Способ и программная реализация кинематического анализа кулисного механизма

Авторы: Котов А.В., Кроль Д.Г., к.ф.-м.н., доцент

Введение. Современные зерноуборочные комбайны представляют собой сложные механические системы, эффективность работы которых во многом определяется надежностью и оптимальностью кинематических схем их исполнительных механизмов. Для устойчивого протекания технологического процесса без забивания хлебной массой, кинематические параметры каждого рабочего органа должны быть согласованы друг с другом [1, 2]. При этом важное внимание уделяется механическим системам жатвенной части зерноуборочного комбайна, которые первыми включаются в технологический процесс уборки, существенно влияя на его дальнейшее протекание.

Среди рычажных механизмов жатвенной части особое место занимают пальчиковые механизмы кулисного типа, используемые в шнеке жаток, а также в приемном битере некоторых наклонных камер. Данные механизмы служат для захвата и частичного разравнивания поступающей от предыдущего рабочего органа хлебной массы с дальнейшей ее подачей к последующему рабочему органу. Анализ пальчикового механизма позволяет не только оценить его кинематические характеристики, но и выявить потенциальные направления оптимизации конструкции [3]. Поэтому разработка математической модели такого механизма, позволяющей в доступной и наглядной форме проводить анализ и оптимизацию его параметров в зависимости от поставленных целевых показателей, является все еще актуальной научной и инженерной задачей.

Традиционные методы анализа рычажных механизмов, основанные на замкнутых векторных контурах Зиновьева [4 - 6], отличаются значительной трудоемкостью вычислений и требуют громоздких математических выкладок. Альтернативой данному методу может быть способ представления двумерного вектора, лежащего на плоскости, в виде комплексного числа, что позволяет сохранить всю информацию о длине и направлении, упрощая тем самым расчетные процедуры за счет применения более компактных и простых алгебраических выражений [7, 8].

В погоне за Джолдасбековым: как я искал редкую книгу для диссертации

Авторы: Котов А.В.

Уже давно при написании научных работ я принял для себя одно правило – в списке литературы приводить только те источники, которые я непосредственно держал в руках (изучал в бумажном или электронном виде). Это правило появилось не на пустом месте. Очень часто я встречал (да и до сих пор встречаю) работы, в тексте которых авторы дают ссылку на литературу и утверждают, что там все более подробно изложено или что там приводятся нужные справочные данные, формулы, графики и др. А когда ты с трудом достаешь этот оригинальный первоисточник, то на проверке оказывается, что в нем данного материала нет, или что еще хуже данный материал не относится к тематике опубликованной работы.

Особенно этим грешат студенческие работы (непонятно только куда смотрит научный руководитель), которые обычно пишутся без критического обзора литературы. Список литературы формируется в самом конце такой работы из простого принципа: если тема литературного источника звучит или близка к написанной работе, то такой литературный источник добавляется. Все равно никто не будет проверять. А то, что автор в глаза не видел данной литературы никого в принципе не волнует. Хорошо, если автор все-таки угадал и записал правильный тематический источник, а если нет? Так начинают кочевать и плодиться от одной работы к другой списки недостоверных источников, по которым невозможно проверить опубликованные утверждения или выводы автора.

Так вот, при изучении опубликованных научных работ по теме синтеза рычажных механизмов (в соответствии с темой моего диссертационного исследования), помимо классических трудов Артоболевского И.И. мне часто попадались ссылки на работы Джолдасбекова У.А. Оказалось, что данный автор является можно сказать еще с советских времен основателем казахской школы ТММ в области рычажных механизмов сложной структуры, а в г. Алматы один из институтов носит его имя – институт механики и машиноведения им. У.А. Джолдасбекова. К сожалению, об этом авторе я узнал совсем недавно, хотя научных работ по рычажных механизмам сложной структуры у него предостаточно. Возможно, это связано с тем, что большинство рычажных механизмов, изучаемых в ВУЗах, относятся к механизмам II-го класса и все они подробно описаны в классических учебниках Артоболевского И.И., на которых можно сказать строится вся учебная программа курса ТММ. А вот исследованию рычажных механизмов более высоких классов – III-го и IV-го в ВУЗах не уделяется особого внимания, т.к. это выходит за рамки лекционного материала, и данный автор остается неизвестным.

Исследование влияния коэффициента сопротивления перемещению башмака на характеристику копирования рельефа поля

Авторы: Котов А.В., Кроль Д.Г., к.ф.-м.н., доцент

Введение. Одним из условий качественного выполнения технологического процесса заготовки кормов являет обеспечение и поддержание нагрузки на опорных башмаках навешиваемого адаптера в заданных пределах. Наиболее информативной характеристикой процесса копирования рельефа поля считается изменение величины нагрузки на опорных башмаках адаптера в заданном диапазоне копирования. Причем в практике сельскохозяйственного машиностроения встречаются два похода к получению данной характеристики – с учетом и без учета коэффициента сопротивления перемещения башмака по опорной поверхности. Как правило, силой сопротивления перемещения пренебрегают в виду своей относительной малости [1], что в свою очередь требует проведения дополнительного исследования в правильности использования данного подхода.

Основная часть. В качестве объекта исследования взят механизм уравновешивания косилки самоходной универсальной KSU-1 с жаткой-хедер транспортерной ЖХТ-9 производства ООО «Комбайновый завод «Ростсельмаш»», кинематическая схема которого приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Кинематическая схема механизма уравновешивания

Способ графического отображения математических моделей плоских рычажных механизмов с помощью матриц однородного преобразования

Авторы: Котов А.В.

Научный руководитель: Кроль Д.Г., к.ф.-м.н., доцент

Многие работы, посвященные разработке математических моделей плоских рычажных механизмов, проводятся в специализированных математических пакетах или с использованием универсальных языков программирования [1, 2]. Имеющиеся в данных программных средствах инструменты для графического отображения результатов моделирования являются весьма полезными и удобными в использовании, однако их потенциал применяется далеко не всегда [3, 4]. В большинстве случаев чтобы осуществить в полном объеме графическое отображение математической модели плоского рычажного механизма, необходимо обладать определенными знаниями программирования, что не всегда является возможным. Поэтом разработка доступного, наглядного, а главное универсального способа графического отображения математических моделей плоских рычажных механизмов является все еще актуальной научной и практической задачей.

Материал и методы. В данной работе предлагается способ графического отображения математической модели плоского рычажного механизма при проведении его кинематического анализа с помощью матриц однородного преобразования. Учитывая, что все современные компьютерные вычислительные средства имеют свои индивидуальные особенности отображения графических результатов, то предложенный способ будет рассмотрен на примере математического пакета PTC.MathCAD.

При математическом описании произвольного сложного движения некоторого графического объекта на плоскости в однородных координатах последовательно рассматриваются элементарные (базовые) преобразования движения [5, 6], каждое из которых можно представить в виде матриц размером 3×3 (параллельный перенос, поворот, масштабирование относительно начала системы координат и др.). При этом для реализации окончательного графического отображения графического объекта с помощью одного математического действия, достаточно последовательно перемножить все необходимые матрицы однородного преобразования.

Юбилейный конгресс «Механика-2025» – участие, впечатления и подведение итогов

Авторы: Котов А.В.

С 3 по 4 сентября 2025 в г. Минске приходил X Белорусский конгресс по теоретической и прикладной механике «Механика-2025», в котором и я принял непосредственное участие. Я уже давно (можно сказать с начала этого года) присматривался к данному конгрессу и с нетерпением ждал его анонсирования, параллельно работая над докладом. Помимо пленарного заседания работа конгресса была разбита по четырем секциям: Секция 1 – Теоретическая механика; Секция 2 – Ресурсная механика; Секция 3 – Вычислительная механика и моделирование в машиностроении; Секция 4 – Прикладные аспекты механики.

Конгресс проходил в очном и дистанционном формате (в режиме видеоконференции). Участие платное и для участников составляло 300 BYN, но для категории учащийся (студент или аспирант) была предусмотрена оплата половины стоимости. Т.к. я формально попадал под обе категории, я решил предварительно (еще до оплаты) уточнить у организаторов свой статус. Созвонился и поинтересовался, могу ли я в случае предоставления справки о том, что я являюсь аспирантом, претендовать на оплату организационного взноса 150 BYN. После положительного ответа, я связался с заведующей аспирантурой ГГТУ им. П.О. Сухого и заказал такую справку. Директор моего предприятия, ознакомившись с программой конгресса и моим докладом, одобрил мое участие в конгрессе и поручил начать оформление всех необходимых документов. Работа с документами конечно же заняла некоторое время (согласование, заключение договора, оплата и др.), но все прошло более-менее гладко. Но на будущее для себя я понял, что лучше было бы иметь у себя на руках непосредственно само приглашение от организаторов конгресса, направленное на имя директора предприятия. В этом случае пришлось бы меньше объяснять и что-то доказывать (в следующий раз именно так и надо попробовать сделать).

Согласно программе конгресса, регистрация участников проводилась с 08:30 – 09:00. Поэтому, чтобы успеть к назначенному времени пришлось брать билет на утренний скоростной поезд Гомель-Минск (4.40 – 7.50).

Секреты написания научных статей ВАК – отзыв от прочтения методического пособия Кристины Лукиной

Авторы: Котов А.В.

Наконец дошли мои руки и до написания отзыва на методическое пособие Кристины Лукиной «Секреты написания научных статей ВАК», вышедшего в 2025 г. Методическим пособием как-то не хочется называть данный труд, поэтому здесь и далее я буду использовать слово «книга». Итак, приобрел я эту книгу относительно недавно в августе этого года на маркетплейсе WB за 28 BYN (что относительно не дорого). Узнал я об этой книге из телеграмм-канала Кристины Лукиной (@vak_academy), посвященному теме написания научных статей для журналов ВАК, где она достаточно интересно и грамотно рассказывает различные особенности и нюансы по этой теме. И хотя книгу я прочел уже давно, к написанию отзыва приступил только сейчас.

Пройдемся по внешнему виду. Книга в твердом переплете, что не может не радовать, т.к. я очень люблю такие книги, это придает некоторую солидность всей работе автора. Объем 188 страниц, бумага средней плотности, текст хорошо читаем, присутствуют таблицы и рисунки. На задней стороне обложки книги размещено фото самого автора, что делает книгу более персонизированной. В общем, внешне книга выглядит достаточно достойно, все как я люблю. Немного смутил тираж – всего 50 экземпляров, но возможно это первый пилотный проект, и последует следующее издание. На обложке присутствует надпись: «Авторский опыт понимания методологии написания научных статей», что как бы заранее готовит заинтересованного читателя к ценности информации изложенной в данной книге. Книга состоит из 18 разделов (глав), по которым я собственно и пробегусь в данном отзыве, вставляя свои комментарии и цитируя наиболее понравившиеся моменты, а в конце все подытожим и сделаем вывод.

Итак, книга начинается не с введения или аннотации (как мы обычно привыкли), а с раздела «Этика научных публикаций», что немного неожиданно, но, наверное, более чем обосновано. Знакомство с этикой научных публикаций должно действительно идти во главе всей книги, еще до написания каких-либо статей.