Определение эффективности функционирования пахотного агрегата с электрогидравлической системой управления рабочими органами

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. При выполнении пахотных операций современными тракторными агрегатами, оборудованными системами автоматического управления навесными устройствами, используются различные способы регулирования глубины обработки почвы. При этом основное внимание должно уделяться соблюдению агротехнических требований и снижению расхода топлива. Для совместной оценки указанных параметров технологического процесса отсутствует интегральный численный критерий, позволяющий обосновать рациональный способ регулирования.

Цель работы — разработка интегрального критерия для оценки эффективности функционирования пахотного агрегата и выбор рационального способа регулирования глубины обработки для конкретных условий агрофона.

Методы. Математическое моделирование пахотного агрегата в составе трактора «Беларус 1523» с электрогидравлической системой управления навесным устройством и четырехкорпусного навесного плуга ПЛН-4-35.

Результаты. При позиционном способе регулирования глубины обработки почвы общий массовый расход топлива за смену составляет mp = 28,18 кг при вариации глубины обработки Va = 9,99%, при силовом способе — mp = 29,74 кг и Va = 5,25%, при высотном способе — mp = 29,78 кг и Va = 3,23%, а также при комбинированных способах регулирования: позиционно-силовом и высотно-силовом соответственно mp = 28,94 кг, Va = 5,01% и mp = 29,58 кг, Va = 2,63%.

Заключение. Сравнительный анализ результатов исследования показывает, что при заданных силовых и кинематических возмущениях со стороны почвы на пахотный агрегат наиболее предпочтительным является высотно-силовой способ регулирования глубины обработки почвы с коэффициентом смешения α = 0,5, при котором значение интегрального критерия соответственно в 1,4 и в 1,2 раза меньше, чем в случае силового и высотного регулирования.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Леонид Демьянович Бельчик

Объединённый институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси

Email: leonbel59@gmail.com
ORCID iD: 0009-0009-5156-7385
SPIN-код: 8436-1736

доцент, кандидат техн. наук, ведущий научный сотрудник НИЦ «Бортовые системы управления мобильных машин»

Белоруссия, 220072, Минск, ул. Академическая д. 12

Антон Александрович Ананчиков

Объединённый институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси

Автор, ответственный за переписку.
Email: anton0ananchikov@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-2598-0119
SPIN-код: 5865-6037

кандидат техн. наук, заведующий сектором электрогидравлических систем управления НИЦ «Бортовые системы управления мобильных машин»

Белоруссия, 220072, Минск, ул. Академическая д. 12

Список литературы

  1. Hesse H. Tractor Hitch-Control - History and Future // Ingenieurburo für Hydraulik. Stuttgart symposium 2001. Stuttgart: Landmark University, 2001. [дата обращения: 22.02.2023] Режим доступа: https://prog.lmu.edu.ng/colleges_CMS/document/books/ABE322%20-%20Tractor%20Hitch%20Control.pdf
  2. Поливаев О.И., Гребнев В.П., Ворохобин А.В., и др. Тракторы и автомобили. Конструкция. Москва: Кнорус, 2016.
  3. Строк Д.Е. Исследование динамических процессов в гидронавесном устройстве пахотного агрегата при копировании рельефа почвы // Известия Национальной академии наук Беларуси. Сер. физико-техн. наук. 2004. № 2. С. 49–54.
  4. Строк Е.Я., Бельчик Л.Д., Ващула А.В., и др. Бесконтактное копирование рельефа поверхности поля рабочими органами сельхозмашин с использованием акустических методов // Тракторы и сельхозмашины. 2012. Т. 79, № 6. C. 35–40. doi: 10.17816/0321-4443-69391
  5. Partha S.S., Avinash K., Sudipto S., et. al. Development of Electro-Hydraulic Hitch Control System through Lower Link Draft Sensing of a Tractor // Journal of Scientific and Industrial Research. 2022. Vol. 81. P. 384–392. doi: 10.56042/jsir.v81i04.51135
  6. Система позиционного регулирования навесного устройства (EHR). [дата обращения: 22.02.2023] Режим доступа: https://ama-volga.ru/sistema-pozitsionnogo-regulirovaniya-navesnogo-ustroystva-ehr
  7. Wang S.Y., Liu Z., Li R.C., et al. Variable weight force-position mixed control of high-power tractor based on soil specific resistance // Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery. 2018. Vol. 49. P. 351-357.
  8. Jiangyi H., Changgao X., Gaogao S., et al. In-field experiment of electro-hydraulic tillage depth draftposition mixed control on tractor // Materials Science and Engineering. 2017. № 274. P. 1–8. doi: 10.1088/1757-899X/274/1/012028
  9. Жданович Ч.И., Бойков В.П., Поварехо А.С. Влияние системы автоматического регулирования на качество пахоты // Научное обеспечение развития отечественной тракторной техники, многоцелевых колесных и гусеничных машин, городского электротранспорта. Минск: БНТУ, 2018. С. 85–90. [дата обращения: 22.02.2023] Режим доступа: https://rep.bntu.by/handle/data/48907
  10. Жданович Ч.И., Бойков В.П., Поварехо А.С. Зависимость сопротивления почвы при пахоте от скорости агрегата // Научное обеспечение развития отечественной тракторной техники, многоцелевых колесных и гусеничных машин, городского электротранспорта. Минск: БНТУ, 2018. С. 81–85. [дата обращения: 22.02.2023] Режим доступа: https://rep.bntu.by/handle/data/48906
  11. Савчук С.В. Повышение качества функционирования электрогидравлического привода рабочих органов мобильных машин при бесконтактном копировании рельефа поверхности : автореф. дисc. ... кандидат тех. наук. Минск, 2019.
  12. Qiang G., Zhixiong L., Jinlin X., et al. Design and test of hydraulic device for electro-hydraulic controlled hitch system of a horticultural tractor // INMATEH - Agricultural Engineering. 2020. Vol. 60, № 1. P. 253–260. doi: 10.35633/inmateh-60-28
  13. Патент РФ на полезную модель № 175337/ 01.12.2017 Бюл. № 34. Арбузов В.И., Строк Е.Я., Бельчик Л.Д., и др. Электрогидравлический регулятор навесного устройства сельскохозяйственной машины. [дата обращения: 22.02.2023] Режим доступа: https://new.fips.ru/iiss/document.xhtml?faces-redirect=true&id=a84554161eae9a733b507ca71c821b8e
  14. Патент EAПВ на изобретение № 039622 / 17.02.2022 Бюл. № 2. Строк Е.Я., Бельчик Л.Д., Ананчиков А.А., и др. Электрогидравлическая система точного позиционирования навесного устройства мобильной машины. [дата обращения: 22.02.2023] Режим доступа: https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/078768167/publication/EA039622B1?q=pn%20any%20%22039622%22
  15. Строк Е.Я., Бельчик Л.Д., Зорич П.А. Разработка обобщенной динамической модели тракторного агрегата с электрогидравлическим приводом навесного устройства // Актуальные вопросы машиноведения. 2017. Т. 6. С. 177–180.
  16. Бельчик Л.Д., Ананчиков А.А., Александрова Т.Л. Оценка агротехнических и энергетических показателей функционирования пахотного агрегата при различных способах регулирования положения рабочих органов // Механика, машин и механизмов. 2022. Т. 61, № 4. С. 19–27. doi: 10.46864/1995-0470-2022-4-61-19-27
  17. ГОСТ 12.2.002-2020 Техника сельскохозяйственная. Методы оценки безопасности. Минск: Гос. комитет по стандартизации Республики Беларусь, 2021. [дата обращения: 22.02.2023] Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200018537

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема расположения компонентов электрогидравлической системы управления навесным устройством на пахотном агрегате: 1 — пульт управления; 2 — датчик усилия; 3 — силовой гидроцилиндр; 4 — гидроблок; 5 — насос; 6 — навесное устройство; 7 — контроллер; 8 — гидробак; 9 — бесконтактный датчик положения; 10 — почвообрабатывающее орудие; 11 – ультразвуковой датчик расстояния.

Скачать (135KB)
3. Рис. 2. Блок-схема электрогидравлической системы управления навесным устройством трактора.

Скачать (119KB)
4. Рис. 3. Принципиальная гидравлическая схема электроуправляемого регулятора.

Скачать (50KB)
5. Рис. 4. Обобщённая динамическая модель пахотного агрегата с электрогидравлическим приводом навесного устройства.

Скачать (60KB)
6. Рис. 5. Расчетная схема электрогидравлического привода навесного устройства.

Скачать (141KB)
7. Рис. 6. Изменение глубины обработки почвы при различных способах регулирования: а — позиционный; б — силовой; в — позиционно-силовой (α = 0,5); г — высотно-силовой (α = 0,5).

Скачать (171KB)
8. Рис. 7. Буксование пахотного агрегата при различных способах регулирования глубины обработки почвы: а — позиционный; б — силовой; в — позиционно-силовой (α = 0,5); г — высотно-силовой (α = 0,5).

Скачать (197KB)

© Эко-Вектор, 2023



 СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 81900 выдано 05.10.2021.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах