Тема: Кінематика машино-тракторних агрегатів План

1. Кінематичні характеристики машинних агрегатів

1.2. Технологія поворотів агрегату

1.3. Основні способи руху агрегатів

1.4. Підготовка поля до роботи агрегатів

1.1. Кінематичні характеристики машинних агрегатів

Кінематика агрегату — це траєкторія руху агрегату при виконан­ні сільськогосподарських робіт з точки зору геометричних форм. При виконанні технологічних операцій машинний агрегат здійснює робочі (робочі органи машин в роботу включені) та холості (робочі органи машин з роботи виключені) ходи.

Спосіб руху — закономірність циклічно повторюваних елементів руху машинного агрегату.

При будь-яких способах руху агрегату траєкторія складається з прямо- та криволінійних відрізків, причому кожна машина та її робочі органи рухаються за різними траєкторіями.

Для характеристики кінематики машинного агрегату при вико­нанні технологічних операцій введені деякі умовні поняття та позна­чення.

Кінематичним центром (Ц_а) називають таку точку агрегату, від­носно траєкторії якої розглядають кінематику всіх інших його точок.

Умовно прийняті розміщення Ц_а для основних типів тракторів на­ведені на рис. 6. Так, в агрегатів із колісними тракторами з однією ведучою віссю за Ц_а прийнята проекція на площину руху точки сере­дини ведучої осі, а в тракторів схеми 4 х 4 та всіма керованими колесами — проекція на площину руху точки середини прямої, яка з'єд­нує середини ведучих осей. В агрегатів з колісними тракторами, які обладнані шарнірним остовом, за Ц_а прийнята проекція на площину руху центра шарніру, а у гусеничних тракторів та самохідних ма­шин— проекція на. площину руху точки перехрещення поздовжньої осі трактора з вертикальною площиною, яка проведена через сере­дини опорних ланок гусениці.

Рис.6. Розміщення кінематичного центра агрегату:

а — колісний трактор з однією ведучою віссю; б — трактор схеми 4 X 4 та всіма керованими колесами;

в — трактор з шарнірним остовом; г — гусеничний трактор

Кінематична довжина l_а — це проекція відстані між Ц_а та лінією розміщення найвіддаленішого робочого органа при прямолінійному русі, вона складається із кінематичної довжини трактора l_т, зчіпки /_Зч, сільськогосподарської машини l_м.

Кінематична ширина d_к — це проекція відстані між поздовжньою віссю та крайніми точками по ширині агрегату. Розрізнюють d_к пра­воруч та ліворуч.

Довжина виїзду e — це відстань на яку необхідно проїхати кіне­матичним центром агрегату Ц_а від контрольної лінії на поворотній смузі до початку повороту, щоб попередити пошкодження рослин або огріхи.

Центром повороту Ц_п називається точка, відносно якої в даний момент здійснюється поворот Ц_а (рис. 7).

Рис. 7. Кінематична характеристика агрегату

Радіус повороту ρ — це відстань між Ц_а та Ц_п. При повороті з по­стійним радіусом Ц_п не змінює свого положення.

Найменший радіус повороту агрегату обумовлюється радіусом повороту трактора, конструктивними особливостями машин та зчіпки, габаритами агрегату, швидкістю руху, станом грунту, кваліфікацією тракториста.

Розглядаючи кінематику агрегату (див. рис. 7) можна графічним методом визначити його найменший радіус р_min:

р_min = L_т сtg α, (27)

де L_Т — поздовжня база трактора, м; α — середній кут повороту на­прямних коліс, град.

Величину р_мін можна також визначити експериментально шляхом вимірювання відбитків ходового апарата на грунті. В реальних умо­вах експлуатації із-за бокового ковзання та уводу коліс фактичний радіус повороту збільшується в порівнянні з розрахунковим на дея­ку величину, яка залежить від конструкції ходового апарата та швид­кості руху на повороті.

Маневрові властивості машинних агрегатів характеризуються: поворотливістю, стійкістю та управляємістю руху, прохідністю.

Поворотливість — це властивість агрегату переходити з прямолі­нійного на криволінійний рух та навпаки.

Перехід руху з траєкторії, яка близька до прямолінійної, (коли р = ∞) до руху з мінімально допустимим радіусом повороту прохо­дить не миттєво, а поступово. Такі повороти називають «вхід у пово­рот» та «вихід з повороту». Вони здійснюються по кривій змінної кри­визни (клотоїді), яка характерна тим, що радіус кривизни р обернено пропорційний довжині пройденого шляху 5, тобто:

р = Кп/S або К_п=ρS; (28)

Коефіцієнт поворотливості К_п, м², являє собою добуток радіуса повороту ρ на шлях S, який необхідно пройти агрегату, щоб досягти цього радіуса. Він характеризує як швидко агрегат входить у поворот, тобто його поворотливість і називається показником поворотливості.

Для агрегатів з колісними тракторами:

Кп =L_т υ_п / ω, (29)

де υ_п — поступальна швидкість агрегату на повороті, км/год; ω — кутова швидкість повороту, рад/с.

Стійкість руху (поздовжня та поперечна), тобто властивість збе­рігати сталий напрямок руху.

Управляємість руху, тобто властивість агрегату переходити з ста­лого напрямку руху на інший, який задається дією керування. Для стійкості руху керованих мобільних машин у горизонтальній площині керовані колеса повинні знаходитися попереду ведучих коліс. Якщо керовані колеса розміщені позаду ведучих коліс, як, наприклад, у самохідного зернового комбайна, стійкість руху машини на повороті менша.

Прохідність агрегату — це властивість агрегату без допоміжних засобів своїм ходом долати перешкоди, які можуть зустрітися на шля­ху руху. Розрізняють два типи перешкод; пухкі грунти, схили місце­вості, броди та глибокі рівчаки; круті схили тощо. Перші вимагають таких властивостей, щоб мобільний енергетичний засіб розвивав ру­шійну силу, яка близька до граничного значення за зчепленням ходо­вого апарата, а другі — низькими розміщенням центра ваги, мак­симальним кутами поздовжньої та поперечної стійкості агрегату.