Результаты проведения экспериментальных исследований трактора, оснащенного упруго-демпфирующим механизмом при агрегатировании с сеялкой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Одним из существенных факторов, оказывающих влияние на работу трактора, является неустановившаяся нагрузка, возникающая при трогании, в начальный период разгона и торможении. Для уменьшения негативных последствий от таких нагрузок применяются упругодемпфирующие механизмы. Разработкой и изучением их применения ученые занимаются и сегодня.

В настоящей статье проведен анализ взаимной корреляционной функции и анализ взаимной спектральной плотности двух процессов: частоты вращения коленчатого вала двигателя и частоты вращения ведущего колеса. Этот анализ показывает изменение скорости проходящих частот нагрузки по валопроводу силовой передачи колесного трактора тягового класса 1,4, в силовую передачу которого установлен упругодемпфирующий механизм. Исследования были проведены для условий работы трактора с сеялкой. Цель исследования заключалась в определении влияние упругодемпфирующего механизма, установленного в силовую передачу трактора, на его работу с прицепной сеялкой.

В общем случае объектом исследования является процесс функционирования трактора тягового класса 1,4, который находится в агрегате с сеялкой. Анализ взаимной корреляционной функции двух процессов показал изменение скорости проходящих частот нагрузки по валопроводу. Отношение времени прохождения сигнала возмущений в опытном тракторе по отношению к серийному варианту по валопроводу при агрегатировании трактора с сеялкой уменьшается на 40,1 %. Анализ взаимной спектральной плотности показывает смещение частоты возмущающих воздействий по отношению к серийному варианту и уменьшение их величины при агрегатировании трактора с сеялкой на 33,3 %. Величина взаимной спектральной плотности меньше в опытном варианте трактора, что может означать то, что упругодемпфирующий механизм, как элемент силовой передачи, поглощает часть колебаний нагрузки и снижает их скорость распространения по валопроводу.

Об авторах

С. Е. Сенькевич

ФГБНУ ФНАЦ ВИМ

Автор, ответственный за переписку.
Email: sergej_senkevich@mail.ru

к.т.н.

Россия, Москва

Е. Н. Ильченко

ФГБНУ ФНАЦ ВИМ

Email: sergej_senkevich@mail.ru
Россия, Москва

И. С. Алексеев

ФГБНУ ФНАЦ ВИМ

Email: sergej_senkevich@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Поливаев, О.И., Ведринский О.С., Дерканосова Н.М. Повышение долговечности сцепления тракторов за счет упругофрикционного демпфера // Наука и образование в современных условиях: материалы международной научной конференции: Воронеж, 2016. С. 226−230.
  2. Polivaev O.I., Gorban L.K., Vorokhobin A.V., Vedrinsky O.S. Decrease of dynamic loads in mobile energy means // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: Processing Equipment, Mechanical Engineering Processes and Metals Treatment. Tomsk: Institute of Physics Publishing, 2018. P. 042083. doi: 10.1088/1757-899X/327/4/042083.
  3. Нехорошев Д.Д., Коновалов П.В., Попов А.Ю., Нехорошев Д.А. Особенности улучшения работы машинно-тракторного агрегата за счет снижения колебания нагрузки // Известия НВ АУК. 2019. № 1 (53). С. 345−351. doi: 10.32786/2071-9485-2019-01-45.
  4. Нехорошев Д.Д., Нехорошев Д.А. Совершенствование конструкции механической трансмиссии колесного трактора // Развитие АПК на основе принципов рационального природопользования и применения конвергентных технологий: материалы Международной научно-практической конференции, проведенной в рамках Международного научно-практического форума, посвященного 75-летию образования Волгоградского государственного аграрного университета, Волгоград, 30 января 2019 г. Волгоград: Волгоградский государственный аграрный университет, 2019. С. 164−168.
  5. Худорожков С.И., Красильников А.А. Численное моделирование динамических процессов в трансмиссии транспортных средств // Известия МГТУ МАМИ. 2021. № 1 (47). С. 38−45. doi: 10.31992/2074-0530-2021-47-1-38-45.
  6. Бондаренко, Д.Б., Краснокутский В.Ю. Оптимизация упруго-инерционных параметров трансмиссии ТТС тягового класса 0,4 для снижения общей вибранагруженности // XXIV Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области: сборник материалов конференции. Волгоград: Волгоградский государственный технический университет, 2020. С. 72−73.
  7. Кравченко В.А., Дурягина В.В., Гамолина И.Э. Анализ результатов аналитических исследований пахотного агрегата на базе трактора класса 1,4 с УДМ в трансмиссии // Вестник аграрной науки Дона. 2017. № 37. С. 36−42.
  8. Бабанин Н.В., Поливаев О.И. Экспериментальные исследования на плавность хода, производительность и топливную экономичность машинно-тракторного агрегата на базе трактора класса 1,4, оборудованного газогидравлическим упругодемпфирующим приводом // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2015. №. 3. С. 112−118.
  9. Попов И.П. Упругие сцепки составного сельскохозяйственного транспортно-технологического средства // Вестник НГИЭИ. 2021. № 4 (119). С. 21−30. doi: 10.24412/2227-9407-2021-4-21-30.
  10. Melikov I. at al.Traction and energy efficiency tests of oligomeric tires for category 3 tractors // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. V. 403. P. 012126. doi: 10.1088/1755-1315/403/1/012126.
  11. Сенькевич С.Е., Васильев Е.К., Сенькевич А.А. Результаты применения гидропневматического демпфирующего устройства в силовой передаче трактора малого класса тяги для улучшения показателей работы // Агротехника и энергообеспечение. 2018. № 4 (21). С. 128−139.
  12. Senkevich S., Kravchenko V., Duriagina V., Senkevich A., Vasilev E. Optimization of the Parameters of the Elastic Damping Mechanism in Class 1,4 Tractor Transmission for Work in the Main Agricultural Operations // In: Vasant P., Zelinka I., Weber GW. (eds) Intelligent Computing & Optimization. ICO 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing. Springer, Cham. 2018. V. 866. P. 168−177. doi: 10.1007/978-3-030-00979-3_17.
  13. Senkevich S.E., Sergeev N.V., Vasilev E.K., Godzhaev Z.A., Babayev V. Use of an Elastic-Damping Mechanism in the Tractor Transmission of a Small Class of Traction (14 kN): Theoretical and Experimental Substantiation // (Chapter 6) Handbook of Advanced Agro-Engineering Technologies for Rural Business Development. Hershey, Pennsylvania (USA): IGI Global, 2019. P. 149−179. doi: 10.4018/978-1-5225-7573-3.ch006.
  14. Сенькевич С.Е. Анализ результатов экспериментальных исследований трактора класса 1,4 модернизированного гидропневматическим демпферным устройством в силовой передаче // Агротехника и энергообеспечение. 2019. № 3 (24). С. 8−16.
  15. Senkevich S., Duriagina V., Kravchenko V., Gamolina I., Pavkin D. Improvement of the Numerical Simulation of the Machine-Tractor Unit Functioning with an Elastic-Damping Mechanism in the Tractor Transmission of a Small Class of Traction (14 kN) // In: Vasant P., Zelinka I., Weber GW. (eds) Intelligent Computing and Optimization. ICO 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing. Springer, Cham. 2020. V. 1072. P. 204−213. doi: 10.1007/978-3-030-33585-4_20.
  16. Senkevich S., Bolshev V., Ilchenko E., Chakrabarti P., Jasiński M., Leonowicz Z., Chaplygin M. Elastic Damping Mechanism Optimization by Indefinite Lagrange Multipliers // IEEE Access, vol. 9, pp. 71784−71804, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3078609.
  17. Senkevich, S.E, Lavrukhin P.V., Senkevich A.A., Ivanov P.A., Sergeev N.V. Improvement of Traction and Coupling Properties of the Small Class Tractor for Grain Crop Sowing by Means of the Hydropneumatic Damping Device // In V. Kharchenko, & P. Vasant (Eds.), Handbook of Research on Energy-Saving Technologies for Environmentally-Friendly Agricultural Development. Hershey, PA: IGI Global, 2020. P. 1−27. doi: 10.4018/978-1-5225-9420-8.ch001.
  18. Senkevich S., Kravchenko V., Lavrukhin P., Ivanov P., Senkevich A. Theoretical Study of the Effect of an Elastic-Damping Mechanism in the Tractor Transmission on a Machine-Tractor Unit Performance While Sowing // (Chapter 17) Handbook of Research on Smart Computing for Renewable Energy and Agro-Engineering. Hershey, Pennsylvania (USA): IGI Global, 2020. P. 423−463. doi: 10.4018/978-1-7998-1216-6.ch017
  19. Сенькевич С.Е., Ильченко Е.Н., Годжаев З.А., Дурягина В.В. Результаты проведения полевых исследований трактора класса тяги 1,4 с упруго-демпфирующим механизмом в силовом приводе // Известия МГТУ МАМИ. 2020. № 4 (46). С. 76−87. doi: 10.31992/2074-0530-2020-46-4-76-87.
  20. Сенькевич С.Е., Крюковская Н.С. Анализ экспериментальных исследований трактора, оснащенного упругодемпфирующим механизмом в трансмиссии, при движении в составе транспортного тракторного агрегата // Тракторы и сельхозмашины. 2020. № 6. С. 59−66. doi: 10.31992/0321-4443-2020-6-59-66.
  21. Сенькевич С.Е., Ильченко Е.Н., Кравченко В.А., Дурягина В.В., Годжаев З.А., Алексеев И.С. Автоматическое устройство для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства: патент на изобретение № 2739100 Российская Федерация; опубл. 21.12.2020, Бюл. № 36.
  22. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. 199 с.
  23. Кравченко В.А., Сенькевич А.А., Сенькевич С.Е., Максименко В.А. Модернизация посевного машинно-тракторного агрегата на базе трактора класса 1,4 // Международный научный журнал. 2008. № 1. С. 57−62.
  24. Маркина М.B., Судакова А.В. Практикум по решению задач оптимизации в пакете MATLAB: учебно-методическое пособие. 2017. 49 с. URL: http://www.unn.ru/books/met_files/optim_MAHTLAB.pdf (дата обращения 01.06.2021).
  25. Liljedahl J.B., Turnquist P.K., Smith D.W., Hoki M. Tractors and their power units // Van Nostrand Reinhold. New York. 1996. P. 364.
  26. Бойко Б.П., Тюрин В.А. Спектр сигнала: учебно-методическое пособие. Казань: Казанский федеральный университет, 2014. 38 с.
  27. Мясникова Н.В., Берестень М.П. Экспресс-анализ сигналов в технических системах. Пенза: ПГУ, 2012. 151 с.
  28. Мясникова Н.В., Строганов М.П., Берестень М.П. Спектральный анализ на основе исследования экстремальных значений процесса // Датчики систем измерения, контроля и управления: межвуз. сб. науч. тр. Пенза: Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та, 1995. Вып. 15. С. 80–82.
  29. Хованова Н. А., Хованов И. А. Методы анализа временных рядов: учеб. пособие. Саратов: Изд-во ГосУНЦ «Колледж», 2001. 120 с.
  30. Brockwell P.J., Davis R.A. Introduction to time series and forecasting. Springer. 2016. P. 425.
  31. Cryer J.D., Chan K.S. Time Series Analysis with Applications in R. Second Edition Springer Science & Business Media. 2008. P. 492.
  32. Klenke A. Probability theory: a comprehensive course. Springer Science & Business Media, 2014. P. 638.
  33. Schmetterer L. Introduction to mathematical statistics. Springer Science & Business Media. 2012. Vol. 202.
  34. Turner J.C. Modern applied mathematics: probability, statistics, operational research. English University Press. 1970. P. 502.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Общий вид компоновки элементов УДМ на тракторе: 1 – пневмогидроаккумулятор; 2 – дроссель; 3 – блок предохранительных клапанов; 4 – масляный насос; 5 – манометр

Скачать (188KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Система автоматического накопления и обработки информации (САНиОМИ)

Скачать (163KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Общий вид испытываемого трактора-макета в агрегате с прицепной сеялкой СЗ-5,4А и измерительным комплексом лаборатории ТЛ-2 на базе автомобиля ГАЗ-66

Скачать (211KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Совмещенные графики изменения взаимной корреляционной функции угловых скоростей опытного и серийного трактора при агрегатировании с сеялкой (анализ сигнала от ведущего колеса к двигателю)

Скачать (81KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Совмещенные графики изменения взаимной корреляционной функции угловых скоростей опытного и серийного тракторов при агрегатировании с сеялкой (анализа сигнала от двигателя к ведущему колесу)

Скачать (103KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Совмещенные графики изменения действительной части функции взаимной спектральной плотности угловых скоростей опытного и серийного трактора при агрегатировании с сеялкой

Скачать (82KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Совмещенные графики изменения мнимой части функции взаимной спектральной плотности угловых скоростей опытного и серийного трактора при агрегатировании с сеялкой

Скачать (91KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Совмещенные графики зависимости модуля функции взаимной спектральной плотности угловых скоростей опытного и серийного трактора при агрегатировании с сеялкой

Скачать (83KB)
Метаданные

© Сенькевич С.Е., Ильченко Е.Н., Алексеев И.С., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».