Зависимость между углами поворота передних управляемых колес и шарнирно-сочлененной рамы автогрейдера Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Угол подъема оси винтовой линии к поверхности почвы ¥ — в рамках исследуемого диапазона не оказал никакого влияния на Рг

Простота конструкции гребнеобразователя даёт возможность изготовления его в условиях хозяйств, а надежность выполнения технологического процесса и малое количество регулировок позволит повысить качество обработки полей. Вследствие отказа от гербицидной обработки экспериментальное орудие экологически безопасно, что только улучшает качество зеленой массы растений и зерна.

Библиографический список

1. Орлов, А. Н. Влияние параметров гребнеобразователя культиваторно-отвального типа на образование гребней /

А. Н. Орлов, Д. Н. Алгазин, Е. В. Красильников // Омский научный вестник. — 2013. — № 1 (118). — С. 124— 127.

2. Синеоков, Г. Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин / Г. Н. Синеоков, И. М. Панов. — М. : Машиностроение, 1977. - 328 с.

3. Горячкин, В. П. Собрание сочинений. В 3 т. Т. 3 /

B. П. Горячкин. — 2-е изд. — М. : Колос, 1968. — 455 с.

4. Нестероводский, Б. В. Усилие давления плуга при вспашке / Б. В. Нестероводский // Почвоведение. — 1939. — № 9. —

C. 66 — 72.

ОРЛОВ Андрей Николаевич, аспирант кафедры агроинженерии.

АЛГАЗИН Дмитрий Николаевич, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры технического сервиса, механики и электротехники. Адрес для переписки: [email protected]

Статья поступила в редакцию 27.09.2013 г.

© А. Н. Орлов, Д. Н. Алгазин

УДК 621.878.25

А. А. ПОРТНОВА

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия,

г. Омск

ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ УГЛАМИ ПОВОРОТА ПЕРЕДНИХ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС И ШАРНИРНО-СОЧЛЕНЕННОЙ РАМЫ АВТОГРЕЙДЕРА

В статье приведены результаты исследований автогрейдера с шарнирно-сочлененной рамой, выявлены зависимости между углом поворота передних управляемых колес и шарнирно-сочлененной рамы для обеспечения движения передних и задних колес по одной колее, а также зависимость радиуса поворота автогрейдера от угла поворота передних управляемых колес.

Ключевые слова: автогрейдер с шарнирно-сочлененной рамой, экспериментальные исследования, углы поворота.

Для повышения маневренности автогрейдера (АГ) с шарнирно-сочлененной рамой (ШСР) и обеспечения движения передних и задних колес по одной колее необходимо синхронизировать изменение углов поворота передних управляемых колес и ШСР. Для выявления зависимости между этими углами был проведен эксперимент. Цель эксперимента — выявить соотношение между углом поворота передних управляемых колес и углом поворота ШСР, для обеспечения движения передних колес и задней балансирной тележки (БТ) по одной колее, чтобы соблюдался минимальный габаритный коридор (ГК), равный ширине колеи, в = 2,3 м, а — угол поворота передних управляемых колес; в — угол поворота ШСР, Rп — радиус поворота АГ. Для каждого радиуса поворота АГ будет одна пара углов а и в, которая соответствует прохождению передних колес и задней БТ по одной колее.

Угол а варьировался от 0 до 20°. Погрешность измерения в составила не более 10 %, то есть ±0,5°.

Выдвинута гипотеза о том, что зависимость в = = /(а) может быть линейной вида:

Р" =Р0“+*а.

(1)

Суть эксперимента заключается в следующем:

— АГ совершал криволинейное движение по плоской опорной поверхности;

— варьирование угла а производилось в соответствии с планом эксперимента;

— фиксировалась траектория движения АГ по отпечатку протекторов шин;

— угол в устанавливался таким образом, что передние управляемые колеса и задняя БТ АГ проходили по одной колее;

— центр поворота определялся в точке схождения двух перпендикуляров к центрам хорд АВ и СD окружности траектории движения шарнира ШСР (рис. 1);

— радиус замерялся при помощи рулетки, как расстояние от центра поворота до траектории движения — ОО' (рис. 1).

В ходе эксперимента положение отвала в базе АГ не менялось.

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

158

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

Рис. 2. Графическая зависимость р = /(а) с нанесенными соответствующими радиусами К

£ М £ 8 è ft

о

я

та

лз

>

ф

>

пз

Я

а

ф

та

&

>

и

ҐІ

»

а

о

та

о

»

>

>

я

-Е

GJ

Обработка результатов эксперимента

О У D У Интервал математического ожидания, у, Интервал дисперсии D Стандартное отклонение £(

0 0 Ойу^О 0 < D , < 0 У1 0

0,38 0,14 8,69 <у2 <9,48 0,06 < D„ < 0,85 ' y2 ' 0,41

0,45 0,2 22,53 < Уз <23,47 0,08 < D - < 1,20 ' У3 ' 0,49

0,49 0,24 28,40 <у4< 29,43 0,09 < D 4 < 1,45 ' У4 ' 0,54

0,82 0,67 39,48 <у6< 41,19 0,26 < D , < 4,01 ' У5 ' 0,89

В табл. 1 приведены результаты измерения угла в при заданном угле а.

На рис. 2 представлена аппроксимированная графическая зависимость р = /(а), представленная в виде линейной функции

Р’= 2,01а"+0,17, (2)

коэффициент детерминации при этом:

R2 =0,98.

Каждой точке на прямой соответствует значение радиуса Rn, м.

Определены в соответствии с методикой, изложенной в [1], среднеквадратическое отклонение, ошибка, интервал математических ожиданий и дисперсий для каждой выборки (табл. 2).

Коэффициент Стьюдента для данной доверительной вероятности p = 0,95, уровня значимости аз = 0,05, числа степеней свободы n = N—1, n = 5 будет tn,a=2,02 [1].

Из табл. 2 можно сделать вывод о том, что полученная зависимость адекватна, ее математическое ожидание и дисперсия находятся в допустимых пределах.

С помощью программы Excel, приложения «Анализ данных» проведен регрессионный анализ для оценки значимости коэффициентов уравнения (2). В соответствии с теорией обработки экспериментальных данных [2, 3] i>tna. Коэффициент уравнения к будет значимым. Так, tk=16,79, 16,79>2,02, t0 = 0,11, 0,11<2,02.

Коэффициент k является значимым, коэффициент в0 — незначимым. В результате уравнение (2) примет вид:

Р°=2,01а°. (3)

Так как определенному углу а соответствует угол в при данных условиях, то радиус поворота АГ Rn, м будет зависеть только от а (рис. 3).

Данную зависимость Rn, м можно аппроксимировать линейным уравнением регрессии (1), при этом оно будет иметь вид:

Д„=------:---4,499, (4)

а

коэффициент детерминации при этом:

Л2 =0,86.

Полученные регрессионные зависимости угла поворота ШСР (р) от угла поворота передних управляемых колес (а), а также зависимость радиуса поворота АГ ^п) от угла поворота передних управляемых колес (а) необходимы для создания системы синхронного управления углами управляемых передних колес и ШСР. Определены среднеквадратические отклонения, дисперсия и математические ожидания, подтверждающие адекватность полученных уравнений.

Библиографический список

1. Красовский, Г. И. Планирование эксперимента / Г. И. Красовкий, Г. Ф Филаретов. — Мн. : Изд-во БГУ, 1982. — 302 с.

2. Тарасик, В. П. Математическое моделирование технических систем : учеб. для вузов / В. П. Тарасик. — Мн. : Дизайн ПРО, 2004. - 640 с.

3. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Наука, 1976. — 279 с.

ПОРТНОВА Александра Андреевна, аспирантка кафедры «Автоматизация производственных процессов и электротехника».

Адрес для переписки: [email protected]

Статья поступила в редакцию 14.08.2013 г.

© А. А. Портнова

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ