close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Функциональной подход к созданию лукоуборочной машины..pdf

код для вставкиСкачать
Техника и технологии агропромышленного комплекса
Таблица 5
Влагозапасы почв различной пористости в зависимости
от влажности воздуха при постоянной температуре воздуха 20 °C
Пористость почв, %
Относительная
влажность
воздуха, %
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Содержание воды
в воздухе,
г/м3
17,3
15,6
13,8
12,1
10,4
8,7
6,9
5,2
3,5
1,7
90
80
70
60
50
40
30
20
10
3000
2000
1000
Полная влагоемкость почв, м3/га
9000
8000
7000
6000
5000
4000
520,23
462,43
404,62
346,82
289,02
231,21
173,41
115,61
57,80
9000
8116
7179
6295
5410
4526
3589
2705
1821
884
8000
7214
6381
5595
4809
4023
3190
2405
1618
768
7000
6312
5583
4896
4208
3520
2791
2104
1416
688
6000
5410
4786
4196
3607
3017
2393
1803
1214
589
5000
4509
3988
3497
3006
2514
1994
1503
1012
491
4000
3607
3191
2798
2405
2011
1595
1202
809
393
3000
2705
2393
2098
1803
1509
1197
902
607
295
2000
1803
1595
1399
1202
1006
798
601
405
197
1000
902
798
699
601
503
399
301
202
98
Коэффициент пропорциональности
6. Цех, В. Почвы мира: пер. с нем. / В. Цех, Г. Хинтермайер-Эрхард. — М.: Академия, 2007. — 120 с.
7. Хромов, С.П. Метеорологический словарь /
С.П. Хромов, Л.И. Мамонтова. — Л.: Гидрометеоиздат,
1974. — 564 с.
8. Таблица перевода относительной влажности
в абсолютную в зависимости от температуры воздуха при атмосферном давлении. Точки росы // Физический справочник. — Режим доступа: http://www.dpva.
info/Guide/GuidePhysics/Humidity/ClimateHumidity
УДК 635.25/26 + 631.316.44
А.А. Протасов, доктор техн. наук
Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова
ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОДХОД К СОЗДАНИЮ
ЛУКОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ
Л
укоуборочная машина (далее — машина) —
сложная система, состоящая из определенного числа различных элементов. Для решения общих задач, связанных с ее дальнейшим совершенствованием, следует рассматривать не отдельную
группу элементов конструкций, а технические решения на основе функционального подхода и характеризующиеся многовариантностью и многокритериальностью отбора из множества альтернатив [1–3].
Классификация функций машины представлена на рис. 1. Главная — это уборка урожая. Второстепенные отражают побочные цели создания
машины и увеличивают потребительский спрос
на нее, учитывая экологическую — F1 (сохранение
структуры почвы), эргономическую — F2 (создание
необходимых условий труда) и эстетическую — F3
(обеспечение машине современный товарный вид)
характеристики.
Внутренние функции выполняются отдельными органами машины. По роли в технологическом
процессе они делятся на основные и вспомогательные. Основные обеспечивают работоспособность
машины и создают необходимые условия для уборки урожая. Эти функции подразделяются на рабочие (F4, F5, F6) и обеспечивающие (F7).
Для выявления при разработке конструкции
машины максимально возможного числа решений
и последующего выбора из них оптимального использован морфологический анализ. Для этого построена морфологическая матрица вариантов осуществления машиной основных функций (рис. 2).
Анализ литературных источников и исследования автора показали, что из трех основных функций F4, F5 и F6 на качественные показатели машины определяющее значение имеют F4 и F5. В меньшей степени, преимущественно на травмирование,
и косвенно на засоренность конечного продукта
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2011
37
А ГР ОИ НЖ Е Н Е Р ИЯ
теоретические исследования автора, лабораторно-полевые испытаГлавная функция
Второстепенная функция
ния экспериментальных образцов
F1 – экологические
F2 – аргономические и литературные источники позволяют выделить ее основные ваУборка урожая
F3 – эстетические
рианты исполнения (рис. 3): а —
компоновка уборочного комбайна
ВНУТРЕННИЕ ФУНКЦИИ
для однофазной уборки лука-репРабочие функции
Обеспечивающие функции
ки; б — компоновка уборочной машины для проведения первого этаF4 – извлечение
F41 – рыхление междурядий
па двухфазной уборки лука-репки;
лука-репки из почвы
F42 – подрезание слоя почвы
в — компоновка уборочной машиниже уровня залегания луковицы
ны для проведения второго этапа
двухфазной уборки лука-репки.
F43 – захват луковиц за листья
В первом варианте машины
F44 – транспортировка вороха
в зависимости от способа извлечелука к сепаратору
ния лука из почвы ее функциониF51 – отделение мелкой
F5 – отделение почрование предусматривает пять или
почвенной фракции
венных примесей
шесть операций: активное рыхлеот лука-репки
ние междурядий посева лука —
F52 – отделение крупной
почвенной фракции
Т415; подкоп или подкоп с одновременным
захватом листьев лука
F53 – отделение соизмеримой
и транспортировка его к прутковопочвенной фракции
му транспортеру — Т4221/Т4322; отF54 – транспортировка
деление комков почвы, минимальс доочисткой луковиц
ный размер которых меньше миF61 – погрузка лука
F6 – вывод конечного
нимального размера стандартной
продукта из уборочв транспортное средство
луковицы, — Т511; отделение комной машины
F62 – укладка лука в валок
ков почвы, соизмеримых со стандартной луковицей, — Т532; трансF7 – движение агрегата
F71 – обеспечение энергией
портировка — Т541/623 и погрузка
в технологическом
лука
в транспортное средство.
процессе
F72 – обеспечение устойчивости
Применение
для рыхления
движения
междурядий посева лука-репки
F73 – обеспечение маневренности
F75 – соответствие
фрез (Т415) или его теребление биагрегата
схеме посева
терно-роторными устройствами
(Т4322) обусловливает отсутствие
F74 – снижение давления на почву
в машине рабочего органа для отРис. 1. Классификация функций лукоуборочной машины
деления из вороха крупных комков почвы (больше максимального стандартного размера луковицы).
влияет функция F6 (погрузка или укладка в валок).
Сепараторы вторичной очистки определены
Так как эта функция принципиально не отличаетисходя из объективных факторов условий уборся от подобных, осуществляемых на уборке корнеклубнеплодов и овощей, то ее не считают обяки и состояния объекта разделения. При наличии
зательной к выделению в качестве объекта исслеу луковиц листьев сепарацию необходимо осуществлять пальчатой горкой с щеточным очистителем
дования.
Среди основных функций обеспечивающая
Т531. Если перед уборкой у лука-репки были удалефункция F7 хорошо изучена применительно к убоны листья, то отделение соизмеримых с ним комков
почвы возможно только крупноячеистым сепараторочным машинам выкапывающего типа. Так как
ром (не относится к сортам с плоской луковицей).
условия работы лукоуборочной машины (тягоФункция уборочных машин Т4221, Т511 и заклювое сопротивление, сцепные свойства движителей
чительные функции Т541/623, Т614 широко извести др.) более легкие из-за мелкого залегания луконы в области конструирования овощеуборочных
виц, то обеспечивающая функция может быть опремашин [4].
делена и по результатам исследований.
Выкапывание луковиц колеблющимся плоВсесторонний анализ морфологической маским лемехом обеспечивает устойчивую подачу
трицы основных функций машины, рассмотрение
компонентов вороха к сепаратору. Этот рабочий
основных вариантов исполнения рабочих органов,
ВНЕШНИЕ ФУНКЦИИ
38
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2011
Техника и технологии агропромышленного комплекса
Основная функция
F41 — рыхление
междурядий
F4 — извлечение
лука-репки
из почвы
F42 — подрезание
слоя почвы ниже
уровня залегания
луковицы
F43 — захват луковиц за листья
Разновидность исполнения
T414 — штанго- Т415 — фрезерТ411 — подТ413 — проТ412 — щелерекапывающей
пашным куль- вым культива- ным рыхлитезами
скобой
тиватором
лем
тором
Т421 — с пасивными рабчими органами Т422 — с активыми рабочими органами
Т4221 — колебТ4211 — подТ4222 — враТ4223 — вралющийся подТ4224 — зубчакапывающий
щающейся
щающимися
тый нож
капывающий
лемех
штангой
дисками
лемех
Т432 — поперечное теребление
Т431 — продольное теребление
Т4312 — бескоТ4311 — беснечными цеп- Т4313 — дискоконечными
Т4321 — двумя Т4322 — битеными контувым аппараременными
битерами
ром и ротором
рами с захватом
контурами
тами
F44 — транспортиТ441 — выкапывающим
Т442 — теребильным
Т443 — дополнительным
ровка вороха лука
рабочим органом
устройством
устройством
к сепаратору
F51 — отделение
Т511 — пруткоТ513 — пайлер- Т514 — вальцоТ512 — тростеТ515 — пальчамелкой почвенной вым транспорным очистивым очистивым грохотом
той горкой
фракции
тером
телем
телем
F52 — отделение
F5 — отдеТ523 — тростевым
Т522 — прутковым
ление поч- крупной почвенной Т521 — комкодавителями
транспортером
грохотом
фракции
венных
примесей
F53 — отделение
Т531 — пальчатой горкой
от лукаТ532 — ячеистым очистителем
соизмеримой почсо
счесывающей щеткой
репки
венной фракции
F54 — транспортиТ541 — цепочно-прутковым
ровка с доочисткой
Т542 — шнековым элеватором
транспортером
луковиц
F6 — вывод F61 — погрузка лука
Т613 — цепочноТ614 — пруткоТ612 — ленточТ611 — ленточным
конечного
в транспортное
но-скребковым
ковшовым
во-скребковым
транспортером
продукта
средство
транспортером
элеватором
транспортером
из убоТ623 — прутковым
Т622 — роторным
F62 — укладка лука
рочной
Т621 — скатными лотками
в валок
валкообразователем
транспортером
машины
F7 — движение агрегата
Т72 — трактором
Т71 — самоходом
в технологическом процессе
Рис. 2. Морфологическая матрица вариантов реализации основных функций машины для уборки лука-репки
орган имеет относительную простоту и надежность.
Он неоднократно опробован на уборочных машинах выкапывающего типа. Такое же широкое распространение в уборочной технике имеет прутковый транспортер.
Транспортирующие органы во время погрузки
конечного продукта осуществляют заключительную очистку луковиц по принципу первичной сепарации.
Набор функций машин для двухфазной уборки лука-репки включает рабочие органы исполнения для однофазной уборки, что говорит о возможности создания универсальной уборочной машины широкого спектра использования со сменными
устройствами.
Целесообразно заменять функции вторичной
сепарации при выполнении машиной первого этапа двухфазной уборки функцией первичной очистки исполнения — Т511. С одной стороны, за время
выдержки лука-репки в валке не происходит образования дополнительных комков почвы, соизмеримых с луковицами. С другой — значительно
повышается производительность уборочной машины.
Функционирование машины происходит при
непрерывно изменяющихся внешних воздействиях.
Они оказывают влияние на ее выходные параметры
и носят случайный характер. Для практического
учета случайных факторов необходимо установить
закономерности их изменения, дать им качественные и количественные оценки. Вот почему логическим продолжением функционального моделирования служит разработка расчетной схемы машины — ее динамической модели [5].
Функционирование лукоуборочной машины
происходит в сложных условиях. Непрерывно изменяются внешние воздействия (входные факторы), что связано с изменением вегетативной массы
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2011
39
А ГР ОИ НЖ Е Н Е Р ИЯ
Q1
yp2(t)
P
yp3(t)
yp4(t)
YР
B
zу2(t)
zу1(t)
ZГ
ZУ
zэ2(t)
ZЭ
zэ1(t)
zв3(t)
yp1(t)
yв1(t)
yэ1(t)
yс1(t)
yу1(t)
yв2(t)
yэ2(t)
yс2(t)
yу2(t)
yв3(t)
yэ3(t)
yс3(t)
yв4(t)
YВ
Э
YЭ
С
yэ4(t)
yс4(t)
YС
У
yу3(t)
YУ
yу4(t)
yв5(t)
yэ5(t)
yс5(t)
yу5(t)
yв6(t)
yэ6(t)
yс6(t)
yу6(t)
zя3(t)
zя2(t)
zя1(t)
ZЯ
q1(t)
q2(t)
q3(t)
q4(t)
q5(t)
q6(t)
q7(t)
zв2(t)
zв1(t)
ZВ
zp4(t)
zp5(t)
zp3(t)
zp2(t)
ZP
zp1(t)
лука, состоянием поверхности поля (рельеф, засоренность, состав и влажность почвы), урожайности, технологических свойств луковиц и т. д. Таким образом, функционирование уборочной машины относится к категории случайных процессов,
которые в теории вероятностей определяются как
случайная функция времени Х(t) неслучайного аргумента Х, значение которой при любом t будут слу-
zг4(t)
Рис. 3. Варианты исполнения основных функций
лукоуборочной машины:
а — однофазная уборка; б — первая фаза двухфазной
уборки; в — вторая фаза двухфазной уборки:
— выкопка лука;
– теребление лука;
– при обрезке листьев лука на корню;
– листья лука не обрезаются
zг3(t)
в
zг2(t)
б
zг1(t)
а
zэ3(t)
чайными величинами [5]. Соответственно этому,
внутренние факторы и выходные параметры технологического процесса уборки лука-репки будут
случайными функциями, так как они являются результатом действия преобразующей системы уборочного комбайна.
Таким образом, лукоуборочную машину можно
рассмотреть как линейную динамическую систему,
включающую в себя функционирующие элементы, компоновка которой зависит от биологического состояния посевов и фазы уборки (рис. 4–6). Это
рыхлитель междурядий Р, выкапывающее устройство В, теребильное устройство Т, рабочие органы первичной сепарации Э, рабочие органы вторичной сепарации С, валкоукладывающее устройство У и выгрузной транспортер З. Вектор функций
Qi возмущения внешней среды представлен отдельными случайными элементами в виде q1(t)…q14(t).
Выходные переменные определяются функциями: y1(t) — мелкие комки почвы; y2(t) — соизмеримые со стандартными луковицами комки почвы;
y3(t) — стандартные луковицы; y4(t) — травмированные луковицы; y5(t) — потери стандартных луковиц; y6(t) — растительные примеси.
Работоспособность лукоуборочной машины
может определяться числовыми характеристиками выходных показателей, выраженных неравенством yi ≤ yАТТ i, где yАТТ i — допустимая по агротехническим требованиям числовая характеристика
для данного показателя. Величина параметров возмущения внешней среды определена АТТ к сортам
Рис. 4. Структурная схема функционирования лукоуборочной машины выкапывающего типа
для однофазной или первой фазы двухфазной уборки:
входные параметры: q1 — схема посева лука; q2 — разброс луковиц от оси рядка; q3 — глубина залегания и размеры
луковиц; q4 — урожайность; q5, q6 — влажность и твердость почвы; q7 — состояние листьев ботвы; внутренние
параметры: zр1 — скорость машины; zр2 — показатель кинематического режима; zр3, zр4 — глубина хода и ширина
фрезы; zр5 — вариант навески рыхлителя; выкапывающего устройства: zв1 –скорость машины; zв2 — глубина хода;
zв3 — угол установки подкапывающей скобы; пруткового элеватора: zэ1, zэ2 — скорость и угол наклона полотна;
zэ3 — зазор между прутками; горки со счесывающим устройством: zг1, zг2 — скорость и наклон полотна горки;
zг3 — размещение переднего вала горки относительно падающего транспортера; zг4 — размещение щетки
относительно заднего вала горки; ячеистого сепаратора: zя1, zя2 — скорость и угол наклона полотна ячеистого
сепаратора; zя3 — размер ячеек; валкоукладывающего устройства: zу1 — степень сужения технологического потока;
zу2 — высота установки над поверхностью почвы
40
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2011
Техника и технологии агропромышленного комплекса
⎧ yэ1(t ), yс1(t ) = f {q3 (t ), q5 (t ), q6 (t )};
⎪ y (t ) = f {q (t ), q (t ), q (t )};
3
5
6
⎪ с2
⎪⎪ yв3 (t ), yэ3 (t ), yс3 (t ) = f {q1(t ), q4 (t )};
⎨ y (t ), y (t ), y (t ) = f {q (t ), q (t ), q (t )};
2
5
6
э4
с4
⎪ р4
⎪ yв5 (t ), yэ5 (t ), yс5 (t ) = f {q3 (t ), q4 (t )};
⎪
⎪⎩ yв6 (t ), yэ6 (t ), yс6 (t ) = f {q1(t ), q7 (t )}.
лука-репки для механизированной уборки и условиями работы уборочной машины.
Уборочная машина выкапывающего типа
(рис. 4) обеспечит необходимое качество конечного продукта, если управление ее блоками и в целом
через входные функции zi обеспечит соблюдение
системы неравенств:
Q2
Т
zу2(t)
ZУ
zу1(t)
zг4(t)
ZГ
yт1(t)
yэ1(t)
yс1(t)
yу1(t)
yт2(t)
yэ2(t)
yс2(t)
yу2(t)
yт3(t)
yт4(t)
YТ
Э
yэ3(t)
(3)
Для обоснования оптимального состава рабочих органов в уборочной машине необходима оптимизация функций (3) при изучении системы (2)
с соблюдением неравенств (1).
Изучение системы (2), морфологический
анализ функций лукоуборочной машины (рис. 2)
и синтез вариантов функционирования машины
(рис. 3) позволяет выявить различия в конструкциях и технологических процессах блоков комбайzг1(t)
zэ3(t)
zэ2(t)
}
YЭ
yс3(t)
С
yэ4(t)
yс4(t)
YС
У
yу3(t)
YУ
yу4(t)
yт5(t)
yэ5(t)
yс5(t)
yу5(t)
yт6(t)
yэ6(t)
yс6(t)
yу6(t)
zя3(t)
zя2(t)
zя1(t)
ZЯ
q3(t)
q4(t)
q5(t)
q6(t)
q8(t)
q9(t)
q10(t)
{
ZЭ
zэ1(t)
zт4(t)
zт3(t)
zт2(t)
ZТ
zт1(t)
Технологический процесс обработки лукопочвенного вороха блоками уборочной машины заключается в перераспределении луковиц и примесей
между функционально определенными рабочими
органами и транспортировании конечного продукта за ее пределы. При этом выходные составляющие
конечного продукта характеризуют качество работы
машины. Поэтому математическая модель ее техпроцесса должна обеспечить возможность поиска
оптимальных параметров рабочих органов при заданных входных функциях и качественных показателях — выходных. Анализ оценочного отбора позволил установить основные функциональные связи между ними:
⎧ ур1(t ), ур2 (t ), ур4 (t ), yp6 (t ) =
⎪
⎪= f zр1(t ), zр2 (t ), zр3 (t ), zp4 (t ) ;
⎨
⎧ zг 2 (t ), zг 4 (t ) ⎫
⎪
⎪ уc1(t ), уc2 (t ), уc5 (t ) = f ⎨ z (t ), z (t )⎬ .
я3
⎭
⎩ я2
⎩
zг3(t)
(1)
Далее необходимо установить функциональные связи выходных параметров блоков с параметрами возмущающих воздействий [6]. По результатам анализа технологических процессов известных лукоуборочных машин, работы их отдельных
блоков автор выделяет наиболее существенные
функции, которые могут быть представлены системой:
zг2(t)
⎧ yу1(t ) + yу 2 (t ) ≤ 0,15q4 (t ) ≤ yАТТ1;
⎪
⎪ yy 3 (t ) ≥ 0,95q4 (t ) ≥ yАТТ3 ;
⎪ у (t ) + у (t ) + y (t ) + y (t ) +
в4
э4
c4
⎪ р4
⎪
⎨+ yy 4 (t ) ≤ 0, 05q4 (t ) ≤ yATT 4 ;
⎪ у (t ) + у (t ) + y (t ) + y (t ) +
э5
c5
в5
⎪ р5
⎪+ yy 5 (t ) ≤ 0, 03q4 (t ) ≤ yATT5 ;
⎪
⎪⎩ yу 6 (t ) ≤ 0,15q4 (t ) ≤ yАТТ6 .
(2)
Рис. 5. Структурная схема функционирования лукоуборочной машины теребильного типа
для однофазной или первой фазы двухфазной уборки:
входные параметры: q3, q4 — глубина залегания и размеры луковиц; q5, q6 — влажность и твердость почвы;
q8 — усилие теребления; q9 — прочность листьев; q10 — габариты листьев ботвы в естественном состоянии;
внутренние параметры (теребильное устройство): zт1 — диаметр ротора, zт2 — расстояние между битером и ротором;
zт3 — показатель кинематического режима; zт4 — высота установки теребильного аппарата; прутковый элеватор:
zэ1, zэ2 — скорость и угол наклона полотна; zэ3 — зазор между прутками; горка со счесывающим устройством:
zг1, zг2 — скорость и наклон полотна горки; zг3 — размещение переднего вала горки относительно подающего
транспортера; zг4 — размещение щетки относительно заднего вала горки; ячеистый сепаратор: zя1, zя2 — скорость
и угол наклона полотна ячеистого сепаратора; zя3 — размер ячеек; валкоукладывающее устройство: zу1 — степень
сужения технологического потока; zу2 — высота установки над поверхностью почвы
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2011
41
Q3
В
zз1(t)
zз2(t)
Zз
ZГ
zг3(t)
zг4(t)
zг2(t)
zг1(t)
zэ3(t)
yв1(t)
yэ1(t)
yс1(t)
yз1(t)
yв2(t)
yэ2(t)
yс2(t)
yз2(t)
yв3(t)
yв4(t)
YВ
Э
yэ3(t)
YЭ
yс3(t)
С
yэ4(t)
yс4(t)
YС
З
yз3(t)
YЗ
yз4(t)
yв5(t)
yэ5(t)
yс5(t)
yз5(t)
yв6(t)
yэ6(t)
yс6(t)
yз6(t)
zя3(t)
zя2(t)
zя1(t)
ZЯ
q4(t)
q5(t)
q7(t)
q11(t)
q12(t)
q13(t)
q14(t)
zэ2(t)
ZЭ
zэ1(t)
zв3(t)
zв1(t)
ZВ
zв2(t)
А ГР ОИ НЖ Е Н Е Р ИЯ
Рис. 6. Структурная схема функционирования лукоуборочной машины теребильного типа
для второй фазы двухфазной уборки:
входные параметры: q4 — размеры луковиц; q5 — влажность; q7 — состояние листьев ботвы; q11, q12 — ширина
и толщина валка; q13 — содержание почвенных примесей; q14 — связность валка; внутренние параметры
(выкапывающее устройство): zв1 — скорость машины, zв2 — глубина входа; zв3 — угол установки подкапывающей
скобы; прутковый элеватор: zэ1, zэ2 — скорость и угол наклона полотна; zэ3 — зазор между прутками; горка
со счесывающим устройством: zг1, zг2 — скорость и наклон полотна горки; zг3 — размещение переднего вала горки
относительно подающего транспортера; zг4 — размещение щетки относительно заднего вала горки; ячеистый
сепаратор: zя1, zя2 — скорость и угол наклона полотна ячеистого сепаратора; zя3 — размер ячеек; выгрузной
транспортер: zз1 — зазор между прутками; zз2 — высота установки над кузовом транспортного средства
на, выполняющих уборку лука-репки тереблением или вторую фазу ее двухфазного способа. При
этом входные параметры вектора-функций Q2 и Q3
(рис. 5 и 6) для такой компановки уборочных машин имеют существенные отличия, что требует
необходимости разработки структурной схемы их
функционирования.
Так, в обоих случаях компановки уборочных
машин исключается блок Р, а для проведения уборки методом теребления блок В заменяется блоком Т.
Как и для первого варианта уборочной машины, следует выразить через числовые характеристики выходного показателя уi условие работоспособности этих машин:
для вектора функций Q2
⎧ yу1(t ) + yу 2 (t ) ≤ 0,15q4 (t ) ≤ yАТТ1;
⎪
⎪ yy 3 (t ) ≥ 0,95q4 (t ) ≥ yАТТ3 ;
⎪
⎨ ут 4 (t ) + yэ 4 (t ) + yc4 (t ) + yy 4 (t ) ≤ 0, 05q4 (t ) ≤ yATT 4 ; (4)
⎪ у (t ) + y (t ) + y (t ) + y (t ) ≤ 0, 03q (t ) ≤ y
y5
4
ATT5 ;
э5
c5
⎪ т5
⎪ yу 6 (t ) ≤ 0,15q4 (t ) ≤ yАТТ6 ;
⎩
для вектора функций Q3
⎧ yу1(t ) + yу 2 (t ) ≤ 0,15q4 (t ) ≤ yАТТ1;
⎪
⎪ yy 3 (t ) ≥ 0,95q4 (t ) ≥ yАТТ3 ;
⎪
⎨ ув 4 (t ) + yэ 4 (t ) + yc4 (t ) + yy 4 (t ) ≤ 0, 05q4 (t ) ≤ yATT 4 ; (5)
⎪ у (t ) + y (t ) + y (t ) + y (t ) ≤ 0, 03q (t ) ≤ y
э5
c5
y5
4
ATT5 ;
⎪ в5
⎪ yу 6 (t ) ≤ 0,15q4 (t ) ≤ yАТТ6 .
⎩
42
С помощью ранжирования входных векторов
(функций возмущения) надо установить функциональные зависимости между ними и показателями
качества работы блоков машин:
для вектора функций Q2
⎧ ут1(t ), yэ1(t ) = f {q3 (t ), q5 (t ), q6 (t )};
⎪
⎪ уc2 (t ) = f {q3 (t ), q5 (t ), q6 (t )};
⎪⎪ ут3 (t ), yc3 (t ) = f {q8 (t ), q9 (t ), q10 (t )};
⎨
⎪ уэ 4 (t ), yс4 (t ) = f {q6 (t )};
⎪ ут5 (t ), yс5 (t ) = f {q8 (t ), q9 (t ), q10 (t )};
⎪
⎪⎩ уэ6 (t ), yс6 (t ) = f {q10 (t )};
для вектора функций Q3
(6)
⎧ ув1(t ), yэ1(t ) = f {q5 (t ), q13 (t )};
⎪
⎪ ув 2 (t ), уc2 (t ) = f {q5 (t ), q13 (t )};
⎪⎪ ув3 (t ), yc3 (t ) = f {q7 (t ), q11(t ), q12 (t ), q14 (t )};
(7)
⎨
⎪ yв 4 (t ), уэ 4 (t ), yс 4 (t ) = f {q4 (t ), q13 (t )};
⎪ ув5 (t ), yс5 (t ) = f {q11(t ), q12 (t ), q14 (t )};
⎪
⎪⎩ ув6 (t ), yс6 (t ) = f {q7 (t ), q14 (t )}.
Наиболее значимой функцией для системы (6)
(уборка лука-репки тереблением) является q10 — габариты листьев ботвы в естественном состоянии,
а для системы (7) (подбор валка лука во второй фазе
двухфазной уборки) — q13 — содержание почвенных примесей в валке.
Наиболее значимые функции, по мнению автора, взаимосвязи выходных параметров блоков машин и управляющих воздействий определены системами:
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2011
Техника и технологии агропромышленного комплекса
для уборки лука методом теребления
⎧ ут1(t ), ут 2 (t ), ут3 (t ), yт5 (t ) = f {zт1(t ), zт3 (t ), zт 4 (t )};
⎪
(8)
⎨
⎧ zг 2 (t ), zг 4 (t )⎫
⎪ уc1(t ), уc2 (t ), уc5 (t ) = f ⎨ z (t ), z (t )⎬ ;
я3
⎭
⎩ я2
⎩
для второй фазы двухфазной уборки
⎧ ув1(t ), ув 2 (t ), ув3 (t ) =
⎪
⎨
⎪ уc1(t ), уc2 (t ), уc5 (t ) =
⎩
f { zв1(t ), zв 2 (t )};
⎧ z (t ), zг 4 (t ) ⎫
f ⎨ г2
⎬.
⎩ z я 2 (t ), z я3 (t )⎭
(9)
Анализ динамической модели лукоуборочной
машины позволяет прогнозировать статистические
характеристики выходных параметров в случае известных характеристик входных воздействий и ее
передаточной функции. А для идентификации системы (определение динамических свойств уборочной машины по реальным входным и выходным переменным [7]) необходимо провести дальнейшие
теоретические и экспериментальные исследования
процессов, протекающих при работе агрегата в реальных условиях и установить вероятностно-статистические связи этих процессов (математические
ожидания, дисперсии, корреляционные функции
и др.). Установленные динамические свойства лукоуборочной машины определяют возможность их
постоянного совершенствования.
Список литературы
1. Моисеева, Н.К. Выбор технических решений при
создании новых изделий / Н.К. Моисеева. — М.: Машиностроение, 1980. — 180 с.
2. Моисеева, Н.К. Функционально стоимостный
анализ в машиностроении / Н.К. Моисеева. — М.: Машиностроение, 1987. — 316 с.
3. Аниськин, Ю.П. Новая техника: повышение эффективности создания и освоения / Ю.П. Аниськин,
Н.К. Моисеева, А.В. Проскуряков. — М.: Машиностроение, 1984. — 192 с.
4. Диденко, Н.Ф. Машины для уборки овощей /
Н.Ф. Диденко, В.А. Хвостов, В.П. Медведев. — М.: Машиностроение, 1984. — 320 с.
5. Лурье, А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов / А.Б. Лурье. — Л.: Колос, 1970. — 376 с.
6. Лурье, А.Б. Статистические оценки показателей работы зерноуборочного комбайна / А.Б. Лурье,
Ю.А. Вантюков // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. — 1970. — № 6. —
С. 53–56.
7. Гельфандбейн, Я.А. Методы кибернетической
диагностики динамических систем / Я.А. Гельфандбейн. — Рига: Зинатне, 1967. — 460 с.
УДК 677.057.612.2: 636.3
С.Ю. Зудин, канд. экон. наук
Д.С. Лебедев, канд. техн. наук
Ю.А. Мирзоянц, доктор техн. наук
В.Е. Фириченков, канд. техн. наук
Костромская государственная сельскохозяйственная академия
ОБОСНОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БИТЕРОВ
ТРАНСПОРТЕРА;КЛАССИРОВЩИКА ШЕРСТИ
Ш
ерсть, полученная в результате стрижки овец,
имеет значительное содержание растительных и минеральных (пыль, песок, опилок и т. д.)
примесей, которые необходимо удалить как можно
раньше, что является обязательным условием получения высококачественного сырья для текстильной
промышленности. С этой целью предлагается применение на стригальном пункте транспортера-классировщика шерсти для очистки руна от пыли и легко отделимого засорения, что в настоящее время
выполняется вручную. Несущим элементом предлагаемого авторами транспортера является сеткарабица (полотно), а под ней расположено несколько рабочих органов в виде встряхивающих битеров.
Одним из наиболее важных этапов разработки
является выбор оптимальных параметров битеров,
оказывающих воздействие на сеточное полотно.
Характер встряхивания полотна определяется размерами и формой битеров, имеющих разнообразную форму, чаще применяют двухрожковую,
трехрожковую и эллиптическую. Битера первого
и второго типа по характеру воздействия можно отнести к ударным, у них нормальные составляющие
скорости и ускорения полотна резко увеличиваются. Более плавно колеблет полотно битер эллиптической формы, поэтому встряхивающие битера
этого типа нашли широкое применение в сепарирующих машинах.
Элементы теории работы элеваторов с эллиптическими битерами были разработаны Н.В. Фирсовым, Н.М. Летошневым, А.А. Сорокиным и др.
Для обоснования геометрических параметров
битера нами были приняты следующие виды битеров: эллиптической формы со смещенным центром,
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2011
43
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
9
Размер файла
172 Кб
Теги
создание, функциональная, лукоуборочной, подход, pdf, машина
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа