Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1 О преимуществах использования агрегатов с фронтально навесными машинами и орудиями 9
1.2 Устойчивость и управляемость машинно-тракторных агрегатов 13
1.3 Критерии и оценочные показатели устойчивости и управляемости 22
1.4 Влияние навесных орудий на устойчивость и управляемость машинно-тракторных агрегатов 28
1.5 Способы повышения устойчивости и управляемости машинно-тракторных агрегатов 32
1.6 Постановка задач исследования .-. 41
2 Моделирование процесса управляемого движения агрегата в междурядьях 42
2.1 Обоснование выбора математической модели процесса управляемого движения машинно-тракторного агрегата 42
2.2 Взаимодействие колес трактора и орудия с опорным основанием при свободном соединении 44
2.3 Взаимодействие колес культиватора с опорным основанием прижестком соединении культиватора с трактором 51
2.4 Взаимодействие рабочих органов культиватора и управляемых дисков с почвой 54
2.5 Моделирование соединения трактора с навесными сельскохозяйственными орудиями 58
2.6 Модель управляемого движения агрегата с фронтально навешенным культиватором, способного перемещаться относительно остова трактора 74
2.7 Модель управляемого движения агрегата, оснащенного приспособлением, повышающим его управляемость, с фронтально навешенным культиватором, жестко прикрепленного к остову трактора ... 85
2.8 Построение структурных схем управляемого движения агрегатов с разными способами соединения трактора и культиватора 91
3 Экспериментальные и теоретические исследования 98
3.1 Цели и задачи экспериментальных исследований 98
3.2 Лабораторные исследования силового нагружения движущихся плоских дисков, заглубленных в почву 98
3.3 Методика проведения полевых экспериментальных исследований 115
3.4 Определение упругих характеристик шин 117
3.5 Объект и условия проведения полевых испытаний 121
3.6 Приборы и оборудование для полевых испытаний машинно-тракторного агрегата 125
3.7 Тарировка измерительного оборудования г. 130
3.8 Условия проведения полевых испытаний и проверка адекватности математических моделей управляемого движения трактора на холостом ходу и рассматриваемых агрегатов 131
3.9 Определение показателей точности вождения и точности обработки. 134
3.10 Сравнительный анализ управляемого движения рассматриваемых агрегатов и трактора на холостом ходу 135
Основные выводы 151
Список использованных источников 153
Приложения 166
- Способы повышения устойчивости и управляемости машинно-тракторных агрегатов
- Модель управляемого движения агрегата, оснащенного приспособлением, повышающим его управляемость, с фронтально навешенным культиватором, жестко прикрепленного к остову трактора
- Лабораторные исследования силового нагружения движущихся плоских дисков, заглубленных в почву
- Условия проведения полевых испытаний и проверка адекватности математических моделей управляемого движения трактора на холостом ходу и рассматриваемых агрегатов
Введение к работе
Важнейшей задачей сельскохозяйственного производства в современных
условиях является обеспечение дальнейшего роста производительности труда на
всех операциях по возделыванию сельскохозяйственных культур при сохранении
высокого качества выполнения работ. Интенсивные технологии
сельскохозяйственного производства предполагают применение
комбинированных машинно-тракторных агрегатов (МТА) в составе энергонасыщенного тягового средства, фронтального и задненавесного орудий, способных выполнять несколько операций за один проход. Использование подобных агрегатов позволяет добиться существенного сокращения расхода горюче-смазочных материалов, снижения уплотнения почвы, повышения производительности труда и т.д.
Однако возрастание линейных размеров, масс, моментов инерции и других механических параметров агрегата, а также применение различных способов соединения орудий с трактором приводит к значительному изменению динамических свойств агрегата, что, в свою очередь, может снизить качественные показатели работы орудий и ухудшить условия труда водителя. Динамические свойства агрегата, определяющие характер его движения в горизонтальной плоскости, в основном, оцениваются устойчивостью и управляемостью агрегата. Ухудшение управляемости комбинированного агрегата обусловлено, главным образом, негативным влиянием фронтально навешенного орудия, входящего в его состав. Следовательно, проблему управляемости таких агрегатов можно решить, устранив указанное негативное влияние. Кроме того, наиболее строгие ограничения на отклонения траектории МТА от заданной накладываются агротехническими требованиями при междурядной обработке пропашных культур. Поэтому для более общего решения проблемы управляемости машинно-тракторных агрегатов необходимо рассматривать агрегат, работающий в наиболее тяжелых, с точки зрения управляемости, условиях, а именно: агрегат в составе энергетического средства
5 и фронтально навешенного орудия при междурядной обработке пропашных культур.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР Рубцовского индустриального института Алтайского государственного университета им. И.И. Ползунова. Её основные положения отражены в отчетах о НИР, имеющих номера государственной регистрации №ГР 01.200.201694; №ГР 01.200.208702; №ГР 01.200.304497.
Цель исследования — повышение качества технологического процесса пропашных культиваторов при фронтальном навешивании за счет повышения управляемости агрегатов.
Объект исследования — машинно-тракторный агрегат в составе энергетического средства, культиватора и приспособления для фронтального навешивания культиваторов.
Предмет исследования — технологический процесс междурядной обработки пропашных культур при фронтальном агрегатировании культиватора.
Научную новизну представляют:
математическая модель навесного устройства, учитывающая поперечные смещения мгновенного центра вращения рамы культиватора;
- силовые характеристики плоских, заглубленных в почву дисков,
движущихся при различных углах атаки;
- математические модели движения агрегата в составе энергетического
средства и культиватора, навешенного с помощью приспособлений для
фронтального агрегатирования;
Практическая ценность. Разработаны оригинальные конструкции приспособлений для фронтального навешивания культиваторов, которые повышают качество междурядной обработки, даны рекомендации по их проектированию. Разработана конструкция стенда для пространственного дина*мометрирования плоских, заглубленных в почву дисков. Разработаны
методики определения параметров конструкций приспособлений для фронтального агрегатирования.
Основные положения, выносимые на защиту:
математическая модель навесного устройства, учитывающая поперечные смещения мгновенного центра вращения рамы культиватора;
математическая модель силового взаимодействия диска с почвой;
математические модели движения агрегата в составе энергетического средства и культиватора, навешенного с помощью приспособления для фронтального агрегатирования, и разработанные на их основе методики определения параметров конструкций приспособлений для фронтального агрегатирования;
- оригинальная конструкция приспособления для фронтального
навешивания культиваторов, с устройством, позволяющим осуществлять
дополнительные управляющие воздействия на движение машинно-тракторного
агрегата.
Реализация результатов исследований. Выводы и рекомендации настоящей работы используются предприятием ОАО «РМЗ» при проектировании фронтальных приспособлений. Результаты исследования внедрены в учебный процесс РИИ кафедры «Транспортно-технологические комплексы» АлтГТУ им. И.И. Ползунова.
Апробация. Основные положения работы были доложены на Международной научно-технической конференции «100 лет Российскому автомобилю. Промышленность и высшая школа» (г. Москва 1996 г.); Научно-технической конференции студентов и аспирантов (г. Рубцовск 1998 г.) Международной научно-технической конференции «Вузовская наука в современном мире» (г. Рубцовск 1999 г.); Международном научном симпозиуме «Автотракторостроение. Промышленность и высшая школа» (г. Москва 1999 г.); Международной конференции «Совершенствование систем автомобилей тракторов и агрегатов» (г. Барнаул 2000 г.); Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии, машины и
7 механизмы в машиностроении» (г. Калининград 2000 г.); Региональной научно - практической конференции «Потенциальные возможности региона Сибири и проблемы современного сельскохозяйственного производства» (г. Кемерово 2002 г.); Международной научно - практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем» (г. Волгоград 2002 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, включая 4 патента РФ на изобретение, а также получены 2 положительных решения о выдаче патентов РФ на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, три главы, общие выводы, список литературы и приложения.
Во введении кратко изложено современное состояние проблемы, обоснована актуальность выбранной темы исследования, сформулированы цель работы и основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе проведен обзор ранее выполненных исследований, посвященных управляемости и устойчивости колесных машин. Выполнен анализ влияния фронтально навешенных орудий на устойчивость и управляемость. Проанализированы критерии устойчивости и управляемости колесных машин. Предложен критерий оценки управляемости машинно-тракторных агрегатов. Определены основные направления работ.
Во второй главе предложены математическая модель навесного устройства, математические модели управляемого движения агрегатов с различными вариантами соединения энергетических средств и симметричных сельскохозяйственных машин и орудий, в том числе агрегата, оснащенного дополнительным управляющим устройством. Предложена методика определения типа и конструктивных параметров связи между управляемыми колесами трактора и исполнительным органом управляющего устройства.
В третьей главе изложена методика проведения лабораторных исследований плоского диска, являющегося исполнительным органом управляющего устройства. Предложено устройство для пространственного динамометрирования. Предложена математическая модель силового
8 взаимодействия диска с почвой. Описана методика проведения полевых испытаний, приведено описание объекта, условий полевых испытаний, снятия предварительных характеристик, тарировки измерительного оборудования. Выполнен анализ проведенных теоретических и экспериментальных исследований.
Работа изложена на 129 страницах машинописного текста, содержит 67 рисунков и фотографий, 13 приложений.
Способы повышения устойчивости и управляемости машинно-тракторных агрегатов
Обзор литературных источников, посвященных проблемам устойчивости и управляемости машинно-тракторных агрегатов, выявил, что повышение указанных свойств в основном осуществляется либо путем предварительного выбора конструктивных параметров агрегата, либо путем введения дополнительных управляемых сил, воздействующих на агрегат при его движении.
Так, за счет применения упругодеформированного привода ведущих колес трактора [96] удается улучшить поворачиваемость агрегата, снизить скольжение задней оси трактора и добиться более равномерного распределения нормальных реакций по мостам и бортам трактора.
В работах [10,24,31,32,91,118,126] предлагаются методики, позволяющие на стадии проектирования рационально выбирать массово-геометрические параметры агрегатов и жесткостные параметры шин тракторов и сельхозмашин в соответствии с заданными условиями эксплуатации.
Повышения управляеaмости и устойчивости движения агрегата можно добиться, применяя тракторы различных конструктивных схем, оснащенных шинами различной комплектации в зависимости от конкретных условий движения [95,108]. Исследуя полноприводные колесные тракторы класса 2 с передними управляемыми колесами меньшего размера и модификации этих тракторов с колесами одинаковых размеров, авторы статьи [108] делают вывод, в частности, о том, что при навешивании сельхозмашин только на переднюю навеску тракторы второй конструктивной схемы более устойчивы. Большое количество рекомендаций дается по конструкции навески трактора и по её настройкам. Орудие, навешенное впереди трактора по трехточечной схеме, вызывает при движении агрегата уменьшение нагрузки на управляемые колеса. От величины этой нагрузки во многом зависят кинематические и силовые параметры движения, определяющие его качество, и прежде всего поворачиваехмость агрегата. Одним из способов решения этой проблемы является изменение высоты крепления центральной тяги трехточечной передней навески к трактору, приводящее к перераспределению р нагрузки по его мостам [81,101,102]. Авторы статьи [81] считают, что наиболее целесообразным, с точки зрения уменьшения разгрузки передней оси трактора, является работа навески по двухточечной схеме. При этом нагрузка на переднюю ось трактора даже при значительном тяговом сопротивлении остается в пределах статической. Исследуя влияние нежесткой в горизонтальной плоскости фронтальной навески на управляемость агрегата с навешенным спереди культиватором, авторы работ [21,37,101] делают вывод о том, что сходящиеся в направлении движения нижние тяги навески, по сравнению с другими вариантами их ориентации, способствуют повышению показателей указанного свойства. Это обусловлено, прежде всего, характером относительного смещения культиватора и трактора. При сходящихся нижних тягах культиватор разворачивается на больший угол в сторону поворота и тем самым уменьшается его боковое сопротивление. Однако при такой настройке навески ухудшается устойчивость орудия относительно остова трактора при прямолинейном движении агрегата. Поскольку, в этом случае, при отклонении орудия от равновесного положения мгновенный центр вращения рамы орудия смещается в сторону отклонения, увеличивая, тем самым, плечо от равнодействующей сил сопротивления рабочих органов орудия, что вызывает увеличение момента, препятствующего возвращению орудия в исходное положение.
Проблема устойчивости фронтально навешенного орудия может быть решена, если трактор оснастить навесным приспособлением [82], разработанным в Рубцовском индустриальном институте АлтГТУ им. И.И. Ползунова (рисунок 1.1). Рама приспособления 1 шарнирно соединена с трактором 2. Присоединяемое орудие, например, культиватор 3, крепится к раме приспособления 1 по трехточечной схеме посредством двух нижних тяг 4 и одной верхней 5. Нижние тяги 4 расположены под углом к продольной оси агрегата, образуя, при этом, трапецию, большим основанием соединенную с культиватором, а меньшим основание ч — с приспособлением. Если орудие, закрепленное с помощью указанного приспособления, при прямолинейном движении агрегата отклонилось от равновесного положения, то мгновенный центр вращения рамы орудия перемещается в сторону, противоположную отклонению, вызывая, таким образом, увеличение стабилизирующего момента от равнодействующей сил сопротивления рабочим органам, стремящегося вернуть орудие в прежнее положение.
Модель управляемого движения агрегата, оснащенного приспособлением, повышающим его управляемость, с фронтально навешенным культиватором, жестко прикрепленного к остову трактора
Математическая модель управляемого движения агрегата в случае жесткого крепления культиватора к трактору значительно упрощается по отношению к ранее рассмотренному случаю. Используя те же принципы построения модели, что и в предыдущей главе, составим расчетную схему указанного агрегата (рисунок 2.15), оставив, при этом, обозначения такими же, как и на рисунке 2.11.Трактор с жестко закрепленным культиватором представляет собой единое твердое тело, обладающее массой тА и моментом инерции относительно собственного центра масс S. Положение агрегата в этом случае относительно задающей траектории определяется двумя обобщенными координатами xs и фх. В связи с чем количество уравнений динамики плоского движения в системе отсчета хОу, составленных с помощью метода Лагранжа, будет равно двум
Способ соединения культиватора и трактора влияет на характер взаимодействия опорных колес рамы культиватора с поверхностью качения. При управляемом движении агрегата с жестко закрепленным культиватором наблюдается значительное скольжение в зоне контакта культиваторных колес с грунтом, которое нарушает взаимосвязь между деформациями указанных колес и параметрами движения агрегата. Поэтому на движение агрегата накладываются неголономные связи, обусловленные только качением тракторных колес:90 Исключая АА и Ав из уравнений систем (2.59) и (2.60), окончательно получим систему линейных дифференциальных уравнений, описывающих движение агрегата, оснащенного приспособлением с управляемыми дисками, с жестко закрепленным культиватором относительно подвижной системы координат хОу: где a0,...,au, b0,...,bxx, —коэффициенты, зависящие от параметров агрегата, вычисленные с помощью разработанной программы (приложение Б). Общий вид уравнений движения агрегата с жестким соединением культиватора, не оснащенного приспособлением с управляемыми дисками, и трактора на холостом ходу совпадает с уравнениями системы (2.61), а значение коэффициентов отличается. Получить систему дифференциальных уравнений, соответствующую каждому из указанных случаев, можно, приравнивая нулю, отсутствующие в каждом конкретном случае силовые факторы в уравнениях системы (2.61). Уравнения (2.61) представляются в виде четырех передаточных функций: по входному воздействию а - W(f ia,WXsa и по входному воздействию пе - Wy Wj, . Для вычисления указанных передаточных функций разработаны программы (приложение Б).
Лабораторные исследования силового нагружения движущихся плоских дисков, заглубленных в почву
Общая направленность теоретических исследований данной работы определила конкретные цели исследований экспериментальных: оценка возможности использования дисков в качестве дополнительных исполнительных органов управляющего устройства, способных повысить устойчивость и управляемость агрегата; сравнительная оценка управляемости и точности вождения агрегатов с различными вариантами соединения трактора и культиватора, в том числе и агрегата, снабженного дополнительным управляющим устройством между собой и с трактором на холостом ходу; экспериментальная оценка точности обработки культиватором, входящим в состав рассматриваемых агрегатов, имитируемых междурядий; получение экспериментальных данных для оценки адекватности расчетных моделей.
Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи: разработать методику и устройство для определения в лабораторных условиях силовых характеристик заглубленного в почву плоского диска, движущегося под разными углами атаки; выполнить анализ полученных по дискам результатов экспериментов и предложить математическую модель силового взаимодействия диска с почвой; разработать методику и устройства для точного определения положения агрегата и всех его составных частей на местности; получить достоверные исходные данные, необходимые для математического моделирования процессов функционирования агрегатов.
Для построения математической модели агрегата с управляемыми дисками необходимо иметь модель силового взаимодействия заглубленного в почву диска, то есть знать основные зависимости между углами атаки диска, величиною его заглубления, размерами диска и управляющими воздействиями диска на агрегат. Для этого необходимо определить силовую характеристику диска, которая может быть получена методами динамометрирования. Подобные исследования проводились для рабочих органов дисковых почвообрабатывающих машин Г.Н.Синеоковым, М.Л.Гусяцким, В.Ф.Стрельбицким, П.С.Нартовым и другими [71,72,104,110]. Однако характер силового взаимодействия секции дисковых рабочих органов и одиночного плоского диска, перемещающихся с одними и теми же углами атаки, отличается друг от друга. Кроме того, в указанных исследованиях динамометрированию подвергались диски сферической формы, движущиеся с углами атаки более 15 градусов. Поэтому результаты динамометрирования дисковых секций и сферических дисков не могут быть использованы в качестве исходных данных для моделирования силового взаимодействия плоского диска с почвой. В этой связи возникает необходимость в разработке экспериментального оборудования для динамометрирования и проведении самого динамометрирования плоских дисков, заглубленных в почву, при движении с различными углами атаки.
Анализ конструкций устройств и механизмов, применявшихся при измерении силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий, позволяет заключить, что выбор методов и средств измерений осуществляется исходя из поставленных целей исследования, особенностей технологических процессов обработки почвы и задаваемой точности самих измерений. В числе общих требований, предъявляемых к устройствам для измерения сил, в основу принципиальной схемы работы которых положены деформации их упругих элементов, необходимо выделить одно весьма важное — упругие деформации применяемых динамометров не должны существенно отражаться на исследуемых процессах.
Наиболее распространенные известные измерительные механизмы [22,69], используемые для плоского и пространственного динамометрирования, по своему конструктивному исполнению могут быть условно отнесены к трем группам, в каждой из которых величины измеряются косвенно с помощью методов, основанных на применении тензорезисторов. Упругие эле менты первой группы с наклеенными на них тензорезисторами образуют так называемые тензозвенья, посредством которых стойки рабочих органов орудия закрепляют к раме орудия или к динамометрической тележке. Схему размещения тензозвеньв выбирают исходя из удобства последующей обработки получаемых сигналов. В изхмерительных устройствах второй группы в качестве упругого элемента используется сама стойка рабочего органа, на которую устанавливают тензорезисторы. При этом для получения необходимых характеристик выходного сигнала с тензорезисторов зачастую приходится изменять конструкцию самой стойки. Третья группа измерительных устройств образована так называемыми измерительными приставками, которые обычно выполняются в виде различных тонкостенных конструкций. Указанные приставки, прикрепленные жестко к стойкам рабочих органов, воспринимают деформации последних, нагруженных силами сопротивления движению рабочих органов. Такой способ динамометрирования, в отличие от двух предыдущих, позволяет сохранить жесткость соединения рабочих органов с рамой орудия практически не измененной.
В Рубцовском индустриальном институте разработана динамометрическая установка для испытаний плоских дисков в почвенном канале, которая по своему конструктивному исполнению относится к первой из рассмотренных групп измерительных устройств [123]. Установка позволяет осуществлять как пространственное, так и плоскостное динамометрирование, измеряя усилия, действующие на диск вдоль главных его осей, что упрощает обработку результатов измерений и позволяет повысить их точность.
Установка (рисунки 3.1, 3.2, 3.3) состоит из основной рамы 1, центрирующего устройства 2, вокруг которого может вращаться в горизонтальной плоскости поворотная Т-образная рама 3, и подвижной рамы 4, на»которой смонтирован диск 5 с рамкой 6. Подвижная рама 4 может перемещаться в вертикальной плоскости вдоль направляющих втулок поворотной рамы 3. Рамка 6, в подшипниках которой свободно вращается ось с диском 5, крепиться тягами 7 к пяти тензозвеньям 8, 9, 10, 11 и 12 (рисунок 3.4). Шестое тензозвено 101
посредством тяги 14 связано со стаканом 15, который является упорным подшипником для оси диска 5. Тензозвенья выполнены в виде консольных балок, изготовленных из термообработанной пружинной стали 65 Г, по обеим сторонам которых размещены фольговые тензорезисторы, соединенные между собой по полумостовой схеме. В этом случае деформации в местах наклеивания тензодатчиков равны и противоположны по знаку, что приводит к увеличению напряжения на измерительной диагонали и повышению чувствительности тензозвеньев к прикладываемым нагрузкам. Между отверстиями тяг 7, 14 и пальцами, связывающими указанные тяги с тензозвеньями 8, 9, 10, 11 ,12, 13 и рамкой 6, имеется небольшой зазор, а в самих отверстиях сделаны глубокие фаски, таким образом, что высота цилиндрической поверхности отверстия равна всего двум миллиметрам. Благодаря этим факторам тяги могут совершать угловые перемещения без заклинивания в пределах ±10 от своего среднего положения, а тензозвенья 8 и 9, 10, 11 и 12, 13 подвергаются нагружению соответственно только продольными, вертикальными и осевыми силами.
Установка в сборе жестко крепится к раме тележки почвенного канала (рисунок 3.5).
Подготовка установки к работе производится в следующем порядке. Повернув раму 3 вокруг центрирующего устройства 2 на заданный угол атаки диска, необходимо жестко закрепить ее стремянками 17 к основной раме 1. Затем, выбрав необходимую величину заглубления диска 5, необходимо зафиксировать подвижную раму 4 относительно поворотной рамы 3 посредством пальца 18.
Условия проведения полевых испытаний и проверка адекватности математических моделей управляемого движения трактора на холостом ходу и рассматриваемых агрегатов
Для проверки соответствия математической модели, описывающей управляемое движение колесной машины, реальному движению выбирают маневры, наиболее полно характеризующие динамические свойства машины. К числу таких маневров относится маневр «змейка», при котором машина движется по некоторой синусоидальной траектории [36]. Такой режим движения для машинно-тракторного агрегата, выполняющего технологический процесс в междурядьях, является характерным. Поскольку известно, что рядки растений образуют линии, которые в первом приближении можно описать семейством синусоид с периодом от 10 до 50 метров и амплитудой от 0,05 до 0,5 метра [33, 34, 43]. Поэтому для проверки адекватности полученных моделей можно использовать в качестве маневра движение агрегата по синусоиде. Причем для выявления предельных возможностей управляемости агрегатов указанная синусоида должна иметь наибольшую среди реально встречающихся синусоид кривизну.
Для сравнительной оценки управляемости рассматриваемых агрегатов и точности обработки культиваторами указанных агрегатов имитируемых междурядий необходимо создать одинаковые условия движения, при которых некоторые направляющие точки агрегатов перемещаются вдоль заданной траектории, одинаковой для всех вариантов агрегатов. Для агрегата в качестве направляющей точки принимается точка, жестко связанная с остовом трактора и совпадающая с положением среднего рабочего органа орудия при отсутствии смещения последнего относительно своего среднего положения. Для агрегата с жестким соединением культиватора положение направляющей точки и культиваторной лапы совпадают при любом его движении в отличие от агрегата с нежестким соединением, для которого подобное условие соблюдается лишь при прямолинейном невозмущенном движении. Поэтому для удобства отслеживания водителем траектории, заданной в виде предварительно проложенной борозды, в месте положения направляющей точки агрегата с нежестким соединением орудия устанавливают щуп, касающийся дна борозды. Такой же щуп размещают на тракторе, движущимся на холостом ходу, в месте, совпадающим с положением направляющей точки агрегата. В этом случае появляются условия для сравнения точности вождения направляющей точки трактора с аналогичным показателем рассматриваемых агрегатов. Необходимо отметить, что, в отличие от агрегата с нежестким соединением орудия, для агрегата с жестким соединением показатели точности вождения направляющей точки и точности обработки совпадают, поэтому щуп в этом случае не устанавливают.
Для проверки адекватности полученных моделей необходимо сравнить траекторные показатели, полученные теоретическим и экспериментальным путём. Экспериментальное определение траектории движения рассматриваемых колесных машин производилось в следующей последовательности:
- на поверхности участка поля, предназначенного для заезда, наносили борозду в форме синусоиды с периодом 30 метров и амплитудой 0,3 метра,, сопрягавшуюся с прямолинейным участком, который необходим для разгона машины;
- устанавливали рассматриваемый агрегат или трактор в исходную позицию, при которой направляющая точка агрегата или трактора располагалась бы над бороздой;
- проводили с каждым из рассматриваемых агрегатов, а также с трактором на холостом ходу серию предварительных заездов, основной целью которых являлось получение водителем навыков управления направляющей точкой, при которых отклонение указанной точки от борозды во время движения было бы минимальным;
- производили контрольный заезд указанных колесных машин согласно предлагаемой методике определения положения мобильной машины на местности с фиксацией всех измеряемых параметров на ленте шлейфового осциллографа.
Аналитически траекторные показатели движения рассматриваемых агрегатов и трактора определялись с помощью их математических моделей (приложения Ж,3). Решение дифференциальных уравнений, входящих в указанные модели, производилось методом Рунге-Кутта. Результаты решения моделей предстают в виде зависимостей от времени кривизны траектории центров масс агрегатов и трактора, их курсовых углов, угла отклонения рамы орудия относительно своего исходного положения (в случае его нежесткого крепления к трактору). Поэтому траекторные показатели движения машин, полученные экспериментальным путем, целесообразнее привести к зависимостям такого же вида. В отличие от координатного способа представления траекторных показателей, выбранный способ позволяет избежать при сравнивании результатов экспериментальных и теоретических исследований между собой накапливающейся со временем суммарной ошибки, возникающей из-за неизбежных погрешностей при экспериментальном определении параметров орудия и трактора.
В качестве критерия адекватности математической модели используем коэффициент корреляции между соответствующими текущими траекторными показателями, полученными расчетным и экспериментальным путем, как между двумя зависимыми случайными величинами
