П.И. Попиков, П.Э. Гончаров, А.В. Шаров
Скачать
№ 4 (28)
Технологии. Машины и оборудование
В статье представлена принципиальная гидравлическая схема грунтомета с подключением пневмогидравлического аккумулятора, который аккумулирует энергию при перегрузках в момент встречи рабочих органов с препятствиями, при этом исключается срабатывание предохранительных клапанов и превращение гидравлической энергии в тепловую. Разработана математическая модель, которая всесторонне описывает происходящие явления: вращение и движение ротора грунтомета, взаимодействие ротора с грунтом и препятствиями, движение грунта в пространстве. В рамках метода грунт и препятствия представляются совокупностью большого количества (порядка 2000...10000) шарообразных элементов малого размера, способных взаимодействовать как между собой, так и с лопатками грунтомета. Моделирование производится в трехмерном пространстве XYZ, при этом элементы имеют одинаковую шарообразную форму с одинаковым диаметром. В рамках разрабатываемой модели рабочие поверхности представляются в виде совокупности элементарных треугольников. Ротор грунтомета в модели с некоторой степенью загрубления представлен в виде четырех лопастей прямоугольной формы, каждая из которых состоит из двух треугольников. В процессе моделирования воспроизводилось вращение ротора и расчет взаимодействия треугольных поверхностей с элементами грунта и препятствиями. Для решения системы дифференциальных и алгебраических уравнений, которая заложена в основу модели, разработана компьютерная программа "Программа для моделирования работы лесного пожарного грунтомета с энергосберегающим гидроприводом". Программа разработана в среде BorlandDelphi 7.0 на языке программирования ObjectPascal. Изучены стадии взаимодействия грунтомета с непреодолимым препятствием. Использование энергосберегающей гидросистемы позволяет повысить равномерность вращения ротора, снизить энергетические затраты на вращение ротора на 12 %.
грунтомет, лесной пожар, почва, гидропривод, гидроаккумулятор
1. Бартенев, И.М. Комбинированный лесопожарный грунтомет и рекомендации по его применению [Электронный ресурс] / И. М. Бартенев, М. В. Драпалюк, П. Э. Гончаров, М. А. Гнусов, А. А. Тамби, В. Е. Клубничкин // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. – 2012. – № 84 (10). – С. 327-336. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/10/pdf/26.pdf.
2. Гончаров П.Э., Лесопатрульный автомобиль на базе тяжелого грузового автомобиля повышенной проходимости [Текст] / П.Э. Гончаров, П.И. Попиков, М.А. Гнусов // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2014. Т. 2. № 2-2 (7-2). С. 64-69.
3. Мышкис А. Д. Элементы теории математических моделей. — 3-е изд., испр. — М.: КомКнига, 2007. — 192 с.
4. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем: учебное пособие – М.: Высш. шк., 1998. – 319 с.
5. Синеоков, Г. Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин / Г. Н. Синеоков, И. М. Панов – М. : Машиностроение, 1977. – 328 с.
6. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления: учеб.для вузов / под ред. А. Б. Лурье. – Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1979. – 312 с.
7. Щербаков, В.Ф. Энергосберегающие гидроприводы строительных и дорожных машин [Текст] / В.Ф. Щербаков // Строительные и дорожные машины журнал. – 2011. – №.11. – С. 1-3.
8. Fomin A.A., Gusev V.G., Yudin R.V., Timerbaev N.F. and RetyunskiyO.Yu. 2016 Mechanical treatment of raw waste lumber an effective way to preserve the ecology and resources IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 142(1), 012091. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012091.
9. Fomin A.A., Gusev V.G., Safin R.G. and Safin R.R. 2015 Dispersion of the margin removed in complex milling Russian Engineering Research 35(6): 417-420. DOI:10.3103/S1068798X15060040.
10. Drapalyuk M.V., Popikov P.I., Yudin R.V., Fomin A.A. and Chernukhin R.V. 2016 Modeling the digging process of tree root system by the mechanism with hydropulse drive IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 142(1), 012090. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090.