Содержание к диссертации
Введение
1 . Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1. Состояние и анализ автоматизации технологических процессов в растениеводстве 9
1.2. Краткий обзор электронных средств автоматического управления и контроля зарубежной техники 17
1.3. Анализ работ по автоматическому регулированию пахотных агрегатов 25
1.4. Классификация систем регулирования навесных пахотных агрегатов 28
1.5. Постановка вопроса и задачи исследования. 34
2. Теоретические предпосылки к обоснованию параметров системы управления пахотным агрегатом 37
2.1. Постановка задачи 38
2.2. Параметрическая схема управляемого объекта и целевая функция 39
2.3. Математическая модель объекта управления 40
2.4. Выбор метода адаптации и синтез алгоритма управления
2.4.1. Краткое описание экстремальной системы... 46
2.4.2. Алгоритм экстремальной системы управления шириной захвата плуга 48
2.5. Анализ экстремальной системы управления пахотным агрегатом 52
2.6. Выбор режима работы автоматизированного пахотного агрегата с учетом буксования движителей 57
2.7. Выводы по главе 61
3. Методика проведения экспериментальных исследований .
3.1. Устройство лабораторно-полевой установки, регистрирующая и измерительная аппаратура 63
3.2. Автоматизированная система регулирования ширины захвата плута..
3.2.1. Элементы системы управления 70
3.2.2. Блок управления 72
3.2.3. Принцип работы системы управления шириной захвата плуга
3.3. Тарировка измерительных узлов 78
3.4. Методика определения условий испытаний 78
3.5. Методика расчета основных показателей по результатам экспериментальных исследований 82
3.6. Обработка опытных данных и определение погрешностей измерений , 83
4. Результаты экспериментальных исследований 87
4.1. Проверка работоспособности автоматизированной системы управления шириной захвата плуга. 87
4.2. Определение точности показаний индикатора блока управления 92
4.3. Исследование влияния изменения массы трактора на эффективность работы пахотного агрегата 93
4.4. Исследование влияния увеличения опорной поверхности колес на эффективность работы пахотного агрегата 96
4.5. Результаты исследования влияния скорости движения на оценочные показатели работы пахотного агрегата . 98
4.6. Выводы по главе 102
5. Экономическая эффективность использования плугов с автоматизированной системой управления шириной захвата 103
Основные выводы и предложения 108
Список использованной литературы
- Анализ работ по автоматическому регулированию пахотных агрегатов
- Выбор режима работы автоматизированного пахотного агрегата с учетом буксования движителей
- Элементы системы управления
- Исследование влияния изменения массы трактора на эффективность работы пахотного агрегата
Анализ работ по автоматическому регулированию пахотных агрегатов
Оснащение тракторов средствами автоматизации широкой номенклатуры на основе электронной аппаратуры характерно для всех крупных зарубежных фирм.
Большое значение для качественной обработки почвы имеет поддержание оптимального положения навешиваемых на трактор машин и орудий в течение всего процесса выполнения работ.
Фирма " Massey Ferguson" (Канада) одной из первых применила механизм с электронным регулятором на своих тракторах серии 2000 [7]. Электронное управление обеспечивает четыре режима регулирования: силовое, позиционное, смешанное и корректирующее вертикальные нагрузки. Импульсы электрических датчиков передаются в центральный процессор, который обрабатывает данные и посылает команды управления гидравлическим клапаном.
В 1985 г. на тракторах фирм "Daimler Benz" (Германия), "International Harvester" (США) и "Schluter" (Германия) внедрены электронно-гидравлические системы регулирования навески, разработанные фирмой "Bosch". В них измерение положения навески и тягового усилия осуществляется магнитострйкционными датчиками, встроенными в пальцы - оси нижних рычагов навески, а углового положения нижних рычагов - индуктивными датчиками [100].
Механизм подъема фирмы "Renault" (Франция) с микропроцессором "Tracto - Control" оснащен помимо трех методов контроля (позиционного, силового и смешанного) ещё и запоминающим устройством. Применение микропроцессора в механизме подъема привело к осуществлению новых функций: запоминание, точность регулировки и безопасность в работе, которые не были предусмотрены на механизмах подъёма фирмы "Bosch". Микропроцессор " Tracto-Control " сравнивает сигналы датчиков с командами оператора и, приводя их в соответствие друг с другом, управляет через два электромагнитных клапана рабочим гидроцилиндром системы навески орудий. Ступенчатым поворотным переключателем устанавливаются глубина борозды, а также глубина погружения в почву обрабатывающих орудий и чувствительность системы регулирования [72,99,106].
Для мощных тракторов при работе с многокорпусными плугами фирмой " Klockner Humbold Deutz " (Германия) разработана система регулирования навесного устройства, в основу которого положено измерение угловой скорости продольных колебаний трактора с помощью гидроскопического датчика. Электронно-гидравлические системы автоматического регулирования (ЭГСАР) данного типа применяются на тракторах MF 2720/4880 фирмы "Massey Ferguson", DX230 фирмы " Deutz" [32].
Электронная система регулирования навесного устройства тракторов MBtrac 1300 и 1500 фирмы "Mercedes - Benz" (Германия) базируется на агрегатах известных ранее систем EHR-2 и EHR-4 фирмы "Bosch"[105,108]. Данная система впервые реализует управление навесным устройством с гидроцилиндром двойного действия, обеспечивая функцию принудительного опускания. Её отличительной чертой является также возможность копирующего регулирования с использованием датчика глубины контактного типа, устанавливаемого на навесном орудии.
По сравнению с механической электронная система регулирования имеет большие чувствительность и реакцию на меняющиеся почвенные условия, что позволяет уменьшить пробуксовку колес, более полно использовать мощность и сократить расход топлива. На рис. 1.3 представлена схема электронного управления и регулирования навесного устройства тракторов MBtrac 1300 и 1500. Выбор функций и режима регулирования осуществляется с помощью пульта управления 1. При регулировании сигналы позиционного датчика 3 и силовых датчиков 5 поступают в микропроцессор 2, который сравнивает на пульте заданное значение с действительными и по мере необходимости осуществляет регулировку положения рычагов навески с помощью электромагнитного распределительного клапана гидравлической системы 6 и подъемного цилиндра 4.
В системе регулирования навески трактора фирмы "Steyr" (Австрия) также использованы разработки фирмы "Bosch". Эта система позволяет пропорционально управлять электронным регулятором подъемного устройства: с" при работе регулирующего устройства задняя ось остается под нагрузкой, что способствует повышению комфорта, уменьшению буксования и расхода топлива. Система "Steyr" - система регулировки нижнего рычага навески, в которой датчиками являются пальцы для крепления навески [104].
По данным фирм "Massey Ferguson" и "John Deere" (США), по сравнению с чисто гидравлическими системами более точное поддержание глубины обработки почвы с помощью микропроцессора за счет рационального сочетания силового и позиционного контроля снижает расход топлива на 10% [13].
Норвежская фирма "Kverneland" предлагает оборотные полунавесные плуги PB/RB для каменистых почв, оснащенные гидравлической системой "Vari-Width" [67]. Эта система позволяет регулировать ширину захвата плуга «на ходу» трактора. Также однажды отрегулировав плуг относительно установленной колеи трактора, ширина переднего пласта автоматически перестраивается в зависимости от выбранной ширины захвата.
При изменении ширины захвата «на ходу» нарушается прямолинейность прохождения последующих гонов, что затрудняет управление агрегатом и снижает качество выполняемой работы.
Большой проблемой является повышенное буксование движителей тракторов при обработке почвы. Одним из способов снижения буксования движителей является уменьшение глубины обработки почвы, т.е. снижение тягового сопротивления. Фирма " Bosch" поставляет электронно-гидравлическую систему регулирования буксования для различных тракторов [100,106] (рис. 1.4). При регулировании буксования колес фактическая скорость трактора измеряется радиолокационным сдвоенным датчиком, принцип действия которого основан на применении эффекта Допплера. Расчет буксования и регулирование тягового усилия выполняется миникомпьютером. Значения допустимого буксования устанавливается при регулировании системы на заводе-изготовителе. По данным [100] при испытаниях системы регулирования буксования колес трактора оказалось возможным снижать буксование колес на 30% (при этом глубина обработки почвы изменялась на 4-6%).
Выбор режима работы автоматизированного пахотного агрегата с учетом буксования движителей
Производительность пахотного агрегата, как видно на рис. 2.1, имеет ярко выраженный экстремальный характер. Адаптивное управление производительностью пахотного агрегата возможно при использовании экстремальной системы управления [70].
На рис. 2.4 представлена блок-схема экстремальной системы управления пахотным агрегатом. Здесь осуществляется операция принятия решения, когда устройство не только воздействует на регулятор основного контура, но, более того, находится в самом информационном тракте регулятора.
Подобная структура позволяет осуществлять оптимизацию по критерию максимальной производительности. Результат решения задачи - достижение и отслеживание экстремальной рабочей точки W=Wo. Последнее осуществляется с помощью поискового алгоритма экстремального управления.
При принятии решения в системе, представленной на рис. 2.4., очень важна возможность измерения (определения) параметра W. При этом, как сама величина экстремума Wo, так и соответствующее ему значение регулирующего воздействия Во могут существенно изменяться в зависимости от внешних условий работы объекта. Устройство, реализующее процесс приня тия решения должно всегда находить этот экстремум, независимо от причин, вызывающих его смещение в процессе работы [95].
Модифицирование Экстремальный регулятор Идентификация
Процесс принятия решения м ч Рис. 2.4. Процесс принятия решения в информационном тракте основной системы управления: W - производительность; Wo - экстремальное значение функции цели; В - ширина захвата (значение управляющего воздействия ); Bi - начальная ширина захвата; z - возмущающие воздействия W- является функцией возмущающих воздействий: W=W(z).
Обратная связь по показателю качества в экстремальных системах позволяет компенсировать в той или иной степени все возмущения, действующие на объект управления. Отыскание точки положения экстремума может быть осуществлено с помощью поисковых движений. Поиск - характерная черта экстремальной системы, построенной по принципу обратных связей [5]. Во время поиска определяется знак и величина отклонения (или только знак) рабочей точки от положения экстремума и организуется движение в сторону экстремума. Для рассматриваемого процесса условие экстремума имеет вид: W(B0+AB) W(BQ) (максимум), (2.14) где ЛВ - шаг изменения ширины захвата плуга.
Исследованию эффективности того или иного метода поиска посвящено множество монографий [4,9,19,22,90,91,95]. Однако наиболее естественными (а, следовательно, и наиболее эффективными) для экстремальных систем в соответствии с [95] являются градиентные методы. Градиентные методы, применительно к экстремальным системам, основаны на вычислении градиента целевой функции по управляющим воздействиям: U ад. 2-15 Очевидно, что изменение параметров вектора управляющих воздействий при поиске оптимальных значений его составляющих, характеризуется вектором скорости изменения параметра управления V(B)=dB/dT. Условия организации поиска будут выполнены, если: 1. V(B) - соответствует уменьшению; 2. V(Bo) - равно нулю тогда и только тогда, когда W(BQ) = WMaKC_ Эти условия будут выполнены, если: W(B) = — = ±AB-Z-VW(B), ЛВ 0. (2.16)
Вычитая из последнего равенства (2.19) выражение (2.18) и, опуская для упрощения записи аргумент Тр , получим: В(п+1) = В(п) + АВ(п+1) - Я VW(n) , (2.20) где VW(n) - градиент целевой функции; ЛВ - шаг изменения ширины захвата, который может быть постоянным или уменьшаться при приближении к оптимуму. В [57] утверждается, что для стационарных процессов сельскохозяйственного производства наиболее целесообразно использование экстремальных регуляторов с шагом, независящим от величины изменения критерия качества. В этом случае для пахотного агрегата выражение (2.20) будет выглядеть следующим образом: В(п+1)=В(п)±АВ- Sign(VW), (2.21) где Sign(VW) — знак шага изменения ширины захвата. Для повышения эффективности управления необходимо ввести зону нечувствительности регулятора.
Пренебрегая инерционностью исполнительного механизма, вследствие того, что изменение ширины захвата плуга происходит в начале гона и, следовательно, никак не сказывается на времени установления скорости и производительности агрегата в пределах гона величину регулирующего воздействия можно записать так: В(п) = В(п-1) + АВ(п) -z(n), (2.22) где ЛВ(п)- величина приращения ширины захвата плуга, м. Математическое описание алгоритма управления для нашего случая имеет вид: z(n) = sign[W(n) - W(n-1)] z (n-1) при [ W(n) - W(n-l)] \A (2 23 z(n) = z (n-1) при W(n)-W (n-l) \A\ J 51 где Z (nj- знак приращения регулирующего воздействия на n-ом гоне, А- зона нечувствительности исполнительного механизма Если необходимо, чтобы при выполнении второго условия (2.23) не было изменения управляющего воздействия, нужно принять в (2.22) ЛВ(п)=0. Экстремальные системы работают в условиях неконтролируемых возмущающих воздействий, которые могут вызывать ложные срабатывания исполнительных устройств, вызывая значительные отклонения целевой функции от оптимального значения. Будем полагать, что измеряемое дискретное значение целевой функ ции искажается помехой (п)\ W (n) = W(n) + (n). (2.24) Так как, экстремальные системы работают, в основном, в режиме рыскания около оптимального значения, основная частота процесса, обусловленная полезным сигналом (управляющим воздействием) f=l/T Гц, где Т -период колебаний [5].
Для уменьшения влияния высокочастотных возмущений в системах автоматического управления обычно используют низкочастотные фильтры [5,29,64], простейший из которых (непрерывный фильтр первого порядка) имеет передаточную функцию: w s) = J s)- 1 IJS) 1 + T-S дискретный аналог которой после Z- преобразования принимает вид: 1 + axz Уф(г)=і !„-і» (2-25) rVr\/rP где djnb] - параметры фильтра; 2j= - Є , bj=l+aj; To - шаг квантования. Фильтр (2.25) выдает отфильтрованный сигнал с запаздыванием на один шаг. Для исключения запаздывания выражение (2.25) перепишем в виде: W ууф , . -і . (2.26) где Ьо=1+Сіі. Для пахотного агрегата разностное уравнение, соответствующее фильтру примет вид: 1ф(п) =-аґ ]ф(п-1)+Ъ0- W(n) . (2.27) где W(n) - производительность агрегата на 72-ом гоне. 2.5. Анализ экстремальной системы управления пахотным агрегатом Анализ экстремальной системы управления пахотным агрегатом и определение параметров алгоритма АВ и А (зависимости 2.22 и 2.23) проводили методом математического моделирования на компьютере. Блок -схема модели представлена на рис.2.5.
Элементы системы управления
Агрегат оснащен автоматизированной системой регулирования шириной захвата, которая включает следующие элементы. Ширина захвата плуга изменяется посредством гидроцилиндра 1 (рис. 3.8) бесступенчато в пределах от 1,2 до 1,6. Для управления гидроцилиндром в автоматическом режиме служит электромагнитный гидрораспределитель ВЕ6.64 ГОСТ 24679-81 (8), включенный в гидравлическую систему трактора. Блок управления 2, работающий по заложенной в его память программе (приложение 2), подает сигналы на электромагнитный гидрораспределитель. Фактическое значение ширины захвата плуга определяется датчиком ширины захвата 5, в качестве которого используется прибор ДОС-800. Он связан непосредственно с блоком управления, что обеспечивает обратную связь системы и позволяет точно устанавливать расчетное значение ширины захвата. Датчиком пройденного пути служит индукционный датчик 7, закрепленный на опорном колесе-стабилизаторе. Для визуального контроля на корпусе датчика предусмотрен светодиод. Датчик положения плуга 3 дает сигнал о трех его положениях (нижнее - рабочее, среднее и верхнее - транспортное). На переднем брусе установлен разъем, который служит для отсоединения кабеля от плуга при от-цеплении плуга от трактора.
Принципиальная схема автоматизированной системы управления пахотным агрегатом: 1 - гидравлический насос НШ-32; 2 - блок управления; 3 - датчик положения плуга; 4 - опорное колесо-стабилизатор; 5 - датчик ширины захвата (ДОС-800); 6 - гидроцилиндр; 7 - датчик импульсов (герконовый датчик); 8 - электромагнитный гидрораспределитель; 9 - масляный бак - определение оптимальной производительности раздельно по нечетным и четным гонам и изменение в соответствии с расчетом ширины захвата плуга; - контроль рабочего и транспортного положения плуга и сигнализацию нахождения плуга в этих положениях. На данном этапе исследований буксование движителей при выборе режима работы пахотного агрегата не учтено. Блок установлен на панели приборов в кабине трактора (рис. 3.10). Блок управления представляет собой бортовой компьютер с процессором PIC18C442 (рис. 3.9). Процессор имеет внутренний аналогово-цифровой преобразователь, на который поступает сигнал с потенциометра - датчика ширины захвата (рис. 3.13). Сигналы с датчиков пройденного пути (рис. 3.12) и положения плуга (рис. 3.14) поступают непосредственно в процессор. Управляющий сигнал усиливается в 2-х канальном усилителе и поступает на катушку электромагнитного гидрораспределителя. Гидрораспределитель, в свою очередь, в зависимости от управляющего сигнала перемещает шток гидроцилиндра, тем самым изменяя ширину захвата плуга.
На передней панели блока управления для контроля за работой прибора предусмотрены светодиоды «Питание», «Расчет» и «Ошибка». Четырехразрядный цифровой индикатор показывает ширину захвата плуга (в метрах) при транспортном положении плуга, а при рабочем положении плуга - производительность агрегата (в га/час) на прошедшем гоне. Две кнопки «Установка начальной ширины захвата» позволяют устанавливать начальную ширину захвата плуга вручную в транспортном положении плуга. При нажатии левой кнопки значение ширины захвата изменяется в меньшую сторону, а правой - в большую сторону. Тумблер на правой боковой панели служит для выключения питания. Блок имеет встроенный 5-ти вольтовой вторичный источник питания от первичной сети 12 В. Конструкция блока обеспечивает быстрый съем и установку: на задней панели предусмотрен разъем для одновременного отсоединения кабеля от блока.
Движение пахотного агрегата в поле происходит по следующей схеме: - после определения загона агрегат подъезжает к началу гона; - оператор включает автоматическую систему управления и в транспортном положении плуга (горит светодиод «Расчет») устанавливает посредством кнопок «Установка начальной ширины захвата» на передней панели блока управления начальную ширину захвата плуга (устанавливает несколько меньше ожидаемой); - агрегат начинает движение и при заглублении плуга на передней панели блока управления светодиод «Расчет» гаснет (плуг в нижнем положении), процессор начинает принимать импульсы с датчика пройденного пути, установленном на опорном колесе-стабилизаторе. При этом параллельно поступают сигналы с таймера; - если возникает необходимость объезда препятствий, то оператор вы-глубляет плуг (среднее положение) не доводя его до верхнего положения. При этом информация о пройденном пути сохраняется, а таймер приостанавливает отсчет времени. При заглублении плуга отсчет и накопление импульсов с датчика пути возобновляются; - в конце гона оператор для проезда поворотной полосы плуг переводит в транспортное положение (загорается светодиод «Расчет»). При этом останавливается отсчет времени и процессор, используя информацию о пройденном пути, времени, и ширине захвата плуга вычисляет производительность, с которой агрегат прошел этот гон и цифровой индикатор показывает новое расчетное значение ширины захвата плуга. Если производительность агрегата на этом гоне окажется выше, чем на прошлом, то блок управления выдает сигнал на увеличение ширины захвата на один шаг. Если разница производительно-стей находится в зоне нечувствительности, то ширина захвата не меняется. Если плуга на следующем гоне цифровой же производительность агрегата на данном гоне будет ниже, чем на прошедшем, то блок управления уменьшает ширину захвата. Блок управления посредством электромагнитного гидрораспределителя и гидроцилиндра устанавливает расчетное значение ширины захвата. Если по каким-либо причинам не удалось установить расчетное значение ширины, то на панели блока управления загорается светодиод «Ошибка»; - время работы гидрораспределителя заканчивается моментом установки ширины захвата плуга на новое значение, при этом обнуляются таймер и счетчик импульсов; - при заглублении индикатор высвечивает значение производительности, с которой работал агрегат на прошлом гоне.
Процесс повторяется при новом значении ширины захвата плуга. При прохождении 4-5 гонов система выходит на оптимальный режим и работает с максимальной производительностью. Если при максимальном значении ширины захвата загорается светодиод «Ошибка», то необходимо увеличить скорость движения агрегата, и наоборот, если при минимальном значении ширины захвата горит диод «Ошибка», то необходимо снизить скорость.
Исследование влияния изменения массы трактора на эффективность работы пахотного агрегата
Для определения расхождения показаний 4-х разрядного индикатора на блоке управления с расчетными значениями производительности проводили опыты на стерне зерновых колосовых. Условия и место проведения опытов аналогичны предыдущим. Начальную ширину захвата устанавливали равной 1,2 м. Средняя глубина вспашки составляла 22 см. Все проходы осуществляли на V (с редуктором) передаче. На каждом гоне фиксировали значения производительности агрегата, которые высвечивались на индикаторе блока управления. Для определения расчетных значений производительности использовали экспериментальные значения скорости движения и ширины захвата плуга, измеренные на соответствующих гонах.
Анализ рис. 4.4 и табл. 4.2 показывает, что максимальное расхождение между показаниями индикатора блока управления и расчетными значениями производительности составляет 4,61%. Это объясняется тем, что датчики пройденного пути конструктивно расположены в разных местах (на опорном Таблица 4.2 колесе и на путеизмерительном колесе). Путеизмерительное колесо вследствие отсутствия нагрузки копирует рельеф поля, а опорное колесо-стабилизатор находится под нагрузкой, вследствие чего идет по более выровненной траектории, поэтому колеса измеряют пути, несколько отличающиеся друг от друга.
Но, несмотря на расхождения в значениях производительностей Wm и Wpac4 , можно сделать вывод, что индикатор на блоке управления показывает реальные значения.
Во время проведения пахотных работ эксплуатационная масса трактора может быть изменена путем навешивания дополнительных грузов с целью повышения производительности за счет снижения буксования движителей. Автоматизированная система управления шириной захвата должна учитывать эти изменения и своевременно реагировать на них.
Для определения влияния изменения массы трактора на эффективность работы пахотного агрегата с автоматизированной системой управления шириной захвата проведены сравнительные эксперименты при разной массе трактора. Условия проведения экспериментов аналогичны предыдущим. В ходе проведения экспериментов трактор был догружен дополнительным грузом, распределенным по всей длине трактора (рис 4.5). Первая серия экспериментов проведена без догрузки, вторая серия - при увеличении массы трактора на 220 кг, а третья - на 440 кг. Во всех трех сериях начальную ширину захвата устанавливали равной 1,2 м и проходы осуществлялись на IV передаче (с редуктором).
Анализируя график на рис. 4.6 необходимо отметить, что увеличение массы приводит к повышению производительности. При увеличении массы трактора на 220 кг производительность на первом же гоне выросла с 0,896 га/ч до 0,904 га/ч. При этом удельный расход топлива снизился с 15,63 кг/га до 15,48 кг/га. При увеличении массы трактора на 440 кг производи 95 тельность на первом гоне составила 0,915 га/ч, а удельный расход топлива снизился до 15,3 кг/га. Без балласта пахотный агрегат на рациональный режим вышел на пятом гоне. При этом максимальная производительность составила 0,924 га/ч. А при увеличении массы трактора на 220 кг на рациональный режим агрегат вышел только на шестом гоне. Производительность на этом гоне равнялась 0,953 га/ч, а удельный расход топлива по сравнению с трактором без балласта на этом же гоне снизился с 15,15 кг/га до 14, 69 кг/га. При увеличении массы трактора 440 кг агрегат максимальной производительности (0,994 га/ч) достиг на 10 гоне. Удельный расход топлива на этом гоне был равен 14,08 кг/га, что на 1,14 кг/га (15,22 кг/га) ниже, чем удельный расход трактора без балласта на 10 гоне. Однако, увеличение массы трактора приводит, как видно из графика, к увеличению времени поиска рационально
Увеличение опорной поверхности колес повышает тягово-сцепные свойства трактора. Для определения влияния увеличения опорной поверхности колес трактора на эффективность работы пахотного агрегата с автоматизированной системой управления шириной захвата провели две серии экспериментов, в ходе которых фиксировали значения производительности агрегата и расхода топлива на каждом гоне. Место и условия проведения экспериментов те же, что в разделе 4.3.
Первая серия экспериментов проводилась при одинарных колесах с шинами 15,5R38. Первый гон агрегат проходил с начальной шириной захвата 1,2 м. Для проведения второй серии экспериментов на заднюю ось трактора устанавливали дополнительные колеса с шинами 15,5R38 (рис. 4.7). Обе серии экспериментов проводили на V передаче (с редуктором). Средняя глубина вспашки составляла 22 см.
На рис. 4.8 и приложении 5 приведены результаты исследований, которые показывают, что при увеличении площади опорной поверхности движителей увеличивается производительность агрегата за счет снижения буксования, что соответственно позволяет снизить удельный расход топлива. Кроме того, при этом уменьшается уплотнение почвы. Как видно из рис. 4.8, агрегат с увеличенной опорной поверхностью движителей достиг максимальной производительности 1,027 га/ч, а при обычных колесах WMaKC=0,917 га/ч. Соответствующие им минимальные значения расхода топлива Qy/= 13,63 кг/га и Qya= 15,26 кг/га. Максимальное значение буксования движителей с увеличенной опорной поверхностью составило 12,4% и 17,1% при обычных колесах.
Агрегат с увеличенной опорной поверхностью движителей на оптимальный режим вышел только после прохода 8 гонов, а с обычными движителями - после прохождения 5 гонов. Поэтому при увеличении опорной поверхности ведущих колес начальную ширину захвата плуга необходимо устанавливать на 2-3 шага выше.
Таким образом, проведенные исследования подтвердили то, что предложенная автоматизированная система регулирования ширины захвата позволяет учитывать изменение технических параметров трактора и соответствующим образом реагирует на них.
Для определения влияния скорости движения пахотного агрегата с автоматизированной системой управления шириной захвата на его оценочные показатели проводили эксперимент на супеси и среднем суглинке. Агрофоны - стерня зерновых колосовых и пласт многолетних трав. Влажность почвы составляла 18-23%, твердость почвы по горизонтам -1,1-3,2 МПа. Опыты проводились на тех передачах и при глубине вспашки 22 см. Результаты исследований представлены на рис. 4.9 и рис. 4.10 (приложения 6 и 7). Анализ графиков на рис. 4.9 и рис. 4.10 показывает, что скорость движения агрегата значительно влияет на его оценочные показатели.
