Дослідження енергетичних витрат багатоелементного комбінованого ґрунтообробно-посівного агрегату

Abstract

В роботі досліджується енергетика функціонування багатоелементного комбінованого ґрунтообробно-посівного агрегату. Розраховані витрати енергії трактором John Deere 8345R, бункером для посівного матеріалу John Deere 1910 та сівалкою John Deere 1895. Пошук найефективніших рішень використання таких агрегатів потребує дослідження енергетичних показників функціонування та пошуку шляхів енергозбереження. Підвищення енергетичної ефективності сільськогосподарської техніки та агрегатів являється складною задачею через багатоступінчатість її структури та через надвелику кількість керованих й некерованих показників, що впливають на процес функціонування. Значна кількість конструкцій комбінованих багатоелементних сільськогосподарських агрегатів потребує створення ефективних засобів та методів дослідження енергетичних витрат і не лише для одно елементних машин. Різноманіття конструкцій та компонувальних схем агрегатів вимагає оцінки впливу структури на енергетичні витрати. Дослідження енергетики функціонування потребує формування енергетично-динамічної моделі ґрунтообробно-посівного агрегату. Трактор, сівалка та бункер якого мають послідовне з’єднання. Колеса трактора передають енергію від трансмісії трактора до його остову паралельно. В якості керуючих впливів обрано кут повороту керованих коліс трактора. Досліджений розгін агрегату та сталий рух по прямолінійній траєкторії. Для обох режимів руху сівалка витрачає найбільшу енергію. При розгоні агрегату витрата енергії всіма елементами підвищується лінійно з відповідним підвищенням швидкості руху до робочої. Структурні схеми досліджуваних машин формуються з елементів які розташовуються відносно інших послідовно, паралельно або зі зворотнім зв’язком. Зміна схеми агрегатування агрегатів гнучко досліджується за допомогою зміни взаємного розташування структурних елементів енергетично-динамічної моделі.

В работе исследуется энергетика функционирования многоэлементного комбинированного почвообрабатывающего посевного агрегата. Рассчитаны затраты энергии трактором John Deere 8345R, бункером для посевного материала John Deere 1910 и сеялкой John Deere 1895. Поиск эффективных решений использования таких агрегатов требует исследования энергетических показателей функционирования и поиска путей энергосбережения. Повышение энергетической эффективности сельскохозяйственной техники и агрегатов является сложной задачей из-за многоступенчатости ее структуры и через значительное количество управляемых и неуправляемых показателей, влияющих на процесс функционирования. Значительное количество конструкций комбинированных многоэлементных сельскохозяйственных агрегатов требует создания эффективных средств и методов исследования энергетических затрат и не только для одноэлементных машин. Многообразие конструкций и компоновочных схем агрегатов требует оценки влияния структуры на энергетические затраты. Исследование энергетики функционирования требует формирования энергетическодинамических моделей почвообрабатывающих посевных агрегатов. Трактор, сеялка и бункер которого имеют последовательное соединение. Колеса трактора передают энергию от трансмиссии трактора к его остову параллельно. В качестве управляющих воздействий выбран угол поворота управляемых колес трактора. Исследован разгон агрегата и устойчивое движение по прямолинейной траектории. Для обоих режимов движения сеялка тратит наибольшую энергию. При разгоне агрегата расход энергии всеми элементами повышается линейно с соответствующим повышением скорости движения до рабочей. Структурные схемы исследуемых машин формируются из элементов, которые располагаются относительно других последовательно, параллельно или с обратной связью. Изменение схемы агрегатирования агрегатов гибко исследуется с помощью изменения взаимного расположения структурных элементов энергетически динамической модели.

The paper investigates the power of functioning of the multielement combined soil-cultivating sowing unit. Energy expenses of tractor John Deere 8345R, the bunker for sowing material John Deere 1910 and seeder John Deere 1895 are calculated. Search of effective decisions of use of such units demands probe of power indicators of functioning and search of ways of power savings has been carried out. Increase of power efficiency of agricultural machinery and units is a challenge because of multigradualness of its structure and through a significant amount of the steered and uncontrollable indicators influencing process of functioning. A significant amount of designs of the combined multielement agricultural units demands creation of effective remedies and methods of probe of power expenses and not only for single-element cars. The variety of designs and layout schemes of units demands an estimation of influence of structure on power expenses. Probe of power of functioning demands the formation of energy-dynamic models of soil-cultivating sowing units. A tractor, a seeder and a bunker have a consecutive joint. Tractor wheels transfer energy from tractor transmission to its skeleton in parallel. As steering influences the angle of rotation of steered wheels of a tractor is chosen. Dispersal of the unit and steady movement on a rectilinear trajectory is investigated. For both modes of movement the seeder spends the greatest energy. At dispersal of the unit energy consumption by all elements raises linearly with corresponding increase of speed of movement to the worker. Block diagrams of investigated machines are formed of elements which settle down concerning others consistently, in parallel or with feedback. Scheme change of aggregation of units is flexibly investigated by means of change of a relative positioning of structural elements of energetically dynamic model.