ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА ТОЧНОСТЬ РАБОТЫ ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА ПРИ РАЗРАБОТКЕ УЧАСТКОВ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Согласно разработанной ранее математической модели, определяющей параметры точности земельных работ, произведен анализ точности производимых работ с учетом сил резания. Прежняя математическая модель рабочего механизма экскаватора Четра ЭГП-230 дополнена динамическими характеристиками. Построена циклограмма работ, и с ее помощью выявлена оценка каждого из гидроцилиндров рабочего механизма на точность формирования продольного профиля дна разрабатываемой траншеи. Произведена оценка отклонения значения входной обобщенной координаты от времени, задаваемой перемещением штока гидроцилиндра под действием сил, от теоретического значения, задаваемого управляющим воздействием. Обнаруженное несоответствие перемещений по обобщенной координате от штока гидроцилиндра и от теоретического управляющего воздействия влияет также и на координаты выходного воздействия на режущей кромке ковша рабочего механизма. Значения координат входного и выходного воздействия с учетом динамических характеристик рабочего механизма и возможного запаздывания гидропривода могут значительно отличаться от теоретических положений, что неизбежно приводит к несовершенству производства земляных работ и является дополнительным источником погрешностей отклонений формы продольного профиля дна траншеи. При учете динамических характеристик рабочего механизма разница между заданным и получаемым положениями составляет 0,0892 м. А суммарная динамическая погрешность положения режущей кромки ковша рабочего механизма с учетом сил резания и возможного запаздывания гидропривода составляет 0,1176 м. Полученное значение превышает требуемое значение (0,05 м) более чем в 2 раза. По результатам моделирования выявлено, что соответствие всех звеньев техническим требованиям не гарантирует соблюдения требуемой точности перемещения выходного звена кинематической цепи, а значит, недобор грунта в основании траншеи может превысить требуемое значение (0,05 м), либо возможна увеличенная выемка грунта, что может привести к невозможности прокладки мелиоративных систем.

одноковшовый экскаватор, математическая модель, система управления, циклограмма, сила резания, точность, точное земледелие, power shovel, mathematical model, automatic control system, cyclogram, cutting force, precision, precision agriculture

1. СП 100.13330.2011. Мелиоративные системы и сооружения. М.: Росстандарт, 2015. 146 с.

2. Щербаков В.С., Сухарев Р.Ю. Совершенствование системы управления рабочим органом цепного траншейного экскаватора: Монография Омск: СибАДИ, 2011. 152 с.

3. Мещеряков В.А. Адаптивное управление рабочими процессами землеройно-транспортных машин: Дис. … докт. техн. наук. Омск: СибАДИ, 2007. 304 с.

4. Шеховцова Д.А. Методика определения погрешности информационно-измерительных устройств для системы управления глубиной копания одноковшовым экскаватором // Вестник СибАДИ. 2014. № 3 (37). С. 34-39.

5. Баловнев В.И., Зеленин А.Н., Керов И.П. Машины для земляных работ. М.: Машиностроение, 1975. 422 с.

6. Подчасов О.В., Подчасов Е.О., Терентьева А.Д. Анализ возможности применения одноковшового экскаватора при разработке участков точного земледелия // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина. 2018. № 1 (83). С. 26-33. DOI: 10.26897/1728-7936-2018-1-26-33.

7. Терентьева А.Д. Анализ точности перемещения рабочего органа одноковшового экскаватора // Теория механизмов и машин. 2016. Т. 14. № 4 (32). С. 218-228.

8. Тимофеев Г.А. Теория механизмов и машин: Учебник и практикум для СПО. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Юрайт, 2016. 429 с.

9. Павлов В.П. Методология автоматизированного проектирования рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов. Дис. ... докт. техн. наук. Красноярск, 2011. 349 с.

10. Щербаков И.С. Система автоматизации моделирования одноковшового экскаватора с гидроприводом. Дис … канд. техн. наук. Омск, СибАДИ, 2006. 179 с.

11. Подчасов Е.О., Терентьева А.Д. Анализ возможности применения одноковшового экскаватора при прокладке коммуникаций // Международная научная конференция «Фундаментальные и прикладные задачи механики». 24-27 октября 2017 г. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. С. 141-142.

12. Подчасов Е.О., Терентьева А.Д. Анализ точности работ, производимых рабочим механизмом одноковшового экскаватора // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. № 8 (68). DOI: 10.18698/2308-6033-2017-8-1654.

13. Наземцев А.С. Пневматические и гидравлические приводы и системы. Часть 2. Гидравлические приводы и системы. Основы: Учебное пособие. М.: ФОРУМ, 2007. 304 с.

14. Щербаков В.С., Сухарев Р.Ю. Совершенствование системы управления рабочим органом цепного траншейного экскаватора: Монография. Омск: СибАДИ, 2011. 152 с.