автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности работы культиватора-окучника путем оптимизации параметров упругой подвеской комплекта рабочих органов

Г Г Ь о

11а правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КУЛЬТИВАТОРА-ОКУЧНИКА ПУША ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ УПРУГОЙ ПОДВЕСКИ КШПЛЕКТА РАБОЧИХ ОРГАНОВ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного

производства

Автореферат диссертации на соискание уч5ной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - Пушкин 1998

Работа выполнена в Научно-исследовательском и проектно-техяологическом институте механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны Г-Ф.

Научный руководитель

кандидат технических наук, старший научный сотрудник В.Ф.Клейн.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ В.С.Сечкин;

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник А.М.Валге.

Ведущая организация - Северо-Западная МИС.

Защита диссертации состоится кл 1998 г. в 9 часов на заседая™ диссертационного совета К 020.59.01 в НИПТИЫЭСХ НЗ К> по адресу: 189525, Санкт-Петербург - Пушкин, п/о Тярлево, Филь-тровское шоссе, 3.

С диссертацией макао ознакомиться в библиотеке НИИИШЭСХ НЗ РФ.

Автореферат разослан " М " ¿и^с^ 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук,

старший научный сотрудник ,_' Н.Н.Черей

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. В Нечерноземной зоне России засорено камнями 17,2% пашни (45% в Северном и Северо-Западном района), что составляет около 5,3 млн.га. Данное обстоятельство вынуздает оснащать культиваторы для профилирования поверхности почвы и междурядной обработки предохранительными устройствами, применение которых способствует увеличению материалоемкости и услокнению схем крепления рабочих органов.

В настоящее время, большинство серийно выпускаемых отечественной промышленностью культиваторов для сплошной обработки почвы используют упругую подвеску рабочих органов, выполнявшую одновременно и функцию предохранителя. Ранее проведенными исследованиями такие установлено, что рабочие органы на упругой подвеске имеют меньшее тяговое сопротивление по сравнению с рабочими органами на жёстких стойках и обеспечивают более качественное выполнение технологического процесса.

В связи с этим, направление исследований по изучению возмоа-ности использования упругой подвески в качестве крепления комплекта рабочих органов культиватора-окучника является актуальным.

Работа выполнена по договору Ш345 с ОНЗ РА.СХН "Культиватор-окучник для нарезки гребней, междурядной обработки и подкормки к трактору класса 0,6 для арендных коллективов и личных крестьянских хозяйств".

Цель исследований: снижение тягового сопротивления, повышение надежности, а также сшшение материалоемкости и конструктивной сложности культиватора-окучника растениепитателя, предназначенного для обработки почв засоренных камнями, путбм использования упругой подвески для крепления комплекта рабочих органов.

Объект исследований - рабочие органы культиватора-окучника на упругой подвеске.

Научная новизна. Разработан метод выбора параметров упругой подвески комплекта рабочих органов культиватора-окучника. Метод основывается на классификации условий эксплуатации, идентификации параметров колебаний рабочих органов внутри кавдого класса с последующей оптимизацией параметров упругой подвески, учитывая необходимость выполнения различных операций в процессе ухода за посадками культуры.

Практическая значимость работы. Обоснованы параметры и режимы работы культиватора-окучника с упругим креплением комплекта рабочих органов, предназначенного для обработки почв засорённых камнями, позволяющие повысить надбжность, сшзить тяговое сопротивление, материалоёмкость и конструктивную сложность культиватора, а также обеспечить необходимое качество выполнения технологических операций.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использовались в НШМШСХ ЕЗ РФ при создании культиватора-окучника КОР-1,4(2,8)М.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов СПОГАУ в 1998 г.

Дубликации. По основным положениям диссертации опубликовано две печатных работы.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы из 80 наименований и приложений, включает 140 страниц машинописного текста, 15 таблиц и 37 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дана общая характеристика объекта исследований, рассмотрены существующие метода исследования процессов функционирования рабочих органов на упругой подвеске. Отмечено, что наиболее продуктивными являются метода математического моделирования с использованием вероятностных моделей и средств программной обработки.

В нашей стране изучением упругой подвески рабочих органов культиваторов занимались А.А.Вилде, И.В.Игнатенко, С.А.Инаекян, А.С.Кушарбв, В.Ф.Клейн, Н.А.Китаев, А.Е.Муравьбв, И.М.Панов, Г.А.Рябцев, А.В.Сергеев и др., в исследованиях которых установлено, что рабочие органы на упругой подвеске по сравнению с их жёстким креплением имеют меньшее тяговое сопротивление и обеспечивают лучшее качество обработки. Такке установлено, что параметрами, влияющими на величину снинения тягового сопротивления рабочих органов на упругой подвеске являются амплитуда, скорость и ускорение их колебаний, с ростом которых увеличивается интенсивность воздействия рабочих органов на почву. Наибольшее снижение

тягового сопротивления наблюдается в резонансных режимах работы при совпадении частоты собственных колебаний рабочих органов с частотой колебаний сопротивления почвы.

Использование упругой подвески рабочих органов способствует снижению материалоемкости и конструктивной сложности культиватора за счбт исключения из его конструкции предохранительных устройств. В предшествующих работах было отмечено, что надежность культиватора при этом увеличивается, так как преимуществом упругой подвески перед известными предохранительными механизмами является мгновенное срабатывание при наезде на препятствие, плавный рост нагрузки на рабочем органе и осуществление обхода препятствия по пути наименьшего сопротивления (сверху и сбоку).

На основе анализа состояния вопроса и поставленной цели определены следуадие задачи исследования:

- разработать метод выбора параметров упругой подвески комплекта рабочих органов культиватора-окучника;

- разработать математическую модель функционирования рабочих органов на упругой подвеске;

- установить связь динамических и конструктивных параметров объекта исследований;

- провести экспериментальные исследования с целью идентификации параметров математической модели;

- разработать алгоритм и осуществить оптимизацию параметров упругой подвески.

Во второй главе дано математическое описание цели исследований, согласно которой необходимо обеспечить выполнение технологического процесса обработки с определенным показателем качества кг при максимальном снижении тягового сопротивления:

здесь Ай - величина снижения тягового сопротивления культиватора; к*, Лк* - необходимая величина параметра кт, определяющая выполнение технологической операции и допуск на неб.

В результате исследований процессов функционирования рабочих органов культиваторов на упругой подвеске, проводимых другими авторами, установлено, что зависимость величины снижения тягового сопротивления ЛИ от амплитуда колебаний носит линейный характер и

(1)

в первом приближении может быть аппроксимирована функцией:

ДЫ=и, (2)

где \ - коэффициент пропорциональности Н/см; А - ашлатуда колебаний, см.

Для выделения факторов и параметров колебаний, влияющих на величину снижения тягового сопротивления, была разработана математическая модель функционирования рабочих органов на упругой подвеске. Базовым блоком модели является уравнение динамики упругого колебательного звена, находящегося под воздействием случайной возмущающей силы:

(3)

где ¡т) - матрица цриведЗнных масс; [¡I] - матрица коэффициентов демпфирования; [С] - матрица коэффициентов жесткости; Нпр (г) -

горизонтально направленная приведённая сила сопротивления; 5, 5, 5 - вектора ускорений, скоростей и смещений рабочего органа, соответственно.

Базовый блок дополнен эмпирическими блоками оценки параметров распределения силы сопротивления и коэффициента X. Для аппроксимации дополнительных блоков модели использовались уравнения регрессии:

¿ДА ; (5)

К=с+ 2 сУ + 2 с л , (6)

° 1=1 13 3

здесь ао, а1, а±;), Ьо, Ъ±, Ь^ с0, с±, с13 - коэффициенты дополнительных блоков; - значения параметров области условий эксплуатации 7={Н,У,Р) рабочих органов культиватора-окучника; Н, V, Р - соответственно установочная глубина обработки, см; скорость движения культиватора, м/с; сопротивление почвы, оцениваемое обобщенным показателем её физико-механических свойств -твбрдостью р±Ар, ИПа.

Амплитуду колебаний рабочего органа в вертикальной плоскости можно определить решая уравнение (3) по формуле:

Ак (г)

А = —-£ , (7)

°21

здесь %

МР12)2

мк

21

динамической системы к резонансному коэффициенты матриц [С]

ШП» Ш-

- коэффициент, характеризующий степень приближения состоянию; С21, т12, ц12 -

амплитуда колебаний

центрированной составляющей силы Идр (1;), характеризуемая средне-квадратическим отклонением онпр; Мр - математическое оаидание частоты колебаний внешней нагрузки, определяемое по результатам спектрального анализа; Мк - математическое ожидание частоты собственных колебаний рабочего органа на упругой подвеске.

Культиватор-окучник выполняет следующие технологические операции: нарезание гребней, окучивание с рыхлением дна борозды, окучивание с боронованием, боронование с рыхлением дна борозда. Данные операции отличаются использованием различных рабочих органов и различными параметрами внешнего силового воздействия. В результате чего имеется четыре конструктивных исполнения упругой подвески, оптимальные по критерию снижения тягового сопротивления рабочих органов для каядой выполняемой операции. Однако использование многовариантного исполнения упругой подвески не рационально, так как приводит к услокнению конструкции культиватора, росту его материалоёмкости и стоимости. Следовательно, при определении параметров упругой подвески необходимо рассматривать компромисный вариант числа еб исполнений.

С учбтом разнообразия выполняемых технологических операций целевая функция исследований приняла следующий вид:

4

1= 2 1=1

он.

Пр1

21

мр±

/С

21Ч2

21

—> шах, (8)

где - вероятность необходимости выполнения культиватором-окучником 1-й операции, определяемая из выражения:

О)

здесь - вероятность необходимости выполнения 1-й операции в 3-м технологическом варианте по уходу за посадками культуры; Г(хз,хк) - вероятность необходимости применения 3-го технологического варианта; хз, хк - условия вегетации культуры соответственно, засорённость сорняками и коркообразование почвы; в -число различных технологических вариантов по уходу за посадками

культуры. В результате обработки среднестатистических данных, вероятность необходимости выполнения операций составила: нарезание гребней q1=0,205; окучивание с рыхлением дна борозды q2=0,214; окучивание с боронованием q3=0,45; боронование с рыхлением дна борозды

Структура связи блоков математической модели и целевой функции представлена на рис.1.

аналитическая щцель

спектральный анализ

ВО

И

конструктивные параметра упругой подвески

оценка ©унвда

^пр1=1(Н,У,р)

оценка фуншж

стпр1=1(Н.7,Др)

оценка фунщш

А^Ш.У.р)

уравнение шшки

21

ю:

12

Ме

ар!

ОЕ

пр!

целевая фуекшя

Л Ой т_ у ПР1 1- чр± 2' 2, _ 1 ^.¡Л^—> тах

1=1 сг1 /сг1Чг . < ]

Рис.1. Структура связи математической модели и целевой функции.

Особенностью моделируемой системы является изменение параметров упругой подвески и ренинов резания в зависимости от приведённой силы сопротивления йцр. Широкий диапазон условий эксплуатации обусловил неопределённость величины йпр. Устранение неопределенности достигается классификацией области условий эксплуатации на подобласти, определяемые пределами изменения приведенной силы сопротивления. 'Число классов выбиралось минимальным, при котором будет выполняться условие:

(Н-Мипр/С21±^рп-0'5стпр/С21) е И±И32], (10)

здесь 1: - коэффициент нормального распределения при заданной вероятности соблюдения желаемой точности; п - количество ординат числового массива, при определении с®пр; Ь - заданная глубина обработки, см; [Бг1 - допуск отклонения глубины обработки, см.

Данное условие представляет собой ограничение на величину отклонения средней глубины обработки от заданной и является важным показателем качества обработки. Для расчета вероятности выполнения условия (10) необходимо задаться границами класса, в котором будет обеспечен необходимый допуск на окидаемый результат.

Вероятность выполнения условия (10) при т-классах расчитывается по формуле:

Р^^р/Ои^)^)^). (11)

где А1 ц^МНцр/С21-1Б2 3 и А2га=Мнпр/'С21+1Бг3 ~ ГРаницы смещения рабочего органа в вертикальной плоскости, в пределах которых собл»-

1 2 ^

дается требование (Ю); Ф(2)=—1—/ехрМ^/гШ - нормированная

У2к ' о

функция Лапласа; гцг-ЕБ^/Сов £п~0,5/С21) и г2= (оппр£п-°'5/С21)- пределы интегрирования функции Лапласа; ■в=(32-Шпр/С21)/(айпрЕп"0,5/С21) - нормированное значение случайной величины.

При проведении классификации был принят уровень вероятности Р=0,95.

Общая задача оптимизации решалась в два этапа. На первом этапе определялась приведенная масса упругой подвески, обеспечивающая максимум целевой функции (8). Коэффициент жесткости задается типом упругой стойки, используемой для крепления рабочих органов (чизельная двухвитковая упругая стойка типа "УейегагасГ).

На втором этапе определялся вектор оптимизируемых конструктивных параметров (рис.2), соответствующий результатам по-

лученным на первом этапе.

Условия выбора вектора конструктивных параметров записывались в виде:

и

->"т1п: (12)

1/1(К) < САЗ, (13)

здесь т1 - масса рабочих органов на упругой подвеске при выполнении 1-й операции; I, 1(К) - значения целевой функции после первого и второго этапа оптимизации; (¿1 - величина определяющая точность оптимизации.

Рис.2. Схема упругой подвески рабочих органов культиватора-окучника:

1 - упругая стойка; 2 - грядиль; 3 - окучнващий корпус; 4 - пружинный механизм; 5 - ротационная боронка.

Число конструктивных исполнений упругой подвески - % при компромисном варианте принимали минимальным, для которого выполнялось условие: ^

где 1а, 12+1 - значения целевой функции при оптимальных динамических параметрах, соответствующе числу й и я+1 исполнений упругой подвески; [1Д] = 0,8 - заданная величина относительного эффекта снижения тягового сопротивления.

Точность выполнения расчбта оптимальных значений приведенной массы задавалась величиной отклонений расчитанных значений ограничений от заданных границ. Данная величина принималась равной 0,0005. Точность выполнения расчётов конструктивных параметров задавалась значением параметра газ.

В качестве параметра, оценивающего прочность и надбнность упругой подвески, принималась вероятность об разрушения за установленное время работы (5-ю6 циклов нагружения). приемлимый уровень вероятности разрушения принимался равным [Рр]=0,05.

В третьей главе изложены программа п методика экспериментальных исследований. Программа исследований включала:

определение влияния параметров упругой подвески и регимов резания на качество выполнения технологических операций;

идентификацию динамических параметров рабочих органов на упругой подвеске;

идентификацию параметров эмпирических блоков математической модели;

проведение спектрального анализа и идентификацию параметров базового блока математической модели.

При проведении лабораторно-полевих опытов была использована лабораторно-полевая установка для динамометрировання рабочих органов культиватора-окучника. Измерения и регистрация исвлэдуемых, параметров проводились с помощью тензоизмерительного оборудования, включающего в себя кольцевые тевзорезисторше датчики, усилитель ТОПАЗ-1 и осциллограф К-12-22. Для идентификации динамических параметров использовались лабораторные стенды, позволяет цге оценить жбсткость и частоту собственных колебаний рабочих органов на упругой подвеске.

Данные, полученные в ходе проведения опытов, обрабатывались

на ЭВМ с помощью специальных прикладных программ.

В четвбртой главе представлены результаты экспериментальных исследований. Приведены рекомендуемые конструктивные схемы рабочих органов культиватора-окучника на упругой подвеске при выполнении основных технологических операций. Получены следующие эмпирические зависимости параметров распределения приведенной силы сопротивления и коэффициента Л.:

1. Нарезание гребней:

МЕпр=1741,4-4000р-39,4Н-283,57+161,8рН+1074,5р7 ;

ОЕд р=-4,22+190Лр+0,88Н+22,677 ;

Я=220.2+152,1р-13,5Н+13,77.

2. Окучивание с рыхлением дна борозды:

Мйпр=-692,7+852, 9р+42,50Н+146,577 ;

онпр=-0,98+310А(Н-0,8Щ+5,677 ;

Ь=228,6+76,5р-12,8Я.

3. Окучивание с боронованием:

Мйпр=-764,2+6б6р+58, 9Н+129,77 ;

окпр=1.ет+235А(н0.94Н+97 ;

Х=162,4+101 р-9, 8Н+12,47.

4. Боронование с рыхлением дна борозды:

ЫЯпр=-340,5+647р+27, 5Н+80У ;

Шпр=-0,94+270Др+0,75Н+8,677 ;

Л=207,7+83,2р-11,1Н.

В таблице 1 приведены результаты классификации условий эксплуатации рабочих органов культиватора-окучника. Вероятность выполнения условия (10) при разбиении области условий эксплуатации на шесть подобластей составила Р=0,951.

Корреляционная зависимость рабочих процессов культиватора-окучзшса, полученная в ходе лабораторно-лолевых экспериментов, аппроксимировалась функцией:

Рн (т >= -5" (ехР (_а11 ^ I )+ехР (_аг 1111 )4ехР (_аз'% I 5*

х(соа(рг)+-^-81п(р'Г))]. (15)

Корреляционной функции (15) соответствует нормированная спектральная плотность:

2а1 2аг 4а3(а|+р2)

V

а^кгтср^2 а|+(2тф1)2 ((2%р1 )2-а|-р2 )2+4а| (2^)г

■Бй ' (16)

Таблица 1

Классификация условий эксплуатации рабочих органов культиватора

& Пределы изменения приведённой силы сопротивления, Н Среднее значение приведенной силы на данном интервале, II Величина вы-глубления рабочего органа, см Вероятность разрушения подвески за 5«10 вдклов нагрувения

I до 700 670 2,0 =Ю

I 730*890 810 2.5 =Ю

3 850-5-1050 970 3,0 =Ю

В 105СИ-1210 1130 3,5 Ю-6

V 1210+1370 1290 4,0 5И0"4

3 1370 и выше 1450 4,5 0,02

а о.о9 о о.оа ° 0.0? 0.06 0.05 0.04

аоз 0.02 0.01 о

» I V!

V ! —

/\5к

в 0.09

Э 0.08

0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0

0

О

5 6 7

Р, Гц

1

д

5 6 7

р, Гц

б о.оа 3 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 о

\

._д т

VI ! Уз

у—

< \ 7 \ •—

в 7

р, Гц

Рис.3. Спектральные функции процессов: нарезание гребней (а); окучивание с рыхлением дна борозды (б); окучивание с боронованием (в); боронование с рыхлением дна борозды (г). Скорость движения агрегата: 7^1,8 м/с; 72=2,2 та/с; 73=2,8 м/с.

Известно, что параметры корреляционной функции и спектральной плотности зависят от скорости движения агрегата (рис.3).

В работах. А.Б. Лурье, цри изучении рабочих процессов сельскохозяйственных машин, был сделан вывод, что для учбта скороста движения агрегата достаточно значения коэффициентов с^ и ру при единичной скорости умнокнть на заданную скорость У, т.е.:

0=0/, (17]

Значения коэффициентов с^ и р7 для различных технологических операций, полученные в результате обработки данных лаборатор-но-полевых опытов, сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Параметры корреляционных и спектральных функций процессов изменения тягового сопротивления рабочих органов культиватора-окучника на упругой подвеске

Параметры Технологическая операция

Нарезание гребней Окучивание Окучивание с боронованием Боронование с рыхлением дна борозда

2,22 2,22 1,07 1,43

2,22 2,59 1,43 1,79

1,11 1,11 1,07 1,25

07 8,85 8,98 12,06 11,87

Математическое ожидание частоты колебаний тягового сопротивления рабочих органов культиватора-окучника определялось из выра-кения: е у

Результаты первого этапа оптимизации параметров упруго£ подвески представлены в таблице 3.

Отношение значений целевой функции при комцромисных вариантах с одним и двумя исполнениями упругой подвески:

I, 98,7

=-= 0,88>[£Т)].

12 112,1 11

Величина относительного эффекта сниаения тягового сопротивления Гк превысила минимально допустимое значение [Га1. Поэтому,

оптимизация конструктивных параметров проводилась для компромис-ного варианта, заключающегося в использовании одного исполнения упругой подвески для всех выполняемых культиватором-окучником операций.

Вектор оптимизируемых конструктивных параметров составил: К={со,г=22°; 1г=120 км; 1п=200 мм}.

Таблица 3

Результаты оптимизации динамических параметров упругой подвески рабочих органов культиватора-окучника

Число исполнений упругой подвески при компромисном варианте Значение приведенной массы при выполнении культиватором-окучником различных операций, кг

нарезание гребней окучивание с рыхлением дна борозды Окучивание с боронованием Боронование с рыхлением дна борозды

1 17,62 17,48 12,52 7,88

2 18,47 18,33 11,99 7,35

Зависимость величины снижения тягового сопротивления ЛИ от рекимов обработки и фазико-иехашмеских свойств почвы обусловила необходимость оценивания полученных результатов.

Влияние скорости движения культиватора на величину ожидаемого эффекта снижения тягового сопротивления показано на рис.4. Максимальные значения кривых соответствуют математическим опаданиям резонансных решмов работы. Границы огвдаемого эффекта при рациональных режимах работы культватора и полученных значениях конструктивных параметров упругой подвески определялись с вероятностью Р=0,95 и составили: при нарезании гребней - 18,6±4,6%; при окучивании с рыхлением дна борозды - 13,5±2,7Ж; при окучивании с боронованием - 15,43,1%; при бороновании с рыхлением дна борозды - 6±1,2%.

Возможность использования упругой подвески для крепления комплекта рабочих органов культиватора-окучника была подтверждена результатами предварительных испытаний культиватора КОР-1,4М на С-3 МИС в 1997 г.

В таблице 4 приведены сравнительные эксплуатационные показатели культиваторов-окучников, предназначенных для обработки почв засорённых камнями.

V, м/с

Рис.4. Зависимость величины снижения тягового сопротивления от скорости движения культиватора: 1 - нарезание гребней 2 - окучивание с рыхлением дна борозды; 3 - окучивание с боронованием; 4 - боронование с рыхлением дна борозды. Ш) - область рациональных режимов работы.

Таблица 4

Эксплуатационные показатели культиваторов-окучников, предназначенных для обработки почв, засорЗнных камнями

Марка машины Удельная материалоёмкость, кг/м .Удельное тяговое сопротивление, кН/м Снижение тягового сопротивления, % Снижение материалоемкости, % Коэффициент конструктивной сложности

Культиватор КНО-2,8 (серийный) 330 4,0 - - 1

Культиватор КОР-1,4 (рекомендован в производство) 300 3,6 10 9,1 0,88

Предлагаемый вариант (КОР-1,4М) 250 3,5 12,5 24,2 0,75

В пятой главе приведены результаты технико-экономических исследований. Установлено, что экономический эффект от использования культиватора шириной захвата 1,4 м будет получен в хозяйствах с общей площадью возделывания пропашных культур до 45 га. Ожидаемый годовой экономический эффект от применения культиватора КОР-1,4М в сравнении с рекомендованным в производство культиватором КОР-1,4 в ценах 1998 г составил 1370 руб.

ОБЩИЕ вывода И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Разработан метод выбора параметров упругой подвески комплекта рабочих органов культиватора-окучника. Метод сводится к оптимизации динамических и конструктивных параметров упругой подвески по критерию снижения тягового сопротивления в условиях неопределённости условий эксплуатации и технологического варианта по уходу за посадками культуры. Устранение неопределённости условий эксплуатации достигается их классификацией с последующим определением математических отданий динамических и конструктивных параметров упругой подвески внутри каждого класса. Устранение неопределённости технологического варианта по уходу за посадками достигается определением вероятности необходимости выполнения различных операций в зависимости от условий вегетации культуры.

2. Разработана матемагическая модель функционирования рабочих органов культиватора-окучника на упругой подвеске, особенностью которой является наличие внутренней связи по силовому воздействию, отражающей влияние параметров условий эксплуатации на исканение режимов резания и изменение параметров колебаний. Данная модель является стохастической, что предопределило наличие в модели, наряду с уравнением динамики колебательного звена, эмпирических блоков оценивания параметров распределения приведённой силы сопротивления и коэффициента, характеризующего зависимость величины снижения тягового сопротивления от амплитуды колебаний рабочих органов.

3. Разработана аналитическая модель связи динамических и конструктивных параметров упругой подвески. Модель позволила установить зависимость динамических параметров объекта исследований от параметров условий эксплуатации, что дало возможность существенно сократить объем лабораторно-полевых работ.

4. Проведены экспериментальные исследования и разработан ал-

горитм оптимизации конструктивных параметров упругой подвески. ; результате предложен компромисный вариант, заключающийся в ис пользовании одного конструктивного исполнения упругой подвеск рабочих органов для всех выполняемых культиватором-окучником тех нологических операций во всём диапазоне условий эксплуатации. Дл данного варианта обоснованы динамические и конструктивные пара метры упругой подвески:

т]2=17,67 кг, т^2=17,53 кг, т^г=12,57 кг, т*2=7,93 кг, Сг1=322 Н/см, 00^=22°, 1Г=120 мм, 1ц=200 мм. Ожидаемый эффект снижения тягового сопротивления с вероятность] 0,95 составил: при нарезании гребней - 18,6±4,6%; при окучиванш с рыхлением дна борозда - 13,5±2,7%; при окучивании с боронованием - 15,±3,1%; при бороновании с рыхлением дна борозда - б±1,2%.

5. Использование упругой подвески рабочих органов в конструкции культиватора К0Р-1,4М дало возможность снизить его мате-риалоЗмкосгь и конструктивную сложаость по сравнению с серийнс выпускаемым культиватором КЙО-2,8 на 24,2 и 25% соответственно, Повышению надёжности культиватора способствует уменьшение в ей конструкции количества подверженных износу деталей, использование упругой подвески в качестве предохранителя рабочих органов, применение лап чизельных культиваторов, ресурс которых значительнс превышает ресурс лап серийных окучивающих корпусов.

6. Опытный образец культиватора К0Р-1.4Ы в 1997 г npomej предварительные испытания на С-3 ЫИС. Ожидаемый годовой экономический эффект от применения культиватора КОР-1,4М в сравнении с рекомендованным в производство культиватором КОР-1,4 составш 1370 рублей в ценах 1998 г.

Основные положения диссертации опубликованы в следуицш работах:

1. Клейн В.©., Стрикунов A.B. Анализ результатов сравнительного испытания рабочих органов культиватора на упругих стойказ //Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и юшотноводства в ИЗ РФ: Сб.науч. тр.- С.-Петербург: ШПТИМЭСХ HS, 1996.- Вып.65.- с.7-11.

2. Стрикунов A.B. Определение рациональных режимов работа культиватора-окучника с упругим креплением рабочих органов//Тех-нологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в ГО РФ: Сб.науч.тр.-С.-Петербург: ШПТИМЭСХ НЗ, 1996.- Вып.65.- с.12-16.