WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

Министерство сельского хозяйства РФ.

Московский государственный университет природообустройства.

На правах рукописи

Ревин Юрий Григорьевич,

кандидат технических наук,

профессор

основы совершенствования

землеройно-мелиоративных машин

05.20.01 – Технологии и средства механизации

сельского хозяйства.

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва – 2011

Работа выполнена в Федеральном государственном

образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Московский государственный университет природообустройства»

Официальные оппоненты: 

Доктор технических наук, старший научный сотрудник

Маммаев Загиди Маммаевич, Всероссийский научно-исследовательский институт

гидротехники и мелиорации

Доктор технических наук, профессор

Лукьянчиков Анатолий Николаевич,  Тверской технический университет 

Доктор технических наук, профессор

Балабанов Виктор Иванович, Московская сельско-хозяйственная академия

им. К.А. Тимирязева

Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет»

Защита состоится  08  ноября 2011  г.  в 15-00 часов на заседании диссертационного совета Д. 220. 045. 01. Московского государственного университета природообустройства по адресу: 

127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 19, ауд. 1-201.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУП (ауд. 1-222).

Автореферат разослан  «_____»  октября  2011 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, Сурикова Т.И.

Общая характеристика работы.

Актуальность проблемы. Развитие мелиоративного машиностроения, получившее особенно значительное ускорение в конце 60-х годов прошлого столетия, можно охарактеризовать  тем, что необходимые средства механизации создавались зачастую в ускоренном порядке и не всегда полностью обосновывались научно - исследовательскими работами. Это приводило к тому, что оригинальные и, в большей части самобытные, конструкторские решения иногда не давали ожидаемого эффекта при значительном потенциале по производительности и качеству выполняемых технологических операций.

Развитие комплексной механизации мелиоративных работ, когда реальные и объективные требования диктовали конструкторам и технологам создавать средства механизации, которые бы обладали большей энергонасыщенностью, повышенной универсальностью, широкой возможностью использования большого количества сменных рабочих органов и др.,  сопровождалось довольно  противоречивыми и разносторонними требованиями к технологическим и техническим характеристикам машин.  Эти требования не могли быть тогда учтены в полной мере. В современных условиях при теперешнем уровне развития науки и техники стало возможным более точно прогнозировать и управлять процессами, происходящими в структурах машин, особенно с учетом переменного характера этих процессов.

Рассматривая эффективность работы машин в широком смысле как их функционирование с наибольшей производительностью и высоким качеством работы, необходимо рассматривать машину как часть общей системы, в которую входит другая составляющая – выполняемый машиной технологический процесс. Обе упомянутые составные части оказывают друг на друга большое влияние.

На современном этапе развития мелиоративного машиностроения, когда выпуск большей части специализированных машин прекращён совсем или в значительной степени уменьшился, когда многие КБ  и заводы оказались за пределами России, очень важна разработка более совершенных или усовершенствованных конструкций специальных машин. Особенно актуально эта проблема встаёт перед конструкторами, научными работниками и эксплуатационниками в области совершенствования таких машин, как каналокопатели, каналоочистители, дреноукладчики и планировщики с/х полей, мелиоративные рыхлители, машины для культур - технических работ. Такие машины обобщенно будем, в дальнейшем, называть землеройно- мелиоративными.

Цель исследования. Разработка научных основ оценки и управления динамическими процессами при работе землеройно-мелиоративных машин.

Задачи исследования:

  1. Обосновать необходимость более углубленного подхода к анализу процессов, происходящих при эксплуатации  землеройно-мелиоративных машин, к выработке методов и средств снижения уровня внешнего воздействия, в том числе и оперативных,  для повышения эффективности работы машин.
  2. Сформулировать основы единого методологического подхода к оценке динамики системы «землеройно-мелиоративная машина – технологический процесс» для чего:

- уточнить аналитическое описание движущего момента энергетического устройства мобильной базовой машины;

- разработать структуру внешнего силового и кинематико-геометрического воздействий на землеройно-мелиоративную машину (ЗММ) и определить их количественные характеристики с учётом взаимовлияния составляющих систем «рабочий орган ЗММ - забой» и «машина – поверхность трасс движения»;

-  представить усовершенствованное выражение передаточной функции гусеничной базовой машины.

3.  Сформировать системную математическую модель «ЗММ – технологический процесс», проверить ее адекватность применительно к основным условиям работы машин, предложить методику оценки динамической нагруженности их привода с учетом параметров технологического процесса.

4.  Внести уточняющее дополнение в математическое описание движения гидрообъемного привода и проверить действенность полученного варианта системы дифференциальных уравнений, позволяющей осуществлять управление податливостью трансмиссии.

5.  На базе результатов аналитического исследования динамических нагрузок в системах приводов основных типов ЗММ осуществить сравнение уровня этих нагрузок в случае применения механических и гидрообъемных транмиссий.

6.  Предложить обобщенную методику оценки точности позиционирования рабочих органов ЗММ с целью получения количественных характеристик качества технологических процессов, выполняемых этими машинами.

7.  Выработать трехмерную модель поверхности рисового чека с возможностью количественной оценки ее вида и структуры.

8.  Сформулировать концепцию усовершенствованной планирующей машины и оценить эффективность ее использования при выравнивании поверхности  рисового чека.

9.  Сформировать математическую модель процесса выравнивания поверхности рисового чека с учетом различных технологических схем движения  по полю мелиоративного планировщика.

Методы исследования. Для решения указанной проблемы широко использовались экспериментальные и теоретические методы. Использовались также методы эвристического характера.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях, на физических моделях и натурных образцах. Широко использовались также так называемый пассивный эксперимент - эксперимент наблюдения.

Полевые эксперименты проводились с непосредственным участием автора при исследовании некоторых землеройно-мелиоративных  машин. Кроме того, использовались  первичные результаты экспериментальных исследований и измерительных наблюдений, выполненных другими авторами. Объектами экспериментальных исследований были такие машины, как каналокопатели с пассивными и активными рабочими органами, дреноукладчики, планировщики полей, мелиоративные рыхлители, машины для культур-технических работ.

При выполнении экспериментальных исследований использовались методы теории вероятностей и  математической статистики, планирования эксперимента, методы корреляционного и дисперсионного анализа, теории физического подобия, теории случайных функций.

В основу теоретических исследований положены основные методы статистической динамики и случайных функций, методы конформных преобразований, общие математические методы.

Основные положения, выносимые на защиту.

  1. Из экспериментально-аналитических разработок - теоретические основы формирования динамических процессов землеройно-мелиоративных машин, включая силовые, кинематические  и энергетические, также количественные оценки качественных показателей работы ЗММ.
  2. Из научно-методических разработок  - классификация структур ЗММ как динамических систем, находящихся под воздействием внешних возмущений и управляющих воздействий, математическая модель системы «ЗММ – технологический процесс», позволяющая оценить влияние на эти динамические системы технологических, конструктивных, режимных и др. параметров машин;
  3. Из научно-технических разработок  - систематизация внешних воздействий  в виде нагрузок  и в виде неровностей трасс движения этих машин; классификация поверхностей рисовых чеков как случайных поверхностей; формирование трехмерной статистической поверхности рисовых чеков;
  4. Из теоретико-экспериментальных разработок - оценка влияния локальных упруго-механических систем привода  рабочего перемещения машины на ее динамическую нагруженность; обоснование целесообразности использования для землеройно-мелиоративной машины средней мощности гидрообъёмной трансмиссии вместо механической.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следущем:

1. Сформулирован системный подход к оценке динамики землеройно-мелиоративных машин, основывающийся на рассмотрении системы «машина – технологический процесс» как целостной системы;

2. Разработаны научные основы формирования динамических процессов землеройно- мелиоративных машин, что позволяет количественно оценить уровень динамических нагрузок в приводе машин и уровень колебаний рабочих органов машин  при выполнении ими технологических процессов, т.е. оценить количественные показатели качества работы;

3. Произведена систематизация внешних воздействий на землеройно-мелиоративную машину как динамическую систему. Выработаны рекомендации по выбору рациональных параметров этой системы – системы «ЗММ - технологический процесс» (конструктивных, режимных, технологических и др.).

4. Впервые сформулирована статистическая оценка микронеровностей сельскохозяйственных полей на примере рисовых чеков как случайных поверхностей. Предложена трехмерная статистическая модель поверхности рисового чека. Представлена классификация поверхностей рисовых чеков.

5. Предложена методика оценки процесса выравнивания рисовых чеков при различных схемах движения планирующих машин по их поверхности.

Практическая ценность. Разработанные в диссертации научные основы оценки динамической нагруженности землеройно-мелиоративных машин позволяют качественно и более обоснованно  подойти к уровню создания и совершенствования  этих машин. 

Системная математическая модель «ЗММ - забой» позволяет оценить нагруженность  и кинематику любого элемента машины и обоснованно формулировать периодичность ТО и ремонтов, планировать замену деталей на базе построения функций распределения их долговечности. 

Возможность количественной оценки качества работы ЗММ создаёт базу для рассмотрения  машин не только как технических средств, но и как систем, параметры которых определяют соответствие их характеристик требованиям технологического процесса, то есть рассматривать машину и как технологическое средство.

Ряд основных положений, разработанных автором, использовались в практике работы основных конструкторских бюро специализированных заводов, таких как – Мозырский завод мелиоративных машин, Брянский завод ирригационных машин, в специализированных конструкторских бюро, таких как СКБ «Мелиормаш» (г. Минск), ЦКБ «Мелиормаш» (г. Брянск), института ВНИИЗемМаш (г. Ленинград - С.-Петербург).

Разработанные автором методические основы оценки динамических процессов землеройно-мелиоративных машин нашли отражения в учебных  пособиях, предназначенных для использования в специальных высших и средних учебных заведениях при подготовке инженеров  и техников в области механизации  мелиоративных работ и работ по природообустройству.

Теоретические положения  и научно - методические принципы используются при подготовке аспирантов и соискателей МГУП. 

Апробация работы. Научные и методические результаты исследования, приведенные в диссертации, докладывались и обсуждались на научно - технических конференциях Московского Государственного Университета Природообустройства (Московского Гидромелиоративного института) в 1965…2009 годах, научно-технических конференциях в Новочеркасской Государственной мелиоративной академии в 1960, 1970 годах, во ВНИИГиМе в 2002, 2004, 2005 годах,  во Всесоюзном научно-исследовательском институте с/х машиностроении (в ВИСХОМ’е, в 1981 г.), в Московском Горном Университете (2003, 2009 г.), во ВНИИЗемМаше (г. Ленинград), в СКБ «Мелиормаш» (г. Минск), в ЦКБ «Мелиормаш» (г. Брянск), в КБ Мозырского завода мелиоративных машин (г. Мозырь), в Тульском Государственном Университете (2003 г.).

Публикация результатов. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 59 научных работах, в том числе 48 статьях (14 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ для отражения содержания диссертации), 6 учебных пособиях, рекомендованных Минсельхозом СССР и РФ, 10 научных отчетах, 5  патентах на изобретение и полезную модель.

Объём  и структура работы.  Диссертация общим объёмом 265 страниц,  в том числе 181 страница машинописного текста, 21 таблица, 41  рисунок, список литературы из 165 наименований. Диссертация состоит из 7 глав, введения, выводов и заключения.

Содержание работы

Во введении диссертации обоснована актуальность  исследований динамических явлений при работе машин природообустройства, связанных с обработкой грунта или почвы. Эти машины отнесены в диссертации к землеройно-мелиоративным и, в дальнейшем, являются объектом анализа и исследований.

В первой главе приведена общая характеристика землеройно-мелиоративных машин как динамических систем. Дана оценка условий функционирования этих машин и обоснована необходимость более полного учета влияния этих условий на результаты  работы машин.

Во второй главе приведены краткие результаты обзора и анализа исследований, посвященных изучению динамических процессов при работе землеройно-мелиоративных и других машин, подобных по конструкцию и по концепции выполняемых операций.

Активные исследования динамики  землеройно-мелиоративных машин начались во второй половине 60-х годов прошлого века, когда в Советском Союзе был взят курс на ускоренное развитие мелиорации в стране.

После создания трудами отечественных ученых и конструкторов первых оригинальных образцов мелиоративных машин на базе энергонасыщенных тракторов в научной литературе появились и результаты исследований их работы.

Основы создания мелиоративных машин вообще и, особенно, землеройно-мелиоративных в частности, заложены были трудами таких отечественных ученых как Гарбузов З.Е., Казаков В.С., Маммаев З.М., Мер И.И., Кузин Э.Н., Томин Е.Д., Турецкий Р.Л., Шаршак В.К., Рябов Г.А., Скотников В.А., ЛукъянчиковА.Н., Ксеневич И.П., Суриков В.В., Павлинов А.Н., Кокоз В.А….

Исследованиями систем приводов землеройно-мелиоративных машин успешно занимались такие ученые как Скотников В.А, Корнеев В.П., Шувалов А.В., Леонтьев Ю.П., Караваева Н.М., Лукьянчиков А.Н., Фомин К.В. Эти работы были проведены, в основном, для машин с механическими трансмиссиями. Исследования были проведены также и с гидрообъемными трансмиссиями, использование которых дает большой положительный аффект.

Большое влияние на появление и развитие работ по применению объемного гидропривода оказали работы ученых института горного дела им. А.А. Скочинского. Следует отметить обобщающую и насыщенную новыми идеями научную работу доктора технических наук Бермана В.М., который убедительно обосновал принципиальную целесообразность использовать объемного гидропривода в системах привода горных машин.

Значительный вклад в научное понимание процессов формирования динамических нагрузок в системах привода горных машин сыграли работы доктора технических наук Красникова Ю.Д. и его соратников.

Значительный вклад в теорию формирования динамических нагрузок в трансмиссиях экскаваторов внесли доктор технических наук Волков Д.П. и его соратники. Экскаваторы (одноковшовые и многоковшовые) относятся к землеройным машинам и закономерности их работы довольно близки к таковым землеройно-мелиоративных.

Доктор технических наук Холодов А.М. довольно подробно и основательно исследовал динамику землеройно-транспортных машин. Главным образом, анализировались динамические нагрузки при стопорных режимах и только для машин с механической трансмиссией.

В  научной работе Федорова Д.И., Бондаровича Б.А., Перепонова В.Н., которую можно оценить как значительную, основное внимание уделяется анализу нагрузок землеройно-транспортных машин как случайных процессов применительно к металлоконструкциям этих машин.

Все эти исследования позволили направить будущие исследования  динамики машин в правильное русло – совершенствование методик анализа и, в будущем синтеза, нагрузок в системах привода рабочих органов землеройно-мелиоративных машин с различными видами трансмиссий.

Исследования по оценке влияния на динамику машин неровностей трасс их движения. Необходимость учета неровностей поверхности трасс очень актуально, однако обобщающих  сведений об этих неровностях и их влиянии на колебания землеройно-мелиоративных машин практически нет.  Можно упомянуть работу Ефремова А.Н. применительно к движению двухфрезерного каналокопателя, а также работы кандидатов технических наук Дубенской В.И. по мелиоративным  ковшовым планировщикам  в зоне орошения и  Локшина Э.И. по многоотвальным планировщикам зоны осушения. В этих работах планировщики рассматривались как часть единого целого «машина – технологический  процесс». Такой подход позволяет не только осознанно решать вопросы анализа, т.е. получать данные о процессе выравнивания поля конкретным  планировщиком при известных неровностях до планировки, но и приступить к формированию выработки конструкции планировщика с заранее заданными свойствами, т.е. решать задачи синтеза.

Довольно широко были исследованы неровности поверхностей движения в работах Лурье А.Б. применительно к работе сельско-хозяйственных машин.

Имеются довольно объемные сведения о характеристиках неровностей автомобильных дорог. Эти сведения вполне могут быть использованы и для оценки динамики движения землеройно-мелиоративных машин. 

Краткий обзор исследований по неровностям поверхностей движения машин дает основание утверждать, что наиболее адекватными реальной ситуации для любых видов машин можно считать неровности типа белого шума с наличием устойчивых волн определенной длины со случайным распределением амплитуд. Авторы  рассматривают неровности, главным образом, как возмущающее воздействие на землеройно-транспортную, землеройно-мелиоративную или сельскохозяйственную машину, которая трансформирует это воздействие в выходной процесс, оцениваемый как результат технологической операции. Влияние неровностей на колебания нагрузки в приводе машины не анализировалось.

Необходимо отметить еще одно важное обстоятельство. Большинство исследователей в очень малой степени оценивали влияние конструктивных параметров машин на показатели качества выполняемых машинами технологических процессов

На основании проведенного анализа научных работ в области исследования динамики землеройно-мелоративных машин, а также машин, сходных по концепции как технических устройств, так и средств для выполнения определенных технологических процессов, по области использования (торфяных, горных, землеройных, землеройно-транспортных, сельскохозяйственных) можно сделать обобщающий вывод о том, что уровень представлений о процессах формирования динамических явлений при работе ЗММ позволяет решать вопросы оценки их работоспособности исходя из разных критериев. Но этот уровень еще недостаточен для серьезных и объемных обобщений.

Недостаточная ясность в описании функционирования ЗММ может быть объединена в несколько проблем, которые еще не в полной степени исследованы и осмыслены. К ним относятся:

- неопределенность в представлении внешних силовых воздействий на рабочих органах машин;

- малая информационная наполненность внешних кинематических возмущений, действующих на ЗММ при их движении по неровной поверхности трасс;

- неполная ясность в том, как представлять внешнее возмущение в виде момента на валу дизеля как единственного энергетического средства мобильной ЗММ;

- незавершенность структурного представления  о динамических системах ЗММ, которая заключается, в основном,  в отсутствии в математической модели упруго-механической системы привода рабочего передвижения для машин с активными и. особенно, активно-пассивными рабочими органами, а также в отсутствии динамической подсистемы, позволяющей оценить влияние колебаний ЗММ в целом при их движении по неровностям поверхности трасс;

- отсутствие завершенности математического описания динамических характеристик ЗММ как систем, находящихся под воздействием кинематико-геометрических воздействий неровностей поверхности трасс движения машин. 

Кроме всего перечисленного следует отметить также, что практически отсутствует информация о влиянии параметров и типа привода как рабочих органов, так и механизма передвижения на общую динамику ЗММ а также различных технологических, конструктивных и режимных параметров машин.

На основании вышесказанного в конце главы сформулированы цель и задачи исследований.

В третьей главе приведены общие сведения о динамических процессах, наблюдаемых при работе землеройно-мелиоративных машин. Отмечено, что реализации этих процессов, зафиксированные исследователями (в том числе автором настоящей диссертации), целесообразнее всего рассматривать как случайные функции.

Общий анализ этих реализаций показал, что они суть случайные периодические процессы с набором нескольких гармонических составляющих с довольно устойчивыми частотами и случайными значениями амплитуд.

В диссертации были выполнены расчеты по оценке степени приближения эмпирических распределений  динамических нагрузок в приводе машин и микронеровностей, представленных продольными профилями неровностей трасс движения машин, к нормальному распределению. Эти расчеты показали, что с вероятностью 0.95 … 0.96 отклонения коэффициентов асимметрии и эксцесса по критерию Фишера от значений, соответствующих нормальному распределению, находятся в допустимых пределах.

В главе 4 рассмотрены методические основы исследований динамических явлений в структурах землеройно-мелиоративных машин.

Все динамические явления, формируемые во внутренних структурах ЗММ, определяются величиной и характером внешних возмущений, а также свойствами систем привода рабочих органов и механизма поступательного передвижения машины  и системы агрегатирования рабочего оборудования с базовой машиной. Кроме того, на уровень динамических нагрузок в системах привода определенным образом влияют и колебания машины при движении ее по неровностям поверхности трасс движения.

Динамическая структура ЗММ определяется типом и количеством её рабочих органов, а также других агрегатов, приводимых в движение от основного двигателя.

Наиболее простыми можно считать структуры машин с пассивным рабочим органом  типа плужного каналокопателя, наиболее сложными - структуры машин с комбинированными активными рабочими органами (например, шнекороторный каналокопатель).

Для  n входных возмущений и m искомых реакций для многомассовой, в общем случае, динамической системы имеем следующее:

,

(4.1)

где  - матрица  спектральных плотностей выходных переменных (например, нагрузок в различных элементах привода). 

(4.2)

Здесь m - количество переменных, которые необходимо оценить с целью каких-либо дальнейших действий по совершенствованию работоспособности машины;  n - количество входных воздействий;  - спектральные плотности ого искомого переменного при том воздействии;  - матрица спектральных плотностей входных воздействий; 

(4.3)

- спектральные и взаимно-спектральные плотности внешних воздействий на динамическую систему.

При некоррелированных внешних воздействиях матрица 4.3. превращается в диагональную; - сопряжённая и транспонированная матрицы основной матрицы частотных характеристик системы.

(4.4)

Здесь - частотные характеристики динамической системы при различных сочетаниях «вход- выход».

Аналитическое выражение движущего момента момента дизеля. Динамические нагрузки с их резкими колебаниями, свойственными большинству ЗММ, приводят к нарушениям процесса сгорания в дизеле, который зависит от соответствия угла опережения впрыска топлива и скорости вращения коленчатого вала. В результате такого возможного “несоответствия” повышается “жёсткость” работы двигателя, снижается полнота процесса сгорания и увеличивается нагрузка на детали двигателя.

Для дальнейших расчётов был использован разработанный доктором технических наук Багировым Д.М. [24]  сравнительно простой способ учёта влияния неустановившейся нагрузки на показатели работы двигателей при помощи коэффициента . Это предполагает, что вращающий момент двигателя ТДВ есть линейная функция угловой скорости и ускорения коленчатого вала.

Выражение для динамического момента дизеля может быть записано: 

или

(4.22)

Здесь ТЕ – эффективный момент двигателя; ТН – номинальный момент двигателя; х, н - угловая скорость холостого и номинального хода коленчатого вала двигателя соответственно.

Динамическое равновесие маховика дизеля с учётом (4.22) будет иметь вид: 

,

(4.23)

Здесь ТТР – момент от трансмиссии (входной момент); J1 – момент инерции маховика дизеля; – коэффициент жесткости регуляторной характеристики дизеля.

Решение системы уравнений (4.23.) для различных частот нагрузки на валу дизеля ТТР позволило сделать следующие выводы. При увеличении частоты колебаний внешнего момента от 1 до 100 с-1 динамическая надбавка к средней (установившейся) мощности составила от 26 до 40 кВт. При дальнейшем увеличении частоты увеличения не наблюдалось. Амплитуда колебаний угловой скорости вала дизеля уменьшается от значения 2.5 до 0.5 с-1. Приведенные цифры свидетельствуют о вполне адекватном отражении реального процесса работы дизеля при переменной нагрузке при помощи математической модели (4.23). Таким образом, уменьшая частоту колебаний момента нагрузки на валу дизеля динамическую (амплитудную) надбавку потребной его мощности можно значительно уменьшить (примерно в 1.6 раза).

Уточнение представления внешней нагрузки (нагрузки на рабочем органе) землеройно - мелиоративной машины. Автор предлагает представлять  динамическую нагрузку на рабочем органе (момент) следующим образом:

,

(4.24)

где - относительная глубина обработки грунта рабочим органом ЗММ, ро – угловая скорость рабочего органа, VП – поступательная (рабочая) скорость ЗММ. 

Аналитическое выражение нагрузки на рабочем органе может быть получено в результате  представления её как суммы членов функционального ряда Тейлора при разложении соотношения (4.24) в окрестностях номинальных значений аргументов. Тогда момент сопротивления на рабочем органе будет иметь вид:

  • для машин с пассивным рабочим органом:

,

(4.25)

  • для машин с одним или с двумя симметричными активными рабочими органами: 

(4.26)

- для машин с несколькими разными  рабочими органами активного типа: 

(4.27)

  - для машин с активно-пассивным рабочим органом:

(4.28)

где - коэффициенты, определяемые как первые производные семейств зависимостей в области номинальных параметров для различных условий работы, конструкций рабочих органов и машин, режимных и технологических параметров.

Учёт в основной матрице ЗММ зависимостей в виде (4.25…..4.28) даёт очень хорошую возможность количественно оценить влияние на динамические явления следующих факторов:

- различных параметров машин и режимов их работы (скорости резания, скорости подачи, числа и геометрических и конструктивных параметров режущих и транспортирующих элементов и др.),

- различных параметров технологического процесса (глубины обработки грунта, скорости отбрасывания разработанного грунта), условий работы (неровностей трассы, типа и состояния грунта, наличия твёрдых включений).

Оценка передаточной функции трактора. Одним из важных (если не важнейшим) факторов, оказывающих существенное влияние на адекватную оценку работоспособности ЗММ в обобщённом виде, на основе системного анализа, является наличие математической модели движения трактора, как базовой машины.

Для пневмоколёсного трактора выражение передаточной функции известно:

,

(4.28)

где - длина базы трактора (расстояние по горизонтали между передними и задними колёсами); - расстояние по горизонтали от задних колёс до точки,  консольно расположенной относительно задней колёсной оси; .

Для гусеничного трактора с жесткой подвеской гусеничной тележки выражение передаточной функции будет иметь вид, по предложению автора: 

(4.31)

Здесь - длина опорой поверхности гусеничного ходового оборудования, - горизонтальная координата центра тяжести трактора (начиная от переднего опорного катка), - горизонтальная координата центра давления, - горизонтальная координата точки остова трактора.

Выражение (4.31) имеет серьезное отличие от того, которое было предложено доктором технических наук Кузиным Э.Н. – оно предоставляет  возможность оценить влияние центра давления.

В пятой главе приведены результаты теоретических исследований динамической нагруженности  систем приводов землеройно-мелиоративных машин.

Наиболее значительные динамические нагрузки, как показывают экспериментальные исследования, наблюдаются при работе  землеройно - мелиоративных машин с активными рабочими органами. Результаты расчета динамики применительно к машинам с одним, двумя и несколькими активными рабочими органами свидетельствуют об адекватности общего математического подхода  к оценке нагруженности приводов этих машин. 

К машинам с одним рабочим органом можно отнести машины для фрезерования закустаренных земель при их глубокой, мелкой или поверхностной обработке. Это машины типа МТП-МТП-44. Их расчетная динамическая может быть представлена рядной трехмассовой системой.  В результате оценочных расчётов динамических нагрузок в приводе этой машины были получены следующие результаты: амплитудные значения момента дизеля равны величине при амплитуде входной нагрузки  на фрезе и при работе на первой скорости . При работе на 8-й скорости

В приводе машины МТП – 44 могут наблюдаться колебания с частотой 17 с-1 и  128 с-1. Это собственные частоты для УМС привода и фрезы. Расчетные данные подтверждаются экспериментом.

Двуфрезерные и двухроторные  каналокопатели относятся к машинам с двумя симметричными рабочими органами. Наиболее распространенными из этих машин являются двухфрезерный каналокопатель ЭТР-125 (КФН-1200) и двухроторный ЭТР-122. Эквивалентная расчётная схема, учитывающая УМС привода хода выглядит как показано на рисунке 5.9.

Рис. 5.9. Расчётная эквивалентная схема системы привода симметричных рабочих органов

с учетом УМС привода хода.

На этом рисунке обозначен через момент инерции двигателя, - момент инерции промежуточной массы (точки разветвления), моменты инерции фрез (роторов), приведённый момент инерции поступательно движущейся массы машины в целом.

В результате расчёта, применительно к двухроторному каналокопателю ЭТР-122, имеем амплитуду момента двигателя, равную 126 Нм при поступательной скорости V = 100 м/час, а при V = 300 м/час амплитуда момента двигателя, при той же нагрузке на рабочем органе, будет равной примерно 103 Нм. Номинальный момент при этом равен 1100 Нм, а амплитудное значение момента на рабочем органе равно 140 Нм.

Для случая расчёта момента дизеля, применительно к двухфрезерному каналокопателю, имеем несколько иную картину: амплитуда момента для первой скорости равна 107 Нм, а для второй – 72 Нм. Номинальный момент при этом равен 900 Нм, а амплитудное значение момента на рабочем органе равно 120 Нм.

Таким образом, для машин с симметричным рабочим органом амплитуда колебаний момента двигателя  меньше по величине при большей средней нагрузке.

Расчеты, выполненные применительно к шнекороторному каналокопателю ЭТР-206, дают основание утверждать, что закономерность, проявившаяся при анализе динамики уже рассмотренных ранее машин и заключающаяся в устойчивом абсолютном снижении динамики при повышении скорости подачи машины, еще в большей степени подтвердилась и в случае работы машины с несколькими разнотипными активными рабочими органами.

Так, при воздействии нагрузки на роторе расчетные амплитуды момента двигателя равны 290 Нм и 175 Нм при подаче минимальной и максимальной соответственно. Для упругого момента в трансмиссии между двигателем и ротором его амплитуды соответственно равны 390 Нм и 270 Нм.

При нагрузке на шнеке амплитуда момента двигателя может быть равна 90 и 30 Нм при минимальной и максимальной поступательной скорости соответственно.

Частота колебаний нагрузки на двигателе и в трансмиссии достигают 90 … 120 с-1, причем большая часть дисперсии приходится на частоты равные 2 … 30 с-1.

В диссертации приведена оценка динамической нагруженности  ЗММ при наличии комбинированного рабочего оборудования активно-пассивного типа. Наиболее представительными подобного рода машинами можно считать каналокопатели с активно – пассивными рабочими органами, где расход мощности на привод передвижения вполне сопоставим  с мощностью, расходуемой на привод активного рабочего органа. Учёт, в этом случае, упруго – механической системы привода хода, особенно важен.  К таким машинам относятся каналокопатели типа МК-17, МК-23, МК-22.

При оценке динамических явлений для машины МК – 23, к которым можно отнести в первую очередь колебания необходимого момента на валу дизеля, неровности поверхности дна канала, моментов в элементах упруго – механических систем привода фрезы и механизма передвижения, были получены следующие результаты. Для момента дизеля имеем амплитуду от нагрузки на фрезе, равную 63 Нм, от нагрузки на рабочем оборудовании в его передвижении в продольном направлении - 43 Нм. Приведённые цифры относятся к работе плужно-фрезерного каналокопателя при его рабочей скорости 360 м/час.

Для рабочей скорости 720 м/час такие же амплитудные значения момента равны соответственно 31,1 Нм и 13,2 Нм.

Подобная картина наблюдается при оценке упругого момента в трансмиссии. При скорости 360 м/час имеем амплитуду упругого момента в трансмиссии привода фрезы равную 40,5 Нм, в упруго-механической системе привода передвижения машины амплитуда момента равна 23,4 Нм. При скорости 720 м/час амплитуда упругого момента в приводе фрезы равна 36,3 Нм, для привода хода – 16,3 Нм. При этом номинальный момент в приводе равен 330 Нм, амплитуда входной нагрузки равна 25 Нм.

Таким образом, и в случае работы машины типа МК-23, как и в других машинах, можно отметить значительно большую динамику при работе на малых поступательных скоростях. Такую несколько неожиданную картину можно объяснить влиянием забоя на затухание колебаний фрезы и рабочего оборудования в его поступательном перемещении.

Глава 6 посвящена исследованию динамики систем привода землеройно - мелиоративных машин с гидравлической  объемной трансмиссией.

Одним из эффективных средств снижения динамических нагрузок в структурах землеройно-мелиоративных машин может быть использование, как уже отмечалось, прогрессивных трансмиссий, в основном гидрообъемных передач. В настоящей главе приведены результаты научных исследований (экспериментальных и теоретических) использования гидрообъемных передач для привода рабочих органов землеройно-мелиоративных машин, осуществленных непосредственно автором или при его активном участии при проведении научных исследований, которые проводились в соответствии с планами  ведущих научных организаций Советского Союза. Это были: отдел научных исследований Министерства мелиорации и водного хозяйства РСФСР, ЦКБ «Мелиормаш»  при Брянском заводе ирригационных машин (гор. Брянск), Мозырский завод мелиоративных машин (гор.  Мозырь). Указанные результаты, как представляется, удобнее всего проанализировать в виде сравнения динамической нагруженности в приводе конкретных реальных машин.

Динамика фрезерной машины для сплошного измельчения закустаренных земель. В качестве конкретного примера воспользуемся довольно распространенной, в свое время, машиной марки МТП – 44А или МТП – 44Б. Эта машина представляет собой полуприцепную систему к трактору типа Т- 130БГ. Применительно к исследованию динамических нагрузок в приводе рабочего органа была принята для дальнейшего анализа трехмассовая система.

В результате оценочных расчетов динамических нагрузок в системе привода машины типа МТП – 44 при использовании гидрообъемной передачи были получены следующие результаты:

Прогнозируемые амплитудные значения момента дизеля будут иметь величины равные Адв = 130 Нм при входной амплитуде, т.е. амплитуде нагрузки на фрезе, равной 200 Нм. Для  сравнения, амплитуда момента дизеля при механической трансмиссии Адв = 190 Нм. Эти цифры получены для работы фрезерной машины на первой рабочей скорости (36 м/час)

При механическом приводе частота изменения переменной составляющей нагрузки складывается из двух частот: w1 = 38 c-1 и w2 = 140 c-1.

Низкая частота соответствует удвоенной частоте вращения фрезы и вызывается ее осевым биением. Высокая частота привносится в привод влиянием его инерционно-жесткостных свойств. Другими словами, высокая частота соответствует собственной парциальной частоте механической трансмиссии на участке «двигатель-фреза». Для гидрообъемного привода устойчивая частота изменения момента, только одна, равная 38 c-1.

Значения амплитуд упругого момента для механической трансмиссии при первой рабочей скорости примерно равны 170 Нм, а для  гидрообъемного привода амплитуда упругого момента (после пересчета амплитуд давления) может иметь значение равное примерно 115 Нм.

При режиме работы фрезерной машины типа МТП-44 соответствующем наивысшей поступательной скорости (8-я скорость) амплитуды момента двигателя равны соответственно 186 Нм и 160 Нм для механического  и гидрообъемного приводов.

Для упругого момента амплитуды нагрузки при наибольшей рабочей скорости равны 170 Нм и 140 Нм для механической и гидрообъемной трансмиссий соответственно.

Подводя итог приведенному краткому анализу результатов аналитической оценки динамической нагруженности привода фрезерной машины типа МТП-44 можно придти к совершенно однозначному выводу. Имеет место значительное снижение динамики привода (внутренней динамики) в случае применения гидрообъемной передачи.

При этом следует отметить, что снижение динамики может иметь место как в плане снижения амплитуд переменной составляющей динамической нагрузки, так и в плане резкого уменьшения частоты колебаний этой нагрузки.

Динамика ЗММ с двумя симметричными рабочими органами. Наиболее полная и достоверная информация, с точки зрения возможности сравнения динамики привода с различными передачами, имеется для двухфрезерных каналокопателей, в особенности для каналокопателей типа КФН-1200 или ЭТР-125.

Расчетные оценки динамических нагрузок в системе привода каналокопателя типа ЭТР-125 с гидрообъемной передачей таковы: амплитуда момента двигателя при работе на 1-ой скорости равна 108  Нм, амплитуда упругого момента равна 103 Нм. Для механического привода соответствующие амплитуды равны 155 Нм и 114 Нм. Для режима работы каналокопателя при максимальной поступательной скорости амплитуда момента двигателя равна 116 Нм, упругого момента – 73 Нм. При механическом приводе амплитуда момента двигателя  - 107 Нм, амплитуда упругого момента  - 119 Нм.

Обобщая приведенные цифры можно сделать основной вывод, заключающийся в том, что нагрузки в приводе каналокопателя типа ЭТР-125, в целом, значительно меньше в случае применения гидрообъемной передачи по сравнению с механической трансмиссией.

Динамика ЗММ с несколькими рабочими органами разнородного типа. К таким машинам следует отнести, как уже упоминалось ранее, шнекороторные каналокопатели. Анализ динамики гидравлической объемной передачи для привода рабочих органов каналокопателя ЭТР-206 был осуществлен применительно к гидравлической схеме, разработанной отделом надежности ЦКБ « Мелиормаш» (гор. Брянск).

Сравнительный анализ динамических нагрузок в различных участках привода рабочих органах шнекороторного каналокопателя дает основание сделать вывод о значительно меньшей динамике при использовании гидрообъемной передачи по сравнению с механической трансмиссией

В качестве одного из показателей иллюстрирующих снижение динамики может служить средне-квадратическое отклонение (СКО) переменной составляющей нагрузки. Так, для момента двигателя СКО при использовании гидрообъемного привода равно 140 Нм, а для механического привода – 164 Нм. При среднем значении нагрузки, равном 700 Нм, коэффициенты вариации равны соответственно 0,20 и 0,23.

Уровень колебаний давлений в различных участках гидропривода еще в большей степени отличаются в меньшую сторону от упругих моментов в элементах механического привода.

Частоты колебаний нагрузки на двигателе и в гидротрансмиссии, в основном, изменяются в диапазоне от 2 до 50 с-1. Это примерно в 2…3 раза меньше значений  частот нагрузки в механической трансмиссии.

Уточнение математического описания движения гидрообъемного привода представлением распределенности по длине гидролиний. Гидрообъемная передача обладает большими потенциальными возможностями для снижения динамических нагрузок, которые, заключаются,  в основном, в значительном влиянии податливости напорных магистралей на динамическую нагруженность привода, которые можно изменять довольно простым способом.

Наилучшего результата можно добиться путем целесообразного изменения податливости одновременно напорных и сливных магистралей. Оперативное изменение податливости магистралей возможно, в настоящее время, при помощи подключения к магистралям одного или нескольких специальных устройств, называемых гидропневмоаккумуляторами (ГПА). Большее значение для управления податливостью гидромагистралей играет и место установки ГПА.

В упрощенном виде связь между давлениями Р1 и Р2 и расходами на входе и выходе гидромагистрали может быть представлена в форме уравнений четырехполюсника :

где ai,j - параметры четырехполюсника.

Для простого трубопровода имеем:

(6.8)

где ег – гидравлическая податливость гидромагистрали; LГ – длина гидромагистрали; rг - сопротивление движению рабочей жидкости по трубопроводу.

В результате расчетов применительно к машине типа МТП-44 получены следующие оценки: средняя амплитуда  переменной составляющей нагрузки момента двигателя равна примерно 90 .. 100 Нм, для упругого момента в трансмиссии привода фрезерного рабочего органа средняя амплитуда равна примерно 80 .. 90 Нм.

Для сравнения приведем данные об амплитудах момента двигателя при использовании механического привода.  Средняя амплитуда момента двигателя при разных рабочих скоростях равна примерно 160…190 Нм.

Меньшее значение  амплитуды переменной составляющей нагрузки в приводе фрезерной машины типа МТП-44 при использовании гидрообъемной трансмиссии по сравнению с механической трансмиссией говорит о многом. Сам по себе этот результат очень показателен и свидетельствует еще раз о безусловном преимуществе гидрообъемного привода.

Преимущественное применение объемных гидропередач для привода рабочих органов землеройно-мелиоративных машин оправдано еще и тем, что у этого привода есть возможности адаптации к изменяющимся условиям функционирования машин непосредственно при их эксплуатации.

При установке ПГА в конце напорной магистрали расчетные средние амплитуды момента двигателя равны примерно 80…90 Нм, по упругим моментам - это 75…80 Нм. В различных местах гидромагистрали можно установить ПГА, разные по емкости и предварительному давлению. Такое решение позволит, подключая или отключая ПГА к трансмиссии, управлять ее динамическими свойствами.

Таким образом, подтверждаются предварительные предположения о целесообразности и эффективности гидрообъемного привода с большими возможностями по его адаптации к условиям эксплуатации.

Экономическая целесообразность применения гидрообъемной трансмиссии подтверждена следующими расчетами. Ранее было показано, что уменьшение частоты колебаний нагрузки со 100 с-1 до 25 .. 30 с-1 позволит увеличить использование дизеля по мощности примерно с 65% до 78%. Уменьшение амплитудной нагрузки при использовании гидрообъемного привода со 160 .. 190 Нм (для механической трансмиссии) до 80 .. 90 Нм, т.е. в 1.9 .. 2.1 раза, дает возможность увеличить  в перспективе производительность ЗММ с активными рабочими органами примерно в 1.3 .. 1.4 раза.

В главе седьмой приведены результаты исследований динамических процессов землеройно-мелиоративных машин, имеющих  целью осуществлять реальную оценку точности позиционирования рабочих органов по высоте, т.е осуществлять количественную оценку качества их работы.

Оценка точности работы дренажных машин. Для нормальной работы дрен необходимо при их устройстве отрывать траншеи таким образом, чтобы микронеровности их дна, т.е. вертикальные отклонения координат дна от линии проектного уклона не превышали заданный уровень (допуск).

Неровности дна зависят от неровностей поверхности трассы, по которой движется при работе дреноукладчик, и от его механических характеристик, к которым можно отнести следующие. Тип и параметры агрегатирования рабочего оборудования с базовой машиной, тип  базовой машины (на колесном или гусеничном ходу), режим работы дреноукладчика (скорость резания, скорость подачи). Кроме того, величина неровностей дна траншеи зависит от  технологических параметров рабочего процесса (глубины и ширины траншеи или щели). Влияние на величину неровностей оказывают также тип и состояние грунта. Система автоматического регулирования уклоном (САРУ) землеройным рабочим органом по высоте позволяет  в значительной степени корректировать качество прокладываемой траншеи (щели).

Кроме того, дреноукладочная машина работает в условиях просадки в грунт ее ходового оборудования. Причинами этого являются слабая несущая способность грунта, проявляющаяся локально, изменчивость и неравномерность его прочностных свойств, неравномерность распределения давлений по площади контакта гусеничного движителя с опорной поверхностью.

Следует также отметить и то обстоятельство, что колебания рабочего органа вместе с машиной и относительно нее, т.е. при переносном и относительном движениях, вызывают нагрузки  колебательного характера, иногда значительной величины, которые ухудшают работу  дизеля, снижают загрузку его по мощности.

Обобщенные динамические свойства дреноукладчика могут быть описаны совокупностью его передаточных функций, а входные воздействия, в таком случае, могут быть идентифицированы совокупностью спектральных плотностей неровностей поверхности трассы и нагрузок на землеройном рабочем органе. Искомая выходная функция тогда может быть представлена  спектральной плотностью неровностей дна траншеи (щели). Система автоматического управления землеройным рабочим органом (ЗРО) по высоте рассматривается как объект с отрицательной обратной связью, которая формирует управляющее (корректирующее) воздействие на высотное положение ЗРО.

На рисунке 7.1. представлены графики корреляционной функции микронеровностей продольного профиля дна траншеи при работе дреноукладчика с системой автоматического управления по тросовому копиру. По оси абсцисс отложены расстояния по горизонтали в метрах, а по оси ординат значения нормированной корреляционной функции.

Анализ вида и структуры полученных в результате статистической обработки исходных данных эмпирических корреляционных функций позволяет сделать вывод о довольно устойчивом волновом составе микронеровностей.

Рис. 7.1. - Графики эмпирической (сплошная линия) и аппроксимированной

       корреляционных  функций (пунктирная линия).        

Самая большая длина неровности Tmax 80 .. 110 м. На эту неровность, как флуктуация, накладываются неровности меньшей длины Tmin 5 .. 10 м. Наличие неровностей большой длины можно объяснить только факторами природных процессов, а неровности малой длины, по-видимому, есть проявление взаимодействия дренажной машины с почвой, точнее взаимодействия гусеничного движителя с опорной поверхностью. В результате аппроксимации эмпирической корреляционной функции, которая была проведена при помощи методов последовательного приближения, получено следующее аналитическое выражение:

(7.3)

где смещение отсчетов продольного профиля дна траншеи  по длине пути, м; А0, А1, А2 – коэффициенты, величины которых дают информацию о том какая доля общей дисперсии высотных координат микронеровностей приходится на соответствующую составляющую; 0, 1, 2 – постоянные коэффициенты, свидетельствующие об относительной узкополостности конкретной составляющей микронеровности продольного профиля, м-1; 1 и  2 значения волновых частот неровностей профиля, м-1; = 2· / Т (Т – длина неровности, м). Воспользовавшись одной из основных формул спектрального метода можно от значений спектральной плотности S(w) (см2·м) на различных пиках перейти к амплитудам соответствующих спектральных составляющих. Здесь средняя ширина пика спектральной плотности, м-1.

7.1.        Значения коэффициентов аналитических выражений корреляционных функций, полученных после процесса аппроксимации эмпирических данных.

№№

Используемая система автоматического управления рабочим органом.

Значения коэффициентов

А0

А1

А2

0,

м-1

1,

м-1

2,

м-1

1,

м-1

2,

м-1

1

Лазерная система, дрена № 9

0.3

0.15

0.55

-0.5

-.02

-.01

0.6

0.07

2

Управление с помощью модулированного луча света

0.2

0.2

0.6

-0.5

-.03

-.01

0.5

0.05

3

Управление с помощью модулированного луча света, дрена № 9

0.35

0.3

0.35

-0.5

-.02

-.01

0.6

0.1

4

Управление по копирному тросу, дрена № 1А

0.3

0.1

0.6

-0.2

-.01

-.01

0.6

0.07

5

Управление по копирному тросу, дрена № 7

0.45

0.2

0.35

-0.5

-.03

-.01

0.7

0.08

По данным таблицы 7.1 заключаем, что значительная часть дисперсии микронеровностей по высоте приходится на длинные (А1 = 0.35 .. 0.6) и супердлинные (А2 = 0.2 .. 0.45)  волны. К длинным неровностям относим неровности длиной от 60-ти  до  100 м. К супердлинным можно отнести неровности, длины которых больше 120 м. Только 10 .. 30 % общей дисперсии приходится на неровности длиной  5 .. 10 м.

Длинные неровности, как уже отмечалось, имеют природное происхождение, и их эффективное подавление возможно при наличии автоматической системы управления землеройным рабочим органом по высоте и при правильно выбранном режиме работы дреноукладчика.

Неровности пяти – десятиметровой длины формируются самими дреноукладчиками. Их появление вполне поддается экспресс-корректировке  выбором  режимных параметров дренажных машин.

В диссертации разработана методика, предлагаемая автором, для оценки  точности работы дреноукладчиков. Приведены результаты такой оценки применительно к машине типа ЭТЦ-2011 для четырёх различных случаев: при работе от базы и от дна, при наличии или отсутствии  САРУ.

Точность работы бестраншейных дреноукладчиков.  Используя ту же методику, что и при оценке точности работы траншейного дреноукладчика получим довольно приемлемые результаты. Расчеты, выполненные по упрощенной схеме, когда неровности поверхности дна щели определяются только колебаниями дреноукладчика в целом в продольной вертикальной плоскости при его движении по неровной поверхности трассы,  таковы.  Амплитуды неровностей дна щели достигают 3…5 см и 1…2 см при работе от дна без системы автоматического регулирования (САР) рабочим органом по высоте и с использованием САР соответственно. При работе от базы амплитуды равны 8…10  и  2…4 см без САР и с ней соответственно.

В диссертации приведены расчеты по оценке точности позиционирования рабочего органа машин для фрезерования закустаренных земель. Эти вполне удовлетворительно соотносятся с экспериментальными данными.

Разработана также методика оценочных расчетов качества работы каналоочистителя берегового с консольно расположенным рабочим органом фрезерного типа. 

Исследование процессов выравнивания сельскохозяйственных полей мелиоративными планировщиками.  Ровность сельскохозяйственных полей становится, в настоящее время, одной из важных составляющих не только высокой урожайности, но и минимального расхода воды.

Технологические процессы, выполняемые при подготовке сельскохозяйственных полей к длительной эксплуатации, довольно многочисленны и осуществляются с помощью целого ряда разнообразных машин.

На заключительной, доводочной, стадии капитальных работ перед сдачей поля в эксплуатацию, при текущей планировке  используются специальные машины - мелиоративные планировщики. В последнее время, все большее применение находят, так называемые «короткобазовые» машины с автоматическим управлением рабочих органов по высоте с использованием лазерной системы задания опорной плоскости. Названные планировщики обеспечивают высокоточную планировку поверхностей сельскохозяйственных полей.

По агротехническим требованиям поверхность рисовых чеков должна быть довольно ровной. Допуск на отклонения микрорельефа составляет ± 3 см. При соответствии ровности чека этим требованиям урожайность риса наивысшая  и расход поливной воды наименьший. Следует поэтому постоянно следить за состоянием поверхности чеков, т.е. контролировать изменение микрорельефа, его структуры, и намечать мероприятия, причем с минимальными затратами труда, средств и времени, направленные на его исправление (корректировку).

В настоящее время разработаны и используются технические средства и технологии съемки поверхности чеков в полуавтоматическом режиме с использованием ЭВМ.

Многолетними наблюдениями инженерного центра «Луч» установлено, что после проведения капитальной планировки по мере эксплуатации происходит искажение спланированной с точностью до ± 3 см поверхности в результате влияния гидрологических, почвенных, климатических и др. условий, механических воздействий почвообрабатывающих и уборочных машин. Эти искажения закономерно появляются, несмотря на ежегодную эксплуатационную планировку при помощи длиннобазовых планировщиков.

Использование короткобазовых планировщиков с лазерной системы управления позволяет эти искажения корректировать. Однако при этом возникают негативные побочные явления, заключающиеся в том, что в процессе планировки, особенно длинных неровностей, на поле, с неизбежностью, появляются отдельные «кучи» грунта. Эти «точечные» объемы грунта приходится убирать при помощи дополнительных средств механизации – скреперов с обязательным наличием лазерной системы управления рабочим органом.

Объективно возникает необходимость в совершенствовании технологических процессов  и средств механизации для их осуществления. Основой для выработки целесообразных рекомендаций и выработки концепции такого усовершенствования может стать детальный анализ данных о неровностях рисовых чеков.

Результаты статистического анализа неровностей поверхности рисовых чеков. Практика планировки  поверхности рисовых чеков для получения ровной поверхности показывает, что технологии и технические средства выравнивания еще далеки от совершенства. Одной из причин такого положения является отсутствие точной и полномасштабной информации о микронеровностях поверхности чеков. Наиболее объемной и точной основой оценки этих неровностей можно считать систему, базирующуюся на основе представления поверхности в виде набора высотных отметок как случайных величин, объединенных в один массив данных. Тогда, по аналогии с понятием «случайная функция», поверхность чека можно представить как «случайную поверхность».

Характеристики микрорельефа рисовых чеков свидетельствуют о значительном разнообразии структур и параметров неровностей. В настоящее время при планировке поверхности чеков не учитывают особенности неровностей, используя типизированные технологии и стандартные средства механизации работ.

Для эффективного осуществления планировки поверхностей чеков необходимо иметь информацию о самых важных параметрах неровностей, под  которыми подразумеваются наиболее часто встречающиеся  их  длины и амплитуды.

Оба упомянутых параметра сами случайны, причем если длина (или по аналогии с колебательными процессами – период) мало изменчива, то отклонения неровностей по высоте можно оценить как довольно разбросанные. Для целесообразной и обоснованной оценки этих параметров могут быть использованы, как уже отмечалось, методы теории случайных функций.

Поверхность, относительно которой даны отметки, является горизонтальной плоскостью, соответствующей отметке нулевых работ.

К очень важным статистикам, позволяющим осуществить конкретные оценки параметров случайных поверхностей, следует отнести корреляционную характеристику, которую можно назвать, по аналогии с подобной характеристикой  для продольных или поперечных профилей сельско-хозяйственных полей, корреляционной поверхностью  К(r, p).

Эмпирическая корреляционная поверхность может быть оценена по формуле (7.44):

(7.44)

где n1, n2 – число строк и столбцов матрицы Z; r, p – смещение отсчетов при определении корреляционной поверхности по строкам и столбцам соответственно; D – дисперсия высотных неровностей чека, представленной матрицей Z.

Более точные данные о параметрах  микронеровностей можно получить при помощи дополнительной математической статистики – спектральной плотности поверхности. Спектральная плотность микрорельефа поверхности чека как случайной поверхности может быть подсчитана по формуле:

(7.45)

где n3 и n4 – число строк и столбцов соответственно матрицы корреляционной поверхности микрорельефа чека; Kx,y – эмпирическая корреляционная поверхность чека; ωx, ωy –волновые частоты неровностей по осям X и Y соответственно, м-1; - шаг отсчета при определении спектральной плотности. Шаг отсчета равен длине стороны квадратной сетки, используемой  при съемке высотных координат неровностей чека ( = 20 м).

        На рисунке 7.20 приведен график спектральной плотности чека, построенной в соответствии с формулой 7.45.

       По оси Х (число отсчетов от 0 до 13) и по оси  У (число отсчетов от 0 до 6) откладываются номера квадратов кратные шагу Δ. Пики графика дают возможность сделать вывод, причем вывод совершенно определенный, о большем или меньшем процентном составе неровностей по длине. При этом длину неровностей можно оценить по следующим формулам:

Рисунок 7.20. -  График типичной эмпирической спектральной плотности чека

(7.46)

где Tx, Тy – длины неровностей по оси X (это, как правило, по длинной стороне чека) и по оси У (как правило, по короткой стороне чека) соответственно, м; Хi, Yj  - значения координат спектральной плотности, соответствующие ее пикам по оси Х или У соответственно.

       Доля дисперсии, приходящейся на какую либо конкретную по длине неровность DTi,j, может быть подсчитана по формуле:

(7.47)

где 2·ΔХ,2·ΔУ – диапазоны полосы пропускания для соответствующего пика спектральной плотности поверхности чека. Обыкновенно ΔХ = ΔУ ≅ 1; SX,Y матрица спектральной плотности.

Таблица 7.5 Обобщение статистических данных по неровностям

поверхностей чеков по длинной их стороне.

Дисперсия неровностей D, см2 / Среднеквадратическое  отклонение s, см

Доля дисперсии, приходящаяся на неровности длиной, %

Более 120 м

около 40 м

около 20 м

около 10 м

9,5… 33,0 / 3,1… 5,8

18,5… 30,4

13,4… 30,6

23,6… 41,2

14,3… 32,8

Анализ большинства чеков, они имеют в плане форму прямоугольника с соотношением сторон примерно 2:1. Средние величины процентного соотношения неровностей с разными длинами получаются следующими: доля дисперсии высотных неровностей, приходящаяся на длины 120 м и более, равна 24 %, для неровностей с длинами около 40 м – 22 %, для неровностей с длинами около 20 м – 31 %, для неровностей с длинами около 10 м – 23 % (см. табл. 7.5).

Формирование концепции усовершенствованной планировочной машины. При проектировании любого планировщика оценивают не только его технологические возможности по эффективному выравниванию неровностей, но и по тяговым показателям, производительности и т. д.

Рис. 7.24. Схема к расчету объема  срезаемого грунта.

Y1(x) – исходная поверхность срезки; Y2(x) – поверхность после срезки

Указанные показатели во многом зависят от среднего объема призмы волочения, колебаний ее объема, соблюдения такого требования как положительный баланс грунта в ковше. На рисунке 7.24 показана схема формирования призмы волочения при срезке. Объем грунта V (заштрихованная поверхность), который  должен поместиться перед отвалом бездонного ковша планировщика, находится по формуле:

(7.49)

где В – ширина ковша, м; Т – длина неровности, м; а – амплитуда неровности, м; А() – значение амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) для конкретной длины неровности Т1; х – текущее значение пути передвижения машины, м;

Рис.7.25. Графики амплитудно-частотных характеристик

A1(w)  - 

неавтоматизированного планировщика,

  AA(w) -

автоматизированного планировщика

       На рисунке 7.25 представлены графики АЧХ для неавтоматизированного (A1(w)) и автоматизированного (AA(w)) планировщиков.

Анализ графиков, представленных на рисунке 7.25 показывает, что автоматизированный планировщик значительно более эффективно выравнивает неровности с волновой частотой от 0,05 до 1,0 м-1. При больших значениях процесс планировки для автоматизированного и неавтоматизированного планировщиков примерно одинаков.

       Волновые частоты = 0,05…1,0 по  известным выражениям соответствуют длинам неровностей

       Рисунок 7.26 дает возможность сделать вывод о значительном возрастании объема срезаемого грунта при работе автоматизированного планировщика на длинных неровностях (кривая П1). При изменении длины неровности в пределах от 10 м до 100 м объем срезаемого грунта увеличивается от 1 м3 до 11 м3.

Рис. 7.26.- Зависимость объема срезаемого грунта от длины полуволны неровности

       Для тех же длин неровностей при работе неавтоматизированного планировщика объем срезаемого грунта возрастает до 2 м3 , начиная с 1 м3, а потом уменьшается до 1,4 м3 (кривая П2). При выравнивании неровностей длиной 30…40 м и более автоматизированным планировщиком, объем призмы волочения грунта которого не должен превышать 3…4 м3, объективно будет иметь место переполнение ковша. При работе неавтоматизированного планировщика переполнения ковша практически не происходит.

Амплитуда колебаний объема призмы волочения грунта для неавтоматизированного планировщика при выравнивании неровностей, 50% которых имеет длину 60 м и более, составляет 0,7 м3. Для автоматизированного планировщика эта цифра примерно равна 4 м3.

       Таким образом, неавтоматизированный планировщик практически не  выравнивает длинные неровности (более 60 м). Автоматизированный планировщик обеспечивает выравнивание длинных неровностей. Однако при этом периодически происходит переполнение грунтом ковша, что требует применения дополнительно другой машины, скрепера например. Объективно возникает необходимость создания планировочной машины со свойствами скрепера и классического планировщика одновременно, то есть машины, со своего рода, универсальными воэможностями.

Усовершенствованный планировщик должен работать в соответствующих условиях как скрепер или как обычный планировщик. При необходимости перемещения грунта, срезанного в местах микровозвышений  на большие расстояния, предлагаемый планировщик должен функционировать в скреперном режиме, то есть перемещать грунт в закрытом и приподнятом над планируемой поверхностью ковше, на колесах, и разравнивать его в местах подсыпки с необходимым качеством. При равномерном распределении неровностей по площади чека целесообразней всего использовать так называемую сплошную планировку, когда планирующая машина перемещает срезанный на микровозвышениях грунт в места подсыпки как призму волочения. Неравномерное распределение объемов срезаемого и насыпаемого грунта определяется, в частности, большей или меньшей степенью наличия в структуре длинных неровностей (более 60 м).

Главное достоинство предлагаемой усовершенствованной конструкции планирующей машины заключается в возможности оперативного перехода от режима сплошной планировки к режиму выборочного выравнивания.

Скрепер-планировщик является «представителем» машин с так называемыми «адаптирующимися» свойствами. По мнению автора, создание машин и рабочего оборудования с адаптирующимися свойствами представляет собой одно из перспективных направлений развития средств механизации землеройно-мелиоративных работ.

Экономическая эффективность от применения при  планировке рисовых чеков с использованием автоматизированного скрепера-планировщика, оснащенного лазерной системой управления рабочим органом по высоте,  была рассчитана в сравнении с базовой технологией планировки рисовых чеков, предусматривающей использование скрепера ДЗ-77 и планировщика ПАУ-2 с лазерным управлением. Результаты расчетов показывают, что стоимость ежегодной и периодической планировки с применением автоматизированного скрепера-планировщика в 1,4 .. 1,5 раза меньше. Экономический эффект от применения скрепера-планировщика составляет 600 … 700 руб/га и 750 … 800 тысяч рублей в год соответственно на ежегодной и периодической планировке рисовых чеков. Доли затрат в общей стоимости планировки в среднем составляют: 25 % - оборудование, 67 % - топливо и 8 % - зарплата.

Статистическая трехмерная модель процесса выравнивания поверхности рисовых чеков.  Для оценки эффективности выравнивания поверхности рисовых чеков и дальнейшего совершенствования  планировочных машин необходимо использовать более современные методики формирования взаимосвязи технологии и средств механизации.

Поверхности рисовых чеков, которые предполагается выравнивать, характеризуются значениями неровностей, которые относятся, по классификации, принятой в теории, к микронеровностям.

Процесс выравнивания поверхности участка территории может быть описан формулой:

(7.53)

где S2 – спектральная плотность выравниваемой поверхности в виде двумерной матрицы; S – спектральная плотность поверхности участка после одного прохода планировщика также в виде двумерной матрицы; А – амплитудно-частотная характеристика планировочной машины, представленная в виде квадратной диагональной матрицы. Формула (7.53) предполагает, что при выравнивании поверхности используется технологическая схема движения планировочной машины, которая носит название петлевой. При этом надо заметить, что использование этой схемы возможно в двух вариантах: при движении планировщика вдоль длинной стороны участка или вдоль короткой стороны.

В зависимости от варианта технологической схемы движения формула (7.53) приобретает специфическое содержание в каждом конкретной случае.

  8. Основные выводы и предложения

1. Землеройно-мелиоративные машины работают в условиях довольно значительных динамических воздействий, которые влияют на надежность самих машин и качество выполняемых ими технологических процессов. Кроме того, основной применяемый на ЗММ двигатель – дизель в условиях резкопеременных нагрузок не может работать эффективно: с большим коэффициентом использования по мощности, с большей долговечностью, с меньшими затратами топлива.

2. Математические модели функционирования землеройно-мелиоративных машин, усовершенствованные автором, позволяют исследовать взаимовлияние колебаний машины в целом при движении по неровностям трассы и процессов, происходящих в ее внутренних структурах, находящихся под действием внешних нагрузок.

3. Исследованиями как теоретического, так и экспериментального характера установлено, что уровень динамических нагрузок определяется не только внешними, но и внутренними факторами – типом и параметрами привода. Одним из действенных факторов, влияющих на эффективность работы дизеля, на надежность трансмиссии, является частота колебаний  динамической нагрузки на рабочем органе и в приводе. Так, при уменьшении частоты колебаний нагрузки на валу дизеля с 100 с-1 до 20 с-1 возможно увеличение использования дизеля по мощности с  65% до 77%. 

Показано также, что применение механического привода не позволяет практически в упомянутых диапазонах изменять частоту нагрузки.

4. В условиях высоконагруженных режимов работы землеройно-мелиоративных машин наиболее целесообразным может быть гидрообъемный привод, который дает возможность не только в значительной степени уменьшить частоту колебаний нагрузки (примерно в 3 .. 5 раз), но и уменьшить амплитудные значения этих колебаний (примерно в 1.6 .. 1.9 раза). Усовершенствованная аналитическая модель гидрообъемной трансмиссии с описанием гидролиний как систем с распределенными параметрами позволяет даже управлять уровнем динамических нагрузок в оперативном режиме.

5. Экономический эффект от использования гидрообъемных передач позволит в 1.3 .. 1.4 раза повысить производительность землеройно-мелиоративных машин с активными рабочими органами.

5. Методологический подход, рекомендуемый автором для оценки динамики землеройно-мелиоративных машин, позволяет учитывать не только влияние  параметров привода на ее уровень, но и влияние технологических, режимных и конструктивных особенностей привода и машины в целом на показатели работы машины.

6. Автором разработана вполне действенная методика оценки точности работы землеройно-мелиоративных машин. Получены количественные  характеристики таких оценок применительно к дренажным машинам, к мелиоративным планировщикам, к  береговым каналоочистителям с фрезерным рабочим органом, к  машинам для фрезерования закустаренных земель.

7. Выполнены большого объема статистические расчеты по оценке структуры  и количественных характеристик поверхности рисовых чеков, позволяющих сформировать основу для их классификации с целью выработки конкретных технологических приемов при выравнивании  поверхности.

8. Предложена трехмерная статистическая модель поверхности рисового чека, позволяющая не только оценить структуру и тип неровностей, но и  выработать математическую модель процесса планировки рисовых чеков.

9. Выработана концепция универсальной  планирующей машины, сочетающей в себе свойства собственно планировщика и скрепера, что позволяет, в потенциале, при производстве работ по выравниванию рисовых чеков использовать только одну машину, скрепер-планировщик вместо двух скрепера и планировщика. Использование технологической схемы работ в случае применения скрепер-планировщика может принести значительный экономический эффект. Расчетное его значение  составляет 550 .. 600 руб/га и 750 .. 800 тысяч рублей в год соответственно на ежегодной и периодической планировке рисовых чеков.

10. Сформулированы рекомендации по формированию более совершенной модели «машина – технологический процесс», позволяющей разрабатывать концептуальные положения для создания землеройно-мелиоративных машин с адаптирующимися технологическими свойствами.

Список основных научных трудов Ревина Ю.Г.

  1. Исследование привода активных рабочих органов фрезерного каналокопателя с различными типами передач методами теории случайных функций. Научно – техн. реф. сб. «Строительные и дорожные машины», разд. «Мелиорат., лесо и торфозаготовительные машины», Вып. 2, М. 1968. (соавтор Рябов Г.А.).
  2. Исследование влияния механической и гидравлической объемной передач на динамические нагрузки в приводе рабочих органов мелиоративных машин. Там же.
  3. Исследование динамики привода рабочих органов фрезерного каналокопателя. Научно – техн. реф. сб. «Строительные и дорожные машины», разд. «Мелиорат., лесо и торфозаготовительные машины», Вып. 1, М. 1969.
  4. Влияние параметров привода фрезерного каналокопателя на величину динамических нагрузок в его элементах. Научно – техн. реф. сб. «Строительные и дорожные машины», разд. «Мелиорат., лесо и торфозаготовительные машины», Вып. 2, М. 1969. (соавтор Леонтьев Ю.П.).
  5. Опыт работы каналокопателей ЭТР-122 в 1969. Научно – техн. реф. сб. «Строительные и дорожные машины», разд. «Мелиорат., лесо и торфозаготовительные машины», Вып. 3, М. 1970. (соавтор Леонтьев Ю.П.).
  6. Полевые исследования двухфрезерного каналокопателя типа КФН – 1200. Мелиоративные машины. Сб. статей кафедры мелиоративных и строительных машин МГМИ, М. 1970.
  7. Полевые исследования гидравлического объемного привода фрезерных рабочих органов каналокопателя. Там же. Реф. темат. сб. «Строит. и дорожн. маш.», разд. «Мелиорат. маш» , ЦНИИТЭстоймаш, №2, М. 1971.(соавтор Леонтьев Ю.П.).
  8. Исследование применения гидрообъемной передачи для привода рабочих органов каналокопателя ЭТР-206. Труды МГМИ, вып. «Мелиоративн. машины, тракторы и автомобили», т. 54, МГМИ, М. 1977.(соавтор Леонтьев Ю.П.).
  9. Курсовое и дипломное проектирование по мелиоративным машинам. Учебное пособие для Вузов. Коллектив авторов. Под ред. Мера И.И. М., Колос. 1978 г., стр.172.
  10. Сравнительная теоретическая оценка ожидаемых динамических нагрузок а приводе рабочих органов каналокопателя ЭТР-206 с механической и гидравлической трансмиссиями. Труды МГМИ, выпуск «Мелиоративн. маш., тракторы и автомобили, ремонт маш. и механизмов», т. 9, МГМИ, М. 1978.
  11. Мелиоративные машины. Учебное пособие для ВУЗов. Коллектив авторов. Под ред. Мера И.И. Москва, Колос, 1980 г., стр. 346.
  12. О некоторых особенностях математического моделирования динамических процессов с/х машин с гидрообъемной передачей. Сб. научных трудов «Вопросы управления техн. уровнем с/х машин», ВИСХОМ, М. 1981. (соавторы Гулин М.А. и Ногай М.Д.).
  13. Оценка динамических свойств трансмиссий мелиоративных машин с учетом механизма привода  хода. Сб. научных трудов «Механизация г/м работ», МГМИ, М. 1982. (соавтор Леонтьев Ю.П.).

15.  О применении гидропередачи на машине для сплошного фрезерования закустаренных земель. Сб. научных трудов «Механизация эксплуатационн0-ремонтных работ в мелиорации», МГМИ, М. 1983.

  1. Практикум по мелиоративным машинам. Учебное пособие для ВУЗов. Коллектив авторов. Под ред. Мера И.И., Москва, ВО Агропромиздат, 1984 г., стр.

17. О возможности оценки качества работы фрезерного каналоочистителя. Сб. научных трудов «Машины для гидромелиоративных работ», МГМИ, М. 1986.

18.  Математическая модель плужно-роторного каналокопателя типа МК-23 и определение ее основных параметров. Сб. научн. трудов «Механизация г/м работ», МГМИ, М. 1990. (соавтор Рязанова М.П.).

  1. Основы автоматизации производственных процессов. Учебник для техникумов по спец. 3111 “Механизация мелиоративных работ”. Москва, ВО Агропромиздат, 1991 г., стр. 192. (Соавтор Костенко Ю.В.)

20. Оценка неровностей поверхности дна мелиоративного канала, прокладываемого машиной непрерывного действия. Сб.научн. трудов «Механизация строительных и эксплуатационных работ в мелиорации», МГМИ, М. 1991.

21.  Способ аналитического определения реакций грунта на плужный рабочий орган. Сб.научн. трудов «Механизация строительных и эксплуатационных работ в мелиорации», МГМИ, М. 1991. (соавтор Аднан Абу-Самра).

  1. Практикум по мелиоративным машинам. Учебное пособие для ВУЗов. Коллектив авторов. Под ред. Ревина Ю.Г. Москва, Колос, 1995 г., стр.

23.  Определение передаточной функции трактора с жестким гусеничным ходом. Тезисы докладов н.-т. конференции «Природообустройство – важная деятельность человека», М., МГУП, 1998 г.

  1. Проектирование и расчет подъемно-транспортирующих машин сельскохозяйственного назначения. Учебник для студентов ВУЗОВ по агроинженерным специальностям. Под ред. М. Н. Ерохина и  А. В. Карпа. Москва, Колос, 1999 г. стр. 283.

25. Оценка планирующей способности мелиоративного планировщика с измененной системой крепления рабочего органа. Тезисы докладов н.-т. конференции «Природообустройство и экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации», М., МГУП, 1999 г. (соавтор Панкратов В.А.).

26. Определение реакций на плужный рабочий орган каналокопателя аналитическим способом. Там же. (Соавтор Венкова Н.В.).

27. Оценка эффективности работы двухступенчатого рабочего органа бестраншейного дреноукладчика. Материалы н.-т. конференции «Экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации», М., МГУП, 2000 г.

28. Обоснование целесообразности использования ступенчатого объемного рыхлителя. Там же. (соавторы Казаков В.С.).

29. Комплексная оценка точности работы дреноукладчика типа ЭТЦ-20011. В сб. «Природообустройство сельскохозяйственных территорий». Материалы н.-т. конференции МГУП

  (24 … 27 апреля 2001 г.). М., Московский государственный университет природообустройства, 2001 г.

30. Оценка динамики гидропривода с учетом параметров трубопроводов. В сб. «Природоохранное обустройство территорий». Материалы н.-т. конференции МГУП (23 … 25 апреля 2002 г.). М., Московский государственный университет природообустройства, 2002 г.

31. Оценка динамики мелиоративной машины с учетом режимных, технологических и конструктивных ее параметров. В сб. «Экологические проблемы мелиорации». Материалы международной научной конференции (Костяковские чтения). ВНИИГиМ, 27 …28 марта 2002 г. М., Всероссийский НИИ Гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова, 2002  г.

32. Оценка динамики землеройно-мелиоративной машины с пассивным рабочим органом. В сб. материалов Всероссийской научно-техн. конференции (22 .. 24 апреля 2003 г.). М., Московский государственный университет природообустройства, 2003 г.

33. Оценка динамики землеройно-мелиоративной машины с пассивным рабочим органом. Известия Тульского государственного университета. Серия «Подъемно-транспортные машины и оборудование», Выпуск 4.Тула. Изд. ТулГУ, 2003 г.

34. О динамике бестраншейного дреноукладчика МД-12. В сб. научных трудов «Проблемы научного обеспечения развития эколого-зкономического потенциала России». М., Московский государственный университет природообустройства, 2004 г.

35. Оценка динамики работы дреноукладчика с многоковшовым рабочим органом. В юбилейном сб.научных трудов. Т . 2. М., Всероссийский НИИ Гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова, 2004  г.

36. Оценка качества работы фрезерного каналоочистителя. В материалах международной конференции 30 марта 2005 г. Наукоемкие технологии в мелиорации. (Костяковские чтения). М.; Изд. ВНИИА, 2005.

37. Прогнозирование количественных характеристик качества работы дренажных машин. Ж. Мелиорация и водное хозяйство. № 5 (сентябрь – октябрь 2005). Стр. 92.

38. Оценка частотной характеристики траншейного дреноукладчика по экспериментальным данным. В сборнике научных трудов конференции «Природообустройство и рациональное природопользование – необходимые условия социально-экономического развития России». М., Московский государственный университет природообустройства,  2005 г.

39. Оценка микронеровностей продольных профилей дренажных траншей, проложенных дреноукладчиком типа ЭТЦ-202. (соавтор Панов Д. В.). . В сборнике научных трудов конференции «Природообустройство и рациональное природопользование – необходимые условия социально-экономического развития России». М., Московский государственный университет природообустройства,  2005 г.

40. Характеристики микронеровностей рисовых чеков и рекомендации по повышению эффективности планировочных работ (соавтор Антонов Е. А.).  В сборнике научных трудов конференции «Природообустройство и рациональное природопользование – необходимые условия социально - экономического развития России». М., Московский государственный университет природообустройства,  2005 г.

41. Влияние динамической нагрузки на уровень загрузки дизеля машины природообустройства  по мощности. В сборнике научных трудов международной научно-практической конференции «Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем». М., Московский государственный университет природообустройства,  2006 г.

42. Исследование влияния типа и параметров механизма подачи землеройно-мелиоративной машины на его динамику. В сборнике научных трудов международной научно - практической конференции «Роль обустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК». М., Московский государственный университет природообустройства, 2007

43. Особенности формирования динамических нагрузок в приводе мелиоративного каналокопателя с комбинированным рабочим органом. В сборнике статей научного симпозиума «Неделя горняка 2007» (22 – 27 января). М. Изд. Московского государственного горного университета, 2007 г.).

  44. Динамическое нагружение землеройно-мелиоративной машины с комбинированным рабочим органом, М., Московский горный университет, Горный информационно- аналитический бюллетень №6, 2009 г.

  45. Уточнение математического описания движения гидрообъемного привода представлением гидромагистралей как элементов с распределенными параметрами.; М.; Ж. Вестник ФГОУ  ВПО «Московский государственный агроинженерный университет»; Агроинженерия, № 3, 2009 г.;  35 с.

46. Сравнение динамических нагрузок в приводе фрезерной машины типа  МТП-44 с механической и гидрообъемной трансмиссиями.; Ж. Вестник ФГОУ  ВПО «Московский государственный агроинженерный университет»; Агроинженерия, № 4, 2009 г.;  37 с.

47. Внешняя нагрузка землеройно-мелиоративной машины.; М.; Ж. «Механизация и электрификация сельского хозяйства».; № 8, 2009 г.; 32 с.

48. Определение момента дизеля землеройно-мелиоративных машин.; М.; Ж. «Механизация и электрификация сельского хозяйства».; № 11, 2009 г.; 29 с.

49. Оценка точности позиционирования рабочего органа машины для фрезерования закустаренных земель.; М.; МГУП;  Ж. Природообустройство. №2, 2010 г.; с.

50.  Статистическая модель поверхности рисового чека. М. МГУП. Ж. Природообустройство, № 3, 2010 г., 92 .. 97 с.

51. Трехмерное представление выравнивания  территорий специальными машинами.; М., Московский горный университет, Горный информационно- аналитический бюллетень № 2, 2010 г.;

52.  Теоретико-технологические основы совершенствования землеройно-мелиоративных машин. М. МГАУ. Международный научный журнал, № 5, 2010 г., 

53. Оценка микронеровностей пути движения дренажных траншейных машин при  вы  полнении ими рабочего процесса.; МГУП;  Ж. Природообустройство. №1, 2011 г.; с.

54. Оценка точности позиционирования  рабочего органа фрезерного каналоочистителя по высоте; МГУП;  Ж. Природообустройство. №2, 2011 г.;

55. Оценка динамической нагруженности землеройно-мелиоративной машины с пассивным рабочим органом;  Ж. Природообустройство. №3, 2011 г.;

56. Процесс  выравнивания поверхности рисового чека мелиоративным планировщиком. Аналитическое представление. М. МГУП. Ж. Природообустройство, № 4, 2011 г., с.

57. Патент на изобретение № 2275785. Рабочий орган для окашивания дна мелиоративных каналов. Патентообладатель: Московский государственный университет природообустройства (RU). Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10 мая 2006 г. В соавторстве.

58. Патент на полезную модель  № 61733. Патентообладатели: Антонов Евгений Владимирович (RU), Ефремов Алексей Николаевич (RU), Ревин Юрий Григорьевич (RU). Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей  Российской Федерации 10 марта 2007 г. В соавторстве.

59. Патент на изобретение № 2399197. Способ и устройство планировки орошаемых земель. Патентообладатели: Антонов Евгений Владимирович (RU), Ефремов Алексей Николаевич (RU), Ревин Юрий Григорьевич (RU).  Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20 сентября 2010 г. В соавторстве.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.