автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение точности вождения машинно-тракторного агрегата в технологическом процессе междурядной обработки сахарной свеклы

\

)

| ХАРЬКОВСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЗЛЕКГРИШАЦИИ

СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи АНГОЩЕНКОВ Виктор Николаевич

УДК 631.331.072 - 52

ШЕШ1ЕНИЁ ТОЧНОСТИ ВОВДШИЯ ЫАШИННО-ТРАКГОРНОГО АГРЕГАТА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ МЕВДУИДОЮЙ ОБРАБОТКИ САХАРНОЙ СВШЫ

Специальность 05,20.01 - Механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат

диссертации на соискание.ученой степени кандидата технических наук

Харьков - 1991

Работа выполнена в Харьковском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (ХШЭСХ)

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Лебедев А.Т. Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Коденко U.H. - кандидат технических наук, доцонт Синяков В,А. Ведущее предприятие - Украинский научно-исследовательский

институт сельскохозяйственного машиностроения

Защита состоится " 2i~l " июня 1991 г. в ÍО часов на заседании специализированного Совета К420. при Харь-

ковском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (ХУШСХ) г.Харьков.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направить ученое секретарю специализированного совета по адресу: 310Ш8 г.Харьков, ул.Артема, 44.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке Xííi3üX. Автореферат разослан " 2.0" М<ХЯ_ 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Ермолов Л.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Производство сахара а СССР является одним из вопросов решения продовольственной проблемы, количество и качество сахара в значительной мере определяется тохноло гическим процессом возделывания и переработки сахарной свеклы. Ошт создания средств механизации для возделывания сахарной свеклы выявил серьезную проблему - сложность механизировать технологический процесс мевдурядной обработки. Так за последние 10...15 лет трудоемкость выполнения данной операции практически не снизилась.

Выполнение задач повышения урсиаГшости сахарной свеклы и снижения трудоемкости ее возделывания требует решения широкого круга вопросов, связанных с механизацией и автоматизацией технологического процесса, в первую очередь междурядной обработки.

В последние годы, несмотря на внедрение новой технологии, повышение общей культуры земледелия, применение высокоэффективных средств борьбы с сорняками практически на удается выполнить агротехнические требования по величине защитной зоны рядка. Физическая усталость механизатора, конструктивные особенности культиватора для ухода за посевами, келание увеличить дневную производительность без заметного вырезания растений сахарной свеклы ведут к тому, что величина защитной зоны по одну сторону от редка составляет не менее 0,1 м. 11о результата« ВШС при наличии к уборке 1-2 сорняков на I м^ поля потери урокая составляют 1-2 ц/га.

Для увеличения обрабатываемой площади в мекдурядьях и уменьшения защитных зон в 1,5 - 2 раза в сравнении с оставляв-мюли в настоящее время необходимо повысить точность и стабильность ориентации культиватора в междурядьях. В этой связи поиск путей повышения точности вождения машинно-тракторного агрегата в технологическом процессе междурядной обработки сахарной свеклы является актуальной задачей в научном и практическом отношении.

Цель исследования. Обоснование рекомендаций по повышению точности вождения машинно-тракторного агрегата (ИГА) в технологическом процессе междурядной обработки сахарной свеклы с минимальной защитной зоной.

Объект исследования. Объектом исследований является МГА в составе трактора Т-70С (иГЗ-ЗО) и культиватора с системой

автоматического вождения (CAB).

Методика исследований. Для решения поставленных задач проведены теоретические исследования, математическое моделирова-• ние, оптимизация параметров методом планирования эксперимента, синтез параметров САБ и экспериментальная апробация в полевых условиях макетных и опытных образцов культиваторнкх агрегатов с системой автовокдения. Обработка экспериментальных данных и катоматическоз моделирование проводилась с помощью пакета прикладных программ на 3bii.

Научная новизна. В работе получены следующие новые научные результаты:

- математическая модель и передаточные функции МГА при различных способах коррекции культиватора;

- рациональная структура и оптимальные параметры системы автоматического управления МГа;

- синтез системы автоматического управления УТЛ и разработка автоматического корректора для мовдурядной обработки пропавших культур;

- методика оценки точности движения МГА при движении в иездурядьях;

- рекомендации по повышении точности движения ¿¿ГА при междурядной обработки сахарной свеклы.

Практическая ценность. Проведенные исследования позволили создать систему автоматического управления Ш'Л на базе CAB-I с автоматическим корректором, позволшдей выполнять междурядную обработку с защитной зоной до 0,04 м.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов лШЭСХ в 1986-1990 г.г.. Всесоюзных научно-технических конференциях: г.Харьков, УкрНИИСШ (1936 г.); г.Зерноград, ВИИГШЫЭСХ (1986 г.); г. Мелитополь, MJCX (1969 г.); г.Харьков, ХИМЭСХ (1990 г.). '

Внедрение. Полученные практические рекомендации переданы для внедрения в СКБ-2 по специальным гусеничным тракторам Кишиневского тракторного завода (г.Кишинев) и в Украинский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного машиностроения (г.Харьков). Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования, в том числе на предприятиях агропромышленного комплекса, составил 27 тыс.рублей.

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 7 печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использований»1 литературы, а такасе приложении. Она содержит 147 страниц'основного текста, 55 рисунков, 21 таблицу, списка использованной литературы 73 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАШЫ

Во введении обоснована актуальность тематики повышения точности воядения «fTA в технологическом процесса междурядной обработки, излагается научная новизна, практическая ценность работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

I. Состояние вопроса и задачи исследования. Проанализирован современный уровень и перспективы развития средств механизации для повышения точности воядения «ff* в технологическом процессе меядурядной обраба?ни пропашных культур. Эти вопроси нашли свое отражение в работах С.А. Богданова, Л.А. Ворошка, С. 11. Гельфельбейка, Л.З. Гячева, И.Л.Настенко, А.Б. Калоева, B.C. Свирцевского, A.B. Лурье и других авторов.

Анализ известных исследований по устойчивости двикения J£k показал, что чаще исследуются отдельные виды устойчивости (продольная, поперечная, курсовая), для оценки которых разработаны различные показатели, приведены методы их получения и аналитические зависимости. Опубликованные работы свидетельствуют о том, что применительно к мобильным сельскохозяйственным аг-рэгатам большее внимание уделено ручному и одноконтурному автоматическому управлению. Одновременно в работах A.B. Калоева, A.B. Лурье, Г.Р. Носова, Л.Г.Сакало и других обращается внимание на необходимость применения на МГА систем автоматического управления iСАУ), в которых для повышения точности двикения агрегата сельскохозяйственная машина смещается в поперечном направлении относительно базовой линии исполнительным механизмом. Но & данных работах не исследованы вопросы точноЪти двикения УГА с автоматизированной-системой управления сельскохозяйственной машиной, не оценено влияние автоматизированного МГА, например на мевдурядной обработке пропашных культур, на повреждение и вырезание растении.

В соответствии с излокеннцм были определены следующие задачи исследования:

- оценить влияние скорости движзния агрегата на величину защитной зоны при междурядной обработке сахарной свеклк;

- разработать динамическую модель, составить уравнение движения трактора (колесного, гусеничного) в агрегате с автоматизированной системой управления культиватором;

- обосновать параметры системы автоматического вождения;

- выполнить полевые исследования опытной системы автоматического вождения агрегата при междурядной обработке сахарной свеклы;'

- оценить эффективность автоматизации междурядной обработки сахарной свеклы.

2. Устойчивость движения МГА при междурядной обработке сахарной свеклы. При решении задач повышения устойчивости ¡«ГА при междурядной обработке сахарной свеклы за основу берется критерии обеспечения минимальности защитной зоны при различных вариантах управления культиватором ^управляемые колеса культиватора, управляемая навеска трактора). Обеспечение защитной зоны в между-рядьлх сахарной свеют 5-7 см, рекомендуемых агротехникой, является основой выбора рациональной системы автоматического управления культиватором.

Динамические свойства ¡¿ГА с коррекцией движения культиватора ^УСМК-5,4Б) относительно трактора ЦГЗ-80, Т-70С) с помощью управляемых колес культиватора или управляемой навеской трактора определяются связями между выходными и входными переменными параметрами. К входным параметрам относятся неровности поля 2 , сопротивление движению О. (воэцущакцие воздействия) и угол поворота управляемых колес трактора оС (управляющее воздействие). Ьыходныки переменными являются: изменения курсового угла и

отклонение рабочего органа ^ .

Тракторный агрегат в составе колесного трактора и культиватора с управляемыми колесами культиватора (рис. 1) рассматривается при разблокированной навесяе. В процессе движения ИГА при коррекции положения культиватора для данного агрегата на него действуют силы бокового увода У4 - К* , Уг,- Кг&г « а.также сила эквивалентная реакции почвы на культиватор при поперечном перемещении, У^ , где "¿к - поперечная скорость культиватора ( = - 2>&1п.£> -V д со-ьуа

. ). Продольное перемещение культиватора оценивается силой О » КцУ . Для данного МГА сила, эквивалентная реакции почвы на управляемые колеса культиватора в поперечном направлении, определяется углом поворота управляешь

управляемыми колесами культиватора

Рис. 2. UTA в составе гусеничного трактора и культиватора с управляемой навеской

колес ( Ч } и скоростью движения агрегата ( V ), т.е. R = .

Момент, эквивалентный паре сил реакции почвы на культиватор при угловом перемещении, пропорционален скоростям изменения курсового угла (р ) и угла отклонения рабочего органа ( f ), т.е. И

При оценке динамических свойств Ш!А в составе колесного трактора и культиватора с управляемыми колесами культиватора на меядурядной обработке пропашных культур будем полагать, что скорость агрегата постоянна (V=coa4t), а угол поворота управляемых колес культиватора ( Н ) незначителен ). При данных допущениях получим 0 = const ; ft ■ Kr ^ , где К»" KsV .

»Синетичоская энергия подобного объекта равна

где ГИт и (П¥ - масса трактора и культиватора; tlr и -момент инерции трактора и культиватора; V ~ Л/Т) ; д - смещение культиватора относительно продольной оси трактора; ОС и ^ . продольная и поперечная составляющие скорости изменения курсового угла трактора; Хк и CjK - продольная и поперечная составляющие скорости отклонения рабочего органа культиватора.

При обобщенных кооданнатах системы ^ , jb и д сила продольного перемещения культиватора определяется из условия переменности одной из координат и стабильности остальных.

Управляемость объекта оценивается ди#еренциальнкм уравнением, полученным цутем дифференцирования частной производной кинетической энергии Т от скорости изменения обобщенных координат ^ , J, ил :

1 «т ♦ *( нг1 ♦ «О - / ® т. ♦> <( ) - KSD)-

- ^m*Ъ * М > jU ггхк + +

-л(гги 3) + "Зк/3 - ДО « ¿K,a-ifKaD;

( 2 )

где: К< » Кг. ~ коэффициенты сопротивления уводу соответственно управляемых и ведущих колес; К*, - коэффициент сопротивления боковому смещению культиватора.

Из системы уравнений после преобразований получим передаточные функции йГГЛ в состава колесного трактора и культиватора с управляемыми колесами культиватора, характеризующ.ши устойчивость движения агрегата ( Д. ) от параметров управления трактором ( оС ) и культиватором (*f )

v 1\ . . Л,** ъ! (*> ( з )

W ' W

Передаточные функции J/ГА представляют зависимость изменения отклонения трактора и культиватора при малых изменениях курсового угла (J2>), угла поворота управляемых колес культиватора ( Ч ) с учетом влияния скорости ( V ) движения агрегата, момента инерции трактора и культиватора, коэффициента сопротивления уводу передней и задней осей трактора, коэффициента сопротивления боковому смещению культиватора, силы сопротивления перемещения культиватора в продольной направлении ( Q ), а также габаритов УГА.

Аналогично получены передаточные функции UTA в составе колесного трактора с управляемой навеской:

W^Ä ; V'<S> = ^ ; vAft.^i» ' 4 '

* * ЪСЬ)

ÜTA в составе гусеничного трактора и культиватора с управляемой навеской (Рис.2). При тяговой силе правой ( Ря ) и левой ( Pf. ) гусениц воздействие со стороны управляемого культиватора вызывает поперечное смещение трактора. В атом случав эквивалегт-ные силы трения гусениц о почву записываются в виде:'

V, = f, Ы = ^^Q.TCa-vD) j. Vf/ . l5)

L

где mT - масса трактора; T - вертикальна), нагрузка сцепки;

- ускорение свободного падения; а , & , V и L - геометрические параметры трактора; • ^г. 11 1 ~ коэффициенты иренил.

При допущении V » сопл! тягоэые усилия гусениц будут пропорциональными скорости Движения и интенсивности изменения курсового угла (£ ) трактора:

Рп=к,и4>е}; РЛ ¿г}.

( 7 )

( в )

где К\ - коэффициент пропорциональности, 2 С - колея тралтора ¿¡з суммарного тягового усилия гусениц Р„ + РЛ = 2 К< V + 2 Р определяем радиус кривизну попорота трактора

К</Рп-Рл.

Для данного МГА система уравнений при обобщенных координатах ^ , ^ и д имеет вид:

^ГЯт + ^ К* + Д П1* «• Д. К», - £ (ПкТ) -.Т } , «¿6 ;

* ^ + д (гпк!) 4 + д(Кь1)+ ««./!))♦

♦ ¿.о - >п*ти«1>г) - >иъфг+кь-гегкл=

^ Шк ^ х?, + д ( т« * "Зк / 3>а) ♦ Д Къ-- £(тк1> -'Эк/з)} - =

Из системы уравнений ( 8 ) получим передаточные функции для данного МГЛ

Тракторный агрегат является сложной динамической системой, которая обусловлена его многомерностью и высоким порядком дифференциальных уравнений движения. Наличие в знаменателе передаточных функций множителя ( $ )характеризует модель культиватора в боковом движении как астатическую систецу. В результате управляющего воздействия и под влиянием воэцущеюцих факторов >м.;:ина отклоняется от заданного курса без последующего самовыраЕн:шания. Для ста-

билизации направления движения требуется регулирующая система или вмешательство водителя.

Повышение устойчивости движения ИГА может быть достигнуто за счет применения системы автоматического управления сельскохозяйственной машины, которая по структуре может быть одноконтурной при управлении найеской и двухконтурной при управлении колесами культиватора. Для определения наилучшего варианта исполнительного механизма САУ было проведено моделирование процессов автоматического управления ¿НА на ЭЦЬМ Ес-1052. Дарвый этап моделирования включил исследование четырех вариантов УГл методом' построения амплитудно-фазовых частотных характеристик по коэффициентам передато'мых функций. Входным воздействием является сила, смецаяцая культиватор в поперечном направлении, а выходными воздействиями являются смещения трактора и культиватора в поперечном направтснии. Второй этап моделирования заключается в исследовании ¡£ИА с идеальной системой автоматического регулирования .

По результатам расчета на ЭЦШ были построены теоретические логарифмичсскио амплитудно-ч^азочастотные характеристики четырех вариантов Г/ГА, по которым оценена величина фазового сдвига, определяющего п замкнутой системе регулирования запас устойчивости.

Наилучшие результаты получены для ¿¿ГА в составе гусеничного трактора с культиватором и управляемой навеской. Запас устойчивости данного аг.рогата в 2,5 раза вш.о в сравнении с колесным трактором и культиватором с управляемой навеской, которая выбрана за основу при разработке системы автоматического управления ¡¿¡ГА.

3- Синтез системы автоматического управления ША при междурядной обработке сахарной сьеклы. ¿Три синтезе САУ агрегата решается задача обоснования рациональной структуры и параметров системы азтовондсния гусеничного трактора с управляемой навеской.

Б основу структурной схемн САУ положена одноконтурная система управления сельскохозяйственной машиной с помощью управляемой навески. В оста в МТА, при данной структуре САУ, входит гусеничный трактор, культиватор, автоматический корректор, копирующее устройство и электронный блок.

Оптимизация параметров системы автовекдения выполнена методом планирования экстремального эксперимента с учетом ограничений по определению оптимальных параметров системы:

- зона нечувствительности системы, задаваемая компараторами электронного блока управления, должна иметь величину IB мм;

- расход в гидросистеме системы автоматического вождения должен быть установлен в пределах 0,0? л/с;

Указанные значения зоны нечувствительности и расхода в гидросистеме обеспечивают допустимое значение точности "слежения" системы л » 47 мм и минимальную частоту срабатывания электромагнитов.

Оптимальные параметры системы автовождения обеспечивают высокую надежность электрогидрораспределителя и гидроцилиндра за счет уменьшения числа срабатывания, & также снижение вырезания и повреждения культурных растений при междурядной обработке и уменьшении защитной зоны.

Система автовождения (CAS) является нелинейной системой с нелинейностямя типа реле и зоной нечувствительности. Она имеет ДБа нелинейных элемента: компараторы электронного блока управления и элехтрогидрораспределитель (рис. 3).

Яг

Vo

ц,

W)

V„

К>

Чк

TTZlA Wq —

Рис.3. Структурная схема САВ. , \л/эь,\</а))\л/н, \>/г - пере-

датовдые функции соответственно датчика, электронного блока, обмотки электромагнитов электрогидрораспределителя, механической части электромагнитов, гидропривода; , ,

передаточная функция .'ЯА; - задающее воздействие (конфигурация рядка растений); ^ - отклонение рабочих органов культиватора.

Анализ устойчивости системы автовождения, проведенный с применением наиболее распространенного метода гармонической линеаризации или гармонического баланса, .основанная на работах Л.С.Гог.ьфарба и Е.П. Попова,.показал, что система автововдения устойчива.

В результате синтеза' системы автовождения получена следящая система, обеспечивающая необходимые запас устойчивости и показатели качества. Система сопряжена с энергетической и гидравлической системами трактора. САУ разработана на основе современных средств электроники и автоматики. Благодаря наличию ручного режима обеспечивается коррекция культиватора при заезде в загон и установка копира в борозду.

4. Экспериментальные исследования ,'ЯА о системой авто-вовдения на междурядной обработке сахарной свеклы. Целью экспериментальных исследований является: проведение лабораторно-по-левых исследований системы автовождения CAB-IM на ЖА в составе трактора T-70G (ЫГЗ-tíO) с культиватором УСМК-5.4Б (КОЗР-5,4).

В задачи экспериментальных исследований входило:

- снятие экспериментальных амплитудн о- |аз о я ых частотных характеристик различных вариантов для изучения взаимного влияния трактора на культиватор и наоборот при различных способах смешения культиватора;

- определение оптимальной настройки системы CAB-BÍ;

- определение точности автоматического вождения КГА вдоль борозд (рядков сахарной свеклы).

Методика экспериментальных исследований предусматривает 'использование стандартной тензометрической и регистрирующей аппаратуры для снятия амплитудно-базовых частотных характеристик различных вариантов МГА при различных способах смещения культиватора, устройства разработанного на базе микрокалькулятора "Электроника 1Ж-46П для оценки точности вощения ЖА при междурядной обработке, оценку энергетических показателей МГА.

Проведенные лаборяторно-полевые исследования показали целесообразность оборудования Шк, включающего трактор Т-70С (МГЗ-БО) с купьтиваторон УСЫК-5,4Б , системой автовождения с корректировкой движения при помощи управляющих колес культиватора или управляемой навески. По экспериментальным амплитудно-фазовым частотным характеристикам ШЧК) различных вариантов ЫТА (рис. 4.5) можно оченить величину фазового сдвига, определяющего в замкну- • той системе регулирования запас устойчивости. В этом отношении МГА с управляемой навеской выгодно отличается от варианта с управляемыми колесами. Для варианта МГА о трактором МГЗ-80 и культиватором с управляемой навеской (одноконтурная САУ) аыпли-

гудиап характеристика трактора расположена выше амплитудной характеристики культиватора, Это объясняется тем, что усилие, необходимое для поперечного смещения культиватора с управляемой навеской передается на почву через трактор. Ь этом случао вследствие наличие боковой деформации эластичных шин перемещение трактора превышает перемещение культиватора.

В результате проведенных исследований получена оптимальная настройка коэффициентов передачи по каналам ко.шров ( К ) и обратной связи (ОС) электронного блока САВ-Ш при его использовании на Ш.

Для Ш*А - трактор Ж!-80 с культиватором УСМК-5,4£ оптимальная настройка коэффициентов передачи системы САВ-1М составила :

с управляемыми колесами культиватора при скорости У< = 1,52 м/с имеем К-10, 0С-6. При этом дисперсия отклонения для нормального распределения равняется б"1, = 0,602 с<^, а наибольшее возможное отклонение А а 2,3 см. При скорости 'V» =2,21 м/с,1 К-Ю, ОС-9. При этом Я1 в 1,315 си2, а Д = 3,4 см;

с управляемой навеской при скорости V« = 1,52 м/с имеем К-7, ОС-Ю. При этом <2>г 1,6-12 а/, а д = 2,8см. При скорости У* = 2,21 м/с, а-2, 00-10. При этом 1,51 см2, а д -4,1 см.

Для !Д'А трактор Т-70С с культиватором УСМп-о,4Б оптимальная настроГ;ка коэффициентов передачи системы САВ-1м составила:

с управляемыми кол осами культиватора при скорости V« = 1,50 м/с, К-Ю, ОС-б. При этом б^ 0,43с см2, а Д = 2,0 см. При скорости N4 = 2,17 м/с, К-Ю, ОС-2. При этом 6"г= 0,291 см2 , а Д = 1,6 см;

с управляемой навеской при скорости \Д = 1,£6 м/с,К-6, ОС-Ю. При этом <0г= 0,302 сы^, ад = 1,6 см. При скорости

2,17 м/с, К-Ю, ОС-ХО. При этом 6г = 0,496 си5, а Д =2,1 см.

В результате исследований установлено, что наилуташе показатели были получены для ¡НА в состава трактора Т-70С с культиватором УС.'Я-5,4Б с системой автовождения САВ-1М и коррекцией движения управляемой навеской т.к. отклонение культиватора от борозды не превышало.1,6 - 2,5 сантиметра.

Оценка точности автоматического управления МТА (табл.1) в составе трактора Т-Х0С с культиватором КОЗР-5,4 проводилась в полевых условиях, при междурядной обработке сахарной сзеклы с использованием серийной системы автовоэденил САВ-1М.Точность

КШо

Рис.4. Логарифмические фаэо-частотные характеристики 1-Т-70С, культиватор, управляемая назескя ( ^ );

2 -МГЗ-00,культиватор, управляемая навеска { Ч*);

3 - Т-70С, культиватор,-управляемые колеса культиватора (Ч«)5 4 - МГЗ-ЗО, культиватор,управляемые колеса культиватора'( )

Рис.5. Логарифмические амплитудно-частотные характеристики

1 - Т-70С, культизятор, управляемая навеска ( О.« );

2 - Т-70С, культизатор .управляемая навеска ( (Хт );

3 - Т-70С, культиватор, управляемые колеса культиватора

( а«);

4 - Т-70С, культиватор, управляемые колеса культиватора ( <*т ) ;

МГЗ-Ы), культиватор,упразляомая навеска (Л«); к'ГЗ-ЬО, !:ультиаатор, управляемая навеска ( 0.т); Ь£ГЗ-«0, культиватор, управляемые колоса культиватора (о.*);

5 «О

О -б -7В - ЮЗ-60, культиватор, управляемые колеса культиватора (СХТ)

вождения оценивалась по среднеквадратичному отклонению точки копирования культиватора от заданного направления движения. Для автоматизации процесса сбора и обработки информации использовалось устройство на базе программируемого микрокалькулятора "Электроника ШМ6", подкаченного к копирующему датчику САУ через аналого-цифровой преобразователь.

Проведенные полевые исследования показали эффективность оборудования ¡¿ГА системой автоматического вождения на базе САВ-1Ы.

Таблица I

Результаты исследований UTA с системой автововдения при междурядной обработке сахарной свеклы

Скорость, V, м/с

Ноэ^ф.передачи по «о-пирам^

К-во точек замера

п.

см2

см

1,56 1,56 1,56 2,17 2,Г/ 2..I7 •

2 б 10 2 6 10

112 104 III 77 77 73

1,35

1.25 1,22

2.26 1,7

1,25

3,5

3.4

3.3

4.5 3,9

3.4

Оценка энергетических показателей Ш-'А показала, что при нарезке направляющих целей при посеве и вояденио по щелям при междурядной обработке (астраханская технология), расход топлива повышается в среднем на 64

Таким образом, применение САВ на UTA показывает возмогший иуть решения проблемы обеспечения минимальной защитной зоны в пределах 4-5 сантиметров (по одну сторону рядка) при меаду-рядной обработке-сахарной свеклы.

5. Экономическая оМ«ктиьность рассчитана для UTA в составе трактора Т-70С и культиватора УСЩ-5,4Б исходя из условия уменьшения защитной зоны при ыевдрдпноЯ обработке сахарной свеклы за счет внедрения САВ. Годовой экономический эффект от эксплуатации одного агрегата,оборудованного САВ, составит 352,03 руб.

В приложении к диссертации приведены программы расчета на ЭШ, акты проведения лабораторио-лолевых исследований, копии авторских свидетельств и акты внедрения результатов исследования в производство.

основные швсща

Выполненное исследование позволяет сделать едедуицие основные .выводы:

I. На основании анализа средств, снижающих повравдение и вырезание сахарной свеклы при мевдурдцной обработке, с учетом энергетических источников трактора предложена структура системы

автоматического управления ЮГА, обеспечивающая междурядную обработку сахарной свеклы с защитными зонами 4 + 4,5 см.

2. Полученные уравнения движения dГА при различных вариантах управления культиватором в продольно-поперечной плоскости позволяют по передаточной функции оптимизировать структуру и параметры системы автоматического управления по критерию устойчивости прямолинейного движения агрегата.

По точности вождения для междурядной обработки сахарной свеклы рекомендуется гусеничный трактор и культиватор с управляемой навеской. Запас устойчивости данного агрегата с 2,5 раза вше в сравнении с колесным трактором и культиватором с управляемой навеской.

3. Управляемая навеска повышает технологические свойства агрегата:

- облегчается заезд ¡¿ГА в междурядья;

- возможна ручная коррекция культиватора.

4. Оптимальные параметры САУ:

зона нечувствительности 0,013 и; расход жидкости в управляемом гидроцилиндре культиватора 0,07 л/с. Данные параметры обеспечивают оаибку слежения 0,04V м и частоту срабатывания злектро-хагннтов гидрораспределителя 34 мин"^ (при использовании промышленной систецы CA3-I).

5. Система автоматического управления UTA (в составе трактора Т-70С и культиватора"КОЗР-5,4} в технологическом процессе междурядной обработки сахарной свеклы обеспечивает точность слежения в пределах - 0,04 и, при которой достигается вырезание культурных растений не более 3 %.

6. Внедрение системы автоматического управления UTA при междурядной обработке сахарной свеклы позволяет пслучять годовой экономический эффект в сумме 352,03 рубля на один агрегат.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Устойчивость движения тракторных агрегатов при обработке пропашных культур // Повышение технического уровня и качества энергонасыщенных тракторов: Сб.науч.тр. /УСХА. - Киев, i960. -с. 8-17 (соавторы А.Т. Лебедев, С.Я. Парфенов).

2. Повышение устойчивости движения MIA при междурядной обработке сахарной свеклы // Основные направления развития техники для возделывания и уборки сахарной свеклы и кукурузы по индустриальным технологиям в свете Продовольственной программы СССР:

Тез. докл.Всесоюз.научно-техн.конф. 24-26 июня 1986 г. - Харьков, 1966. - с. 63 (Соавторы А.Т. Лебедев, Ü.T. Водолехченко, Е.В. Огеценко).

3. Повышение эксплуатационной технологичности ¡ДА при междурядной обработке сахарной свеклы с минимальными защитными зонами за счет применения системы автовождения // Пути повыпе-ния уров.ня эксплуатации и эксплуатационной технологичности машин в новых условиях экономического развития агропромышленного комплекса. Тез.докл.Всесоюз.научно-техн.конф. 17-19 октября 1990 г. - Харьков, 1990. - с.76-77.

4. Оптимизация параметров системы автоматического вождения UTA для междурядной обработки сахарной свеклы // Всесоюзная научно-техническая конференция по современным проблемам земледельческой механики. Тез. докл. 20-22 шаня 1969 г. - Мелитополь, 1989 г. с. Ъ5 (Соавтор А.Т. Лебедев).

5. A.c. II52848 (СССР) Гидравлическая система самоходной машины / В.Н. Антощенков, А.Т. Лебедев, А.Н. Лысенко, C.Ü. Пана-сенко. Заявл. 03.01.84 № £633562/27-11. Опубл. 30.04.85. Б.Н.

№ 16.

6. A.c. 1248877 (СССР) Гидравлическая система самоходной машины /В.Н. Антощенков, А.Т. Лебедев, С.Я. Парфенов и др. Заявл. 05.02.85 № 3876234/27-11. Опубл. 07.03.86. Бол.» 29.

7. A.c. 144383I (СССР). Система автоматического вождения сельскохозяйственных агрегатов / В.Н. Антощенков, А.Т, Лебедев, С.Я. Парфенов, A.C. Кащурко. Заявл. 08.05.87 № 4241249/30-15. Опубл. 15.12.88. Бюд. № 46.

ß.ß^'

Под п. в re4.I9.0i».91. Формат 60 х 64 1/16. •Объем 1,0 уч.-1!зд.л. Тира« 100. Заказ 194.

Участок опеовтиьнсй печати Харьковского СХИ, 3I2I3I, n/о"Конкуиист-Г', учгородок.