С. В. Ларкин, В. В. Белов, Е. Л. Белов

Чувашский государственный аграрный университет

рабочий орган, капустоуборочная машина, копирование, сельскохозяйственная машина, дифференциальное уравнение, передаточная функция.

В статье содержатся рекомендации по оптимзации конструкции подвески рабочего органа сельскохозяйственной машины, доказывается необходимость применения при расчетах дифференциальных уравнений. Их использование позволяет конкретизировать задачи исследования, точнее описать особенности механизмов и машин, определить наиболее оптимальные параметры устройств и агрегатов. Действительно, нахождение операторов динамических систем путем рассмотрения фактических параметров органов сельскохозяйственных машин возможно при применении дифференциальных уравнений перемещения системы. Особое внимание авторы обращают на критериии оптимизации механизма подвески рабочего органа, предлагают оценивать результаты исследований при соблюдении следующего условия: наличия минимальной разницы потенциальной энергии срезающего аппарата и сил, возникающих в механизме уравновешивания. При этом, как указывают авторы, данное условие можно считать необходимым, но недостаточным. Вследствие этого надо принять во внимание еще одно условие. Суть второго условия заключается в том, что достигнутая разница должна быть не только минимальной, но и всегда положительной, не допускающей отрыва копирующих лыж от кромки гребня. Разумеется, если стремиться получить минимальную разницу сил, то для механизма, гарантирующего оптимальные условия функционирования, должна быть минимальной и дисперсия данной величины в процессе колебания работающего органа относительно рамы машины. Исследование математических моделей движения рабочего органа сельскохозяйственной машины на современных персональных компьютерах позволяет выявить оптимальные параметры механизма уравновешивания, удовлетворяющие требованиям, и предварительные данные о качестве работы, а также значительно уменьшить время, затрачиваемое на исследование.

The article contains recommendations for optimizing the design of the suspension of the working body of an agricultural machine, the necessity of using differential equations in the calculations is proved. Their use makes it possible to concretize the objectives of the study, more accurately describe the features of mechanisms and machines, determine the most optimal parameters of devices and assemblies. Indeed, finding the operators of dynamic systems by considering the actual parameters of the organs of agricultural machines is possible when applying differential equations for the movement of the system. The authors pay special attention to the criteria for optimizing the suspension mechanism of the working body, suggest evaluating the results of research under the following condition: the presence of  a minimum difference in the potential energy of  the cutting device and the forces arising in the balancing mechanism. At the same time, as the authors point out, this condition can be considered necessary, but not sufficient. As a result, one more condition must be taken into account. The essence of the second condition is that the achieved difference should not only be minimal, but always positive, not allowing the copying skis to come off the edge of the ridge. Of course, if we strive to obtain a minimum difference in forces, then for a mechanism that guarantees optimal operating conditions, the dispersion of a given value should also be minimal in the process of oscillation of the working body relative to the frame of the machine. The study of mathematical models of the movement of the working body of an agricultural machine on modern personal computers makes it possible to identify the optimal parameters of the balancing mechanism that meet the requirements, and preliminary data on the quality of work, as well as significantly reduce the time spent on research.

1. Белов, В. В. Параметры системы копирования рельефа поля, повышающие эффективность капустоуборочной машины: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / В. В. Белов. – Ленинград–Пушкин, 1989. – 16 c.


2. Белов, В. В. Теоретические основы синтеза и конструирования пружинных механизмов в машиностроении: монография / В. В. Белов. – Чебоксары: [б. и.], 2018. – 374 с.


3. Высоцкий, А. А. Динамометрирование сельскохозяйственных машин / А. А. Высоцкий. – Москва: Машиностроение, 1968. – 247 с.


4. Лурье, А. Б. Автоматизация сельскохозяйственных агрегатов / А. Б. Лурье. – Ленинград: Колос, 1967. – 264 с.


5. Некоторые аспекты использования озона и особенности применения озонаторов, повышающие сохранность убранного урожая в овощехранилищах. Теоретические и экспериментальные исследования: монография / В. В. Белов [и др.]. –Волгоград: Сфера, 2022. – 84 с.


6. Тимошенко, С. П. Колебания в инженерном деле / С. П. Тимошенко. – Москва: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959. – 439 с.


7. Халанский, В. М. Сельскохозяйственные машины / В. М. Халанский, И. В. Горбачев. – Москва: Колос, 2004. – 540 с.


8. Россия в цифрах. 2020. – Москва: Росстат, 2020. – 550 с.