Введение к работе
Актуальность темы. Проблема комплексной механизации
технологических процессов в горном земледелии была и остается
важным разделом земледельческой механики. По указанной проблеме
ряд задач все еще остается недостаточно изученным, что объясняется
характерной сложностью горного рельефа. Основная часть
обрабатываемых площадей в Республике Армения расположена на
склонах разной экспозиции, с разными уклонами, порою вогнутыми и
выпуклыми кривыми горизонталей. Естественно, в указанных условиях
практическое решение задач механизации технологических процессов
упирается в потерю устойчивости машинно-тракторного агрегата (МТА).
Исходя из вышеизложенного, одназначно можно утверждать,
что эффективность эксплуатации МТА в горном земледелии ниже, чем
на равнинах. Поэтому улучшение динамико-технологических
характеристик работы гусеничного пахотного агрегата, при его
неуправляемом движении на склонах, следует считать проблемой
первостепенной важности, решение которой следует осуществлять с
учетом требований передовой агротехники и на основе разработки
научных основ совершенствования существующих и проектирования
новых склоновых мобильных технических средств
сельскохозяйственного назначения.
Цель работы и задачи исследования. Целью настоящего исследования являлась оценка и улучшение курсовой устойчивости гусеничного пахотного агрегата, работающего на склоне.
Из задач, выдвигаемых современным состоянием комплексной механизации сельскохозяйственного производства в горном земледелии, требующих научно-экспериментальной и теоретической разработки, в диссертационной работе рассматриваются следующие:
-
Научное обобщение результатов исследований и систематизация вопросов по проблеме создания технических средств для механизации технологических процессов горного земледелия, и, в частности, на склонах;
-
Установление и сравнительный анализ основных направлений изыскания средств и способов улучшения
4 курсовой устойчивости гусеничного пахотного агрегата при его работе на склоне;
-
Разработка теоретических предпосылок и математической модели, описывающей траекторию движения гусеничного пахотного агрегата на склоне, включающей в себя основные массо-геометрические параметры агрегата;
-
Теоретическая и экспериментальная оценка курсовой устойчивости гусеничного пахотного агрегата в зависимости от эксплуатационных факторов, и установление оптимальных значений провисания гусеничных цепей, расположенных вниз и вверх по склону, а также компановочных размеров агрегата, соответствующих его устойчивой работе и агротехническим требованиям, предъявляемым к работе агрегата на склоне;
-
Разработка системы, обеспечивающей устойчивое движение гусеничного пахотного агрегата на склоне посредством изменения провисания гусениц трактора, расположенных вниз и вверх по склону.
Научная яовизяа. Обобщены результаты научных исследований по вопросам оценки и совершенствования динамических и технологических характеристик гусеничного пахотного агрегата при его неуправляемом движении на склоне.
Разработана математическая модель в виде систем
дифференциальных уравнений, описывающих траекторию
неуправляемого движения гусеничного пахотного агрегата поперек склона, решение которых позволило оценить не только курсовую устойчивость агрегата при заданных условиях эксплуатации, но и варьированием его массо-геометрических параметров найти такое их сочетание, при котором обеспечивается наилучшая курсовая устойчивость и качественная обработка почвы.
Получен алгоритм решения системы дифференциальных уравнений по определению оптимального значения расстояния от центра тяжести трактора до точки приложения результирующей силы сопротивления рабочих органов сельскохозяйственного орудия, при
5 котором отклонение агрегата от заданной траектории движения будет минимальным.
Экспериментально установлено, что увеличение натяга гусеницы, расположенной вниз по склону, способствует сохранению заданного курса неуправляемого движения гусеничного пахотного агрегата. Проведена экспериментальная оценка технологических характеристик пахотного агрегата, работающего на склоне и установлено влияние эксплуатационных факторов на тяговое сопротивление плуга.
Объекты исследования. Был избран гусеничный трактор ДТ-75Н, обладающий большей устойчивостью против опрокидывания, меньшим спользанием и широким спектром применения и наиболее часто применяемый при пахоте на склонах плуг ПЛН-4-35.
Методы исследования. Теоретические исследования проведены методом математического анализа, основанного на положениях классической механики и математического моделирования. Экспериментальные исследования проводились в полевых условиях с применением метода планирования многофакторного эксперимента. Изменение величин по динамическим и технологическим показателям работы гусеничного пахотного агрегата, рассматривалось как случайный стационарный процесс, обладающий свойствами эргодичности и исследовано по методам корреляционно-спектрального анализа, путем составления статистических характеристик.
Практическая ценность. Полученные аналитические
зависимости позволяют уже на стадии проектирования определить критерии оценки динамических и технологических характеристик гусеничного пахотного агрегата при его неуправляемом движении на склоне.
Установлены рекомендуемые значения провисания гусениц трактора, расположенных вниз и вверх по склону, что принято за основу при разработке системы стабилизиции курсовой устойчивости тяговых машин с гусеничным движителем.
Установлено влияние эксплуатационных факторов, а именно: рабочих скоростей, крутизны склона, провисание гусениц и направление оборачивания пласта на тяговое сопротивление плуга.
Реализация результатов работы. Гусеничный пахотный агрегат
(ДТ-75Н) + (ПЛН-4-35) прошел производственные испытания в условиях
села Зовуни Котайкской области. Материалы и результаты
диссертационной работы приняты Тракторным научно-
исследовательским институтом "НАТИ" РА для использования в работах по разработке технических средств для механизации технологических процессов в горном земледелии.
Аппробация работы. Диссертационная работа заслушана и обсуждена на объединенном заседании кафедр "Транспортные средства", "Сельскохозяйственные машины и оборудования", "Механизация сельского хозяйства", "Высшая математика и теоретическая механика" и "Прикладная механика". Материалы диссертации докладывались на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Армсельхозакадемии в 1996...97гг.
Публикация работы. Содержание работы опубликовано в 7 научных работах, в числе которых два положительных решения о выдаче авторского свидетельства на изобретения.
Объем и структура работы. Общий объем диссертационной работы - 130 страниц машинописного текста, 38 рисунков, 10 таблицы, список использованной литературы из 121 наименования и приложения, включающие копии положительных решений о выдаче авторского свидетельства, и документы, подтверждающие полученные научные результаты и принятие их к использованию.
