1D моделирование механизма поворота адаптера зерноуборочного комбайна в поперечной плоскости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. При работе кормоуборочных и зерноуборочных комбайнов для выполнения технологического процесса с минимальными потерями важным условием является способность поддержания заданной высоты среза адаптером. В системах копирования поверхности поля используются системы продольного и поперечного копирования. Несогласованная работа этих механизмов может приводить к снижению качества уборки технологического продукта и повышенным потерям по высоте среза. Поэтому исследование работы и подбор оптимальных параметров механизмов как продольного, так и поперечного копирования является важной задачей для формирования алгоритмов их совместной работы. Характеристике работы механизмов поперечного копирования, как правило, не уделяется внимания.

Цель исследований — разработка математической модели механизма поворота адаптера в поперечной плоскости зерноуборочного комбайна для исследования его работоспособности, быстродействия и определения оптимальных параметров его компонентов.

Материалы и методы. В качестве инструмента для настоящего исследования авторами использована платформа для мультифизического моделирования Simcenter Amesim, которая зарекомендовала себя в качестве платформы для многодисциплинарного моделирования мехатронных систем.

Результаты. Создана модель механизма поворота адаптера зерноуборочного комбайна в поперечной плоскости, определены и проанализированы кинематические и силовые характеристики механизма, один из вариантов которого представлен в публикации. Анализ характеристик позволил оценить быстродействие механизма поворота адаптера, а также длину волны неровностей поверхности поля в поперечной плоскости, при которой обеспечивается удовлетворительная работоспособность.

Заключение. Разработанная математическая модель механизма поворота адаптера зерноуборочного комбайна в поперечной плоскости позволяет обеспечить оптимальные параметры компонентов системы, проводить широкий круг исследований работоспособности как системы в целом, так и отдельных ее компонентов. Представленный подход может использоваться для исследования других механизмов копирования поверхности поля, в том числе в составе системы автоматического копирования поверхности поля адаптером зерноуборочного комбайна.

Об авторах

Дмитрий Викторович Джасов

Гомсельмаш

Автор, ответственный за переписку.
Email: dmitrok1@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-7135-5624
SPIN-код: 8840-4570

аспирант, ведущий инженер-конструктор — руководитель сектора конструкторско-исследовательского отдела «Динамика, прочность, аналитическая надежность» Научно-технического центра комбайностроения

Белоруссия, Гомель

Александр Алексеевич Калиновский

Гомсельмаш

Email: kiodpan@gomselmash.by
ORCID iD: 0009-0003-7090-1744
SPIN-код: 2101-0000

магистр техн. наук, ведущий инженер-конструктор конструкторско-исследовательского отдела «Динамика, прочность, аналитическая надежность» Научно-технического центра комбайностроения

Белоруссия, Гомель

Список литературы

  1. Джасов Д.В. Обзор механизмов копирования уборочных машин. В кн.: Инновационные технологии в агропромышленном комплексе — сегодня и завтра: Сборник научных статей 6-й международной научно-практической конференции. Гомель: Научно-технический центр комбайностроения ОАО «Гомсельмаш», 2022. С.152–157.
  2. Шантыко А.С., Конявский А.Д., Джасов Д.В., Чупрынин Ю.В. Функциональная математическая модель механизма поперечного уравновешивания травяной жатки. В кн.: Механизация и электрификация сельского хозяйства: межведомственный тематический сборник / Национальная академия наук Беларуси, Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства». Минск: Беларуская навука, 2020. Вып. 53. С. 161–165
  3. Гимадиев А.Г., Грешняков П.И., Синяков А.Ф. LMS Imagine.Lab AMESim как эффективное средство моделирования динамических процессов в мехатронных системах. Самара: СамНЦ РАН, 2014.
  4. Баханович А.Г., Михальцевич Н.Р. Моделирование процесса торможения двухколесного транспортного средства // Новости науки и технологий. 2015. № 2 (33). С.36–40
  5. Kliauzovich S. Analysis of control systems for vehicle hybrid powertrains // Transport. 2007. Vol. 22, N 2. P. 105–110. doi: 10.3846/16484142.2007.9638107
  6. Ghazaly N.M., Moaaz A.O. Hydro-Pneumatic Passive Suspension System Performance Analysis using AMEsim Software // Int. J. Vehicle Structures & Systems, 2020. Vol. 12, N 1. P. 9–12. doi: 10.4273/ijvss.12.1.02
  7. Siddique Md. A.A., Kim W.S., Beak S.Y., et al. Simulation of hydraulic system of the rice transplanter with AMESim software. In: Conference: American Society of Agricultural and Biological Engineers. Detroit: ASME, 2018. doi: 10.13031/aim.201800981
  8. Суханова А. Стать провайдером всеобъемлющих решений для системно-ориентированной разработки продуктов — вот истинная цель покупки LMS компанией Siemens // CAD/CAM/CAE Observer. 2015. № 8(100). Дата обращения: 24.11.2023. Режим доступа: http://www.cadcamcae.lv/N100/06-14.pdf
  9. Siemens PLM Software. Управляй переменами. Применение LMS Imagine.Lab Amesim в компании Renault // CAD/CAM/CAE Observer. 2016. № 2(102). Дата обращения: 24.11.2023. Режим доступа: http://www.cadcamcae.lv/N102/34-36.pdf
  10. Попов В.Б. Математическое моделирование механизма вывешивания косилки-плющилки прицепной КПП-4.2 // Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого. 2001. № 3–4. С. 17–22.
  11. Попов В.Б. Формирование функциональной математической модели механизма вывешивания адаптера кормоуборочного комбайна «Полесье-3000» // Вестник ГГТУ П.О. Сухого. 2010. № 4. С. 37–44.
  12. Джасов Д.В. Обзор и классификация систем копирования поверхности поля в конструкциях уборочных сельскохозяйственных машин // Механика машин, механизмов и материалов. 2023. №4 (65). С.5–15.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема механизма копирования адаптера в поперечной плоскости: 1 — адаптер; 2 — датчик положения; 3 — паз; 4 — гидроцилиндр; 5 — рамка; 6 — центр масс адаптера.

Скачать (71KB)
3. Рис. 2. Схема компонентов механизма поворота адаптера в поперечной плоскости в Amesim: 1 — механическая часть, 2 — гидравлическая часть, 3 — система управления.

Скачать (338KB)
4. Рис. 3. Результаты моделирования: 1, 2 — ход левого и правого гидроцилиндров, 3 — угол поворота адаптера.

Скачать (193KB)
5. Рис. 4. Изменение угловой скорости поворота адаптера.

Скачать (217KB)
6. Рис. 5. Изменение давления в штоковых (a) и поршневых (b) полостях гидроцилиндров: 1 — левый ГЦ; 2 — правый ГЦ.

Скачать (244KB)

© Эко-Вектор, 2024

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).