Исследование устойчивости движения механических систем на структурных моделях
Аннотация
Рассматривается задача неустойчивого движения машинно-тракторного агрегата, которое непосредственно влияет на качество выполнения технологической операции, в том числе основного показателя - глубины обработки и глубины посева, влияния схемы навески устройства на движение объектов почвообрабатывающей и посевной механической системи. Исследования угловой устойчивости почвообрабатывающей машины в продольно-вертикальной плоскости экспериментальным путем достаточно трудоемки. Потеря качества операции возникает в большей степени от влияния угловых колебаний остова трактора или рамы сеялки на угловые отклонения рамы плуга или сошника. Наиболее важным критерием оценки качества работы посевного и почвообрабатывающего агрегатов является устойчивость его движения в продольно-вертикальной плоскости, что обеспечивает выполнение агротехнических условий, то есть соблюдение заданной глубины и равномерности. Для улучшения этих показателей необходимо исследование кинематической связи между стойкой (рама трактора или сеялки) и рабочим органом, который непосредственно контактирует с почвой, как между элементами одной механической системы с определением передаточной функции устройства и выявлением влияющих на нее факторов. Исследование начинается с разработки структурной схемы механической системы и ее структурного анализа. Для механической системы «трактор - навеска - плуг» процесс возникновения вертикальных и угловых колебаний моделируем применением поступательного кулачка, форма которого то- же моделируется. Используя полученные структурные схемы, построена математическая модель кинематической связи между элементами системы. Для аналитического решения задачи о положении звеньев плоского механизма использовался метод замкнутых векторных контуров. Полученная зависимость характеризует передаточную функцию навесного механизма. Применение разработанной структурной схемы пахотного агрегата и полученных рациональных конструктивных параметров дает ослабление передаточной функции в 2,4 раза, с 0,256 до 0,108. Введение данного варианта схемы значительно уменьшает негативное влияние угловых отклонений остова трактора на качество обработки почвы. Предложенный подход дает возможность разработать структурные модели механической системы «рама сеялки - сошник» и провести их кинематический анализ методом замкнутых векторных контуров.
