Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Душутин Константин Александрович. Обоснование конструктивных параметров электромеханического привода сегментно-пальцевой косилки : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Душутин Константин Александрович; [Место защиты: Морд. гос. ун-т им. Н.П. Огарева].- Саранск, 2009.- 142 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2865

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

с.

Введение 4

1. Состояние проблемы и постановка задач исследования 7

  1. Обзор исследований процесса резания растений 7

  2. Обзор и]анализ конструкции кормоуборочных машин 11

  3. Обоснование и анализ конструкции косилки с электромеханическим 21 приводом ножа

  4. Методы анализа динамических систем 24

  5. Цель и задачи исследования 32

2. Разработка математических моделей 36
2.1. Связь между скоростными и силовыми параметрами в 37
кривошипно-ползунном механизме

  1. Связь между скоростными и силовыми параметрами в плоском кулач- 41 ковом механизме

  2. Полная энергетическая цепь мобильного энергомодуля с двумя кана- 44 лами передачи мощности

  1. Нахождение статических значений переменных 48

  2. Нахождение приращений переменных 51

2.4 Амплитудно-частотная характеристика 59

  1. Частотные характеристики цепи 1-5 59

  2. Частотные характреристики цепей (6-10), (11 -16) 61

  3. Частотные характеристики системы в целом 62

3. Разработка экспериментальной установки 64

  1. Назначение экспериментальной установки и ее структурная схема 64

  2. Характеристика устройств и агрегатов, входящих в эксперименталь- 70 ную установку

3.2.1. Дизель-генератор 70

3.2.2 Согласующее устройство 72

  1. Плата аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования L- 73 783

  2. Преобразователь тока 75

  3. Преобразователь крутящего момента 77

  4. Преобразователи частоты вращения коленчатого вала дизеля, вала 79 привода ножа косилки, скорости движения модуля.

  5. Преобразователь положения рейки топливного насоса высокого дав- 81 ления дизеля

  1. Комплекс «АКиУЭП» 81

  2. Поверка измерительной аппаратуры 83 4 Результаты теоретических и экспериментальных исследований 85 4.1 Идентификация экспериментальных зависимостей и модели 85 4.2. Расчет технико-экономической эффективности от применения 104 сегментно-пальцевой косилки с электромеханическим приводом ножа.

4.2.1. Общая методика расчета 104

4.2.2 Расчет экономической эффективности от применения сегментно- 108
пальцевой косилки с электромеханическим приводом ножа.

Заключение 111

Библиографический список 113

Приложения 125

Введение к работе:

Актуальность работы. В соответствии с современными тенденциями развития животноводства потребность в кормах на одну треть должна обеспечиваться за счет травянистых кормов. При этом предусмотрено существенно повысить качество заготавливаемых кормов путем совершенствования и внедрения новейших ресурсо- и энергосберегающих способов их заготовки, а также применения новейших высокопроизводительных кормоуборочных машин, адаптируемых к различным условиям их применения. Как показывают проведенные исследования, лишь около 70 % необходимых запасов кормов убирается на специально предназначенных для этого участках - сенокосах. Остальные 30 % убирают на так называемых «неудобьях» (овраги, обочины дорог, лесные просеки и т.д.). Кормоубо-рочные машины на таких участках работают на скорости в три-пять раз ниже, чем в полевых условиях. Кроме того, они эксплуатируются в условиях изменяющихся внешних воздействий, главными из которых являются физико-механические свойства растений (влажность, плотность, упругость и т.д.); рельеф почвы (греб-нистость, склоны и пр.); климатические факторы (температура, влажность воздуха, запыленность и т.д.). Указанные факторы оказывают влияние на неравномерность загрузки ходовой части и технологических приводов сельскохозяйственных агрегатов (СХА), а также на показатели качества технологических операций (скашивания, плющения, измельчения и т.п.).

Применяемые в настоящее время комплексы машин для скашивания трав во многом исчерпали возможности развития, недостаточно эффективны в различных условиях их применения и не отвечают современным требованиям из-за низкой производительности и высоких энергозатрат. Непроизводительные затраты мощности в механических передачах сегментно-пальцевых косилок при колебательном характере внешней нагрузки достигают 40 %. Поэтому разработка новых универсальных электромеханических приводов режущих аппаратов косилок, аг-регатируемых с мобильными энергетическими модулями (МЭМ), для сельского хозяйства является актуальной и практически значимой задачей.

Диссертационная работа выполнена согласно программе развития АПК Республики Мордовия до 2010 года «Разработка методов и средств контроля энергопотребления сельскохозяйственных агрегатов» и плану научных исследований ГОУВПО «МГУ им. Н. П. Огарева»

Целью исследования является создание универсального электромеханического привода сегментно-пальцевой косилки для МЭМ сельскохозяйственного назначения, обеспечивающего повышение технико-экономического уровня скашивания трав.

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

провести анализ современных конструкций приводов режущих аппаратов косилок;

установить зависимость между конструктивными, силовыми и кинематическими параметрами в плоском кулачковом механизме;

исследовать зависимость изменения активного сопротивления резанию трав сегментно-пальцевой косилки от скорости резания и движения агрегата;

разработать математические модели энергетической цепи электромеханического привода сегментно-пальцевой косилки, и СХА с электромеханической трансмиссией;

разработать конструкцию электромеханического привода сегментно-пальцевой косилки для различных условий ее применения;

- разработать, апробировать и внедрить новую сегментно-пальцевую
косилку в составе агрегата с мобильным энергетическим модулем.

Объект исследования. Технология скашивания трав сегментно-пальцевыми косилками с независимым электромеханическим приводом.

Предмет исследования. Конструктивные параметры электромеханического привода сегментно-пальцевой косилки и влияние их на энергетические процессы.

Научная новизна. Выполненные исследования позволили получить совокупность новых положений и результатов:

разработаны математические модели электромеханического привода сегментно-пальцевой косилки и сельскохозяйственного агрегата на базе МЭМ с электромеханической трансмиссией с учетом обратных связей регуляторов, позволяющие определять их конструктивные параметры в зависимости от величины энергозатрат;

получены зависимости между конструктивными, силовыми и кинематическими параметрами в плоском кулачковом механизме, позволяющие оценивать в нем активные потери на стадии конструирования;

разработан алгоритм, повышающий точность определения активного сопротивления в электромеханическом приводе косилки за счет совершенствования способа измерения крутящего момента.

Практическая ценность результатов исследования заключается в разработке:

конструкции плоского кулачкового механизма для сегментно-пальцевого режущего аппарата;

электропривода сегментно-пальцевой косилки на примере КС-2,1 и МЭМ на базе самоходного шасси Т-16М с электромеханической трансмиссией;

рекомендаций по повышению эффективности работы СХА с косилкой, оснащенной электромеханическим приводом режущего аппарата.

Новизна и промышленная применимость таких устройств подтверждена двумя патентами на полезную модель.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия», Института механики и энергетики ГОУВПО «МГУ имени Н. П. Огарева» при изучении дисциплин «Тракторы и автомобили», «Эксплуатация машинно-тракторного парка», «Автоматизация технологических процессов», «Сельскохозяйственные машины», «Тепловые двигатели и нагнетатели», используются в Государственном унитарном предприятии РМ «Центр испытания и внедрения сельскохозяйственной техники и машинных технологий» (г. Саранск), ГНУ Мордовском НИИ сельского хозяйства, Министерстве сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия при разработке новой техники.

Апробация. Основные результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях «Огаревские чтения» профессорско-преподавательского состава ГОУВПО «МГУ имени Н. П. Огарева» (Саранск, 2007-2009); республиканской научно-практической конференции «Наука и инновации в Республики Мордовия» (Саранск, 2008 г.); Международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» (Москва, 2008 г.); Международной научно-технической конференции «Системные проблемы надежности, качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий в инновационных проектах» (Москва, 2007 г.); Международной научно-технической конференции «Автоматизация

и информационное обеспечение производственных процессов в сельском хозяйстве» (Углич, 2008 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Машиностроение: наука, техника, образование» (Рузаевка, 2009 г.).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 9 научных статьях, в том числе 1 опубликована в рецензируемом научном журнале, рекомендованном ВАК РФ, и 2 патентах на полезную модель.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов и приложения, изложена на 146 страницах, включает 14 таблиц, 70 рисунков и список литературы из 103 наименований.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net