Повышение устойчивости и управляемости тракторов при буксировке прицепов и сцепных агрегатов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. В настоящее время почти все сельскохозяйственные работы выполняются на тракторной тяге. С увеличением транспортной скорости тракторного поезда возникает и растет амплитуда поперечных и горизонтальных колебаний его прицепных звеньев. При определенных скоростях эти колебания становятся настолько велики, что могут приводить к опрокидыванию тракторного поезда. Кроме того, возникают ударные нагрузки в прицепных устройствах, что затрудняет управление тракторным поездом. Традиционным способом предотвращения подобного является ограничение скоростного режима, что не гарантирует положительного результата.

Цель работы ― разработка методов повышения устойчивости, управляемости и безопасности движения тракторных поездов на колесном ходу за счет снижения галопирования и рыскания трактора-тягача при буксировке тяжелых грузов.

Материалы и методы. Предложены следующие варианты исполнения системы противодействия возникновению автоколебаний в конструкции тракторного поезда на колесном ходу, обеспечивающие снижение уровня автоколебаний, повышение устойчивости, управляемости и безопасности движения тракторного поезда: буксирное устройство, оснащенное гидравлическими демпфирующими устройствами по углам продольного и поперечного складывания; система управления индивидуальным тяговым электроприводом трактора-тягача, предотвращающая потерю сцепления колеса с опорным основанием: совместное применение системы управления индивидуальным тяговым электроприводом трактора-тягача и буксирного устройства, оснащенного гидравлическими демпфирующими устройствами; совместное применение буксирного устройства, оснащенного гидравлическими демпфирующими устройствами, и системы корректировки поворота управляемых колес (подруливание).

Результаты. Методами имитационного моделирования установлено, что на современном этапе развития наиболее приемлемой и эффективной системой снижения автоколебаний тракторного поезда на колесном ходу следует признать буксирное устройство, оснащенное гидравлическими демпфирующими устройствами, регулируемыми по углу складывания тракторного поезда и по углу продольно-угловых колебаний корпуса трактора-тягача.

Заключение. Практическая ценность исследования заключается в возможности использования предложенных методов борьбы с опасностью возникновения автоколебательных процессов при проектировании перспективных видов сельскохозяйственной техники.

Об авторах

Михаил Михайлович Жилейкин

Инновационный центр КАМАЗ, Инновационный центр Сколково

Автор, ответственный за переписку.
Email: jileykin_m@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8851-959X
SPIN-код: 6561-3300

д-р техн. наук, руководитель группы инженерных расчетов

Россия, Москва

Павел Владимирович Сиротин

Южно-Российский государственный политехнический университет им. М.И. Платова

Email: spv_61@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7066-5062
SPIN-код: 2801-3166

доцент, канд. техн. наук, заведующий кафедрой «Автомобили и транспортно-технологические комплексы»

Россия, Новочеркасск

Сергей Сергеевич Носиков

Южно-Российский государственный политехнический университет им. М.И. Платова

Email: nosikov1997@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9011-5017
SPIN-код: 5155-8609

доцент, канд. техн. наук, заведующий кафедрой «Автомобили и транспортно-технологические комплексы»

Россия, Новочеркасск

Список литературы

  1. Успенский И.А., Юхин И.А., Жуков К.А., и др. Перспективы развития транспортной техники для внутрихозяйственных перевозок плодоовощной продукции в агропромышленном комплексе. Рязань: ФГБОУ ВПО РГАТУ, 2015.
  2. Анилович В.Я., Водолажниченко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов: справочное пособие. Изд. 2-е, переработ. и доп. М.: Машиностроение, 1976.
  3. Гамаюнов, А. М. Анализ управляющих и возмущающих воздействий системе тракторно-транспортного агрегата // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2007. № 5 С. 56.
  4. Высочкина, Л.И., Данилов М.В. Малиев В.Х., и др. Эксплуатация машинотракторного парка. Уч. пособие. Ставрополь: Бюро новостей, 2013.
  5. Жилейкин М.М. Исследование автоколебательных процессов в зоне взаимодействия эластичной шины с твердым опорным основанием // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2021. № 10. С. 3–15. doi: 10.18698/0536-1044-2021-10-3-15.
  6. Жилейкин М.М. Теоретические основы повышения показателей устойчивости и управляемости колесных машин на базе методов нечеткой логики. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016.
  7. Pereira D.S., Pinto J.O.P. Genetic algorithm based system identification and PID tuning for optimum adaptive control // Proceedings, 2005 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics. 2005. P. 801–806. doi: 10.1109/AIM.2005.1511081
  8. Савочкин В.А., Дмитриев А.А. Статистическая динамика транспортных и тяговых гусеничных машин. М.: Машиностроение, 1993.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Процесс изменения во времени угла скольжения α для колеса, катящегося в ведущем режиме.

Скачать (82KB)
3. Рис. 2. Схема ИТЭП двухосного трактора: КР – колесный редуктор; ЭД – электродвигатель.

Скачать (52KB)
4. Рис. 3. Зависимость управляющего воздействия hPBSi от оценки диагностического признака α.

Скачать (27KB)
5. Рис. 4. Введение в конструкцию буксировочного устройства гидравлических демпфирующих устройств по фазовой координате γ (a) и по фазовой координате φ (b): 1, 2 – элементы несущих систем трактора-тягача и тележки соответственно; 3 – сцепное устройство; 4 – вертикальный шарнир; 5, 8 – гидравлические демпфирующие устройства; 6 – трактор-тягач; 7 – буксирное устройство.

Скачать (109KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).