Динаміка колісної машини у складі посівного агрегату

Abstract

Динаміка колісної машини у складі посівного агрегату. В роботі досліджено функціонування колісної машини у складі посівного агрегату на прикладі трактора класичної компоновки та сівалки прямої сівби із схемою агрегатування «трактор-сівалка-бункер». Наведено метод формування рівнянь динаміки багатоелементних агрегатів довільних структур з просторовим рухом ланок. Складено та розраховано математичну модель динаміки просторового руху агрегату на прикладі трактора John Deere 8345R, сівалки прямої сівби John Deere 1895 та бункера для посівного матеріалу John Deere 1910. Визначено залежності кутів орієнтації та проекцій швидкостей центру мас колісної машини від часу; залежності кутових швидкостей обертання та динамічних радіусів коліс машини від часу; спектральні щільності віброприскорень рами колісної машини у вертикальному напрямі. Встановлено, що рух колісної машини супроводжується коливаннями рами навколо осі x. Розмах коливань кута повороту рами навколо осі x складає 0,07 рад, а період складає 0,63 с. Коливання рами колісної машини навколо осі y мають вигляд затухаючих, розмах яких складає 0,03 рад з періодом 0,66 с. Швидкість руху колісної машини у повздовжньому напрямі (по осі x) відповідає агротехнічній швидкості руху при сівбі 2,8 м/с  x  . Розмах коливань швидкості у вертикальному напрямі (по осі z) значно більше ніж у поперечному (по осі y) та відповідно дорівнює 4,4 м/с і 0,41 м/с, а їх період складає – 0,63 с.

Р.В. Антощенков, В.М. Антощенков, С.Г. Билык, С.М. Дюндик. Динамика колесной машины в составе посевного агрегата. В работе исследованы функционирования колесной машины в составе посевного агрегата на примере трактора классической компоновки и сеялки прямого посева со схемой агрегатирования «трактор сеялка-бункер». Приведен метод формирования уравнений динамики многоэлементных агрегатов произвольных структур с пространственным движением звеньев. Составлен и рассчитан математическую модель динамики пространственного движения агрегата на примере трактора John Deere 8345R, сеялки прямого посева John Deere 1895 и бункера для посевного материала John Deere 1910 Определены зависимости углов ориентации и проекций скоростей центра масс колесной машины от времени; зависимости угловых скоростей вращения и динамических радиусов колес машины от времени; спектральные плотности виброускорений рамы колесной машины в вертикальном направлении. Установлено, что движение колесной машины сопровождается колебаниями рамы вокруг оси x. Размах колебаний угла поворота рамы вокруг оси x составляет 0,07 советов, а период составляет 0,63 с. Колебания рамы колесной машины вокруг оси y имеют вид затухающих, размах которых составляет 0,03 советов с периодом 0,66 с. Скорость движения колесной машины в продольном направлении (по оси x) соответствует агротехнической скорости движения при посеве. Размах колебаний скорости в вертикальном направлении (по оси z) значительно больше, чем в поперечном (по оси y) и соответственно равна 4,4 м/с и 0,41 м/с, а их период составляет - 0,63 с.

R. Antoshchenkov, V. Antoshchenkov, S. Bilyk, S. Diundik. Dynamics of a wheel machine in the composition of the seeding unit. The operation of a wheeled machine as a part of a sowing unit is investigated on the example of a tractor of classical layout and a direct sowing seeder with the aggregation scheme "tractor - seeder - bunker". The method of formation of equations of dynamics of multielement aggregates of arbitrary structures with spatial motion of links is given. A mathematical model of the dynamics of spatial motion of the unit was compiled and calculated on the example of a John Deere 8345R tractor, a John Deere 1895 direct sowing seed drill and a John Deere 1910 seed hopper. dependence of angular speeds of rotation and dynamic radii of wheels of the car on time; spectral densities of vibration accelerations of the wheel car frame in the vertical direction. It is established that the problem of modeling multielement agricultural aggregates remains relevant, which takes into account the structure of aggregates and will allow to study the influence of aggregation scheme, kinematic and power parameters on energy costs. A tractor in such a unit is an energy tool (source of mechanical energy) and is studied as a wheeled machine. It is determined that the movement of the wheeled machine is accompanied by oscillations of the frame around the x-axis. The range of oscillations of the angle of rotation of the frame around the x-axis is 0.07 rad, and the period is 0.63 s. The oscillations of the tractor frame around the y-axis have the form of damping, the amplitude of which is 0.03 rad with a period of 0.66 s. The speed of movement of the wheeled machine in the longitudinal direction (on an x-axis) corresponds to agrotechnical speed of movement at sowing. The range of velocity oscillations in the vertical direction (along the z axis) is much larger than in the transverse (along the y axis) and is equal to 4.4 m / s and 0.41 m / s, respectively, and their period is 0.63 s. The average speed of rotation of the wheels of the machine - 4.15 rpm. The amplitude of oscillations of wheel speeds is 0.625 rpm. The wheels of the machine are also exposed to vibration. The dynamic radius of the wheels has a range of 0.11 m, the largest value of the radius is 0.75 m, and the smallest - 0.68 m. The greatest energy of the amplitude of vibration accelerations of the frame of the wheeled machine in the vertical direction is observed at a frequency of 15.9 Hz with a value of 2.188; second harmonic Saz1 (23.44) = 0.386; the third - Saz1 (35.3) = 0.144 and the fourth - Saz1 (42.87) = 0.24.