Функциональная математическая модель режущего аппарата уборочных машин

Авторы: Котов А.В.

Научный руководитель: Попов В.Б., к.т.н., доцент

Модернизацию и создание новых режущих аппаратов уборочных машин в условиях конкуренции приходится выполнять ускоренными темпами. Оценка качества новых узлов и агрегатов уборочных машин возможна только по результатам полевых испытаний, ограниченных агротехническими сроками уборки. Внедрение в процесс проектирования сельскохозяйственных машин новых информационных технологий предполагает замену большей части натурных испытаний вычислительным экспериментом, который выполняется на математической модели, адекватно описывающей процесс функционирования с/х объекта.

В предлагаемой вниманию работе анализируются несколько вариантов режущих аппаратов уборочных машин. Динамическая схема режущего аппарата и соответствующая ей функциональная математическая модель разработаны на основе метода сосредоточенных масс. Для получения кинематических передаточных функций первого и второго порядка механизмов привода режущего аппарата был использован метод замкнутого векторного контура.

Каждый из вариантов режущего аппарата анализировался на соответствие следующим техническим требованиям:

– привод режущего аппарата должен стабилизировать скорость ножа на участках резания для равномерной нагруженности режущих пар, при этом величина скорости резания ограничивается;

– сила инерции ножа режущего аппарата должна быть направлена вдоль линии его перемещения, при этом действующие в звеньях инерционные нагрузки ограничиваются;

– режущий аппарат должен быть компактен и прост по конструкции.

На базе разработанной функциональной математической модели на ПЭВМ был выполнен вычислительный эксперимент, определены выходные параметры режущих аппаратов и отфильтрованы не удовлетворяющие техническим требованиям варианты. Сравнение конструкций режущих аппаратов выполнялось по следующим показателям:

ΔVП; ΔVО – максимальному отклонению скорости ножа на участках резания от минимально допустимой при прямом и обратном ходе, %;

АMAX – максимальному ускорению ножа, м/с2;

ξ  – коэффициенту инерционной нагрузки на нож, определяемому отношением максимального ускорения ножа в исследуемом механизме к максимальному ускорению его перемещения по закону синуса;

SЦМ – площади траектории, описываемой за цикл движения центром масс звеньев механизма привода режущего аппарата.

Разработанная программа позволяет выполнить многовариантный анализ идентичных по структуре приводов режущих аппаратов уборочных машин. Сформированная математическая модель анализа режущего аппарата может быть использована в качестве основы для формирования математической модели с последующим оптимизационным синтезом.

Список литературы

1. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / Под ред. М.И. Клецкина : В 2 т. – М.: Машиностроение, 1967.

2. Резник, Н.Е. Кормоуборочные комбайны. – М.: Машиностроение, 1980.

3. Попов, И.Ф. Машины для уборки трав на сено. – М.: Машиностроение, 1958.

Надеюсь, представленные на сайте материалы окажутся полезными для Вашей научной или практической деятельности и буду признателен за упоминание моих работ в списке Вашей литературы при их использовании.

Для цитирования данной работы:

Котов, А.В. Функциональная математическая модель режущего аппарата убо-рочных машин / А.В. Котов // НИРС-2003: VIII Республиканская научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. В 7 ч. Ч.4: Архитектура, строительство, транспортные коммуникации. Аграрно-технические и аграрно-инженерные науки, Минск, 9-10 дек. 2003. / БНТУ. – Минск, 2003. – С. 188.

Ссылка на оригинальную работу в формате *.pdf