости) а трехточеч-пуо.

Установлено, что ропзюпз:',: £акторо;,т, спределянет.» кагру.тмность элементов навески является усюте на втокэ глдроетлшдра, которое связано с действием энешгах сил соотношение:.:

р • и

?3т. = " (I)

где Йг». - резулътярукдая знееткх ст:д, де:"сг?у;лд;:х но натеску:-., г/алзяу прп подъеме; 1с - передаточная функция навесного устро/стяа; ^ - коо-^дцаент, учятизшозяй потере в нагоснок устро/ст^е.

Передаточная ^унхсвя кэеэсег "является велкчяко'1;, заг>йоя"дг.": от координат оперных сарнароз, гооттрзчоеккх рззг.:ерс2 згеньев :: хода стона П!дро!П'.л;:1-дра

• ; пда]}..........(2)

В процессе подзег.'а ?.эпянк передаточная функция гряобротает раэ;дч-нне значения. Наиболее заметное изг.'енонг.е её прозеходлг при пере -игт-гок:;;; фаз. подъёгла. На трехточечкой .фазе происходит скачкообразны;: рост передаточноГ: .'Г/уккцпп (р::с.2), резко возрастает кагру~еннэст элементов навески, что позголяе? считать эту £.ззу подъема определяйте": с энергетической точки зрения.

л

Рпс.2. 2;гз7.с;>.-:сот;: .передаточных 10ДН

передне:: наяеекп :: 7;\:су

И„, Но он: по,"™ •.•

центра г.олеса ку."^г:г ' -

тсро от ходе ;::с::г 5

- е -

}■. гй";ноГ-ц-'о?', к конху лодгема, передаточная ёуккпня еще более уве* что приводит к перегрузке гидравязческо.'; сястеиы трэк-м л<.нс-гг--гс>з-гост1*. полного подъема сельхоэмагггк, обладавшей бол! •"»с к л:: кмексжх г.н.ччитедькоь удаление центра :.асс от 001: подзб .-с'- ••?:.; :-:к. ."лл учелгчьнгя грузоподъемности необходимо строгаться ? зньченх'-. передатсчао?: <унгст'« ивьвскп.

::с исследования процессов подъема-опускания селъ-лС'.ч-:о:н на прредноЛ навеске наполнена с учетом следующего: двкгек г.-скьв^ски рассматривается з продольно-вертикальной плоское?» система косрдкнеткых осе?, жестко связана с трактором, начало систе >.:-.спсл;-.гается ;з точке касания передних колёс опорной поверхности; ;-"<чцл мекз.чизмн рассматривается как гесткге тела; навеска предстг о??-: в вгдс- отдельных структурных групп; в качестве обобщенной кос , одчозньчко определяйте:: полоаенке звеньев принято полонен? ".токе силового ;-ядроаклккдра, т.о. ход штоке - $ .

Расчетное ¡зависимости для определения координат точек в в последующем скоростей и ускорена? звеньев получена аз условий замкну тостк последовательно соединенных векторных контуров. Из уравнения замкнутоста соответствующего векторного контура (рис.З) приходим г определении угла выходного звена контура

, ±3 ±Т/Ъ2 + А2 - С2 t¿>. е 2arcÍ0 ---- , ( 3 )

где: А = 2 Il(Íí-í CQS t^i-t - АХ) . . ....... . .. _ .

B=£ L ( íi-j Sin fin - A y) -

С = - ti -IX -лхг-лу t )

;: к уравнению вертикальной составляющей перемещения нентра масс кг -r'HL'

Ус = ^{(„ sinCé-4,) . ( 4 )

Передаточная сункцня механизма подьема''может быть выражена че рэз аналоги скоростей звеньев навеска, которые не зависят от закон изменения обобщенной координаты. Передаточная функция представляет собо:'. произведение аналогов скоростей звеньев и центра масс сельхс

dye ¿Ус d <Ps cM c/á ( 5 )

cls c¿& ' cLü ct& '

Анализ передаточной {уягсдаи показал что осЁо*»яуэ долго п гз -.'.-енчизость зкячеялй вносят последняя составляемая, а это зняч;:г, что основное рлхянзс на передаточяу» Туккця» при трогточочлог гол: -ег.-е 0казыэает?пла-.я2сл.т харняр центрально" тлг;:.

Координата опори::: наркяроз тяг , э тс;,: число ::

точу.:" лаза, определяется из условя"; обеспечения определенно;: за труп к:* (0,2 ... 0,25} GT) улравляегах колес трактора. Кссрдянат-г нягггсг точка лаза долкк соответствовать 0,65 ... 0,75 ; 0,81 ... О,SO Верхняя течка паза определяется пз услогя'/: лряегляг.'их значеня": перо; точкой функции Lc , длякк нейтральной тяга i% и соотношения в и -сот hr¡ , fio ося подзеса я oc¡; опорного колеса (ряс. 4- а, б). С целью гакк-.глззцяя зкергозатрзт я соблюдение гакяг/ялького транспортного просвета зерхняя точка паза долина иг.:етъ координаты 0,75 ... 0,35; 0,S5 ... 1.025 м.

Ряс. 4 а, 6.

и

Ы'п,

zoi

Ю-

о.

ОД г0р 0,7 Х«г,П Í0

«Зазискгасти ■¿ункцяя са опоского нейтральной

л-зредаточне

bhcctu

колеса и . тяги с

с решат эевхкел точня

<-s( Í, - Conif)

te (h. -consí) b.íf, - con я) ho

U {ha - СОПЙ) ho

¿ая:!С1::.:оотг. постное;:'-: конечно;: ias;j лот-о"? ( S = Ó,?. :,; )

н:п .40-'jT-

î <■£

> h-A

•■) M 1 2,0

m-

ч к1 у >J i

•""V t , »J УА

.....j - иЛ_

п* >; -vi.j.iï^v..,,. ;:

1 Г^штп

?i:c. 4 6.

06

0,1

ïfi LM,n В

Jjji полсчета Фактической грузоподъемности на-вески необходимо ?-':г.ть ::з:.'енскяв Le не только от хода цтока S , ко я от удазннея

4 ци-трз vacc казкни от ее оск подвеса, ."а двухточечно'.: уаэе подъема значения передаточной ¿уккц»::: лря узе-ходг. стока угеньсаотся к трузог.одъе:.:кость кааоскя пря из:.:з-<••;:»'.»: X от 0 до 1,0 и увеличивается в 2,5 раза. Ка трехточ .¡чно;: . ;:з<? подгегла происходят изменение характера передаточной функции z ^сзуг.станйв X зазывает пядекие грузоподъемности подьекно-на?еского ycTï'c:-.cTBîj. При удалекаа центра улсс от оси подвеса ка 1,0 м грузо-::сд1е:л:остъ н-звески уг.екь'лнется г- начале трехточечной фазы поджег/а т раза, а ? г.онн-з - т> 2,12 раз, сравнении с подъемам усяяя-е:: не с су подвеса.

Б конце подл-ем васины заветное влияние могут оказывать с::лк инерции, ко преодоление которых необходимо затратить часть ггадъег.ЕО-го усилия. "ля определения этих сил наряду с кассой :.:ашнк необходи-"о иг.еть ускорения центра г.:асс. Аналог ускорения подсчптызается по

US'

Ic/yV №<&/ \ôT 1 cM- oM ¿tfV c/t/г У A)

Ш (257

¿7$ 5T.

Лоподнительное усилие на преодоление сил инерции для культинато-рг, К11: составит 1,5 ... 2,С кК.

иропесс загззуОленин культиваторов на передней навеске происходит под рдгяшег: действующих на малину внешних сил и определяется положение«: 3 ааагнь* в вертикальной. плоскости (рис.5). Ре гудь тиру гаг*;: момент определяется из уравнения:

Рас.5. Схема

= G м О-р - fí.-ip с? — Уп 7п Ср

где: ç - вое ра:~; пудьттатора о спорнггд! колоса т или -tí всего культиватора '( KÍTC Rnp- сила, праэодекная к раме юзсинй от действия песо сокдпй я сял соцротя?яэк?я рабсчя!.' органе:.:; сила сопротивления перекатывания :лз:д:яп;

Gp'bjfip - соответствуете плачи действия сил.

Существенное значение в :лсмект каеззхя спорнггли колес/г-н по'-тл:, что прэктдчееет является качгпо;.' ззглублонпд, йгзет положение н;т:г";. тягл, т.к. оно определяет положение МЦЗ мапикь;, Тем больше препгде-кзе внеотк ос:: подвеса над вксотой опорного парника зггкэй тягл, тс-* все МЦЗ, тем больше плечо взглублязх^х еял, те:.: дливедъкез зоглуб-денпе. Углн наклона тяг навеска я ра:лы' :.:апннн к спорней поверило::?: э момент заглубления определяются верхней точкой паза :: углом его нагона . На р:;с. 6 а, б представлены соотношения заглубляющего и вкглублягедего гокентг для двух типов культиваторов при изменен::;: угла наклона паза и неиз?:энной нггз»ей его точке. Ссяовя»: выглубдяг. -цп:д фактором для культиваторов с параллелограмтлжг,: лрисоадине:п::бм рабочих органов является приведенная сила R*p , на нстору.о, в сзо::. очередь оказывает существенное влияние с;:да сопротивления, пр;:яо~ел-кзя к рабочим органа-л. Заглубляющий '¡.актор всегда пре-л^ает зьтлуб-ляющай г.ри лабо:д угле наклона паза, если Rc4 3 хН. С увеличен::; ¡л чадъных значен:::* Re необходимо увеличивать угол наклона паза. 1гд культиваторов с жестким присоединенном рабочих органов к ра-о огчг -нее противодействие заглублении создает сила сопротивления n-i-л:::---ванаю культиватора. При аеголгсш'х углах язклонй паза и клпчне::'- '

о

Мгат. Меи

М

м. III

1 1

1 1 1111 Тч^ 1

1 1 1 1 ^ 1 ' —! м^ ~ т/' ■ !"п7,е"

"1 1 1 1 М 1 к

1 1 1 1 1 Ч

Рис.6 а,б..

Зависимости заглубляющего Мзаг. и вкгдубляюдего Макг моментов от угла наклона п. за £ паи оазлиякой силе соптотявленйя Яс я коэс^фз циенте сопоэтавления качении ^

а) культиватор КНИ-8,1

м и I \. .. .

б0„

'аг 93

б)'культизатор КПС-

Мза, Мим

а

в 15_____6р ¿4° 90

ходной его точке выглубяявдей моменг когэт превышать заглубляюцай и процесс заглублбная может нарушаться, что приводит к увеличения ширины поворотной полосы. Для уверенного заглубления рабочих органов в почву угол наклона паза при расположили его крайних точек в зоне обеспечивающей минимальные энерго затраты, должен составлять 50 ... 70°.

8 содержится программа в методика эксперименталь-

ных исследований, вклюяадэдх в себя лабораторные, лабораторно-лоле-вые и эксплуатационные исследования.

В соответствии с поставленными задачами, в зависимости от геометрических кеханизма подъема навески параметров выяснилось: ин-

тенсявность изменения усилий.на штоке гндроциляндра, характер изменения передаточной функция назески; нагрузки в звеньях и шарнирах; длительность переходного релаяла работы для определения ширины поворотных полос, расход топлива ИГА.

Лабораторные исследования проводились с пелыо изучения нзгру-ленности элементов казескп и её грузоподьетоюсти. Экспериментальная установка составлялась из трактора МГЗ-142 с размещенной на нем измерительно-фиксирующей аппаратурой я культиватора КПС-4, навешенного на переднюю навеску с покопаю специальной переходной pavnta. С целью проверки теоретических предпосылок в схег/у навески были введены: 4 паза различной длины а 3 <|;яксзрованкых отверстия, з которых мог размещаться шарнир центральной тяги. Переходная ракка нцела воз-т~~:ость изменять как поперечный, так я продольный размер, позволяя изменять поло~.енне центра :,:асс галшнн, относительно оси ео подвеса. В процессе проведения опытов регистрировались следуете параг/етры: давление в напорной полости гядроцилиндра, усилия в 3-х шарнирах присоединительного треугольника автосцепка, усилия в раскосах навес-•кя, ход птока гчздродялиндра, усилия на опорных .колеса:: культиватора. Обработка результатов тарировка датчиков я результатов опытов показала, что предельная относительная потребность различных параметров составляет 5,49 ... 12,78 %.

Лабораторно-эксплуатеционные испытания включаля в себя измерение грузоподъемности навески в различных вариантах её настройки при работе с культиваторами KFuI-8,1 и КПС-4. Изучались врегя и путь заглубления а внглублГекия агрегатов и для остановленного, с предварительно заглубленным рабочие oprasaj.ra я для дванущэгося агрегата. Крс:.:е указанных вше параметров фиксировался путь агрегата с псг.ощькз путеизмерительного колеса, а также врега переходного процесса с по;,:сдь;з ответчика времени.

Измерительно-регистрирующая аппаратура была представлена Д"уя осяилаографаки марки ¥■12-22 в ког.илекте с 10-ет канальнк."Я усилгтолд-кв Топаз - 3. Для согласования работы и необходимых ошеток использовался электрических отметчик 34-64. Питание аппаратуры ос-удест-ля-лось от двух, последовательно соединенных,аккуг.улятороз.

На последнем этапе проведены эксплуатационно-технологические испытания для оценки комбинированного агрегата с использованием обеих навесик на предпосевной обработке почвы.

В четвертой главе изложены результаты испытаний грузоподьетксс-ти навескк при различной её настройке и различных регяиах работ:: МТА, а такие времени на ветлубленяе и заглубление культиваторов.

Проведан сопоставительный анализ сияозкх параметров» дона сравнительная оценка эксплуатационно—технологическгд п агротехнических показателей комбпнкровакких агрегатов ка базе трактора !лЕЗ-142.

Лабораторные исследования выявила увеличение грузойодъемкос-ти назескг с возрастанием ординаты верхней точка паза для пгрнгра центральной тяги, Минимальная нагрукекность злементоа навески (около 6 Ша з напорной полости глдроцлликдра) получена при Уу-2 = - 1,16 ... 1,22 м (рис.7).

■ . Рис.7.

' Изменение давления р в на-пстжсл полости силового гидро-дилккдва пал подъеме'малшкк* с изменение.-.: хода Етока £ .

1 - гарнир .центральной тягл в пазе S I;,

2 ... 4-з пазах -'32 ... М; ч . 5,6 - царнлр в кпднем к верхнем отверстиях цех навес. .. .. .-■-- ки

й____ см. cas_ojz^sti±._m

"Лаксимальнвя нагрукенность, около 11,5 Е1а получается пол использовании нсднего { = 0,550 м) паза ( I ). Подобная se кавтина подтверждается применением усилий з раскосах казескп: з ннннем ( У - 0,550 к) пазу изменение усилий 0 ... 60,97 кЯ, в зерхнем ( 1.07 м ) 0 ... 34,0 кН.

1акш образом для шшцдазгада энергозатрат необходимо увеличить ордкнатк верхней точки паза.

Изменение усилия на штоке гндроцилнндра при изменении расстояния от осп подвеса до центра масс машины неоднозначно на различных фазах подъёма. Ка первой (двухточечной) это усилие практически одинаковое и даке уменьшается с увеличением расстояния хотя уменьшение незначительно - до 0,2 i-й. Ка второй - трехточечкол - увеличение расстояния требует соответствующего увеличения усилия, которое тем болыпе, чем больпе ход штока. В конце подъема нарастание усилия при изменении расстояния на 0,1 м составляет 5,5 кН.

При увеличении масск культиватора на всех фазах подъема требуется соответствующее увеличение усилия на ходс атока, которое для нязиего паза ( .'3 I ) составляет 10 кН/кН, а /ля верхнего ¡ У- 4 ) -5,5 кН/кН.

- l^J _

о

Изучение процесса подъема культиваторов в стационарном полсг.е-нп'л с заглубленными в почву рзбсчпми органа".~'1:0 свободны'ги от почвы декпзало, что негодное усилие подъема з первот.: случае кг 20 ... 25% йо.тыле. Определяя-усилия зодх-ема для движущегося культ::».:;гордого агрегате, установлено, что усилия подъема ня перве": в I..'.... о,0 раза кеньге чем для первого случая. 3 конечно:: .;азе подъема гт:: усилия на 6,5 ... 7,0% больше, вследствие дополнительных динамических нагрузок. Таким образом, усилия подъема, рассчитанные для стационарного положения моэко пологять в расчет выполняемой дяя движущегося агрегата.

Время ка заглубление и заглубление культиваторов зависит не столько от типа мадины, как от настройка вазескя по соответстзувде-му пазу и от регдма работа гидрораспрзделптеля.

Тан, заглубление КРШ—8,I ( рис.Sa } протекает быстрее если сар-нпр центрально:: тяги находится з шикнем пазе ( 0,99 м ) , а золотник гидрораспределнтеля находится з лодс.":акпё "заперто".

10

Рис. 8.

Зависимость высоты Лп оси подвеса от врс; i при заглублении и выглублении рабочих орта: культиватора KPI33—8,1.

Зыглубление культиватора происходит практически сдикахо-о зависимости от пазов, однако полный подъем КИЗ-З,! осуществляет':

( рис

.86 ) только при работе с верхним (52) пазом (У

Г С-

я на "плавающем" режиме работы.

Аналогично протекает процесс вкглублекия - заглубления и для КПС-4. Минимальное время заглубления-выглубления для культиватора

KRIi-8,1 получается при работе навески по пазу Га 2 на "плавазце:.:" реяже, для культиватора КЛС-4 нежелательна работа на "плавала?-:" сейше с пазо" Jj I т.к. зреж переходного продесса за счет увеличения пути заглубление увеличивается з сравненкз с другхст варианта -!ЛЗ в 2,1 ,,, 2,3 раза.

Установлено, что комплектование МГА с использованием передней и задней навэскя трактора влпчет за собой укеньпенг.е длины холостнх ходов агрегата ка поворотной полосе как для челночного, так п для способа дзиленля "перекрытие?.:". Площадь поворотной' полосы' для первого способа двакения уменьшается з 2,5- , а для второго - в 2,7 раза.

Сопоставительный аналаз теоретических-и экспериментальных per. зультатоз показал адекчачннй характер зазиетлостей подъе?,:ных усилий арл увеличения хода стока. Получено удовлетворительное совпадение численных величин. С учетом потерь ка трение э механизме навески, это различие составило IS ... 19^. Механически;! к.п.д.- навеска меняется от 82,3$ до 85,2%. Среднее. его значение составляет 83,5$.

На основе учета необходимого гязнаку^а нагрузки на управляете колеса трактора в рабочем полозекпп капаны, ск::.-:эк::я нагрукэнности элементов навески в процессе подъема сельхозмаэнн, угенызекае пут:: заглубления и выглублеяля их рабочих органов разработан наиболее приеготнлЫй вариант навески с разветвленным пазог.:, ( рпс.Э ), пред -назначенным для даухварианткой настройки КГА в рабочем половзяеа.

Он позволяет обеспечить удовлетворите льны" г.одьо::, всех таков куль-тклвтороп а получкть быстрое cavoзаглубление их рабочих органов.

-н

Ркс. 9. Модернизированный паз для двухвориантно"; на-стролки МГА.

Нокогрзжа грузоподъемности-навески ( ряс.10 } позволю т уста:-:го -зять соответствие кассы катины к удаления её центра масс от оог подвеса подъемным усилиям на ытоке гидро1;илпкцра.

Рис.10,- Номограмма грузоподъемности передней навески

По результатам исследовзяяЗ разработала конкретна? схема на -вест, рекомендованная заводу-изготовптеля.

3 работе проведена сравнительная оцанка эксплуатпггонгю-текн-логическях показателей комбинированного агрегата с передне? ■?•>—: навеской сельхозмашин для предпосевной обработки н° бгзс ¡' ТЗ-7-;.?. Агрегат состоял вз наэеиеннкх спереди я оззд:: '™ух г^льтя-г'-ГэС^ КПС-4, зуоовкх борон 4БЗСС-1,0 к пле;16 борон».

Базовые агрегатом. явился агрегг.^ оосхощ'У гг. грзк^ср?, сцеяки СП-П, двух культиваторе? 1-!ПС-4 с $ ЬЗСС-

Предпосевная обработка почзн базозгл*. агрйгзто*.» ос;чесзляяас& два прохода, а.рекомендувглнм - за один. Установлено, ггу> .таиекеии рекомендуемого агрегата сокращает число проходов его г.с поли, уменьшает ширину поворотной полосы в 2,5 ... 2,7 раза я ужяазз«"' среднюю высоту гакронеромюсте? в 1,4 раза. Кроаеяяе почвк у парного агрегата увеличивается в сравнении с базовым на 4,5;', а диен? поверхностной глнбгсгостя на 2%.

Производительность агрегата с использованием обеих навесок трактора увеличивается на 28,5%, а погектарный расход топлива уменьшается на 12,4Й.

В пяток главе приводятся технико-экономические показателе предлагаемого комбинированного агрегата. Годовой экономически*: эффект вследствие повывения производительности труда, снижения' уровня трудоемкости л. внхода дополнительной продукции составляет 232? рублей.

■ ОБЩЕ ЕНВОНЫ И РЕКЗОНЕНДАЩЖ

1. Наиболее првемлимой конструкцией для присоединения сельско-хозяйствекнкх машин впереди трактора является трехточечное навесное устройство.

2. Передненавеиенкая сельхозмашина коренным образом изменяет характер взаимодействия в системе: мазика-кавеоха-трактор. Работоспособность такого агрегата обеспечивается при переходко?*: (от рабочего к транспортному) рекиме начальным перемещением ЩЗ малинн из зоны оси подвеса з зону опорного колеса и обратным перемещением в вышеуказанную зеку. Зто наиболее рационально осуществлять перемецекием опорного парнира центральной тяги.

3. Конструктивное исполнение "плавающего" шарнира центральной тяги может быть осуществлено с помощью паза, аестко связанного с остовом трактора. Процесс подъема сельхозмашин на передней назесне с "плавалцим" шарниром разбивается ка две йазк: двухточечнуз (з горизонтальной плоскости) и трехточечную - определяющую с энергетической точки зрения.

4. Основным фактором, влняздик на нагруленность элементов на-* весного устройства' и продолжительность переходных рекимов (подъем-опускание сельхозмашины) является передаточная функция навески.

5.Теоретические исследования переходных ренимоз работы передне-нзвепгешшх мамин позволили обосновать математическую модель процесса. Нояучешт аналитические зависимости, характеризуете передаточную ,.уккцй& гехаяеаш навес:«, которая определяется - геометрическими параметрами навесного устройства, ходом штока гидроиилпндра и поломе-г.:ом ненгра масс павешенно" мамины.

6. Дяя обосяеченвя требуемо:"; минимально;*: нагрузка на переднш ось трактора с учетом конотруктивнш: особенностей опорны;* шрнпр

центральной тяги дожен иметь координата: х = 0,65 ... 0,71 м; у = = 0,81 ... 0,Рациональное использование лодъег.яого усилия гидроцилиндра ( 1М 4 ) и установленное значение транспортного просвета (' 5- 0»25 я) предполагают координаты этого царн:;;-'--: х = 0,75 ,,, 0,85 г.:; у = 0,95 ... 1.03 г,;.

7. Основное влияние на грузоподье;.зость навесного устрсЛстга оказывают координаты опорного шарнира центрально;; тяги. Увеличение высоты этого шарнира с 0,95 до 1,07 и приводит к снижению подьег.'но-го усилия в 1,55 раза.

8. Увеличение гассн навешенных кашин приводит к пропорциональному увеличении подъемного усилия. Коэффициент увеличения в конце подтека составляет 5,5 ... 10,0 единиц. Большее значение соответстз; ют пазам с меньшими ордината1®. Увеличение расстояния от оси под -веса до центра .масс машины на трехточечнпй фазе подъема, такке требует увеличения подъемного усилия. Приращение этого расстояния на 0,1 м требует ( при $ = 0,2 м ) увеличения подъемного усилия на

5,5 кН.

9..Наличие паза для гарнира центральной тяги позволяет осущэст влять технологический процесс при запертом резетле работы гидрораспределителя. Установлено, что при.работе на этом релвме л пазе с ординатой верхней точки ' 0,95 м гидросистема не обеспечивает поля подъем культиватора .КРЛ-8,1.

10.. Величина заглубляющего и выглубляющегс момента при касании опорного колеса почвк определяется весом рз№ л секцаЗ культвтезтс-ра,. силой сопротивления почвы рабочим органам, силоГ. сопротгмгг.хя качению опорных колес и геометрическим* параметрами паза. Кзмене-няе угла наклона паза существенно влияет на зкглубляклЕ'Л момент, :-:: торый укеньсается при увеличении <£ с 20° до 30° з !,?• ... 2,2 >.>-за для культЕратора КРШ-8,1. Заглубляэдв' момент не?:-:з*~: "> растает - в 1,07 раза. Для культиватора КПЗ-1 т;омек~н:-с ¿Згдубя-у?-щего г.оуеате имеет аналогичны" характер, а ^глу^ля?-«';.^ г'.омвт упси: шается более интенсивно - в 2,1 ... 3,5 раза.

II. Для снпгения суммарного пути звтлублен:-я-~1:глубл^^я «¡гло-тиватора КНВ-8,1 на передней навеске целесообразно выполнять га-боту с настройкой навески по пазу, икекгдет.у большую ординату верхней точки и с "плавалкик" реяжоы работы гидрораспределителя, т.;;. это уменьшает суммарное время переходного процесса на 2,6 ... 2,")с, Следует учитывать, что полный подъем этого культваторз (го срабатывания фиксатора) кокет-быть осуществлен за длительное, более Т^о,

время и только с БЬЕелекацим пазом. При работе дередненавешекного культиватора кояно использовать оба решка работн гидрораспредедите--ля, нежелательна настройка навески. по лазу й I ( У =0,95 ), т.к. при"плазапдем"рекзме культиватор заглубляется лиеь за 7-... Sc.

12. Площадь поворотных полос при комплектовании кудьтизатор-ккх агрегатов кокет бсть уменьшена з 2,3 ... 2,7 раза.

13. На основании исследований предложена методика расчета координат опор уточненной клкетатпческой схемы. Предложена номограмма загруженности переднего навесного устройства, позволявшая установить'соответствие массы маслин п удалению её центра моео от ооя подвеса возможно?,-у подье'»яо^ усилию. .

14. Разработанные положения'реалкзозада з программе■для персо-нальнкх ЭВГ.1 для расчетов механизмов передних навесок кодеенкх трзк-тороз классов 1,4 к 2.

15. Использование комбинированных агрегатов для предпосевной обработки дочвн на базе трактора класса 2 с передней и задней навесками позволяет сократить число проходов ЬТГА по полго, обеспечить снижение затрат труда на 20,5%, лрязэденйкх затрат на 25,2$ расхода топлива на 12\1%. Производительность труда повышается на 25,S^. Годовой экономический зжект при использовании рекомендуемого агрегата составит 2827 рубле?..

Соцернзняе отдельных. положений диссертации изложено в следующих опубликованных работзх:

1. Результата исследований; по определению нагрузки на переднюет -ось трактора с фронтальной кавесхой // Эффективность у.спользозакия мелиоративной техники. - Вып.91. - Горки,1982. - с.24 ... 28. (Соавторы Пархоменко ГЛ. Л., Саскевяч Ы.К.).

2. Определение нагрузки на передквю ось трактора с фронтальной навеской // Повышение технико-экономических показателей пропадикх тракторов/ Тезисы докладов 2-й республиканской каучко-прзкткчсской ксяТерснцЕИ. - Горки ,1932, - с. 77. ..78. (соавтора Пархоменко М. Л., Сасхоппч Li.К.).

Р.. Обоснование параметров и исследование динамики процесса подьомь. породной натески // Эксплуатация и ремонт стрсктолъжге и ме~ лпорзтишпх рхпг..- В.чп. 108.-Горки,I3S3.- с.24...29. (соавтора Коно-:,.:'., ?орсбье^ E.Z.).

Ö. У';уг.1юзх8 для зослодогаяял язшешзчоских и эксплуатационных традторэ Ло-1'12 с передней навеской // Эксплуатация и v/'G-rr стгэптелъкнх и мелиоративных мал;ин.- Внп. 108.-Горки, 1983.-е. (споитора Пяру.омснко Г.Г.Л. .Сйскорнч М.К..Кусков A.C.).

г- 19 -

5. Теоретические исследования кинематики механизма подъема передней навески // Надежность и эффективность использования ::е~:срг— тинной-технгж: // - Выл.125. - Горки, 1934. - с.21 ... СТ. (ссг.--?<-.г р Гордеенко В.К.).

6. Взаимозависимость псдьепюго усилия механизма под-емз передней навески трактора класса 20 и координат её опорных гарнире-Поылнэнпе надежности сельскохозяйственной техники. - Горки,1589, -с. II...19.

7. Перспективы п э1йектавность использования передних нардек:-::: систем на колесных тракторах// Развитие теории и технологии в те:з-:и-

* ческой модеркигаш'-п почвообрзботхи.- Ольптнн-Кортово,1989, с. 132... 135. (соавторы Воробьев Е.Л., Пархоменко М.Д., Саскевич М.К.).

8. Механизм навески трактора. А.С.СССР 3 1342440. Опубл.5.И., 1987, 37 (соавтор:; Воробьев Е.Л. , Кононов А.'й, Пархоменко 'й Л.'.

9. .'.'зианизм навески трактора. А.С. СССР й 1572 437. Опубл.Б.И., 1990, В 23.