Математическое моделирование культиваторного машинно-тракторного агрегата
Аннотация
Почвообрабатывающий машинно-тракторный агрегат подвергается непрерывно изменяющимся внешним воздействиям, что приводит к колебаниям скорости движения, буксованию ведущих колес трактора, нагруженности трансмиссии, повышенному расходу топлива. Основным источником возмущений, вызывающих колебания трактора, являются неравномерность тягового сопротивления почвообрабатывающих машин и неровности микропрофиля поля. Цель исследования: совершенствование процесса функционирования почвообрабатывающего машинно-тракторного агрегата путем моделирования влияния внешних воздействий. Математическая модель процесса работы колесного трактора в тяговом режиме работы представляет почвообрабатывающий машинно-тракторный агрегат в виде динамической системы с двумя входными воздействиями, определяемыми нагрузкой на рабочие органы и неровностями рельефа. Математическая модель включает уравнения двигателя и регулятора, муфты сцепления, силовой передачи, ведущего колеса и продольно-вертикальных колебаний трактора. Решение математической модели МТА базируется на методе численного интегрирования Рунге - Кутта четвертого порядка при постоянном шаге. Произведены расчеты движения агрегата с подачей на вход модели периодических синусоидальных возмущений. В результате расчетов определено, что влияние микропрофиля поля и тягового сопротивления рабочих органов на показатели функционирования МТА различно. Наибольшие амплитуды вертикальных ускорений достигаются вследствие воздействия неровностей поля. Колебания скорости движения, погектарного расхода топлива, момента двигателя обусловлены воздействием периодической составляющей тягового сопротивления низкой частоты, а буксования и ведущего момента колес - также и неровностей микропрофиля поля. На средние значения буксования ведущих колес трактора и погектарного расхода топлива в основном влияют колебания тягового сопротивления. Применение диагонально-параллельных шин вместо радиальных позволяет снизить буксование ведущих колес трактора с 24 % при работе на серийных шинах до 16 % на опытных шинах и уменьшить при этом погектарный расход топлива на 6 %.
