Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Алферов, С. А. Динамика зерноуборочного комбайна

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.7 Mб
Скачать

<0

Я

S

*5

Ю

«в

(-

Ведущие моменты, развиваемые двигателем и фрикционными передачами комбайна СК-4

**0

*&1

а

caь кs

О) Sм

3Я

■ч

о

>5

s 2

о X

га

и и

<Uо.

a °

cf оU

<ѵ<ѵ

а sr

о

Xоз * ft

Ю

CO

CO c c o ' ьс

CO 00CM X a lO CM CM O

II

il

II

1*

 

 

oa

 

 

O

A

03

1

1

I*

1

-c s O

A

iR 1

b-N « Ю

СО

сО

оо О

СМ

СМ НI«

СО

іо

СМ

°

w

O

v

v

A

 

 

03

7

1

11

iR iR

iR

1

i

1

^ÜL

s

s

s

°

O

O

A V

V

i* iR iR 1 I1 1

«

*

5

+

s

о

*

S

о

CQ

S

o-

c

O.

fr­

äs

O

«

CO

я

ÈS a» *s s CO

CM

CM" c «

a 1i'­ r -СО CO

ll T}<

II

1^ CQ

О

о

о

°

Л

.V

V

Л

CQ

од

со

°э

iS

IS

IS 1 S

Я

*

^

*"

 

О

® О

°

Л

А

V

V

\S

 

iS

IS

*

CM

«

a I N

CO

 

-

^

N-

5JO

5

cd"

rr

 

Продолжение табл.

=Гw3s >.в

О X

№си 5 >

со

О я

и и

ыо, 3°

Ьо

Ч0) U4>

« X «UvS

X СОа

X

о

Л

CQ

I іх

I

оЯ

Л

с

О)

в« вЯ

с«

a §

0 sS

1 g

ê § a о ш *

соОн со

О

н

со

к

Он

о © о

V V Л

03 °э я

ix ix IX

1 1 і

"'s ^

s — и

Л = =

£ ѵ V

I Iх

с?«

о

5

со

Tt*

оо 05о

V Л\

N N

V Л

ю ю

<Х>

со U

о.

со

« «

к S о

УяX Р

* 2 я 2 ca о

2 Ч &

юсо

оЯ 5

il

Q.

е

сЪі

о .

£

*

aX

Ж

X

aан

X

X

X

а

с

aчX

о

о

сОX

с-

CU

о

X

X

X

о

о

я

си

X

я

ч

я

я

я

X

* II

X

X g

il

5

Система

уравнений (II 1.99) предназначена для решения на

ЭЦВМ вариантов I—VII и XII работы

комбайна под нагрузкой

и вхолостую

(табл. 2). При

решении вариантов I— III

величины

Qxx (0 =

(О вычисляют,

пользуясь

следующими

выраже­

ниями.

I в а р и а н т . Синусоидальное изменение урожайности вдоль гона, с периодом изменения S = 15 м

Qx (t) = 26 -f- 11 sin

 

15

 

 

 

 

 

 

II в а р и а н т . Ступенчатое

изменение

урожайности вдоль

гона

 

 

 

 

 

QXx (t) = 26, если

ST<

0;

 

QXx (t) = 37, если

4 >

Sx >

0;

QXx (t) =

15,

если

8 >

Sx >

4;

QXx (t) =

26,

если

12 >

Sx >

8,

где QXx (t) — урожайность в ціга;

Sx — путь в м, пройденный машиной секунду тому назад,

III в а р и а н т . Урожайность линейно возрастает вдоль гона

При решении вариантов I—III частоту X принимают постоян­ ной: X — 5,22 l/сек, а величину Jx = 0,62 и 0,73 кГ м сек1 в со­

ответствии

с табл. 2.

 

 

 

Значения моментов Мх, М и, Му, М2 и условия существования

их уравнений при решении системы уравнений

(II 1.99)

во

всех

случаях берут из табл. 1 ведущих моментов.

(II 1.99)

при

ре­

Начальные условия для системы уравнений

шении всех вариантов даны в табл. 2.

 

 

 

При решении варианта XII для получения расчетных графиков

изменения

скорости основных рабочих органов

в зависимости

от величин

X я Jх величина Q (t) = 26 ц/га\ значения величин X

й Jx даны в табл. 2.

 

 

со­

Величины уХх и ух в уравнениях (II 1.99) представляют

бой приведенную угловую скорость машины секунду тому назад и берутся в процессе расчета из оперативной памяти ЭЦВМ, при этом хх = т„ = 1 сек.

Ю

Я

Н

Варианты работы комбайна СК-4

Ч

S

cf

-*

<2 О/

n

о я »я Ч « ь

и я« я

>> о, о>с-

^ S’ 4

ï J a

g g * «

л ê ч

Ч f- <Ъ

Я О ЕС

г х «■>

га и о.

^о

Чоа) s

Й-S

■ к к i g * ч

Г" Яя V: u o.g gcC

; Xя и со «£

. §•SeX üsUX t-^

üg S «

НЯ і. О Я

Яѵ Sя 25 О Я

2 0.9 s o .

О <у Ä л я fl

ч о.

Й5. к я 5 ЬXû

я *

О. Я

_ л Q-d

о

н et Я s

о.и

я X

X 5

Ч* Ч* 05 05

I I

таз

СО I г.

К СО

<N

S О

я а.

О ^ СУ

îT

W

к

^

о

g g

|

s

|

|

и

О G

^

ІО'* а,

**rf* 00

—• 00

05 ^

 

 

*“<г-*-

4t*

 

 

 

Я 3

N

 

 

05 05

05 05

Г» h-

t"- t--

rf rf

0> 05

 

X X

 

 

 

Д X

 

I X

 

cocû

 

 

 

CÛCÛ

 

COCÛ

 

 

(N CO

 

 

 

<MCO

 

 

 

 

CO t*-

 

 

 

CO

 

 

 

 

O

,

 

 

 

 

 

 

 

 

O

O.

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та

a>

 

3|8

8-t

та

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

8

 

o,

д S

^

~

O

A

 

 

 

O

gH

 

 

 

 

 

О)

пОкіЛ^

та

3

 

 

"y

 

 

 

 

 

-, CO

* ^

 

 

 

>4

g 2SS-C4

 

 

 

 

 

 

 

І <M

S2«

 

 

К CO

 

s

s

д "

■ "

R Я

 

 

g

II II

II 1

03

 

5 4

 

P“

S s

 

 

<S S

 

O

 

oO'cyO’0'

 

: * »2

S 2

 

Ю

 

 

 

 

 

U

 

та

о

оO оo

ч'* 00

 

I

я о

S J_

 

05

I

ffl

я

 

CL,

f-

 

. ,,

A

 

s

o- ffl

 

 

та s

Ѵ/ЛЛЛ

E’K'O‘3 l=îC£5

 

 

eu

 

V V Ь

» S

Я

 

 

w<N

 

 

®g^CO^rr) COCO^

£

* m о

g "

 

 

G

,S9

. Л Л

£

о u

 

 

£■■3

А Л Л

J 5

O H O

O

 

 

 

U S

т* 00 2

 

>» f=t Д

 

 

 

 

 

Я

 

 

 

 

 

я

e

 

 

S

 

 

 

 

 

s

о

 

 

»S

 

 

 

 

 

я °- и

 

 

я

05

 

 

 

 

P->

га

 

 

'i

 

 

 

 

 

 

f-н>X

 

 

s

«

 

 

 

 

5 R CL

 

 

O

CL,

 

 

 

 

 

S O

 

 

«

O

 

 

 

 

Il

K

u

 

 

 

 

 

 

QJ

 

 

я O

 

 

 

 

?

« Я

 

 

H

 

 

 

 

 

£ я я

 

 

'S 33

 

 

 

 

Й fi о

 

 

O c3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та

 

 

 

 

 

зг

 

 

 

 

D.

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл.

 

0)

 

 

 

ч

S

 

 

 

 

 

s

 

 

 

K S «

 

 

 

s

я

s

 

 

 

« « g

 

 

 

O 2 « л

 

 

 

 

O» V(M

 

 

 

>»sf«

 

 

- - І a

 

 

л a 2 t-

 

 

*

S

CR «

 

 

 

J3

a» ч

 

 

 

Ч b D

 

 

 

t0 y <

 

 

 

31X Ш

 

 

 

“ u a

 

 

 

X

 

c

 

 

 

 

 

O

 

 

<aи

 

 

 

 

a

H

 

 

 

 

н

о

 

 

 

 

o

ca

 

 

 

y

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 о

 

 

 

 

 

 

 

 

V

O

 

 

 

ce

 

 

 

 

2 c>

 

 

 

*tt»

 

 

 

 

S s

 

 

 

 

&S

 

 

 

 

 

 

'ЯК

 

 

c

HÎSgg^

s

2

яоя

5?

b

n

x s

 

 

 

 

§ 1 1 1 °

 

f- я

'

O «

%

э

u

я

 

g

s я

=;

о

cd

 

£

2 я

э

я O

 

?

§& ° ч a

5

?

 

Я

Л Я ®

 

s * .

^ Я «5

La,

 

■3 H\0

 

«

l

l l

l

o

 

?*

 

^ Se

jS

 

 

 

 

 

 

8 -S*-Si.8

 

 

 

 

 

b

«

5

s i

00

t» “IToo

t-- 1Я т11 оо

- - о

ю

“ QO .. N

~ 00 05 t-

—■оо О) ь- « —'—1

 

 

 

 

— Г^« © —

Il

t^.

-H

t-- Tt- —I

g

II

II

X а

 

 

H 3 5J N

II

II II

У

I!

Il II

£

H

 

 

ч

3

a>N

*

3

3> M „

 

 

 

O O

 

©

 

 

 

 

05 0)0)0

 

 

 

 

 

 

b-

 

 

 

 

CS CS CS CS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Th Th

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

© ©

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X X

 

X

 

со

 

 

x x x x

 

 

 

coco

 

СО

 

 

 

COCOCOCO

 

оз

 

я

О

 

X

 

ь

X

 

о

См

 

со

о .

«

ЕГ

о

ад

X

о

О

ш

СО

S

§

о

а-

g

о

О

ю

X

X

 

S

 

о

J3

 

2

 

СО

СО

 

 

cs со

es

(O N

CO

сГо —o"

rh s

 

 

 

u

!i

H

O

ca O ’

H

O

X

 

ca

Q ад

ca

Ю

„ ^

O

O ±

CT

*

* 2

g

 

O

CO

2 Ѳ -* 2

O ^

°*

lO s ^ . s

«

a,o5

a.

a, с — c

X

о s

»2

я£

О- я _ а

н<

ая

X ~

ca

2 О°

V

eSrr

Ci. XЕС

>,

X

 

о

fe«

ceО. о

 

Я О ю

^

ж

о

êX

^

£

*S g

F

яET * к

'

fi°

« É-

Г>

« о

S o

М 450

Я

i

 

 

я

 

я

 

 

*

ca

 

іЯ

&

 

a.

 

« ~

2

ca

 

<g

<u

 

7

X

ca

g « о

о a. я

 

«

«

0

4

« я

Я

Ю >ч ca

H

>-. ь

* Ы

ь

 

 

s

H

я

«

 

о

a,

°

 

4

f-

<D

'S

я

 

с

CJ

b

CO-

 

 

 

 

 

a

*4

a>

•Ѳ*

2

>*

ix.

>>

я

CQ •es

5ft

•Ѳ*

•Ѳ*

При решении системы уравнений по вариантам IV—VII, со­ ответствующим частным случаям движения, т. е. разгону и вы­ бегу рабочих органов и ходовой части комбайна, принимается

Q(0 = о.

Ответами при решении всех вариантов системы уравнений

(II 1.99) являются значения следующих

величин: х,

и, у, г, х, Мх,

М и, Му, М г, S, t, определяющих кинематический

и силовой ре­

жим привода комбайна СК-4.

 

 

Уравнения движения модели привода с переменной структурой

комбайна КПН-2 на шасси СШ-45.

Самоходное

шасси СШ-45

(см. рис. 16) является специальной машиной средней мощности с передней и задней ведущими осями, имеющими одинаковую ши­ рину колеи, и предназначено для агрегатирования с навесными уборочными, а также с погрузочными и транспортными машинами. Самоходное шасси предназначено для работы в западной и Северозападной зонах СССР, имеющих торфяные и заболоченные почвы и моренные наносы, ухудшающие проходимость машин. В этих условиях величина тягового усилия, развиваемого машиной, в большой степени ограничивается повышенным буксованием ведущих колес, к. п. д. которых при этом резко падает.

Расчетная динамическая модель (рис. 42, б) агрегата из шасси СШ-45 и комбайна КПН-2 требует в связи с этим введения до­ полнительной степени подвижности, т. е. введения уравнения движения собственно массы агрегата, движущим моментом для которой является момент, развиваемый ведущими колесами шасси. Для комбайна СК-4 это дополнительное уравнение не было вве­ дено, так как он работает в более благоприятных почвенных усло­ виях, обеспечивающих незначительную и практически постоянную величину буксования, т. е. связь колеса с почвой была принята голономной.

Система уравнений, отражающая движение модели (см. рис. 42, б), изменяется в зависимости от изменения ее структуры, т. е. от наличия или отсутствия буксования муфты сцепления (MC) и скольжения обгонной муфты (ОМ).

При расчете рассматривались следующие возможные в про­ цессе работы типы структур динамической модели агрегата СШ-45 и КПН-2:

 

Обозначения *

Муфта сцепления буксует и обгонная муфта проскальзывает . . .

1111

Муфта сцепления буксует, а обгонная муфта не проскальзывает . .

1101

Муфта сцепления не буксует и обгонная муфта не проскальзывает

1001

Муфта сцепления не буксует, а обгонная муфта проскальзывает

1011

Этим типам возможных структур были присвоены кодовые обозначения, используемые при расчетах на ЭЦВМ.

* Первые цифры 11 и 10 обозначают соответственно буксование и отсут­ ствие буксования органа, а вторые 11 и 01 — скольжение и отсутствие скольжения.

Системы дифференциальных

нелинейных

уравнений, опре­

деляющих движение агрегата СШ-45 и КПН-2 с вариатором на I

и II передачах, по аналогии с системой (III.98) будут

 

Т и п

с т р у'к т у р ы

1111

 

 

 

 

 

 

 

 

JXх +

Д;*2 + Mmpg Ar FX(0 =

Мх,

 

 

 

 

 

Juu 4" Вии%Н- Мтри

F(t) = Ми;

 

 

 

 

Jww -f- BwW2-)- Mmpw -)- Mu-----T,---- j- Mx ----- г— = Ml,

 

 

 

 

 

 

^uw^tiw

 

 

1XW^XW

 

 

 

JzA 4* Bzz2 -}- Mmpz +

Mi -f- Meap ----- s— =

M2;

(III. 100)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

leapAeap

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jyy +

ВуУ2+

+

M n—------------=

MeapiK, nY\K

 

 

 

 

 

 

 

*6. р^Л/І. K

 

 

 

 

 

Jvv -j- Bvv2■-}- Mmpv -f- Fv(t)

M3ÊI =

Mn;

 

 

 

Jss + B5s2 + Mmps = M3.i

 

 

 

 

 

Т и п с т р у к т у р ы

1101

 

 

 

 

 

 

 

 

JxX +

Д**2 +

 

 

+

Д (0 = Mx,

 

 

 

 

 

Juu +

Buu24- Mmpu Ar Fu(t) = Mu;

 

 

 

 

Jww ~j~ Bww2-f- Mm

4" Mu- ----T,

j- Mx—— ~

= Mi,

 

 

 

 

 

 

 

I

r i

 

 

l

Yi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u w 'l u w

 

XW

ixw

 

 

Jzz

Bzz2-j- Mmpz -j- MiA-Meap-

T,

=

Mz\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

leapAeap

 

 

 

 

 

Jyy +

ВуУ -f- MmPy -f- Mn —

:—T,-----1-

 

} (HI. 101)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Іб. р1дАп. к

 

 

 

 

 

H-

 

 

:

"

 

MgapiKnï)Kn,

 

 

 

 

 

 

Іпл. р1дАз.

к

 

 

 

 

 

 

 

 

Jvv +

Bvv2-f- Mmpv +

Fv(t) =

Mn -f- M3,

 

 

У

Т и п с т р у к т у р ы 1001

 

 

Jxx -f- Вхх2■-{- Мтрх +

Fx (t) =

Мх;

Jии -4 Вии2 -f Мтри +

Fи (t) =

Mu\

JzZ “Ь Bzz -j- MmPz -)- Mx

 

 

XZ IXZ

 

M.

 

"

- = Mz,

кар t-

 

 

еарЛвар

 

J уУ 4" Byy -)- Mmp -f- Mn

, „

 

У

 

,

 

 

 

‘ б . p l d V к

'г М-з

 

MeapiKпг\к п,

Іпл. р1д^з. к

 

 

Jvv ~\- Вѵѵ2+ Мтро 4 - Fv(t) = Мп -\- М3>

 

s =

J L -

 

 

ь

4

 

 

W = Z.

 

Т и п с т р у к т у р ы

1011

 

 

 

Jjc4- Вхх2+

мтрх j F (t) = Мх;

Jии 4~ Вии2

Мтри 4~ Fu (t) = Ми;

JzZ 4" Bzz -f- MmPz

Mx -

1

M u T,----- h

M,eap

1

 

■= M ,

 

 

 

ap^eap

 

JуУ-4 Byy2 4- Mmp -\- Mn —

 

1

МварІКшпП/с. ni

 

 

 

б. pt dr\n. к

 

Jvv 4- Вѵѵ2 4- Мт 4" Вѵ(t) - j -

Мэ х — Мп;

(III. 102)

(III. 103)

 

Jss ~і~ Bss2+

Мтрі М3 г —j— ;

 

 

 

 

Pip9

 

 

 

 

 

w = z,

 

 

 

где

X, и, w, z, у,

V и s — угловые

скорости

соответ­

 

 

ственно

молотильного бара­

 

 

бана, главного контрпривода,

 

 

вала муфты сцепления, колен­

 

 

чатого

вала

двигателя, вала

 

 

переднего кардана,

комбайна

 

 

при приведении его линейной

 

 

скорости к оси ходовых колес,

 

 

вала заднего

кардана;

Jx, J u, Jw, Jz, Jy,

Jv, Js — моменты

инерции,

приведен­

 

 

 

ные к соответствующим валам;

Вх, Ви, Bw, Вг, By, Bv, Bs — коэффициенты,

учитывающие

 

 

 

сопротивления

 

воздуха

для

 

 

 

соответствующих

валов;

 

М трх, М три, м трш, м трг, — моменты от сил вредного тре-

Мтру, Mmpv, Mmps — ния (при расчетах принимают

Fx (f), Fu (f),

 

постоянными,

см.

табл.

3);

Fv (t) — переменные внешние нагрузки

,

 

 

соответствующих

валов,

яв­

 

 

 

ляющиеся

функциями

вре­

Мх, М и, М ц

 

 

мени

t\

моменты,

развивае-

М г, М вар, — ведущие

Мп, М 3, М3, !

мые

фрикционными

переда­

 

 

 

чами

(см. табл. 3);

 

 

іхт — іХ2, iuW= iuz, ieap, — передаточные числа в приводе

^б-р> [пл.р,^

ік. п

агрегата,

 

 

 

 

 

4xw, Чип» Чвар, ilп. к, — к. п. д.

соответствующих

пе­

ть. «,

Чк.п, Чд

редач

[см. формулы (1.30) и

 

 

 

(III.40) ].

 

 

 

 

 

При решении на ЭЦВМ систем уравнений, определяющих движение агрегата СШ-45 и КПН-2 на уборке зерновых, для каж­

дого из расчетных вариантов задают следующие данные:

транс­

а)

характер

изменения

урожайности

Q Ц)т

с учетом

портного

запаздывания

продукта т;

 

 

Jх,

 

 

б)

момент

инерции

молотильного барабана

 

М2г

в) тип внешней скоростной характеристики

двигателя

или M Zs (см. табл. 3);

 

вариатора

івар и коробки

передач

г)

передаточные числа

н

^

-

 

подставляют

в

системы

уравнений

для

Полученные данные

типов структур 1111, 1101, 1001, 1011.

Численные значения и условия существования уравнений ве­

дущих моментов М х, М и, Мм. Сі или Мм. Сг, М 2г или М 2г,

М вар,

Мп, М3. * или Л43 берут по табл. 3 в соответствии с тем или

иным

вариантом расчета.

 

При каждом текущем шаге вычислений, равном h = 0,1 сек или h = 0,05 сек, в ЭЦВМ используется определенная система уравнений, имеющих одно из четырех кодовых обозначений:

1111, 1101, 1001, 1011.

Выбор системы уравнений, из четырех возможных в каждый данный момент, производится на основании проверки четырех логических условий, которые даны в табл. 4 и представляют собой так называемый условный переход. Условный переход является своеобразной обратной связью, когда дальнейшая ра­ бота ЭЦВМ зависит от результатов предыдущей операции вы­ числений. Если при проверке соблюдаются первое и третье

Т а б л и ц а 3

Ведущие моменты, развиваемые двигателем и фрикционными передачами к рабочим органам комбайна КПН-2 на шасси СШ-45

Уравнение ведущего момента рабочего органа

Момент привода молотильного барабана от ВОМ:

Мх = 19.7 —

0,185

------------------------ кГ-м

1,0094 — — 1,388

W

Мх = — 19,7

0,185

кГ-м

,388 — 0,9906

Момент привода отбойного би­ тера от ВОМ:

Ми = 31,8 —

0,3

------------------------------ кГ-м

1,0094 — — 3,18 w

Mü = —31,8 +

0,3

кГ-м

-3,18 — 0,9906

Момент муфты сцепления при двигателе Д-50 и Д-60:

Мм. Сі =

37 кГ-м

М,

9

 

-37 кГ-м

MJK. Cg — 43 кГ м

Мм. с2 =

—43 к Г 'м

Частичная скоростная

харак­

теристика

двигателя

Д-50

с регулятором:

 

Мч =

24,8 —

 

 

 

30

кГ-м

 

156,2

 

 

 

м ч = О

 

Внешняя

скоростная

харак­

теристика

двигателя

Д-50

срегулятором:

МЧ : : 25,7 —

26,6

183,73- ■г кГ-м

М2 =0

Условия существова­ ния уравнения

-о о < — 1,388==; 1 w

1 < — 1,388 < -|-о о w

— оо < —

3,18^1

 

w

~

1 < —

3,18 < -f оо

w

 

 

W ^ Z

z w ^ z w^>z

116< г < 156,2 Мсек

1 1 6 1 5 6 , 2 Мсек

— о о < М г< 0

116 < z < 183,73 Мсек

116 > z i s 183,73 1/сек

— оо<5 Л4г< 0

Графическая зависимость

Мм.с

W

1 2

"z,

 

156,.

0

/56,2 г

т

73 2

о Кб

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ