Кинематика движения агрегата

Раздел 5.  Кинематика движения агрегата

Кинематика  агрегата изучает  геометрию формы  его движения. При нерациональном  способе движения  соотношение  холостых  и  рабочих  ходов может  приводить к значительному снижению экономичности работы МТА.

Способом движения называют порядок циклично повторяющегося перемещения агрегата в процессе выполнения работы.

Для определенного вида лесохозяйственных работ существует несколько способов движения  агрегатов, но применять  следует  тот,  который  в  данных  условиях обеспечивает максимальный эффект.

Траектория  движения  агрегата  обычно  состоит  из  отрезков  прямолинейного движения и поворота вокруг некоторого центра. Движение по прямой  или рабочий ход, является главным элементом кинематики агрегата. 

Поворот – это сложное движение по кривой с переменным радиусом кривизны. Отдельные точки агрегата при этом описывают свои траектории, и скорости их движения изменяются в зависимости от расстояния до центра поворота.

Длиной выезда агрегата (l) называется расстояние от его центра до линии расположения  рабочих  органов  орудия. На  эту  длину  необходимо  перемещать  агрегат  в конце и начале рабочего хода до контрольной линии начала разворота агрегата.

Траектория  поворота  агрегата  –  кривая,  состоящая  из  элементов  различной формы и кривизны. Движение агрегата на повороте можно считать практически оптимальным при установившемся движении с постоянным радиусом поворота, дающим длину дуги, близкую к действительной траектории движения.

Минимальным  радиусом  поворота  агрегата  называется  наименьший  радиус окружности, движение по которой при данных условиях допускается конструктивными параметрами агрегата без деформации движителя и поверхности движения, т. е. без повреждений машины и окружающей среды. Этот показатель зависит от наименьшего радиуса поворота трактора, конструкции сцепки и орудия, а также от габаритов агрегата по ширине и длине. Движение на повышенной скорости, по влажной или рыхлой почве приводит к увеличению радиуса поворота. Наименьший радиус поворота R_min зависит и от квалификации тракториста-машиниста. Для навесных агрегатов наименьший допустимый радиус поворота близок по величине к наименьшему радиусу поворота трактора.

При  выполнении  большинства  видов  работ  в  лесном  хозяйстве  машинно-тракторные  агрегаты  (МТА)  двигаются  циклично. Движение МТА  включает  рабочие ходы, при которых выполняется полезная работа, и холостые ходы, связанные с необходимостью поворота агрегатов и обеспечением рабочих ходов движения МТА.

В практике встречаются различные виды поворотов (табл. 5.1) – это беспетлевой 1, петлевой 2, перекрестно-петлевой 3; повороты на 180  – беспетлевой 4, петлевой 5, перекрестно-петлевой 6, односторонне-петлевой 7, согнуто-петлевой 8, сдвоенный петлевой 9 и возвратно-петлевой 10.

Таблица 5.1 – Виды поворота и путь движения агрегатов

При  расстоянии между  рабочими  ходами  В  (рис.  5.1.), меньшем  двух мини-мальных  радиусов  (В<R_min),  при  гоновом  способе  движения  (рис.  5.2а)  необходимо выполнять петлевой (грушевидный) поворот.

Рисунок 5.1 – Технологическая схема нарезки борозд

а – челночный с грушевидным поворотом;

б – челночный с беспетлевым поворотом;

в – движение с заездом на смежный загон (с чередованием загонов);

г и д – с одним петлевым поворотом в начале движения всвал (г) и в развал (д), для плужного агрегата, соответственно;

Е – поворотная полоса; С – ширина загона.

Рисунок 5.2 – Способы движения агрегатов

Существуют  различные  способы  движения МТА:  гоновые,  круговые,  диаго-нальные.  Наибольшее  распространение  из  всех  получили  гоновые  способы (рис. 5.2), которые в зависимости от типа используемого поворота имеют свои разновидности.  Для  выполнения  работ  необходимо  выбрать  наиболее  экономичный  способ движения машинно-тракторного агрегата. Оценочным  показателем  способа  движения  является  коэффициент  рабочих ходов φ_{р. х}, который определяется по формуле:

где   ƩS_p – суммарная длина рабочих ходов, м;   ƩS_x – суммарная длина холостых ходов, м.

Суммарная длина рабочих ходов:

где F – площадь обрабатываемого участка, м²; В – расстояние в м между рабочими  ходами (рис. 5.1).

где  ƩS_xi – длина холостого хода при i-м повороте, м (табл. 5.1);