2
Содержание
Введение 3
Глава 1. Математическая модель комбайна 10
1.1. Уравнения движения 10
1.2. Положение равновесия 13
1.3 Линеаризация уравнений механической модели комбайна 14
1.4. Управляемость и наблюдаемость 20
Глава 2. Устойчивость 26
2.1. Устойчивость системы без трения 26
2.2. Исследование устойчивости в зависимости от управляющих параметров 33
Глава 3. Расчет эффективности метода подавления колебаний Хедера 38
3.1. Статистические характеристики микропрофиля подстилающей поверхности. 39
3.2. Частотные характеристики передаточных функций и критерий качества работы комбайна при движении по неровной дороге. 45
3.3. Расчеты оптимальных параметров и оценка эффективности способа подавления колебаний. 47
3.4. Выводы 59
Заключение
Список использованных источников Приложение
61
63
67
3
Введение
Увеличение производительности и уменьшение стоимости уборки зерновых культур всегда являлось важной технической задачей. Так, в частности, появилась жатки, молотилки, комбайны и другие сельскохозяйственные устройства. Относительно недавно (около 150 лет назад) возникла одна из разновидностей комбайна - очесывающие. В статье Шабанова П.А., Данченко Н.Н.и др. [5,6,7,8,9,12,13,17,24] описан принцип действия очесывающего комбайна. Если в обычных комбайнах солома вместе с колосьями срезается под корень и обрабатывается в молотилке, то в очесывающих комбайнах колосья обрывают и обрабатывают, оставляя солому на корню. Солома при этом скашивается и убирается отдельно. Основное преимущество очесывающих комбайнов состоит в том, что в молотилку попадают колосья без соломы, что улучшает процесс отделения зерна от колоса и существенно уменьшает энергозатраты. Последнее связано с тем, что уменьшается объем сырья, которое попадает в молотилку, не происходит бесполезного смятия соломы и ряд других факторов. Это позволяет уменьшить вес основных агрегатов комбайна, дает возможность увеличить скорость движения комбайна, что, в принципе, уменьшает стоимость уборки зерна.
Ниже приводятся некоторые сведения из литературных источников (см. [24].) По сравнению с традиционной технологией уборки зерновых (прямой и раздельной уборкой) общие потери зерна при обмолоте па коршо составляют при прямостоящем стеблестое - 1.0-1.5%, при полеглом - 1.8-3.0% при нормативном показателе не более 2 % и 3 % соответственно; дробление зерна находится в пределах 0.2-0.4 % - агротехнический показатель 2 %. Качественные показатели очесывающего устройства позволяют увеличить рабочую скорость комбайна: увеличивается пропускная способность классической барабанной молотилки, очесывающее устройство не требует постоянной настройки, а следовательно, производительность возрастает в 1.5-2 раза .
Слооосглс
Рис. 1. Зависимость уровня потерь зерна при уборке от скорости движения очесывающих комбайнов (из [24]).
Рис. 2. Схема пневматического комбайна с очесывающим устройством (из [6]).
1) очесывающие барабаны с гребенками; 2) шнек для подачи очесанного вороха в наклонную камеру; 3) плавающий транспортер наклонной камеры; 4) зерновой элеватор; 5) сепарирующая решетка; 6) вытяжной вентилятор; 7) автономное домолачивающее устройство; 8) вентилятор первичной подачи.
Рис. 3. Схемы очесывающих устройств (из [24]):
а - Украинский вариант; б - Английский вариант; 1-очссываюишй барабан, 2 -битер-отражатель, 3 -неподвижный отражающий кожух, 4 - подвижный отражающий кожух, 5 - шнек, 6 - транспортер.
Работы по конструированию и внедрению очесывающих комбайнов активно велись в последние десятилетия в Австралии, Англии, на Украине, в России, и в некоторых других странах.
Конструктивно очесывающий комбайн отличается от обычных тем, что у него вместо хедера, скашивающего солому вместе с колосья-
ми, расположено очесывающее устройство. Основой его является вращающийся вал с гребенками, которые и производят очес. Кроме того, это устройство содержит транспортеры и шнеки, которые передают очес на механизмы, расположенные на основной платформе. В целом, очесывающее устройство представляет собой достаточно тяжелый агрегат, вынесенный вперед по ходу движения комбайна, соединенный с платформой при помощи шарнира. Положение очесывающего устройства определяет силовой гидроагрегат, который перемещает приемную часть очесывающего устройства на высоту, оптимальную для очеса при заданной высоте стеблестоя.
Одной из проблем очесывающих комбайнов являются вертикальные колебания механизма очесывания при движении. В результате таких колебаний меняется положение очесывающего механизма относительно растения, очес может производиться неэффективно, что приводит к дополнительным потерям зерна.
Можно отметить два основных источника возникновения таких колебаний: внешние - за счет движения комбайна по неровному полю и внутренние - за счет работы различных механизмов комбайна. Последняя проблема рассматривалась, в частности, па кафедре прикладной механики МЕХМАТА МГУ в 1994г. В дипломной работе, A.B. Коновалова (научный руководитель проф. Новожилов И.В.) [1] были подробно рассмотрены автоколебания, возникающие за счет неустойчивости двигателя и механической связи двигателя и продольного движения комбайна. Показано, что при этом могут возникнуть интенсивные колебания всех элементов системы.
Значительные колебания очесывающего устройства возникают при движении комбайна по неровному полю. Связано эго с конструктивной особенностью этого типа комбайнов. Дело в том, что очесывающий механизм представляет собой тяжелый агрегат, вынесенный вперед относительно основной части экипажа (см рис. 2). При этом колесная
- Київ+380960830922