Реєстраційний номер
0426U000031, Кандидатська дисертація
На здобуття
Кандидат технічних наук
Дата захисту
13-02-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Моделювання криволінійного руху польових агрегатів зі всіма керованими колесами
Здобувач
Калнагуз Олексій Миколайович,
Керівник Мельник Віктор Іванович
Опонент Булгаков Володимир Михайлович
Опонент Аулін Віктор Васильович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Центральноукраїнський національний технічний університет
Опис
Дисертаційна робота висвітлює питання криволінійного руху енергетичного засобу та його дослідження. Основні дослідження були присвячені вивченню кінематики руху центра ваги енергетичного засобу. Отримані результати можуть бути використані для будь-якого енергетичного засобу.
Траєкторія криволінійного переміщення машинно-тракторного агрегату (МТА) суттєво відрізняється від руху по прямій. Питання кінематики руху енергетичних засобів набагато складніше і потребує дослідження багатьох впливаючих чинників на стабільність, надійність, керованість.
Сучасні енергетичні засоби розвертаються обертанням керованих коліс, так званим, кінематичним способом, паралельним площині руху відносно рами трактора. Широке використання мають чотириколісні трактора та машини з передньою керуючою рамою. Тому дослідженню підлягає в даній дисертації формули коліс 4К2 і 4К4 тракторів. При дослідженні руху енергетичного засобу по кривим траєкторіям необхідно одержати аналітичні рівняння для ділянок входу та виходу з повороту та повороту зі сталим курсовим кутом.
Передумовами створення рівнянь траєкторії несталого руху є два основних чинника. Один відповідає за впровадження автоматизації керування польовим агрегатом під час здійснювання операцій вирощування культур. На даний час такі спроби відтворюються агрегатом по траєкторіям паралельним першій прямій лінії оброблювального краю поля. Прикладаються також зусилля автоматизувати розвороти при виконанні робочих циклів. Для повної автоматизації руху агрегату без тракториста на протязі всього часу роботи щодо першої лінії, необхідні дані про точне місцерозташування МТА. Траєкторія керування є задана лінія точного переміщення енергетичного засобу – теоретична відображаюча залежність руху по кривим для будь-яких умов зміни положення.
В порівнянні з великими полями, при здійснюванні сільськогосподарських робіт на маленьких полях суттєву частину від всього обсягу робіт займає криволінійних рух (розвороти). При роботі агрегату на полі розвороти займають десятки кілометрів шляху та входять до непродуктивних втрат, і потребують досконалого вивчення. На ущільнених, деформованих площах полів (розворотних ділянок) маємо зменшення показників родючості. Раціоналізація криволінійного руху польового агрегату не повністю досліджена в наукових працях, тому вивчення економічних показників ефективності використання МТА все більш актуальне.
Часто шлях робочих циклів та шлях на поворотах з вимкненими робочими органами має криволінійну форму. Він повинен бути найменшим та економним. Вибір виду переміщення агрегату під час виконання операцій, повинен забезпечити виконання якісно вимог до роботи таких, як: мінімізація витрат на одиницю зробленої роботи з максимальними показниками продуктивності, забезпечення безпеки роботи механізатора; зменшення шкоди навколишньому середовищу. В комплексі це все основна задача кінематики руху польового агрегату.
Головною ціллю дисертаційної роботи є підвищення показників ефективності експлуатації машинно-тракторного агрегату при виконанні технологічних операцій вирощування сільськогосподарських культур шляхом дослідження і моделювання траєкторії криволінійного руху агрегату зі всіма керованими колесами.
В дисертації зроблений аналіз досліджень публікацій та наукових праць криволінійного переміщення енергетичних засобів. В працях сучасних науковців прослідковується намагання описати відтворення криволінійного руху математичними рівняннями, як проекції на осі координат швидкості, але без розв’язання.
В даній роботі створений метод аналітичного рішення рівнянь диференційної форми криволінійного руху польових агрегатів. Для ділянок (вхід та вихід) повороту з несталим кутом повороту керуючих коліс центру маси енергетичного засобу зі всіма керуючими колесами були виведені математичні залежності визначення параметрів траєкторії. Ці рівняння дають можливість проводити аналіз характеристик показників під час повороту МТА різних конфігурацій для зниження витрат; моделювати маневри агрегатів при виконанні операцій вирощування культур; для автоматизації управління. Розроблені аналітичні рівняння забезпечують вибір раціонального способу руху енергетичного засобу в залежності від складу МТА.
Також були проведені дослідження аналітичних рівнянь енергетичного засобу по кривим траєкторіям, відтворений чисельний розв’язок рівнянь на прикладі модельного енергетичного засобу з колісною схемою 4х4. Змодельовані траєкторії за допомогою створеної математичної моделі можуть бути використані для створення програм автоматизації переміщення польовим агрегатом по кривим траєкторіям.
Дата реєстрації
2026-02-12
Додано/оновлено в НРАТ
2026-02-12 / 2026-07-01
