Том 87, № 2 (2020)

Предлагается конструкция устройства, устанавливаемого на мультикоптер для реализации технологии точечного опрыскивания растений. При поражении отдельных небольших участков поля обработка всего поля с экологической и экономической точки зрения не целесообразна. Выезд в поле трактора, оснащенного опрыскивателем, зачастую невозможен по причине отсутствия технологической колеи и неэффективен при слишком малой площади проблемного участка. Одним из перспективных направлений решения указанной проблемы является использование беспилотных летательных аппаратов. Целью выполненных работ является разработка конструкции опрыскивающего модуля для установки его на мультикоптер. Предлагаемая нами технология точечной обработки полей с помощью мультикоптера содержит этапы аэрофотосъемки растений, составления и анализа электронных карт полей, настройки мультикоптера и навесного оборудования на выполнение запланированных работ, обработки точечных объектов опрыскиванием, оценки результатов обработки объектов. Существующие технологии опрыскивания полей предусматривают использование мультикоптеров грузоподъемностью около десяти литров рабочей жидкости. Основными ограничениями при этом являются высокая стоимость мультикоптера и невозможность точечного опрыскивания объектов малой площади. Для предлагаемой технологии возможно использование недорогих компактных мультикоптеров грузоподъемностью около двух килограммов. Разработан опрыскивающий модуль емкостью около одного литра рабочего раствора. Давление жидкости на выходе форсунки создается за счет энергии сжатого воздуха, подаваемого из специального резервуара через пневморедуктор. Применение опрыскивающего модуля позволяет расширить ассортимент машин для защиты растений и повысить качество их опрыскивания на труднодоступных участках, на полях небольшой площади и сложной конфигурации, в условиях повышенной влажности почвы и отсутствия технологический колеи. Изготовление предлагаемой конструкции не требует сложного оборудования и инструментов. Использовать устройство целесообразно в небольших хозяйствах.

В статье рассматривается проблема повышения экономичности работы тракторных дизелей на режимах малых нагрузок и оборотов. Эффективным способом является недопущение уменьшения цикловой подачи топлива по мере снижения нагрузки. На практике это реализуется путем отключения части цилиндров (прекращения подачи топлива в часть цилиндров) по мере снижения нагрузки. Однако при таком способе отключения из-за ступенчатого изменения удельного расхода топлива появляются нереализованные зоны, на которых можно получить дополнительную экономию топлива. Плавного изменения удельного расхода топлива можно достичь прекращением (пропуском) отдельных подач (впрысков) топлива не в одних и тех же цилиндрах, а распределяя по всем цилиндрам. Для реализации такого метода регулирования топливная система должна позволять производить единичные пропуски впрысков топлива с разной периодичностью и в любых цилиндрах, что возможно только в топливных системах с электронным управлением. В электронный блок должна быть заложена базовая характеристика управления пропуском подач топлива. Цель - разработка базовой характеристики управления топливоподачей дизеля для регулирования режимов работы пропуском подач топлива. Базовая характеристика управления пропуском подач топлива была получена с использованием скоростных и регуляторных характеристик топливного насоса дизеля. Базовая характеристика представляет собой матрицу данных, включающую число реализованных подач (до пропуска подачи) и номер пропускаемой подачи за реализуемыми подачами. Результаты экспериментальных исследований характеристик топливного насоса дизельного двигателя 2Ч105×120 подтвердили работоспособность топливной системы по базовой характеристике, полученной предлагаемым методом.

Для автоматического вождения МТА возможные программы движения необходимо закладывать в систему автовождения на этапе проектирования, а перед началом работы конкретизировать настройками. Качество автоматического вождения определяется техническим уровнем системы автовождения, составной частью которой является система координат. Распространенное мнение о программировании траектории следом предыдущего прохода МТА является ошибочным - след является координатной линией, используемой для привязки требуемой траектории к местности. Возможны различные способы задания систем координат, из которых наиболее перспективным является задание стационарными линейными ориентирами в виде подземных токонесущих проводов. Такие системы обладают высокой четкостью, универсальностью, автономностью ориентиров, помехоустойчивостью, долговременной стабильностью. Для реализации всех достоинств систем координат, задаваемых подземными токонесущими проводами, место нахождения МТА следует определять двухточечным разностно-амплитудным методом по проекции вектора напряженности магнитного поля на поперечную ось трактора или одноточечным двухуровневым амплитудно-фазным методом. Высокую точность программирования обеспечивает выполнение токонесущих проводов коммутируемыми, питание смежных проводов встречными токами и создание навигационного магнитного поля токами трех смежных проводов, из которых рабочим является средний. Высокая четкость ориентиров и помехозащищенность алгоритмов позволяет определять не только траекторное рассогласование, но и направление продольной оси трактора и направление вектора скорости. Введение этих параметров в закон управления рулевым механизмом позволяет повысить устойчивость систем автовождения и точность управления траекториями рабочих органов технологических машинорудий.

Рассмотрен вопрос оптимизации динамических характеристик мобильной машины в зависимости от условий работы. Решение задач оптимизации проводилось с учетом случайного характера динамических нагрузок. Задача преобразования входного воздействия на элементы мобильной машины решалась в детерминированном аспекте с применением интегрированных критериев. В качестве меры точности введенных критериев использовалось среднеквадратическое отклонение. Минимальные значения вертикальных реакций на башмаках жатки определялась дисперсией ее колебаний, с учетом спектральной плотности неровностей агрофона. Установлено, что частотные характеристики башмаков жатки зависят и от вертикальных и продольно-угловых колебаний молотилки комбайна. Представлены критерии оптимальности для оценки рассеивания колебательных параметров машин от внешних воздействий. Обобщенный критерий оптимизации определялся исходя из независимости целевых функций и максимального квантиля нормального распределения, что позволило, в вероятностном аспекте, оценить эффективность оптимизации для сельскохозяйственных машин широкого спектра применения. Локальный оптимум определялся выражением целевых функций через элементарные функции, с учетом статистических параметров и характера распределения случайной величины. Оптимальная передаточная функция определялась исходя из минимального значения среднеквадратического отклонения целевой функции с учетом переменных по Фурье. Определение локального оптимума проведено графоаналитически по целевой функции плавности хода и по вероятностному критерию. Определено оптимальное значение относительного коэффициента затухания вертикальных колебаний корпуса молотилки, и установлена не только причина его минимизации, но и вероятность превышения допустимого уровня вибраций. Представлен метод определения передаточной функции для прогнозирования плавности хода комбайна. Оценены возможности предложенного метода оптимизации.

Система «диск» - обод является сложной конструкцией, обладающей многообразием свойств, которые до настоящего времени не изучены до конца. Колесо автомобиля представляет собой осесимметричную конструкцию, состоящую из обода и диска для крепления его к ступице. С одной стороны внешний диаметр диска (буртик) по окружности приваривается к внутреннему диаметру обода (полке), образуя жесткое неразъемное соединение. С другой стороны с помощью болтового соединения диск прикрепляется к ступице, образуя колесно-ступичный узел. Линия сборки обода и диска колеса грузового автомобиля состоит из следующих технологических операций: запрессовка диска в обод, сварка наружного шва, сварка внутреннего шва, очистка поверхности от сварочных брызг, пробивка вентильного отверстия, зачеканивание заусенцев на вентильном отверстии, контроль биения. При запрессовке диска в обод необходимо знать величину натяга, а также распределение радиальных и тангенциальных напряжений. Определение величины натяга является актуальной задачей, так как эта характеристика является основной при сборке обода и диска колеса. Установлено, что для радиальных напряжений наблюдается сжатие, наибольшая величина которых располагается на границе диска и обода; для тангенциальных напряжений наблюдается растяжение, наибольшая величина которых располагается на границе диска и обода. Расчеты показали, что для колеса с диаметром диска 400 мм и диаметром обода 300 мм при модуле упругости 2∙104 МПа и давлении 600 МПа, натяг составляет 0,0865 мм.

В настоящее время при скашивании полегших зерновых и зернобобовых культур валковые жатки и хедера зерноуборочных комбайнов оборудуются стеблеподъемниками. Успешное выполнение процесса поднятии полеглых и срезанных стеблей обусловлено правильным выбором значения угла наклона крыла стеблеподъемника. В существующих конструкциях стеблеподъемников угол наклона устанавливается меньше угла трения стебля о поверхность устройства. Однако при таком подходе к выбору угла при влажном стеблестое и больших колебаниях микрорельефа поверхности поля замечается обволакивание крыльев стеблеподъемников и сгруживание хлебной массы. Это говорит о том, что знания коэффициента трения стеблей убираемых культур при проектировании стеблеподъемников недостаточно. Поэтому возникает необходимость в исследовании процесса подъема стеблей зерновых и зернобобовых культур. Целью исследования является определение теоретической зависимости величины подъема стеблей от конструктивных и технологических параметров работы стеблеподъемного устройства уборочных машин при скашивании полегших зерновых и зернобобовых культур, а также технологических свойств убираемой культуры. В статье рассмотрен процесс подъема срезанного стебля по поверхности стеблеподъемника, а также полегшего несрезанного стебля с учетом силы сопротивления изгибу и переплетения стеблей. Определены силы, действующие на стебель. Принято допущение об абсолютной неупругости удара стебля о поверхность устройства. На основе полученной математической модели построены графики теоретических зависимостей максимально возможного перемещения стебля и высоты подъема его в зависимости от скорости движения машины и угла установки крыла стеблеподъемника. Анализ полученных зависимостей позволяет сделать вывод о том, что конструктивные параметры стеблеподъемника определяются не только коэффициентом трения скольжения стеблей убираемых культур, но также скоростью движения уборочной машины и величиной силы сопротивления изгибу стебля.