Research of dynamics of movement of grain and forage harvesters by methods of mathematical and imitating modeling


Cite item

Full Text

Abstract

The mathematical model of the grain and forage harvester movement is considered, the possibility of its algorithmization in the program complex is shown, and also the data confirming its adequacy are given. The mathematical model includes dynamic and kinematic equations of coupling angular and linear velocities with angular and spatial coordinates. The peculiarity of the model is the use of a set of coordinate systems, which allowed to take into account not only the mass and size features of the type of machines being studied, but also the nature of the interaction of the elastic wheel with the damped base. In the above model, the speed of the combine's movement is determined not by force change in the coordinate of the center of mass of the body, but is formed by modeling the process of interaction between the driving wheels and the support base. This approach provides a more adequate description of the process of curvilinear movement of the combine, allows modeling the car's starting, acceleration, braking, overcoming obstacles, skid and skid processes taking into account the characteristics of the tire and the coupling properties of the ground. The adopted approach provides sufficient accuracy of the model with a minimum set of factors and requirements for computation. Based on the developed mathematical model, a model is created in the simulink simulation environment of the MATLAB software package. Experimental and calculated data obtained as a result of imitation modeling are presented. A comparison of the operating forces and the spectral densities of acceleration in the main parts of the combine showed sufficient convergence of the results. The revealed inaccuracy is caused by the discrepancy between the numerical description of the supporting surface and the test road, the representation of the skeleton as an absolutely rigid body, the differences in the elastic-viscous properties of the tires. Conclusions are drawn and directions for further research providing for improving the operational properties of self-propelled combines by means of wheel suspension systems and working elements are determined.

About the authors

P. V Sirotin

Platov South-Russian State Polytechnic University

PhD in Engineering

M. M ZHilejkin

Bauman Moscow State Technical University

Email: spv_61@mail.ru
DSc in Engineering

References

  1. Бабкин К.А. Разумная промышленная политика или как нам выйти из кризиса. М., 2008. 100 с.
  2. Русанов В.А. Проблема переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения. М., 1998. 368 с.
  3. Бутов А.М. Рынок сельскохозяйственных машин 2016 г. Экономический анализ сегмента мирового рынка // Национальный исследовательский институт «Высшая школа экономики». Центр развития. 2016. 68 с.
  4. Сиротин П.В., Жилейкин М.М., Сапегин А.Г., Зленко С.В. Предпосылки создания комплексной системы горизонтирования и подрессоривания остова зерноуборочных комбайнов // Тракторы и сельхозмашины. 2017. № 11. С. 21-29.
  5. Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Особенности математического моделирования технических устройств // Математическое моделирование и численные методы. 2014. № 1. С. 5-17.
  6. Жилейкин М.М., Сарач Е.Б. Математическая модель движения многоосной колесной машины с податливой на кручение несущей системой // Математическое моделирование и численные методы. 2015. № 3. С. 17-40.
  7. Жилейкин М.М., Падалкин Б.В. Математическая модель качения эластичного колеса по неровностям недеформируемого основания // Изв. вузов. Машиностроение. 2016. № 3. С. 24-29.
  8. Жилейкин М.М. Теоретические основы повышения показателей устойчивости и управляемости колесных машин на базе методов нечеткой логики. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. 238 с.
  9. Сиротин П.В., Сапегин А.Г., Зленко С.В. Экспериментальная оценка плавности хода самоходного кормоуборочного комбайна // Труды НАМИ. 2017. № 4 (271). С. 67-74.
  10. Сиротин П.В., Лебединский И.Ю., Кравченко В.В. Анализ виброакустической нагруженности рабочего места операторов зерноуборочных комбайнов // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2018. № 1 (53). С. 113-121.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2019 Sirotin P.V., ZHilejkin M.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).