CC BY
18
FARM MACHINERY AND TE@HN@L©«E§
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПК / FARM MACHINERY AND TECHNOLOGIES ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL PAPER УДК 629.017
DOI: 10.26897/1728-7936-2020-1-29-35
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ РАСЧЁТА УГЛА ПОПЕРЕЧНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ДЛЯ САМОХОДНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
ЩИГОЛЕВ СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ, канд. техн. наук, ст. преподаватель
Е-mail: sergeysch127@mail.ru
ЛОМАКИН СЕРГЕЙ ГЕРАСИМОВИЧ, канд. техн. наук, доцент
Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева; 127550, Российская Федерация, Москва, ул. Тимирязевская, 49.
Одним из критериев безопасности самоходных сельскохозяйственных машин является угол поперечной статической устойчивости. Проведён анализ методик определения угла поперечной статической устойчивости для самоходных сельскохозяйственных машин, значительная часть которых оборудована балансирной подвеской моста управляемых колёс. Выявлено значительное отклонение экспериментальных значений указанного угла от расчётной величины, определённой по ГОСТ 33691-2015. Используя масштабные модели сельскохозяйственных машин (кормоуборочного комбайна Claas Jaguar, тракторов Claas Axion и John Deere), оценили влияние балансирной подвески на величину угла поперечной устойчивости и сравнили полученные данные с результатами расчёта по рассмотренным зависимостям. Установлено, что при применении в машинах балансирной подвески моста управляемых колёс угол поперечной устойчивости зависит не только от высоты расположения их центра тяжести, но и от его продольного смещения, а для получения актуальных расчётных данных величины искомого угла необходимо использовать методики, учитывающие влияние балансирной подвески.
Ключевые слова: ось опрокидывания, поперечная устойчивость, балансирный мост управляемых колёс.
Формат цитирования: Щиголев С.В., Ломакин С.Г. Анализ возможности расчёта угла поперечной статической устойчивости для самоходных сельскохозяйственных машин // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2020. № 1(95). С. 29-35. DOI: 10.26897/1728-7936-2020-1-29-35.
THE ANGLE OF STATIC LATERAL STABILITY FOR SELF-PROPELLED AGRICULTURAL MACHINES
SERGEY V. SHCHIGOLEV, PhD (Eng), Senior Lecturer
E-mail: sergeysch127@mail.ru
SERGEYG. LOMAKIN, PhD (Eng), Associate Professor
Russian Timiryazev State Agrarian University; 127550, Russian Federation, Moscow, Timiryazevskaya Str., 49.
One of the safety criteria for self-propelled agricultural machinery is the angle of lateral static stability. The authors have analyzed the methods for determining the angle of static lateral stability for self-propelled agricultural vehicles, a significant part of which is equipped with a balancer suspension of the steering axle. The study has revealed a significant deviation of the experimental values of the indicated angle from the calculated value determined according to GOST 33691-2015. Using large-scale models of agricultural machines (Claas Jaguar forage harvester, Claas Axion and John Deere tractors), the authors have evaluated the effect of the balancing suspension on the value of the angle of lateral stability and compared the obtained data with the calculation results for the considered relationships. It has been established that when using balancing suspension of the steering axle in machines, the lateral stability angle depends not only on the height of their gravity center, but also on its longitudinal displacement. Thus, in order to obtain the actual calculated data for the considered angle, it is necessary to use methods that take into account the influence of the balancing suspension.
Key words: tipping axis, lateral stability, balanced steering axle.
For citation: Shchigolev S.V, Lomakin S.G. The angle of static lateral stability for self-propelled agricultural machines.
Vestnik of Moscow Goryachkin Agroengineering University, 2020; 1(95): 29-35. DOI: 10.26897/1728-7936-2020-1-29-35 (In Rus.).
Введение. Обеспечение безопасности при работе сель- проблем. Проектируя сельскохозяйственную маши-скохозяйственнойтехникиявляется одной из актуальнейших ну, конструктор решает не только задачу обеспечения
технологического процесса, но и прорабатывает вопросы безопасности ее использования, причём принятые технические решения должны соответствовать требованиям государственных стандартов.
Одним из критериев безопасности самоходных сельскохозяйственных машин, оцениваемым при прохождении государственных испытаний, является угол их поперечной статической устойчивости, величина которого для разных видов машин регламентирована ГОСТ 12.2.019-2005 «Система стандартов безопасности труда. Тракторы и машины самоходные сельскохозяйственные. Общие требования безопасности». Значение этого угла может быть определено экспериментально (по ГОСТ 12.2.002-91 «Система стандартов безопасности труда. Техника сельскохозяйственная. Методы оценки безопасности») или расчётным путём (по ГОСТ 33691-2015 «Испытания сельскохозяйственной техники. Метод определения угла поперечной статической устойчивости»).
Анализируя результаты испытаний, проведённых на самоходной молотилке зерноуборочного комбайна РСМ-181 «Тогит-780» в транспортной комплектации, и сопоставляя их с расчётными данными по ГОСТ 33691-2015, можно сделать вывод о том, что величина угла поперечной устойчивости, определенная экспериментально, составляет 23°, что почти на 30% отличается от ее расчётного значения, равного 33° [1].
Такое расхождение может быть результатом несовершенства предложенной в ГОСТ 33691-2015 методики расчёта, что значительно снижает точность и ценность анализа и не позволяет использовать получаемые расчётные данные на этапе проектирования самоходных машин.
Цель исследования: изучить методики аналитического определения величины угла поперечной статической устойчивости самоходных сельскохозяйственных машин, оборудованных балансирной подвеской моста управляемых колёс, и определить возможность их применения с точки зрения актуальности полученного результата.
Материал и методы. Проанализированы расчётные зависимости для определения угла поперечной статической устойчивости машин, проведены экспериментальные исследования возможности их применения с использованием масштабных моделей.
Результаты и обсуждение. Условием сохранения устойчивости машины при нахождении её на поперечном склоне считается наличие реакции под опорным колёсом, находящимся выше по склону, т.е. превышение моментом МП сил, поддерживающих устойчивость момента МО сил опрокидывающих [2]. При поперечном статическом крене опрокидывающий момент создаёт горизонтальная составляющая (О^ша) силы тяжести, а поддерживает устойчивость ее вертикальная (G■cosа) составляющая.
В научной и учебной литературе представлен ряд методик аналитического определения угла поперечной статической устойчивости (апред) самоходных машин, отличающихся, в основном, выбором оси, относительно которой возможно опрокидывание на поперечном склоне.
В работах [3, 4] для тракторов с разной величиной колеи передних и задних колёс в качестве оси возможного поперечного опрокидывания считают линию АБ (рис. 1), проходящую через центры пятен контакта ведущего и управляемого колёс одного борта.
Рис. 1. К расчёту угла поперечной устойчивости [3, 4] Fig. 1. To the calculation of a lateral stability angle [3, 4]
Зависимость для определения угла апред предложено записать следующим образом
d
*щред ~ = arCtg
(0,5b - c ■ tgP)- cosP
К '
(1)
где ё - плечо действия силы, поддерживающей устойчивость; в - угол наклона оси опрокидывания к продольной оси трактора; Иц - вертикальная координата центра тяжести (ЦТ) машины; с - горизонтальная координата центра тяжести машины от оси моста ведущих колёс.
Для определения величины угла в' рекомендовано использовать выражение
0,5 ■(( -b2)
(2)
где I - база ходовой части машины; Ь1 и Ь2 - величина колеи моста управляемых колёс и ведущего моста.
Рассмотренная схема легла в основу двух методик, используемых при обучении студентов инженерных специальностей аграрных вузов.
В первой из них осью возможного поперечного опрокидывания считают линию АВ' (рис. 2), проходящую через центр пятна контакта (А) ведущего колёса, расположенного ниже по склону, и проекцию шарнира качания моста управляемых колёс на опорную поверхность (В') [5]. В этом случае рассматривается равенство моментов МО = О-Бша-соБв'^ц и МП = G■cosа•d, относительно линии АВ'.
Зависимость для определения угла апред имеет вид
(( - с )• tgl'
«пред = arctg"
h,
(3)
Во второй, наиболее часто встречающейся, методике рассмотрена устойчивость тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин с одинаковой шириной колеи передних и задних колёс [2, 6-8]. За ось опрокидывания в ней принята линия АБ (рис. 2), параллельная продольной оси машины и проходящая через центр
пятна контакта ведущего колёса с опорной поверхностью. Формула для определения угла апред, при расположении ЦТ машины в плоскости её горизонтальной оси, выглядит как:
b
и при опрокидывании проворачивается относительно него. О необходимости исключения из расчёта массы моста управляемых колёс, говорится и в справочнике Международной Комиссии по сельскохозяйственной инженерии - CIGR [13].
= arctg-.
2h
Рис. 2. Схема для определения плеча действия силы, поддерживающей устойчивость
Fig. 2. Scheme for determining the arm action of a force that maintains stability
Такой же принцип расчёта апред использован в межгосударственном стандарте ГОСТ 33691-2015, введенном в действие 01.07.2017.
В некоторых работах предложено учесть влияние на поперечную устойчивость ходовой части тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин, заключающееся в использовании подвески моста управляемых колёс балансирного типа [9-12]. За ось возможного поперечного опрокидывания в них принимают линию, проходящую через центр пятна контакта ведущего колёса с опорной поверхностью и шарнир качания балки моста управляемых колёс. О том, что машина с балансирной подвеской моста управляемых колёс начинает терять устойчивость относительно этой оси, говорится в работах [13, 14].
В работе предложена схема для определения угла поперечной статической устойчивости, изображенная на рисунке 3 [9].
Формула для расчёта предельного угла поперечной статической устойчивости получила следующий вид
Рис. 3. Схема для определения плеч действия опрокидывающего и стабилизирующего моментов [9]:
а - вид сбоку; б - вид в плане
Fig. 3. The scheme for determining the arms of tipping and stabilizing moments [9]:
a - a side view; b - a plan view
В книге зависимость (4) для расчёта угла апред признаётся общепризнанной [11]. Наряду с этим отмечается влияние балансирной подвески моста управляемых колёс к раме, а именно высоты (h0) центра шарнира качания моста над опорной поверхностью, и приводится зависимость (6) для определения угла крена машины ак, при котором начинается отрыв одного из ведущих колёс от опорной поверхности.
tg«K = tg«n.
(( - 2С0 )• h
(( - C0 )• hö0 - c2 •"f
(6)
«пред = arCtg
[l - (c + h - c • tgpr) • cos(• sinp') ) - sinß' (l - c • tgp')-cos2p'
(5)
где в - угол между проекцией отрезка АВ на опорную плоскость и продольной осью машины; ф - угол между отрезком МВ (В - шарнир качания моста) и его проекцией на опорную плоскость МВ'.
В статье при оценке устойчивости самоходных машин также рассматривается трёхточечная опорная схема [10]. Кроме этого, авторы предлагают внести корректировку в методику определения масс машины, участвующих в её опрокидывании, путём исключения из расчёта моста управляемых колёс. Это связано с тем, что остов машины лишь опирается на шарнир качания моста
где апред - предельный угол поперечной статической устойчивости, определённый по формуле (4); Ицо - вертикальная координата ЦТ остова машины (без учёта массы моста управляемых колёс) относительно опорной поверхности.
В работе отмечается, что если обозначить соотношение геометрических параметров машины в формуле (6) через к и представить саму зависимость в виде tgaк = к ■ tgaпpeд, то с учётом деформации упругих элементов моста управляемых колёс и ограничения качания самого моста к = 0,82.. .0,92.
В работе предложено определить угол поперечной устойчивости остова машины (вес Оо) [12]. Для определения плеча Ицо' действия опрокидывающей силы (О^ша-соБв) и плеча й0 действия стабилизирующей силы (О^соБа-соБф) относительно оси, проведённой через пятно контакта ведущего колёса А и шарнир качания
балки моста В, используют схему, представленную на рисунке 4.
Рис. 4. Схема для определения плеч приложения опрокидывающей и стабилизирующей сил относительно оси опрокидывания АВ
Fig. 4. Scheme for determining the arms of tipping and stabilizing forces relative to the tipping axis AB
Зависимость для расчёта угла представлена в виде
0,5b -{l-c0)
«пред = arctg
hö0 -1 - h0 • {0,5b • cos ß'• sin ß'+ c0 • cos2 ß')'
{7)
Поскольку рассмотренные методики показывают значительные отличия в подходах к аналитическому определению угла поперечной статической устойчивости, то для оценки возможности получения актуальных расчётных данных было выполнено их сравнение с результатами опытов, проведённых на масштабных моделях машин, имеющих балансирный мост управляемых колёс (рис. 5).
Использование моделей в эксперименте позволило оценить влияние на потерю устойчивости лишь балансир-ной подвески моста управляемых колёс. При этом, полученные опытные данные не зависят от перераспределения масс при крене машины (нет перемещения технологических жидкостей), от деформации шин, упругих элементов подвески и опорной поверхности, не учитываемых ни в одной из рассмотренных методик.
а б
Рис. 5. Модели сельскохозяйственных машин, используемые для проведения экспериментов:
а - кормоуборочный комбайн Claas Jaguar; б - трактор John Deere; в - трактор Claas Axion
Fig. 5. Models of agricultural machines used for experiments:
a - Claas Jaguar forage harvester; б - John Deere tractor; в - Claas Axion tractor
в
В эксперименте модели размещались на платформе с изменяемым углом наклона. Колёса, расположенные ниже по склону, устанавливали на клейкую ленту, для исключения их проскальзывания по поверхности. Платформе обеспечивалось плавное увеличение угла наклона, фиксировался момент отрыва колёса от поверхности. Рассмотренные операции выполнялись при наклоне машины как вправо, так влево, что позволило определить среднюю величину угла поперечной устойчивости.
Эксперименты выполнялись как при свободной, так и при заблокированной балке моста управляемых колёс, что дало возможность оценить влияние балансирной подвески на поперечную устойчивость исследуемых моделей.
Поскольку для расчёта угла поперечной устойчивости требуется знание размерных и весовых характеристик машин, то они были проведены и выполнены в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 33691-2015. Результаты измерений и расчётов величин, потребных для аналитического определения
угла апред, а также расчётные величины самого угла, полученные по разным методикам, представлены в таблице. В качестве сравниваемых методик приняли расчётные зависимости (3-7).
Установлено, что наиболее приближёнными к экспериментальным данным являются результаты расчёта угла апред, выполненные по зависимости (7). Определение искомого угла по остальным зависимостям даёт значительные отклонения от опытных данных, а в случае с формулой (6) и вовсе противоречит действительности.
Также следует отметить, что учёт влияния балан-сирной подвески моста управляемых колёс на величину угла поперечной статической устойчивости применительно к полноразмерным машинам позволит лишь уменьшить отклонение расчётных значений от экспериментальных. Для получения достоверных расчётных данных также необходимо учесть влияние особенностей деформирования шин, подрессоренность элементов конструкции, податливость опорной поверхности, а при движении машины, еще и динамические процессы [2, 5, 9, 11, 16, 17].
Данные измерении и расчетов Measurement and Calculation Data
Данные Data Ягуар Jaguar Ягуар с жаткой Jaguar with reaper Аксион Axion Аксион с грузом Axion with cargo Джон Дир John Deere
Результаты эксперимента Experiment Results
а - подвеска свободна a - suspension is free 22,2 28,7 30,3 27,9 23,7
б - подвеска заблокирована b - suspension is blocked 31,7 34,8 37,2 37,6 34,2
Разница (б - а), % Difference (b - a), % 30 17,5 18,5 25,8 30,7
Исходные данные для расчета Initial data for calculation
l, мм 96 92 90
b, мм 79 65 57
ho, мм 26 26 28
Для модели For model h^ мм 59 56 43 42 44
с, мм 52 34 38 49 49
Для остова For the body ^ мм 64 59 46 44 47
со, мм 49 31 31 44 44
Результаты расчёта Calculation results
№ формулы Formula No 3 17,0 24,6 23,7 20,1 16,3
4 33,7 35,4 37,0 38,0 32,8
5 16,4 23,9 26,5 24,7 20,4
6 -1,7 21,0 20,7 5,3 1,7
7 21,7 29,4 31,0 29,0 24,2
Выводы
1. Наличие балансирной подвески моста управляемых колёс существенно снижает величину угла поперечной устойчивости самоходных машин (на рассмотренных моделях до 30%). Такое неучтённое влияние подвески не может не сказаться на безопасности работы при поперечных кренах.
2. При использовании балансирной подвески моста управляемых колёс на величину угла поперечной статической устойчивости машины оказывает влияние не только вертикальная, но и продольная горизонтальная координата центра тяжести. Снижение поперечной устойчивости может наблюдаться при смещении центра тяжести
Библиографический список
1. Протокол № 07-103-2016 (5060142) периодических испытаний комбайна зерноуборочного Torum-780. URL: http://kubmis.ru/images/2016/agreecultural_machines_2016 /Комбайн_зерноуборочный_РСМ-Ш_1тиМ_780^ (Дата обращения 10.12.2019)
2. Богатырев А.В., Лехтер В.Р. Тракторы и автомобили / Под ред. А.В. Богатырева. М.: КолосС, 2008. 400 с.
3. Анилович В.Я., Водолажниченко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. Справочное пособие. Изд. 2-е, переработ. и доп. М.: «Машиностроение», 1976. 456 с.
машины в сторону моста управляемых колёс, что происходит, например, при установке на трактор передних балластных грузов.
3. Определение угла поперечной статической устойчивости машин с балансирной подвеской моста управляемых колёс по зависимости (4), рекомендованной ГОСТ 33691-2015, позволит получить достоверный результат лишь в случае отсутствия возможности качания моста управляемых колёс относительно остова (подвеска заблокирована).
4. Расчёт угла поперечной статической устойчивости машин с балансирной подвеской моста по зависимости (7) даёт возможность значительно приблизить данные расчёта указанного параметра к его реальным значениям.
References
1. Protokol No. 07-103-2016 (5060142) periodicheskikh ispytaniy kombayna zernouborochnogo Torum-780 [Protocol No. 07-103-2016 (5060142) of the periodic testing of the Torum-780 combine harvester]. URL: http://kubmis. ru/images/2016/agreecultural_machines_2016/Kombayn_ zernouborochnyy_RSM-181_T0RUM_780.pdf (Access date 10.12.2019) (In Rus.)
2. Bogatyrev A.V., Lekhter VR. Traktory i avtomobili [Tractors and automobiles] / Ed. by A.V. Bogatyrev. Moscow, KolosS, 2008: 400. (In Rus.)
4. Чудаков Д.А. Основы теории трактора и автомобиля. М.: Сельхозиздат, 1962. 312 с.
5. Кленин Н.И., Киселёв С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. М.: КолосС, 2008. 816 с.
6. Гребнев В.П., Поливаев О.И., Ворохобин А.В. Тракторы и автомобили. Теория и эксплуатационные свойства: Учебное пособие. 2-е изд. М.: КНОРУС, 2016. 260 с.
7. Мирошниченко А.Н. Основы теории автомобиля и трактора: Учебное пособие. Томск: Изд-во Том. гос. ар-хит. - строит. ун-та, 2014. 490 с.
8. Яковенко И.Ф. Тракторы и автомобили. Основы теории и расчёта. Астана: Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина, 2012. 272 с.
9. Плиев С.Х. Разработка научно обоснованных рекомендаций по обеспечению устойчивости колёсных тракторов // Известия Горского государственного аграрного университета. 2012. Т. 49. № 3. С. 262-275.
10. Рехлицкий О.В., Чупрынин Ю.В. Рациональное распределение массы по опорам самоходного кормоубо-рочного комбайна // Вестник Гомельского государственного технического университета имени П.О. Сухого. 2013. № 4. С. 49-57.
11. Коновалов В.Ф. Устойчивость и управляемость машинно-тракторных агрегатов. Пермь, 1969. 144 с.
12. Щиголев С.В. Исследование поперечной устойчивости самоходных сельскохозяйственных машин: Дис. ... канд. техн. наук. М.: РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2018. 187 с.
13. Киселев В.В. Обеспечение устойчивости при эксплуатации сельскохозяйственной техники // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2014. № 4. С. 14-21.
14. CIGR Handbook of Agricultural Engineering. Volume III. Plant Production Engineering Edited by CIGR -The International Commission of Agricultural Engineering. Volume Editor: Bill A. Stout Texas A&M University, USA Co-Editor: Bernard Cheze Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, France, 1999. 660 p.
15. ГОСТ 33691-2015 Испытания сельскохозяйственной техники. Метод определения угла поперечной статической устойчивости. Введ. 2017-07-01. М.: Стандартин-форм, 2016. 10 с.
16. Щиголев С.В., Ломакин С.Г. Определение нагрузок на колёса зерноуборочного комбайна, находящегося на поперечном склоне // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2017. № 3 (79). С. 24-31.
17. Щиголев С.В. Влияние деформации шин на поперечную статическую устойчивость зерноуборочного комбайна // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2017. № 5 (81). С. 22-28. DOI 10.26897/1728-7936-2017-5-22-28.
3. Anilovich V.Ya., Vodolazhnichenko Yu.T. Konstru-irovaniye i raschot sel'skokhozyaystvennykh traktorov. Spra-vochnoye posobiye [Design and calculation of agricultural tractors. Reference manual]. 2nd edition, reviewed and extended. Moscow, Mashinostroyeniye, 1976: 456. (In Rus.)
4. Chudakov D.A. Osnovy teorii traktora i avtomobilya [Fundamentals of the tractor and automoblie theory]. Moscow, Sel'khozizdat, 1962: 312. (In Rus.)
5. Klenin N.I., Kiselov S.N., Levshin A.G. Sel'skokho-zyaystvennyye mashiny [Agricultural machines]. Moscow, KolosS, 2008: 816. (In Rus.)
6. Grebnev V.P., Polivayev O.I., Vorokhobin A.V. Trakto-ry i avtomobili. Teoriya i ekspluatatsionnyye svoystva: ucheb-noye posobiye [Tractors and automobiles. Theory and operational properties: Training manual]. 2nd edition. Moscow, KNORUS, 2016: 260. (In Rus.)
7. Miroshnichenko A.N. Osnovy teorii avtomobilya i traktora: uchebnoye posobiye [Fundamentals of the automobile and tractor theory: Training manual]. Tomsk: Izd-vo Tom. gos. arkhit. - stroit. un-ta, 2014: 490. (In Rus.)
8. Yakovenko I.F. Traktory i avtomobili. Osnovy teorii i raschota [Tractors and automobiles. Fundamentals of theory and calculation]. Astana: Kazakhskiy agrotekhnicheskiy uni-versitet im. S. Seyfullina, 2012: 272. (In Rus.)
9. Pliyev S.Kh. Razrabotka nauchno obosnovannykh rekomendatsiy po obespecheniyu ustoychivosti kolosnykh traktorov [Development of scientifically based recommendations for ensuring the stability of wheeled tractors]. Iz-vestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universite-ta, 2012; 49 (3): 262-275. (In Rus.)
10. Rekhlitskiy O.V., Chuprynin Yu.V. Ratsional'noye raspredeleniye massy po oporam samokhodnogo kor-mouborochnogo kombayna [Rational mass distribution on the supports of a self-propelled forage harvester]. Vestnik Gomel'skogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta imeni P.O. Sukhogo, 2013; 4: 49-57. (In Rus.)
11. Konovalov V.F. Ustoychivost' i upravlyayemost' mashinno-traktornykh agregatov [Stability and controllability of machine-tractor units]. Perm', 1969:144. (In Rus.)
12. Shchigolev S.V. Issledovaniye poperechnoy ustoychi-vosti samokhodnykh sel'skokhozyaystvennykh mashin: Dis. ... kand. tekhn. nauk [Study of the lateral stability of self-propelled agricultural machines: PhD (Eng) thesis]. Moscow, RGAU-MSKHA imeni K.A. Timiryazeva, 2018: 187. (In Rus.)
13. Kiselev V.V. Obespecheniye ustoychivosti pri ekspluatatsii sel'skokhozyaystvennoy tekhniki [Ensuring stability in the operation of agricultural machinery]. Sel'skokhozyaystvennaya tekhnika: obsluzhivaniye i remont, 2014; 4: 14-21. (In Rus.)
14. CIGR Handbook of Agricultural Engineering. Volume III. Plant Production Engineering Edited by CIGR -The International Commission of Agricultural Engineering. Volume Editor: Bill A. Stout Texas A&M University, USA Co-Editor: Bernard Cheze Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, France, 1999: 660. (In English)
15. GOST 33691-2015 Ispytaniya sel'skokhozyaystven-noy tekhniki. Metod opredeleniya ugla poperechnoy statiches-koy ustoychivosti [GOST 33691-2015 Tests of agricultural machinery. Method for determining the angle of transverse static stability]. Introduced on 2017-07-01. Moscow, Stand-artinform, 2016: 10. (In Rus.)
Критерии авторства
Щиголев С.В., Ломакин С.Г. выполнили теоретические исследования, на основании полученных результатов провели обобщение и написали рукопись. Щиголев С.В., Ломакин С.Г имеют на статью авторские права и несут ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Статья поступила 18.12.2019 Опубликована 27.02.2020
16. Shchigolev S.V., Lomakin S.G. Opredeleniye nagru-zok na kolosa zernouborochnogo kombayna, nakhodya-shchegosya na poperechnom sklone [Determining the loads on the wheels of a combine harvester standing on a transverse slope]. Vestnik of Moscow Goryachkin Agroengineering University, 2017; 3 (79): 24-31. (In Rus.)
17. Shchigolev S.V. Vliyaniye deformatsii shin na poper-echnuyu staticheskuyu ustoychivost' zernouborochnogo kombayna [Effect of tire deformation on the lateral static stability of a combine harvester Vestnik of Moscow Go-ryachkin Agroengineering University, 2017; 5 (81): 22-28. DOI 10.26897/1728-7936-2017-5-22-28. (In Rus.)
Contribution
Shchigolev S.V., Lomakin S.G. performed theoretical studies, and based on the results obtained, generalized the results and wrote a manuscript. Shchigolev S.V., Lomakin S.G. have copyrights for the paper and are responsible for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this paper.
The paper was received on December 18, 2019 Published 27.02.2020
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПК / FARM MACHINERY AND TECHNOLOGIES ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL PAPER УДК 631
DOI: 10.34677/1728-7936-2020-1-35-40
ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА УСТОЙЧИВОСТЬ КАНАЛООЧИСТИТЕЛЯ С КОВШОМ НА ЖЕСТКИХ НАПРАВЛЯЮЩИХ
АБДУЛМАЖИДОВ ХАМЗАТАРСЛАНБЕКОВИЧ, канд. техн. наук, доцент
E-mail: Hamzat72@mail.ru
Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева. 127550, Российская Федерация, Москва, ул. Тимирязевская, 49.
Целью исследований является определение устойчивости каналоочистителя с ковшом на жестких направляющих РР-303 в зависимости от изменения величины вылета стрелы, длины хода ковша при наборе грунта, величины плеча противовеса. Рабочее оборудование руслового ремонтёра в качестве боковой навески устанавливается на гусеничный трактор ДТ-75. В этом случае топливный бак играет роль дополнительного противовеса. Возможно также применение в качестве базы гусеничного трактора ВТК-90ТГ. Основными элементами рабочего оборудования каналоочистителя являются телескопическая составная стрела, жёсткие направляющие с ковшом, устанавливаемые на стрелу, противовес с изменяющимся вылетом. Изменение характеристик элементов конструкции влияет на устойчивость машины в процессе работы. Определение устойчивости каналоочистителя проводилось по методу трёхфакторного исследования, позволяющему оценить величину наиболее значимого фактора. Обработка результатов экспериментальных исследований проводилась с использованием методов статистического анализа. Показано, что представленная математическая модель достаточно верно описывает значения коэффициента устойчивости каналоочистителя. Установлено, что наибольшее влияние на устойчивость при работе каналоочистителя РР-303 оказывает изменение вылета противовеса. Значительное влияние вылета стрелы и положения рабочего органа на жёстких направляющих наблюдается при их совместном рассмотрении. Сделан вывод о том, что при модернизации рабочего оборудования каналоочистителя РР-303 следует учитывать величину противовеса и его расположение.
Ключевые слова: устойчивость каналоочистителя, коэффициент устойчивости, трёхфакторный эксперимент, параметр оптимизации, функция отклика; факторы, влияющие на целевую функцию.
