CC BY
29
http://vestnik.mrsu.ru ISSN Print 0236-2910
ISSN Online 2313-0636
УДК 631.11 DOI: 10.15507/0236-2910.027.201701.052-066
обоснование параметров динамического стабилизатора устойчивости движения подвижного модуля экспериментального стенда при исследовании активных ротационных рабочих органов почвообрабатывающих машин
в. Ф. купряшкин*, н. и. наумкин, А. с. князьков, в. н. купряшкина, м. г. Шляпников, в. в. купряшкин, Е. Ю. терехин
ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (г. Саранск, Россия)
Введение. Работа посвящена обоснованию конструктивных параметров и технологических режимов функционирования динамического стабилизатора устойчивости движения подвижного модуля экспериментального стенда для исследования активных ротационных рабочих органов почвообрабатывающих машин. Для этого была рассмотрена конструкция указанного экспериментального стенда и дана характеристика его работы. На основании теоретических и экспериментальных ранее проведенных исследований была отмечена возможность нарушения устойчивости хода подвижного модуля, что в свою очередь отрицательно сказывается на обеспечении выполнения заданной методикой программы эксперимента. Также была указана необходимость конструкторского решения по устранению выявленного недостатка. Кроме этого, рассмотрены конструктивные особенности и характеристики применяемых устройств по обеспечению стабилизации подвижного модуля при исследовании активных ротационных рабочих органов почвообрабатывающих машин. на основе сравнительного анализа был предложен динамический стабилизатор устойчивости движения в виде электромагнитного тормоза с последующим его размещением в конструкции существующего подвижного модуля. Материалы и методы. С целью интеграции электромагнитного тормоза в конструкцию существующего подвижного модуля, на основе синтеза основных положений и законов механики и экспериментальных данных силового взаимодействия активных ротационных рабочих органов с почвой, было проведено теоретическое исследование устойчивости его движения. В результате данного исследования была составлена расчетная схема нагружения подвижного модуля с учетом ее конструктивных особенностей, а также силовых факторов, действующих на ее опорные колеса и исследуемые активные ротационные рабочие органы. С учетом особенностей планирования эксперимента и почвенных условий были выявлены аналитические зависимости основных силовых характеристик определяющих устойчивость движения подвижного модуля.
Результаты исследования. Путем обработки результатов исследования была получена база данных, представляющая собой значения силовых характеристик, определяющих устойчивость движения подвижного модуля. Дальнейшее использования значений данной базы с учетом конструктивных особенностей подвижного модуля позволило обосновать наиболее оптимальное месторасположения электромагнитного тормоза в его конструкции. Также на основе стандартной методики было произведено обоснование конструктивных параметров электромагнитного тормоза с выбором его типоразмера.
© Купряшкин В. Ф., Наумкин Н. И., Князьков А. С., Купряшкина В. Н., Шляпников М. Г., Купряшкин В. В., Терехин Е. Ю., 2017
Обсуждение и заключения. Проведенное исследование позволило путем использования электромагнитного тормоза в конструкции подвижного модуля обеспечить стабилизацию его движения, что позволит повысить чистоту экспериментальных исследований и получать наиболее объективные данные в ходе их проведения.
ключевые слова: экспериментальный стенд, подвижный модуль, устойчивость движения, активный ротационный рабочий орган, стабилизатор движения
Для цитирования: Обоснование параметров динамического стабилизатора устойчивости движения подвижного модуля экспериментального стенда при исследовании активных ротационных рабочих органов почвообрабатывающих машин /
B. Ф. Купряшкин [и др.] // Вестник Мордовского университета. 2017. Т. 27, № 1.
C. 52-66. DOI: 10.15507/0236-2910.027.201701.052-066
JUStIFICatION FOr P araMeterS
OF a dyNa MIC StaBIlIZer
OF tHe eXPerIMeNtal StaNd MOBIle UNIt
IN StUdyING OF aCtIVe rOtatIONal WOrKING
tOOlS OF tIller MaCHINeS
V. F. Kupryashkin*, N. N. Naumkin, a. S. Knyazkov,
V. N. Kupryashkina, M. G. Shlyapnikov, V. V. Kupryashkin,
y e. y u. t erekhin
National Research Mordovia State University (Saransk, Russia)
Introduction. The article deals with design options and technological modes of the dynamic stabilizer of the experimental stand mobile unit for studying tillage machine active rotating work tools. Based on theoretical and experimental studies, the possibility the movable module instability was discovered. This negatively affects on implementing the experiment program trough the especific method. The need in engineering solutions for the defect correction is shown. In addition, the authors consider the structural features and characteristics of the used devices for providing the stabilization of the movable module in the study of active rotating work tools of tillage machines. An electromagnetic brake dynamic stabilizer in the structure of the existing rolling module was proposed as an engineering device.
Materials and Methods. A theoretical study of rolling module stability, based on synthesis of basic regulations and laws of mechanics related to active rotating work tools was conducted. As a result of the theoretical research, a design scheme of movable module loading was created. This scheme includes the design features and structural power factors. Results. A database representing the settings of power specification in the motion stability determining the mobile unit was created. Further use of the database values allow supporting the most optimal location of the electromagnetic brake with its design options. Discussion and Conclusions. The research of the electromagnetic brake in a mobile unit promoted stabilizing the unit movement, increased the frequency of its use and provided data that are more precise during experiments.
Keywords: experimental stand, mobile unit, resistance movement, active rotational working tool, movement stabilizer
For citation: Kupryashkin VF, Naumkin NN, Knyazkov AS, Kupryashkina VN, Shlyap-nikov MG, Kupryashkin VV, Terekhin YeYu. Justification for parameters of a dynamic stabilizer of the experimental stand mobile unit in studying of active rotational working tools of tiller machines. Vestnik Mordovskogo universiteta = Mordovia University Bulletin. 2017; 1(27):52-66. DOI: 10.15507/0236-2910.027.201701.052-066
Введение
При проведении экспериментальных исследований активных рабочих органов (АРО) почвообрабатывающих машин широко применяются специализированные экспериментальные стенды - почвенные каналы, позволяющие проводить натурные испытания и имитировать реальные условия функционирования почвообрабатывающих машин
и их рабочих органов в лабораторных условиях [1-2].
Для проведения лабораторных исследований при испытании АРО почвообрабатывающих машин в Институте механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» используется один из таких специализированных экспериментальных стендов, представляющий собой почвенный канал с подвижным модулем (рис. 1).
Р и с. 1. Общее устройство экспери ментального стенда F i g. 1. General structure of the experimental stand
Почвенный канал представляет собой яму 1, выложенную кирпичом и заполненную почвой [3]. В верхней части канала установлена рама 2, изготовленная из профиля. На ней находится тяговая станция 3, предназначенная для обеспечения поступательного движения подвижного модуля 4. Кроме этого, на раме 2 закрепляются крановые рельсы 5, которые служат для передвижения подвижного модуля 4. Возвратно-поступательное перемещение подвижного модуля осуществляется стальными канатами 6 и 7, которые соединены с одной стороны с рамой модуля в ее передней и задней частях соответственно, а с другой -с барабанами тяговой станции 3.
Подвижный модуль 4 экспериментального стенда представляет собой отдельную раму 8 с опорными колесами 9 и 10, а также с размещенными на ней независимым электрическим приводом 11, обеспечивающим вращение испытуемых АРО 12 конкретной почвообрабатывающей машины.
Практическое использование экспериментального стенда при проведении испытаний АРО почвообрабатывающих машин на некоторых определенных режимах, характеризующихся большими значениями глубины обработки, подачи на нож и твердости почвы [3], выявило нарушение устойчивости движения подвижного модуля -
отклонение поступательной скорости тележки от первоначально заданного программой эксперимента значения. Кроме этого, проведенные теоретические исследования [4-5] позволили подтвердить практические наблюдения в области устойчивости движения подвижного модуля, заключающиеся в нарушении следующего условия:
F > F
(1)
где ^ст - суммарная сила сопротивления перекатыванию тележки, Н; ^ - значение подталкивающей силы взаимодействия АРО с почвой, приведенной к оси вращения опорных колес тележки, Н.
Таким образом, выявленный факт нарушения устойчивости движения подвижного модуля при проведении исследований АРО отрицательно сказывается на обеспечении постоянства переменных факторов, определяемых конкретной программой эксперимента, и, следовательно, на чистоте и объективности получаемых данных, что требует определенного конструкторского решения по его устранению. обзор литературы Как показывают результаты многочисленных исследований АРО почвообрабатывающих машин, основными факторами, приводящими к нарушению устойчивости движения подвижного модуля экспериментального стенда, являются силы, характеризующие их взаимодействие с почвой [4-9].
Задачу обеспечения устойчивости хода движения (постоянства поступательной скорости) экспериментальной тележки, как и в первом случае, исследователи решали традиционным способом - установкой тормозных устройств, позволяющих за счет тормозного момента обеспечить компенсацию подталкивающего усилия фрезерных рабочих органов. В конструкциях экспериментальных стендов многих исследователей нашли применение ленточные тормоза
[6-7]. Данная схема отличается простотой конструкции, но при этом неудобна в эксплуатации. Неудобство заключается в необходимости постоянных регулировок по причине износа элементов. Кроме этого, данные тормозные устройства требуют систематических работ по тарировке тормозного момента.
Другим способом обеспечения стабилизации движения подвижного модуля является применение в его конструкции пассивного стабилизатора [10].
В этом случае конструкция подвижного модуля со стабилизатором устойчивости движения (рис. 2) представляет собой раму 1, на которой размещены привод 2 с АРО 3. Рама опирается опорными колесами 4 и стабилизаторами 5 на рельсовый путь 6. Стабилизатор устойчивости движения состоит из корпуса 7, на котором крепится при помощи болта 8 и гайки 9 ползун 10, изготовленный из антифрикционного материала (например, текстолита). Корпус стабилизатора 7 присоединен к оси 11 гайкой 12.
Пассивный стабилизатор устойчивости движения подвижного модуля испытательного стенда для исследования работы ротационных почвообрабатывающих машин работает следующим образом.
Во время работы экспериментального стенда подвижный модуль, опираясь на опорные колеса 4 и стабилизаторы 5, перемещается с заданной поступательной скоростью по рельсовому пути 6. Одновременно привод 2 обеспечивает вращательное движение АРО 3, которое направленно по ходу движения подвижного модуля. Вследствие обработки почвы АРО 3 возникает подталкивающая сила, которая ведет к увеличению заданной поступательной скорости подвижного модуля. Однако вследствие скольжения между ползуном 10 стабилизатора 5 и рельсом 6 возникает сила трения, которая компенсирует подталкивающую силу. Происходит
ст
xe
стабилизация поступательной скоро- стоянство ее значения, определяемого сти перемещения подвижного модуля программой эксперимента в течение и, таким образом, обеспечивается по- всего опыта.
А-А И 7
Р и с. 2. Подвижный модуль с пассивным стабилизатором F i g. 2. A mobile unit with a passive stabilizer
Несмотря на преимущества данной конструкции стабилизатора над рассмотренными ранее, она не лишена недостатков, таких как требование к постоянному уходу, заключающемуся в очистке ползуна и рельсового пути от пыли и грязи. Кроме этого, ползун стабилизатора подвержен износу.
Следующий вариант стабилизатора устойчивости движения подвижного модуля позволяет исключить недостатки предыдущих конструкций за счет использования электромагнитного тормоза [11] (рис. 3). В этом случае подвижный модуль экспериментального стенда представляет собой раму 1, на которой размещен привод 2 с АРО 3. Рама опирается опорными колесами 4 и 5 на рельсовый путь 6. На раме 1 закреплен кронштейн 7, на котором уста-
новлена электромагнитная муфта 8, соединенная при помощи соединительной муфты 9 с опорным колесом 5.
Электромагнитный стабилизатор движения подвижного модуля работает следующим образом. Во время работы экспериментального стенда подвижный модуль, опираясь на опорные колеса 4 и 5, перемещается с заданной поступательной скоростью по рельсовому пути 6. Одновременно привод 2 обеспечивает вращательное движение АРО 3. Вследствие их взаимодействия с почвой возникает подталкивающая сила, которая ведет к увеличению заданной поступательной скорости экспериментальной тележки. Однако вследствие работы электромагнитного тормоза 8 создается тормозной момент, который пере-
дается через соединительную муфту подталкивающую силу АРО 3. Таким
9 опорному колесу 5, увеличивает тем образом, происходит стабилизация
самым сопротивление перекатыванию движения и поступательной скорости
подвижного модуля и компенсирует подвижного модуля.
Р и с. 3. Подвижный модуль с электромагнитным стабилизатором F i g. 3. A mobile unit with an electromagnetic stabilizer
Учитывая конструктивные особенности перечисленных устройств для обеспечения стабилизации движения подвижного модуля экспериментального стенда для исследования АРО почвообрабатывающих машин, наиболее приемлемым мы считаем вариант тележки с электромагнитным стабилизатором. Кроме описанных преимуществ, он позволяет обеспечить дистанционное управление электромагнитным тормозом и возможность регулирования тормозного момента на различных режимах проведения испытаний.
Материалы и методы
Рассмотрим обоснование местоположения предлагаемого электромагнитного тормоза в конструкции подвижного модуля. Учитывая ее особенности (см. рис. 3), электромагнитный тормоз можно расположить на осях его опорных передних или задних колес.
Выбор местоположения электромагнитного тормоза осуществлялся на основании условия (1), составленного с учетом сил, действующих на подвижный модуль и его рабочие элементы, а именно опорные передние 1 и задние 2 колеса, а также АРО 3, размещенные на раме 4 (рис. 4).
Р и с. 4. Схема нагружения подвижного модуля F i g. 4. Scheme of the load of a mobile unit
Обоснование местоположения предлагаемого электромагнитного тормоза в конструкции подвижного модуля выполнялось на базе проведенного теоретического исследования устойчивости движения подвижного модуля, методика и результаты которого подробно рассмотрены в работе [5].
Используя условие (1) и данные рис. 4, получим следующие зависимости: - при расположении тормоза на передней оси:
F < F R + Ff.;
xe — сто fА'
(2)
- при расположении тормоза на задней оси:
F
< F + F
— стА ft
(3)
где ¥е - подталкивающая сила АРО ¥ приведенная к оси опорных колес подвижного модуля (т. Е), Н (согласно рис. 4, ¥ = F); ¥ в и ¥ . -
4 г ' хе х'^ стВ стА
силы сопротивлений перекатыванию задних и передних колес подвижного модуля соответственно, Н; ¥ и F -
силы трения на стыке колеса и рельса, передних и задних колес подвижного модуля соответственно, Н.
Для определения силы ¥х воспользуемся зависимостью, установленной в ходе экспериментальных исследований взаимодействия АРО с почвой [3]:
¥х = 4,5 - 7р - 35 + 2496р5 (4)
где р - твердость почвы, МПа; 5 -подача на нож, м.
Согласно условиям испытаний АРО по методике планирования эксперимента, значения параметров твердости почвы р изменяется в пределах от 0,25 МПа до 1,65 МПа, а значения подачи на нож 5 -от 0,03 м до 0,11 м [3; 12-13].
Для определения силы сопротивления перекатыванию задних ¥стВ и передних ¥стА колес подвижного модуля воспользуемся уравнениями, учитывающими конструктивные особенности подвижного модуля, режимами его работы, а также силовыми характеристиками взаимодействия испытуемых АРО с почвой [5]:
F =
1 ctB
gmT(l2 -ll) - (23,2 + 42,2p - 66S + 49,2pS + 42,5p2) • • (l2 +13) - (4,5 - 7 p - 3S )l4
2^ + fd D
ß •
F =
1 ctA
gwg/j + (23,2 + 42,2p - 66S + 49,2pS + 42,5p2)l3 +" + (4,5 -7p -3S)l4
2^ + fd D
ß •
(6)
где g - ускорение свободного падения (д = 9,81 м/с2); тт - масса подвижного модуля (тт = 380 кг); 11 и ¡2 -расстояние от центра масс (т. С) до оси задних колес (т. В) и база подвижного модуля соответственно (для рассматриваемой конструкции ¡1 = 300 мм, ¡2 = 1 100 мм); ¡3 и ¡4 - расстояния от центра АРО (т. О) до оси задних опорных колес (т. В) в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно (с учетом анализа геометрии конструкции подвижного модуля и при условии фрезерования почвы на глубину h = 12 см: ¡3 = 800 мм, ¡4 = 360 мм); р -коэффициент трения качения (для чугунного колеса и стального рельса р = 0,5 мм [14]); f - коэффициент трения в подшипниках осей колес (для подшипников качения f = 0,01 [Там же]); d - диаметр оси колес под подшипник (С = 35 мм); Ок - диаметр колес (Ок = 200 мм); в - коэффициент, учитывающий сопротивление от трения реборд (в = 0,5 мм [Там же]).
Значения сил трения на стыке колеса и рельса ¥^л и р определим по формулам:
fA fc r1t'
F
FfB = fc r2t,
где f - коэффициент трения скольжения {ггри трении несмазанных чугунного колеса и стального рельса / = 0,15 [Там же]); R и Rт2 - силы давления на передних и задних колесах тележки соответственно, Н.
Для определения сил Rт1 и Rт2 воспользуемся следующими выражениями [5]:
к = к + Ке13 + ; (9)
, (10)
(7)
(8)
к = gmт(l2 - ¡1) - (¡2 + /3) - ЫЕхе 103 2Т ¡2
где ¥е - значение выталкивающей силы АРО ¥ приведенной к оси вращения опорных колес подвижного модуля (т. Е) (согласно рис. 4, ¥ = ¥); Мре - момент пары сил при приведении подталкивающей силы АРО Рх к оси вращения опорных колес подвижного модуля (т. Е), н.
Для определения силы ¥' воспользуемся зависимостью, установленной в ходе экспериментальных исследований взаимодействия АРО с почвой [3], а для определения момента Мрхе -уравнением, полученным при теоретическом исследовании [5]:
¥ = 23,2 + 42,2р - 663 + + 49,21р5 + 42,5р2; (11)
2
MFxe = (4,5 - 7p - 3S)l 410-3.
(12)
Подставляя последовательно (11) и (12) в (9) и (10), а затем в (5) и (6) с учетом ряда преобразований получим следующие уравнения:
FfA = fc
gmj1 +(23,2 + 42,2p -66S + 49,21 pS + 42,5p2 )l3
l
(4,5 -7p - 3S)l4
(13)
Fb = fa
gm ((2 -ll )-(23,2 + 42,2p -66S + 49,2pS + 42,5p2 )((2 +13 )
l
(4,5 - 7p - 3S)
(14)
результаты исследования
Для анализа динамики сил трения ¥^а и соответственно подставим в зависимости (13) и (14) принятые и известные значения параметров, а также
минимальное и максимальное значения подачи на нож S (S = 0,03 м; S =
^ 4 mm ' ' max
0,11 м) и значения твердости почвы p в диапазоне от 0,25 МПа до 1,65 МПа. Результаты расчетов сведем в таблицу.
Т а б л и ц а T a b l e
Значения сил, действующих на передние F. и задние FBJ колеса подвижного модуля при различных вариантах установки электромагнитного тормоза Values of the forces effecting on the front FAj and rear FB. wheel of the mobile unit under different options of mounting electromagnetic brake
l
2
l
2
Значения сил, H / Values of forces, H Подача на нож S, м / Supply on coulter, S, m Твердость почвы p, МПа / Soil hardness, p, MPa
0,25 0,60 0,95 1,30 1,65
1 2 3 4 5 6 7
F xe 0,03 21,4 45,1 68,9 92,7 116,4
0,11 71,1 164,7 258,4 352,0 445,6
R, 1т 0,03 1047,5 1027,2 999,5 964,6 922,7
0,11 1050,4 1029,1 1000,5 964,6 921,4
Окончание таблицы / End of table
1 2 3 4 5 6 7
R2T 0,03 2651,0 2604,3 2539,9 2457,7 2357,9
0,11 2658,4 2609,3 2542,5 2458,1 2355,9
F стВ 0,03 87,7 86,0 83,9 81,2 77,8
0,11 87,8 86,3 83,9 81,2 77,8
f 0,03 149,5 146,4 142,3 137,0 130,7
0,11 149,9 146,7 142,4 137,0 130,6
F + F стВ fA 0,03 237,0 232,4 226,2 218,2 208,5
0,11 237,7 233,1 226,4 218,2 208,3
Выполнение условия (знак «+» - условие выполняется; знак «-» - условие не выполняется) / Condition («+» - condition is met; «-» - condition is not met) F < F В + FA xe — стВ fA 0,03 + + + + +
0,11 + + - - -
F A стА 0,03 34,4 35,1 35,9 37,1 38,4
0,11 34,3 35,0 35,9 37,1 38,4
f 0,03 477,8 470,7 460,8 448,3 433,0
0,11 478,9 471,5 461,2 448,3 432,7
F + F стА fB 0,03 512,3 505,8 496,8 485,3 471,4
0,11 513,3 506,5 497,2 485,4 471,2
Выполнение условия (знак «+» - условие выполняется; знак «-» - условие не выполняется) / Condition («+» - condition is met; «-» - condition is not met) F < F A + FB xe — стА fB 0,03 + + + + +
0,11 + + + + +
Из анализа таблицы следует, что размещение электромагнитного тормоза на оси передних колес не позволяет обеспечить выполнение требуемого условия на всех режимах работы подвижного модуля, а именно при Бтах = 0,11 ми р > 0,95 МПа. Размещение электромагнитного тормоза на задней оси опорных колес, напротив, позволяет добиться выполнения условия на всех режимах функционирования подвижного модуля и, следовательно, обеспечить стабильность его движения по рельсовому пути экспериментального стенда.
Произведем выбор типоразмера электромагнитного тормоза по следующему условию:
¥
Т < Т
тр _ Т *
(15)
Т
КТ Т . ,
Т ртт7
(16)
т . = ъ
ршт }>
5расч7
2
-10-
(17)
где ¥fВрасч - расчетная сила трения скольжения на тормозных колесах, н; Ок - диаметр колеса (В = 200 мм).
Расчетное значение силы ¥^Врасч определим с учетом особенностей силового нагружения экспериментальной тележки и зависимости (3) по следующей формуле:
^расч
р . - ¥
(18)
где Ттр и ТТ расчетное и таблИЧное значения тормозного момента соответственно, Н-м.
Значение момента ТТР определим по формуле [Там же]:
где kт - коэффициент запаса тормозного момента № = 1,5); Т - рас-
4 т ' '' ртт г
четный минимальный тормозной момент, Нм.
Момент Т . определяем с учетом особенностей работы и нагружения подвижного модуля (см. рис. 3) по следующей формуле:
где ¥ и ¥ - значения подталки-
X1 стАг .
вающей силы на АРО и сила сопротивления перекатыванию на передних колесах подвижного модуля, соответствующие наиболее тяжелому режиму его работы, Н.
Исходя из анализа данных таблицы, наиболее тяжелый режим работы соответствует максимальным значениям твердости почвы (р = 1,65 МПа) и подачи на нож (5" = 0,11 м), для которых ¥ . = 445,6 Н и ¥ , = 38,4 Н.
г хег ' стАг '
После последовательной подстановки известных и рассчитанных значений в (18), (17) и (16) получим:
¥_ = 445,6 - 38,4 = 407,2Н;
/Врасч ' ' ' '
Тршт = 4О7,22201О-3 = 40Я-ш ; Ттр = 1,5-40 = 60Нм
Далее по каталогу [15] с учетом условия (15) выбираем тормоз: ПТ-6М1 с тормозным моментом Тт = 60 Нм и рабочим диапазоном частот вращения от 1 до 4 000 мин 1.
Кинематическая схема подвижного модуля с размещенным на оси задних колес электромагнитным тормозом представлена на рис. 3.
Обсуждение и заключения Проведенное исследование позволило найти конструкторское решение по обеспечению стабилизации устойчивости движения подвижного модуля экспериментального стенда при проведении испытаний АРО почвообрабатывающих машин. Кроме этого, было проведено обоснование выбора типоразмера и местоположения электромагнитного тормоза с учетом конструктивно-технологических параметров и режимов работы, а также особенностей проведения эксперимента. Достигнутые результаты в перспек-
тиве способствуют повышению чистоты экспериментальных исследований
и позволят получать наиболее объективные данные в ходе их проведения.
список использованных источников
1. купряшкин в. Ф. Устойчивость движения и эффективное использование самоходных почвообрабатывающих фрез: теория и эксперимент : монография. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2014. 140 с. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=23511099
2. Чаткин м. н. Кинематика и динамика ротационных почвообрабатывающих машин. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2008. 316 с.
3. купряшкин в. Ф. Повышение эффективности функционирования самоходной малогабаритной почвообрабатывающей фрезы оптимизацией конструктивно-технологических параметров (на примере фрезы ФС-0,85) : дис. ... канд. техн. наук. Саранск, 2011. 220 с. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=19247797
4. Анализ устойчивости хода экспериментальной тележки испытательного стенда для исследования почвообрабатывающих машин с фрезерными рабочими органами / В. Ф. Купряшкин [и др.] // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы : межвуз. сб. науч. тр. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2010. С. 372-378.
5. купряшкин в. Ф., Иаумкин н. и., купряшкин в. в. Исследование устойчивости движения подвижного модуля экспериментальной установки при испытании активных ротационных рабочих органов почвообрабатывающих машин // Вестник Мордовского университета. 2016. № 4. С. 246-258. URL: http://vestnik.mrsu.ru/content/pdf/16-2/09.pdf
6. Андреев в. и. Исследования динамических процессов ротационных почвообрабатывающих машин : автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 1972. 28 с.
7. Борисов в. н. Исследование динамических характеристик и режимов работы почвообрабатывающих фрез : автореф. дис. ... канд. техн. наук. Киев, 1969. 26 с. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=16150164
8. Динамические условия обеспечения равномерного движения самоходных малогабаритных почвообрабатывающих фрез с ходовыми колесами / В. Ф. Купряшкин [и др.] // Нива Поволжья. 2011. № 4. С. 52-56. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=17261700
9. синеоков г. н., Панов и. м. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М. : Машиностроение, 1977. 328 с.
10. Пат. 114262 РФ, МПК7 А01В 33/00. Экспериментальная тележка для испытательного стенда / В. Ф. Купряшкин [и др.] ; заявитель и патентообладатель ГОУВПО «МГУ им. Н. П. Огарёва». № 2011121198/13; заявл. 25.05.2011; опубл. 20.03.2012, бюл. № 8. 5 с., ил.
11. Пат. 109955 РФ, МПК7 А01В 33/00. Экспериментальная тележка для испытательного стенда / В. Ф. Купряшкин [и др.]; заявитель и патентообладатель ГОУВПО «МГУ им. Н. П. Огарёва». № 2011115751/13; заявл. 20.04.2011; опубл. 10.11.2011, бюл. № 31. 5 с., ил.
12. Методика проведения стендовых испытаний самоходных почвообрабатывающих машин с активными рабочими органами / В. Ф. Купряшкин [и др.] // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем : мат-лы Всерос. науч.-техн. конф. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2009. С. 385-389.
13. купряшкин в. Ф. Обоснование факторного пространства исследования активных рабочих органов самоходных почвообрабатывающих фрез (на примере фрезы ФС-0,85) // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем : мат-лы Всерос. науч.-техн. конф. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та. 2009. С. 391-394.
14. александров м. П. Грузоподъемные машины. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана ; Высш. шк., 2000. 552 с.
15. Электромагнитные порошковые нагрузочные тормоза серии ПТ [Электронный ресурс]. URL: http://www. stancons.ru/pt.shtml
Поступила 23.01.2017; принята к публикации 15.02.2017; опубликована онлайн 31.03.2017
Об авторах:
Купряшкин Владимир Федорович, доцент кафедры основ конструирования механизмов и машин Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, OrCId: http://orcid.org/ 0000-0002-7512-509X, [email protected]
Наумкин Николай Иванович, заведующий кафедрой основ конструирования механизмов и машин Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), доктор педагогических наук, кандидат технических наук, доцент, OrCId: http://orcid.org/0000-0002-1109-5370, [email protected]
Князьков Алексей Сергеевич, старший преподаватель кафедры основ конструирования механизмов и машин Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), [email protected]
Купряшкина Валентина Николаевна, аспирантка Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), [email protected] Шляпников Михаил Геннадьевич, студент Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), [email protected] Купряшкин Владимир Владимирович, студент Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), OrCId: http://orcid.org/ 0000-0001-5327-4089, [email protected]
Терехин Евгений Юрьевич, студент Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), [email protected]
Вклад соавторов: В. Ф. Купряшкин: научное руководство, формулирование основной концепции исследования, подготовка начального варианта текста и формирование выводов; Н. И. Наумкин: проведение критического анализа исследования и доработка текста; А. С. Князьков: проведение теоретических исследований по устойчивости движения подвижного модуля; В. Н. Купряшкина: компьютерные работы, визуализация, верстка и редактирование текста; М. Г. Шляпников: литературный и патентный анализ, участие в теоретическом исследовании устойчивости движения подвижного модуля; В. В. Купряшкин: литературный и патентный анализ, обработка результатов теоретических исследований; Е. Ю. Терехин: литературный анализ и теоретическое обоснование выбора типоразмера электромагнитного тормоза.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1. Kupryashkin VF. Ustoychivost dvizheniya i effektivnoye ispolzovaniye samokhodnykh pochvoo-brabatyvayushchikh frez: teoriya i eksperiment : monografiya [Movement resistance and effective use of self-propelled cutter tillage: theory and experiment: A monograph]. Saransk: Mordovia State University Publ.; 2014. Available from: http://elibrary.ru/item.asp?id=23511099 (In Russ.)
2. Chatkin MN. Kinematika i dinamika rotatsionnykh pochvoobrabatyvayushchikh mashin [The kinematics and dynamics of rotary tillers]. Saransk: Mordovia State University Publ.; 2008.
3. Kupryashkin VF. Povysheniye effektivnosti funktsionirovaniya samokhodnoy malogabaritnoy poch-voobrabatyvayushchey frezy optimizatsiey konstruktivno-tekhnologicheskikh parametrov (na primere frezy FS-0,85): diss. ... kand. tekhn. nauk [Improving the efficiency of functioning of the self-propelled cutter compact tillage with optimized design and technological parameters (case study of PS-0.85 mills): Ph.D. (Engineering) thesis]. Saransk; 2011. Available from: http://elibrary.ru/item.asp?id=19247797 (In Russ.)
4. Kupryashkin VF, et al. Analiz ustoychivosti khoda eksperimentalnoy telezhki ispytatelnogo stenda dlya issledovaniya pochvoobrabatyvayushchikh mashin s frezernymi rabochimi organami. [Stability analysis of the progress of the test stand experimental trolley for study of tillers with milling working bodies].
In: Energoeffektivnyye i resursosberegayushchiye tekhnologii i sistemy: mezhvuz. sb. nauch. tr. [Energy-efficient and resource-saving technologies and systems: Proceedings.] Saransk: Mordovia State University Publ.; 2010; 372-378 (In Russ.)
5. Kupryashkin VF, Naumkin NI, Kupryashkin VV. Issledovaniye ustoychivosti dvizheniya podvizhnogo modulya eksperimentalnoy ustanovki pri ispytanii aktivnykh rotatsionnykh rabochikh organov pochvoobrabatyvayushchikh mashin [Stability of motion of mobile module of experimental setup in the study of active rotary working tools of machines for soil treatment]. VestnikMordovskogo Universiteta = Mordovia University Bulletin. 2016; 4:246-258. Available from: http://vestnik.mrsu.ru/content/pdf/16-2/09.pdf (In Russ.)
6. Andreyev VI. Issledovaniya dinamicheskikh protsessov rotatsionnykh pochvoobrabatyvayushchikh mashin: avtoref. diss. kand. tekhn. nauk [Research of dynamic processes of rotary tillers: Abstract of Ph.D. (Engineering) thesis]. Moscow; 1972. (In Russ.)
7. Borisov VN. Issledovaniye dinamicheskikh kharakteristik i rezhimov raboty pochvoobrabatyvayushchikh frez: avtoref. dis. kand. tekhn. nauk [Research of dynamic characteristics and operating modes of tillage cutters: Abstract of Ph.D. (Engineering) thesis]. Kiev; 1969. Available from: http://elibrary.ru/item. asp?id=16150164 (In Russ.)
8. Kupryashkin VF, Chatkin MN, Naumkin NI, Bezrukov AV. Dinamicheskiye usloviya obespecheniya ravnomernogo dvizheniya samokhodnykh malogabaritnykh pochvoobrabatyvayushchikh frez s khodovymi kolesami [Dynamic conditions to ensure uniform movement of self-propelled small tillage cutters with running wheels]. Niva Povolzhya; 2011; 4:52-56. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=17261700 (In Russ.)
9. Sineokov GN, Panov IM. Teoriya i raschet pochvoobrabatyvayushchikh mashin [Theory and design of tillers]. Moscow: Mashinostroeniye; 1977. (In Russ.)
10. Patent 114262 RF, MPK7 A01V 33/00. Kupryashkin VF, et. al. Eksperimentalnaya telezhka dlya ispytatelnogo stenda [Experimental trolley for experimental stand.]. No. 2011121198/13; publ. 20.03.2012, bulletin no. 8. (In Russ.)
11. Patent 109955 RF, MPK7 A01V 33/00. Kupryashkin VF, et. al. Eksperimentalnaya telezhka dlya ispytatelnogo stenda [Experimental trolley for experimental stand.]. No. 2011115751/13; publ. 10.11.2011, bulletin no. 31. (In Russ.)
12. Kupryashkin VF. Metodika provedeniya stendovykh ispytaniy samokhodnykh pochvoobrabatyvayushchikh mashin s aktivnymi rabochimi organami [Methods of bench tests of self-propelled tillers with active working tolls]. In: Povysheniye effektivnosti funktsionirovaniya mekhanicheskikh i energeticheskikh sistem: Materialy Vseros. nauch.-tekhn. konf [Improving the efficiency of mechanical and energy systems: Proceedings of the Russian scientific and technical conference]. Saransk: Mordovia State University Publ.; 2009; 385-389. (In Russ.)
13. Kupryashkin VF. Obosnovaniye faktornogo prostranstva issledovaniya aktivnykh rabochikh or-ganov samokhodnykh pochvoobrabatyvayushchikh frez (na primere frezy FS-0,85) [Rationale for study of factor space of active working bodies of self-propelled soil-cutters (case study of PS-0.85 mills)]. In: Povysheniye effektivnosti funktsionirovaniya mekhanicheskikh i energeticheskikh sistem: Materialy Vseros. nauch.-tekhn. konf [Improving the efficiency of mechanical and energy systems: Proceedings of the Russian scientific and technical conference]. Saransk: Mordovia State University Publ.; 2009; 391-394. (In Russ.)
14. Aleksandrov MP. Gruzopodemnyye mashiny [Hoisting machine]. Moscow: MGTU Publ.; 2000. (In Russ.)
15. Elektromagnitnyye poroshkovyye nagruzochnyye tormoza serii PT [Electromagnetic powder load brake PT Series]. Available from: http://www.stancons.ru/pt.shtml (In Russ.)
Submitted 23.01.2017; revised 15.02.2017; published online 31.03.2017
About the authors:
Vladimir F. Kupryashkin, Associated Professor of Chair of Machines and Mechanisms Design, National Research Mordovia State University (68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, Russia), Ph.D. (Engineering), OrCId: http://orcid.org/0000-0002-7512-509X, [email protected]
Nikolay I. Naumkin, Head of Chair of Machines and Mechanisms Design, National Research Mordovia State University (68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, Russia), Ph.D. (Engineering), Dr.Sci. (Pedagogy), OrCId: http://orcid.org/0000-0002-1109-5370, [email protected]
aleksey S. Knyazkov, Senior Lecturer of Chair of Machines and Mechanisms Design, National Research Mordovia State University (68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, Russia), [email protected] Valentina N. Kupryashkina, Postgraduate Student, Institute of Mechanics and Energy, National Research Mordovia State University (68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, Russia), [email protected]
Mikhail G. Shlyapnikov, Student, Institute of Mechanics and Energy, National Research Mordovia State University (68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, Russia), [email protected]
Vladimir V. Kupryashkin, Student, Institute of Mechanics and Energy, National Research Mordovia State University (68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, Russia), Or CId: http://orcid.org/0000-0001-5327-4089, [email protected]
y evgeniy y. t erekhin, Student, Institute of Mechanics and Energy, National Research Mordovia State University (68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, Russia), [email protected]
Contribution of the co-authors: V Kupryashkin managed the research project, developed the theoretical framework, revised the draft and pointed out the conclusions; N. Naumkin critically analyzed the research results and revised the draft; A. Knyazkov conducted theoretical research on stability of mobile unit; V. Kupryashkina printed text and made layout; M. Shlyapnikov reviewed literature and analyzed the patents, V. Kupryashkin reviewed literature, analyzed the patents, and processed data; Ye. Terekhin developed the theoretical framework for electromagnetic brake.
All authors have read and approved the final manuscript.
