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

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

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.7 Mб
Скачать

На рис. 71, б построены кривые — = / (kJ для четырех ча-

стотных диапазонов внешнего возмущения при оптимальном коэф­ фициенте усиления линейной части САР. 3?ги кривые построены на основании выражений (V.56) и (V.64) при подстановке в урав­ нение (V.58) различных значений k x (ох) = 0; 1; 1,26; 2 и т. д.

Зависимости на рис. 71, в и г представляют собой соотношения безразмерных величин ом, ах и а.

Графики на рис. 71, д построены в координатах k x (о*), —

GJK

по выражениям (V.57) и (V.64), аналогично графикам на рис. 71, б.

а1

Рис. 72. Результаты анализа нелинейной САР постоянства подачи комбайна СК-4

График на рис. 71, е служит для определения фактического зна-

 

try

чения от по отношению ~ .

 

Все построения на номограмме выполняют следующим образом:

1.

Задают значения величин а, ол{Га также частотный диапазон,

для

которого ищут ох и от.

2. Определяют величины k x (ох) и ох, удовлетворяющие выра­

жениям (V.64) и (V.51) или (V.56) и (V.51) для данного частотного диапазона. Для этого выполняют операции графического прибли­ жения произвольной величины k x (сг*) путем проектирования ее

на графики (рис. 71, а—г)

до сходимости процесса приближения

к значениям k x (ох) и ох,

являющимся искомыми.

3. Найденное значение

k x (er*) для данного частотного диапа­

зона проектируют на соответствующую кривую рис. 71, б, а затем

рис. 71, е и получают значения и от. Величину DM(со) = о2т

используют для анализа кинематического режима рабочих орга­ нов комбайна.

Анализ нелинейной САР постоянства подачи хлебной массы при различных значениях зоны нечувствительности a и среднеквадра­

тичного

отклонения ом

внешнего возмущения (табл. КЗ и

рис. 72,

а и б) показал

следующее:

Результаты статистического анализа по стабилизации подачи хлебной массы в комбайн СК-4 с нелинейным астатическим регулятором

 

по заданным S M (со) при

т ср =

2,6 ч- 2,7

кг!сек

 

 

 

 

ам =

0,5 кг/сек

ом =

0,75 кг/сек

oM =

1 кг/сек

Зона нечувствитель­

 

J*l s

 

 

=s|

S

 

ad S ■

 

Ь |с

 

 

b

b

 

b |b

ности а в безраз­

 

 

 

 

 

 

 

 

мерной форме

 

II

 

 

II

 

II

 

 

s

S

s L *

 

S

 

s

 

 

зг

 

3-

 

a?

 

 

b

ь

ь,

 

 

 

 

 

-ей

 

 

«ûi

 

 

0,15 (0,3

кг!сек)

0,87

1,15

0,84

1,19

0,82

1,22

0,25 (0,5

кг/сек)

0,82

1,22

0,81

1,235

0,78

1,28

0,35 (0,7

кг!сек)

0,68

1,47

0,74

1,35

0,78

1,28

1. С увеличением зоны нечувствительности а до определенного значения при любой величине коэффициент стабилизации для

координаты тх, равный — , сначала растет, а затем начинает

уменьшаться. Это показывает, что существует оптимальное зна­ чение зоны нечувствительности а, при которой для всех значе­ ний ом коэффициент стабилизации имеет свой максимум. Оптималь­ ная величина зоны нечувствительности в данном случае а «=< 0,35

или

а = 0,7

кг/сек

для частотного диапазона со = 0-г-1,5 Мсек.

2.

При

зоне

нечувствительности

аСр *** 0,3-н0,31 (0,6—

0,62 кг/сек) коэффициент стабилизации остается постоянным не­

зависимо от величины

ам и равным —

1,28

для

частотного

диапазона

со = 0-И ,5

Мсек.

 

 

 

 

3; Максимально возможное значение коэффициента стабили­

зации,

равное —

= 1,47, соответствует

а — 0,35

(0,7

кг/сек)

и ом =

0,5

Gm

для

частотного диапазона со == 0-н1,5

Мсек.

кг/сек

4. Максимальное значение коэффициента стабилизации всегда

соответствует частотному диапазону 0— 1,5 Мсек,

который исполь­

зуется в опытах, проводимых по методикам МИС и оказывает доминирующее влияние на качество работы машины.

5. При уменьшении демпфирования, т. е. при Т 2 —+ 0, величина

I Фх (гео) I растет, а | Фт (г'со) | уменьшается, что приводит к

повы­

шению ох и уменьшению ат, т. е. к улучшению процесса

регу­

лирования; устойчивость системы регулирования, однако, при этом ухудшается. Таким образом, введение демпфирования (Т2 > > 0) в нелинейную САР постоянства подачи хлебной массы при­ водит к улучшению ее устойчивости без снижения коэффициента усиления линейной части САР.

Статистический анализ нелинейной САР постоянства подачи позволяет найти оптимальные значения таких параметров, как

а, Т 2, коэффициент усиления линейной части и др., при заданных

внешних условиях работы SM(ю), а*, а также оценить дисперсии угловых скоростей рабочих органов комбайна по изложенной методике.

Сравнительный статистический анализ линейной и нелиней­ ной САР постоянства подачи показывает следующее:

1.Линейная и нелинейная астатические САР постоянства

подачи

хлебной массы в

доминирующем

диапазоне

частот

О— 1,5

Мсек имеют следующие коэффициенты

стабилизации по­

дачи при одинаковых условиях работы: kMm =

1,65 (для

линей­

ной САР); киш — 1,28 (для

нелинейной). Коэффициент стабили­

зации для линейной САР в 1,29 раза больше, чем для нелинейной. Дисперсии Dx (w), Du (о) и др. для комбайна с линейной САР будут при этом меньше соответствующих дисперсий для комбайна с нелинейной САР.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а И

Результаты сравнительных испытаний и статистических расчетов

 

 

 

комбайнов СК-3 и СК-4 с регуляторами подачи

 

 

 

 

 

 

Тип регулятора подачи хлебной массы и год испытаний

Показатели качества

Нелинейный астати­

Линейный астатический

регулирования

 

 

ческий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I960

1

1961

1962

I960

1961

1962

1962

Подача

в кг/сек

3

 

2,72

4,36

3

2,72

3,25

4,5

Коэффициент вариа­

0,156

 

0,045

0,09

0,154

0,073

0,066

0,073

ции подачи km

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент вариа­

0,2

 

0,053

0,11

0,2

0,091

0,13

0,13

ции валка

kM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

стаби­

1,28

 

1,18

1,22

1,3

1,25

1,98

1,78

лизации

подачи

 

&мгп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частотный диапазон

0,3—

 

0,02—

0,02—

0,3—9

0,02—

0,02—

0—1,5

в Мсек

 

 

9

 

0,2

0,2

 

0,2

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетный

коэффи­

 

 

1,28

 

 

1,65

 

циент

стабилиза­

 

 

 

 

 

ции подачи

kMm

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетный

 

частот­

 

0—1,5

 

 

0—1,5

 

ный

диапазон в

 

 

 

 

Мсек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, линейная САР постоянства подачи хлебной массы обеспечивает меньшие среднеквадратичные отклонения от, ог, оа и др., чем нелинейная САР в этих же условиях; следова­ тельно, линейная САР обеспечивает лучшую стабильность техно­ логического процесса комбайна и лучшее качество работы.

.Сравнительные испытания регуляторов полностью подтвер­ ждают этот вывод (табл. 11 ).

2. С увеличением общих коэффициентов усиления для обеих САР и уменьшением времени демпфирования Т г коэффициенты стабилизации подачи kMm растут, но устойчивость систем при этом снижается.

1.Аввакуменко В. С. и Бабенко Э. П. Новый метод расчета маховых масс. Сб. научных трудов БСХА, т. 54. Горки, 1968.

2.Акатов Е. И. и др. Работа автомобильного двигателя на неустановившемся

режиме. М .~Л ., Машгиз, 1960, 248 с.

3. Алферов С. А. Исследование динамики привода зерноуборочного ком­ байна. Сб. «Земледельческая механика», т. IX. -М., «Машиностроение», 1966,

с.4—21.

4.Алферов С. А. Динамика линейной модели зернокомбайна СК-4 при

типовых внешних возмущениях. «Доклады МИИСІЪ, т. II, вып. Г, 1965, с. 77—88.

5. Алферов С. А., Аввакуменко В. С., Заяц Я. И. Динамика линейной модели зернокомбайна СК-4 при стационарных случайных внешних возмуще­ ниях. «Доклады МИИСП», т. II, вып. I, 1965, с. 89—97.

6. Алферов С. А., Наконечный И. И., Шеповалов В. Д. Системы автомати­ ческого управления уборочных сельскохозяйственных машин. М., ЦБТИ по автоматизации и машиностроению, 1961, 68 с.

7. Алферов С. А. и др. Об устойчивости и автоколебаниях автоматических систем регулирования технологического процесса зернокомбайна. «Тракторы

исельхозмашины», 1961, № 4, с. 18—22.

8.Андреев А. В. Передача трением. М., Машгиз, 1963, 112, с.

9.Айзерман М. А. Лекции по теории автоматического регулирования. М., Физматгиз, 1958, 520 с.

10.Болтинский В. Н. Работа тракторного двигателя при неустановившейся

нагрузке. М., Сельхозгиз, 1949, 214 с.

11.Болтинский В. Н. Автотракторные двигатели. М., Сельхозгиз, 1948,

623 с.

12.Болтинский В. Н. Разгон машинно-тракторных агрегатов на повышенных

скоростях. «Механизация и электрификация социалистического сельского хо­

зяйства», 1961, №

3,с.

1—9.

13. Василенко

П. М.

О теоретических предпосылках автоматизации про­

цессов с.-х. производства. «Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства», 1962, № 6, с. 30—35 и 1963, № 4, с. 16—19.

14.Гельфенбейн С. П., Елизаров В. П. Вычислительные машины и сельско­ хозяйственная техника. М., «Машиностроение», 1965, 160 с.

15.Гольд Б. В., Фалькевич Б. С. Теория, конструирование и расчет авто­

мобиля, М., Машгиз, 1957, 536 с.

і

16.Горячкин В. П. Собрание сочинений. T. I. М. «Колос», 1965, 720 с.

17.Громов Д. И. . Исследование нагрузок, возникающих в трансмиссии

трактора при трогании с места. «Тракторы и сельхозмашины», 1963, № 2, с.

811.

18.Зимелев Г. В. Теория автомобиля. М., Машгиз, 1959, 312 с.

19.Капустина В. В. Исследование работы вариатора самоходного шасси СШ-45. Труды ВИСХОМ, вып. 37. М., 1963, с. 61—75.

20.Казаков И. Е., Доступов Б. Г. Статистическая динамика нелинейных автоматических систем. М., Физматгиз, 1962, 332 с.

21.Крагельский И. В., Виноградова И. Э. Коэффициенты трения. М., Машгиз, 1962, 220 с.

22.Лойцянский Л. Г., Лурье А. И. Курс теоретической механики, т. I и II.

М., Гостехиздат, 1957, 380 и 596 с.

23.Львов Е. Д. Теория трактора. М., Машгиз, 1960, 252 с.

24.Малаховский В. Э. Тракторные муфты сцепления постоянно замкнутого типа. Труды НАТИ, вып. 120. М., 1960.

25.Муравьев В. Д. Использование метода выбега для определения внутрен­ них потерь двигателя внутреннего сгорания. «Автомобильная промышленность»,

1963, № 11, с. 10.

26.Новопольский В. И. Измерение потерь на качение — один из видов лабо­ раторных испытаний автомобильных шин. Труды НИИШП, сб. 3. М., 1957.

27.Петрушов В. А. О качении эластичного колеса по твердой опорной поверхности. Труды НАМИ, вып. 57. М., 1963, с. 3—29.

28.Попов Е. П., Пальтов И. П. Приближенные методы исследования не­

линейных автоматических систем. М., Физматгиз, 1960, 792 с.

29.Пронин Б. А., Ревков Г. А. Бесступенчатые клиноременные и фрикцион­ ные передачи (вариаторы). М., «Машиностроение», 1967, 404 с.

30.Пустыгин М. А. Теория и технологический расчет молотильных устройств. М., Сельхозгиз, 1948, 96 с.

31.Свирщевский Б. С. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М., Сельхозиздат, 1956, 503 с.

32.Солодовников В. В. Статистическая динамика линейных систем автома­ тического управления. М., Физматгиз, 1960, 656 с.

33.Удерман Э. Г. Метод корневого годографа в теории автоматического управления. М., «Энергоиздат», 19(53, 112 с.

34.Чудаков Е. А. К вопросу о теории тел, обладающих высокой упругостью. Сб. «Трение и износ в машинах», т. I, М., изд. АН СССР, 1939, 6-12 с.

35.Чудаков Е. А. Качение автомобильного колеса. М., Машгиз,1947, 71 с.

36.Чудаков Е. А. Расчет автомобиля. М., Машгиз, 1947, 586 с.

37.Шатуновский Г. М., Благодатов О. А., Караман В. А. Оптимизация эксплуатационных характеристик зерновых комбайнов. Сб. .трудов РИСХМ.

Ростов-на-Дону, 1968.

38.Шелухин А. С. Сопротивление качению автомобильных шин по твердой опорной поверхности. Труды НАМИ, вып. 54. М., 1962, с.68—104.

39.Щедрое В. С. Предварительное смещение на упруго-вязком контакте. Сб. «Трение и износ в машинах», № 5, М., изд. АН СССР, 1950 201 с.

40.Bekker М. G. Track and wheel evaluation. «Mach. Design», 1960, vol. 32,

2, p. 150—162.

41.Sonnen F. 1. Ein Überblick über Ergebnisse von Feldversuchen mit Trieb­ radreifen von Ackerschleppern. «Landtechnische Forschung», 1961, H. 11, S. 117—122.

42.Zombori 1. Bedeutung, Möglichkeiten und Probleme des Allradantriebs.

«Deutsche Agrartechnik», 1962, H. 10, S. 476.

43.

Wills

В. M. D. The measurement of soil shear strength and deformation

moduli

and a

comparison of the actual and theoretical performance of a family

of rigid

tracks. «Agric. Engng. Res.», 1963, vol. 8, № 2, p. 115—131.

Предисловие

..................................................................................................................

 

фрикционных передач

 

 

 

 

 

3

Г л а в а

I. Основы теории

и их тяговые харак­

§

1.

 

теристики

основы.............................................................................................теории фрикционных п а р

 

 

5

Физические

 

 

5

§ 2.

Тяговые характеристики

пневматических к ол ес.........................

 

 

7

§ 3.

Тяговые характеристики

клиноременных передач.....................

 

 

28

§ 4.

Скоростные характеристики автотракторных двигателей . . .

35

§ 5.

Определение установившегося кинематического режима при­

Г л а в а

 

водов сельскохозяйственных

машин

 

..........................................

отдельных

частей

36

II. Исследование

переходных

процессов

48

§ 6.

 

привода комбайна ............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

Переходные процессы при включении дисковой муфты сцеп­

§ 7.

ления ..........................................................................................................

 

 

 

 

барабана

при

перемен­

48

Переходные процессы молотильного

59

§ 8.

ной внешней

н а г р у зк е ........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследование больших движений молотильного барабана на

 

§ 9.

аналоговых ЭВМ

.......................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

76

Переходные процессы в механизмах с переменным приведен­

 

Г л а в а

 

ным моментом инерции

....................................................................

 

многомассовом

приводе

83

III. Анализ переходных процессов в

 

 

 

 

комбайна

.........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92

§ 10. Метод Лагранжа с неопределенными множителями.................

моделей

92

§ 11. Системы дифференциальных

уравнений

движения

 

121

§

 

 

приводов.................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. Результаты расчетов динамики комбайнов..............................

 

 

 

145

Г л а в а

IV. Анализ переходных процессов в приводе комбайна в линей­

149

§ 13.

 

ной ф о р м е .........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получение линейных дифференциальных уравнений для мо­

149

§

 

дели привода и определение передаточной матрицы системы

14. Регулирование технологического процесса комбайна . . . .

170

§ 15. Переходные процессы в разомкнутой и замкнутой линейной

187

 

 

САР постоянства подачи хлебной м а сс ы ......................................

 

 

 

§ 16. Анализ нелинейной САР постоянства подачи хлебной массы

194

§ 17. Инвариантность выходных координат динамической системы

 

Г л а в а

 

ком байна.................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

211

V. Статистическая динамика к ом бай н а ......................................

 

 

с

линейной

225

§

18. Статистический

анализ

динамики

комбайна

227

 

 

САР постоянства

подачи

хлебной м а с с ы ..................................

 

 

 

§ 19. Статистический анализ нелинейной САР постоянства подачи

243

Список литературы ..................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

254

 

 

 

 

Алферов Сергей

Алексеевич

 

 

 

 

 

 

 

 

ДИНАМИКА

ЗЕРНОУБОРОЧНОГО

КОМБАЙНА

 

 

 

 

 

Редактор издательства

М . Н. Ж уравлева

 

 

 

 

Технический редактор В . П . Смирнова

 

Корректор Ж . Л . Суходолова

Сдано внабор

Переплет

художника А . С. Рыбакова

 

 

 

 

3/ХІ 1972 г.

 

Подписано к печати 14/VI1

1973 г.

Т-14013-

Формат

60Х90‘/ів

Бумага № 3

Печ. л.

 

16.

Уч. изд. л. 15.

Издательство «Машиностроение» Москва, Б-78,

1-й Басманный

пер. 3

 

 

 

 

Ленинградская типография № 6 Союзпѳлиграфпрома

при

 

 

 

 

Государственном Комитете Совета Министров СССР

 

 

 

 

 

по делам издательств, полиграфии и книжной торговли

 

 

 

 

193144,

Ленинград, ул. Моисеенко, 10

 

 

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ