Registration Number
0826U003673, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
popup.evolution
o
Чому дисертація має статус "Запланована"?
Title
Enhancing energy efficiency in tractors during their integration into precision farming systems
Author
Vadym V. Raputa,
popup.head Mykhailo L. Shulyak
popup.opponent Ivan V. Halych
popup.opponent Oleksii Y. Rebrov
popup.review Mykhailo Y. Dumanchuk
popup.review Yuliia V. Sirenko
popup.rada
Sumy National Agrarian University
Description
Дисертацію присвячено вирішенню актуального науково-практичного завдання покращення енергозбереження сільськогосподарських тракторів під час технологічної адаптації в систему точного землеробства. Перехід до системи точного землеробства відкриває можливості до покращення енергозбереження, оскільки передбачає інтеграцію систем управління трактора до загальної системи управління рухом, і дозволяє підвищити ефективність роботи трактора на рівень, який недосяжний для оператора-водія через фізіологічні обмеження людини. Використання системи точного землеробства дозволяє підвищити робочі швидкості руху, продуктивність, зменшити витрату пального, навантаження на оператора-водія та підвищити якість виконання технологічних операції, але потребує обґрунтування раціональних режимів функціонування автоматичних систем управління.
Об’єкт дослідження: процес роботи трактора при автоматизованому управлінні його рухом системою точного землеробства під час виконання технологічної операції рослинництва.
Предмет дослідження: закономірності зміни показників точності руху та енергетичних параметрів трактора залежно від алгоритмів роботи системи автоматичного управління.
Мета дослідження: підвищення динамічних і енергетичних показників трактора при його адаптації в систему точного землеробства шляхом обґрунтування раціональних алгоритмів автоматичного управління.
Завдання дослідження:
- провести аналіз та визначити перспективні напрямки підвищення енергозбереження тракторів під час технологічної адаптації в систему точного землеробства;
- розробити математичну модель плоско-паралельного руху ґрунтообробного агрегату, у якій враховано динаміку взаємодії трактора з сільськогосподарським знаряддям та нелінійність зміни пружної характеристики сільськогосподарської тракторної шини;
- виконати аналітичне і числове визначення взаємозв’язків між частотою керуючого впливу, способами управління та точністю руху трактора у складі ґрунтообробного агрегату;
- розробити методику та провести експериментальні дослідження динамічних параметрів трактора для визначення залежності між частотою керуючого впливу, способами управління та величиною відхилення ґрунтообробного агрегату від заданої траєкторії руху;
- розробити рекомендації щодо алгоритмів управління та частотного діапазону керуючих впливів при розробці чи вдосконаленні існуючих систем автоматичного управління (автопілотів).
Наукова новизна одержаних результатів.
Вперше:
– визначено умови досягнення стійкого руху машинно-тракторного агрегату при експлуатації з дисковою бороною з урахуванням зміни параметрів ґрунтового середовища, частотних характеристик та амплітуди керуючого впливу кута першої напіврами колісного трактора, що дає змогу мінімізувати енергетичні витрати;
– встановлено взаємозв’язки між частотою керуючого впливу системи автоматичного управління трактора та величиною відхилення сільськогосподарського знаряддя від заданої траєкторії руху, які дозволили обґрунтувати діапазон частот керуючого впливу із забезпеченням раціонального значення перекриття між сусідніми смугами обробки та збільшенням продуктивності роботи на 8,39 %.
Отримала подальший розвиток:
– математична модель плоско-паралельного руху машинно-тракторного агрегату, яка відрізняється від існуючих врахуванням динаміки зміни тягового опору сільськогосподарського знаряддя та нелінійності зміни пружної характеристики сільськогосподарської тракторної шини.
Удосконалено:
– метод експериментальної оцінки динамічних та тягово-енергетичних параметрів роботи трактора при виконанні ґрунтообробної операції, який на відміну від відомих забезпечує використання бортових датчиків та вимірювальних систем трактора.
Практичне значення одержаних результатів.
Основні результати дисертації можуть використовуватися для покращення енергозбереження тракторів при їх адаптації в систему точного землеробства. Запропоновані в дисертації основні наукові положення, розробки і рекомендації впроваджені:
– у Державній науковій установі «Український науково-дослідний інститут прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва імені Леоніда Погорілого» (УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого) прийняті для використання методики та підходи, що дозволяють використання бортових систем трактора, як дублюючих, для моніторингу динамічних параметрів. Відповідне, дозволяє суттєво підвищити точність при проведенні експериментальних досліджень тракторів та машинно-тракторних агрегатів на плавність ходу, керованість і стійкість.
– у СТОВ «Промінь» прийняті до використання рекомендації щодо алгоритмів роботи системи автоматичного управління трактором, які дозволяють підвищити продуктивність роботи, у порівнянні з ручним способом управління, на 8,39 %, при цьому погектарна витрата палива зменшується до 16,04 л/га та показує покращення паливної ефективності на 5,84 %;
– у Сумському національному агарному університеті в навчальному процесі підготовки бакалаврів та магістрів.
Registration Date
2026-07-17
popup.nrat_date
2026-07-17 / 2026-07-17
