Том 83, № 5 (2016)

В статье описан опыт разработки прицепного ягодоуборочного комбайна, близкого по удобству управления к самоходному аналогу. Цель исследования заключается в изыскании возможности отделения функции поддержания параллельности комбайна ряду убираемых растений от задачи управления его поперечным смещением относительно трактора. Указанная задача решена путем трансформации традиционного прицепного устройства, имеющего один гидроцилиндр управления, в гидравлический аналог параллелограммного механизма. Для этого конструкция дополнена двумя гидроцилиндрами и поворотным рычагом, а комбайн снабжен самоустанавливающимися опорными колесами. В результате момент сопротивления перекатыванию колеса комбайна, асимметричного по отношению к трактору, передается на его остов и не приводит к перекосу уборочной машины относительно ряда растений, закрепленных на вертикальной шпалере. Геометрические и гидравлические параметры прицепного устройства подобраны так, что при повороте выезжающего из междурядья трактора влево он отклоняется на 90 градусов относительно комбайна, который после въезда трактора в новое междурядье точно устанавливается на очередной ряд. При этом радиус поворота агрегата не превышает 6 м. Во время испытаний посредством системы управления, заимствованной от зерноуборочного комбайна, экспериментальной машиной управлял механизатор, размещавшийся на комбайне над рядом растений. На серийной машине его функцию должна выполнять автоматическая система вождения. Испытания прицепного ягодоуборочного комбайна показали принципиальную возможность обеспечения точности его вождения на уровне, близком к самоходным машинам. При этом его цена по сравнению с самоходными аналогами может быть вдвое меньше. Это позволяет вывести прицепные ягодоуборочные и виноградоуборочные комбайны на более высокий уровень функционального совершенства, существенно увеличивающий их конкурентоспособность по сравнению с самоходными уборочными машинами.

При создании специализированного полноприводного автомобильного шасси Урал-432065 и сменной технологической надстройки для внесения твердых минеральных удобрений СТА-5ТМ учитывались агротехнические требования, требования по безопасной работе и техническому обслуживанию. Требования безопасности и предупреждения отражены в разработанном руководстве по эксплуатации, обязательном для изучения перед началом работы, в текстовом и графическом виде. Соответствующие обозначения нанесены на оборудование в зонах расположения рабочих органов и исполнительных механизмов. Шасси Урал-432065 со сменной технологической надстройкой СТА-5ТМ предназначено для сельскохозяйственных и коммунальных работ по внесению сухих, гранулированных и кристаллических удобрений, землистовлажной извести, песка, щебня, соли и смесей на их основе. Представлены общий вид надстройки СТА-5ТМ, технические характеристики, составные части, принцип работы, органы управления, описание гидросистемы, принципиальная схема электрооборудования, особенности эксплуатации, технического обслуживания и ремонта. Количество вносимого удобрения регулируется при помощи главной шиберной заслонки. В транспортном положении заслонка должна быть закрыта. Распределение гранулированных удобрений производится при помощи распределяющих дисков. Ширина разбрасывания 10-36 м. Настройка производится на основании таблицы норм внесения удобрений или посредством прохождения измерительного участка с учетом размера зерна, объемного веса, структуры поверхности и влажности. Эксплуатация сменной технологической надстройки для внесения твердых минеральных удобрений СТА-5ТМ на базе шасси грузового автомобиля Урал-432065 обеспечена на техническом и технологическом уровне, регламентирована соответствующими документами, доступна и удобна оператору. Заложенные в конструкцию возможности и используемые комплектующие позволяют повысить эффективность работы в составе технологических комплексов при росте производительности труда.

При расчете, конструкционном исполнении и выборе вентиляторов наряду с теорией подобия и анализом размерностей применяются критерии быстроходности и габаритности. Они позволяют одновременно рассмотреть большое количество аэродинамических схем и характеристик высокоэффективных вентиляторов-прототипов и выбрать схему, наиболее полно отвечающую требованиям технического задания и отмеченным критериям. Критерии быстроходности и габаритности, в достаточной мере разработанные и применяемые при расчете и проектировании радиальных и осевых вентиляторов, для диаметральных неприемлемы, поскольку в их поточной части и на выходе поток воздуха не объемный (трехмерный), а двухмерный, вследствие чего при расчете имеет место дополнительный независимый параметр - полезная ширина. Из основных соотношений параметров диаметральных вентиляторов (диаметр рабочего колеса по наружным кромкам лопаток, частота вращения рабочего колеса, полезная ширина проточной части) и плотности перемещаемого воздуха выполнен вывод безразмерных и размерных критериев быстроходности и габаритности для этих генераторов потока воздуха в функции отмеченных параметров. На основании теоретических и экспериментальных исследований выявлены причинно-следственные закономерности, позволяющие определять критерии быстроходности и габаритности для диаметральных вентиляторов. Выполнен расчет и представлена графическая интерпретация областей рациональных значений данных критериев. Приведены примеры расчета диаметральных вентиляторов по известным величинам критериев быстроходности и габаритности с применением безразмерных аэродинамических схем и характеристик высокоэффективных вентиляторов-прототипов. Расчеты сопровождены графическими интерпретациями.

Цель работы состоит в установлении функциональной зависимости между параметрами колесного трактора со стабилизацией остова, подвешенного на переднем и заднем мостах, характеристиками опорной поверхности и нормальными реакциями, действующими на колеса ведущего моста трактора. Новизна работы заключается в том, что в ней определяются нормальные реакции на колеса крутосклонного трактора с учетом наиболее значимых параметров трактора и опорной поверхности: стабилизируемой массы трактора (остова); нестабилизируемой массы трактора (моста); приведенной к оси заднего моста части массы остова; колеи и базы трактора; радиуса колес; координат центров стабилизируемых и нестабилизируемых масс трактора; поперечного угла наклона опорной поверхности; поперечных и радиальных деформаций колес; угла наклона оси моста. Нормальные реакции, действующие на колеса трактора, будут зависеть от режима движения вдоль склона: прямолинейного; криволинейного по конусу; криволинейного по виражу; прямолинейного с поворотом вниз; прямолинейного с поворотом вверх; криволинейного по конусу с поворотом вниз; криволинейного по конусу с поворотом вверх; криволинейного по виражу с поворотом вниз; криволинейного по виражу с поворотом вверх. Функциональные зависимости, полученные в работе для первых трех основных режимов движения, можно использовать при разработке алгоритма системы автоматической стабилизации остова трактора, подвешенного на переднем и заднем мостах. Непосредственное измерение опорных реакций на колеса трактора практически невозможно, поэтому единственно возможное решение проблемы автоматической стабилизации остова трактора, основанной на учете нормальных реакций на колеса, - их аналитическое определение, обладающее достаточной достоверностью.

Разработка технологий изготовления, восстановления и упрочнения деталей, работающих в почвенной среде, и прежде всего конструкционных элементов почвообрабатывающих машин требует предварительных испытаний используемых материалов на стойкость к абразивному изнашиванию. Это касается и термообработанных сталей. Однако существующие методики и устройства для проведения подобных исследований не позволяют охватить весь комплекс задач. Так, отсутствуют методологии, которые позволили бы проводить ускоренные сравнительные испытания нескольких термообработанных образцов одновременно с разными параметрами режима при сохранении идентичности испытаний в любой момент времени. В результате рассмотрения ряда конструкционных схем предложено устройство, в котором на остове цилиндрической формы крепятся пять экспериментальных образцов. Испытания проводятся путем его вращения в абразивной среде по вертикальной оси. В статье предложенное устройство представлено в реальном исполнении. Отработана методика проведения эксперимента для среды, представляющей собой супесчаную почву с гравиевидными включениями. Разработанные методика и оборудование позволяют проводить испытания на изнашивание с решением ряда задач, в числе которых: обеспечение ускоренного изучения абразивной стойкости не менее пяти образцов с разной твердостью; проведение исследований одновременно для всех опытных материалов в одинаковых условиях с обеспечением достоверности и сравнимости результатов в любой момент времени; универсальность методологии; возможность использования абразивной среды любого состава; простота конструкционного исполнения и проведения эксперимента.