Сіренко Ю. В. Дослідження та обґрунтування ефективних прийомів використання польових агрегатів.

Дисертація присвячена дослідженню криволінійного руху колісних машин та класу тракторів з колісними формулами 4К2 і 4К4. Основні зусилля зосереджені на вивченні і дослідженні криволінійного руху чотирьохколісного трактора. Всі висновки і положення у рівній мірі відносяться до будь-якої чотирьохколісної машини з передніми керованими колесами. Однією з важливих задач сучасного тракторобудування є автоматизація управління агрегатами. Залишаються при цьому невирішеними до кінця і такі класичні задачі, як кінематика і динаміка криволінійного руху з урахуванням різних факторів, що впливають на траєкторію руху і її параметри. Криволінійний рух (поворот) має місце в роботі будь-якої транспортної або тягової машини. Теорія повороту нараховує численну кількість різних моделей руху. Ці специфічні особливості мають значення при проектуванні нових або дослідженні роботи існуючих машин. Тому вивчення криволінійного руху машин залишається важливою темою наукових досліджень. Теоретичні дослідження криволінійного руху трактора потребують, перш за все, отримання математичних рівнянь траєкторії руху при вході в поворот, під час так званого статичного повороту з постійним курсовим кутом і на ділянці виходу з повороту. Існують основні причини, що обумовлюють необхідність рівнянь руху. Одна з яких пов’язана з впровадженням в практику виконання польових операцій при вирощуванні рослин автоматичного керування машинно-тракторним агрегатом (МТА). Повна автоматизація керування роботою МТА без участі водія потребує забезпечити отримання точної інформації про положення агрегату відносно заданої траєкторії протягом всього часу роботи. Задана траєкторія руху називається траєкторією управління, і є теоретична функція криволінійного руху, яку необхідно отримати з достатньою точністю для будь-яких умов переміщення агрегату. В роботі приведені результати використання отриманих універсальних рівнянь в параметричній формі для побудови траєкторії руху чотирьохколісної машини з передніми керованими колесами для ділянок входу в поворот і виходу із повороту у функції кута повороту остова машини з урахуванням інтенсивності повороту передніх коліс або керма. Наведена програма побудови складної траєкторії і спосіб спряження окремих її ділянок. Ці рівняння можна використати для планування розворотів МТА під час обробітку і виконання технологічних операцій та для автоматичного управління агрегатами і машинами. В умовах невеликих розмірів поля розвороти тракторного агрегату під час виконання сільськогосподарських робіт складають значну частину від загального об’єму роботи. Тому питання економічної ефективності оптимізації криволінійного руху тракторного агрегату, що ще недостатньо освітлені в науковій літературі, набувають все більшого практичного значення. Залишається ще мало дослідженим, таке джерело економії енергозатрат, як непродуктивні витрати енергії, до яких відносяться і розвороти тракторних агрегатів під час роботи на полях. Важливо, щоб холостий шлях агрегату був якомога меншим і економічним. Тому основна задача кінематики і динаміки руху агрегату полягає у виборі способу руху МТА, при якому будуть виконуватися такі вимоги як якість виконання роботи, максимальна продуктивність при найменших витратах палива та інших ресурсів на одиницю виконаної роботи; безпечна робота механізаторів; мінімальний негативний вплив на навколишнє середовище. В дисертаційній роботі розроблений спосіб аналітичного вирішення диференціальних рівнянь криволінійного руху МТА з урахуванням всіх зовнішніх навантажень. В результаті отримані аналітичні рівняння визначення функцій кутової швидкості і кута повороту чотирьохколісної машини під час повороту із змінним кутом повороту керованих коліс на ділянках входу в поворот і виходу з повороту. За допомогою запропонованих рівнянь можна виконувати аналіз залежностей кутової швидкості і кута повороту МТА від різних силових факторів і конструктивних параметрів чотирьохколісної машини з метою зменшення витрат палива і негативного впливу на довколишнє середовище і планувати повороти і розвороти МТА під час виконання технологічних операцій, для автоматичного управління агрегатами і машинами. Це дає можливість вибрати найбільш економічний спосіб руху машини у кожному окремому випадку. В роботі приведені результати аналітичного дослідження руху чотирьохколісної машини по криволінійній траєкторії, отримані загальні рівняння траєкторії входу в поворот і виходу з повороту, приведені чисельні рішення рівнянь на прикладі агрегату на базі трактора МТЗ-80. Розглянуто чинники, які викликають відведення коліс. Запропоновано спосіб урахування впливу бічного відведення коліс на траєкторію криволінійного руху машини. Розроблено аналітичний метод отримання траєкторії криволінійного руху двовісних колісних машин з урахуванням впливу явища відведення коліс. Визначені траєкторії руху за допомогою аналітичних рівнянь, що дають можливість створювати програмне забезпечення управління рухом машин.