Натурні вимірювання та моделювання навантаження несучої конструкції причіпного широкозахватного культиватора HORSCH FG 18.30.

Abstract

Впровадження причіпних широкозахватних культиваторів та посівних комплексів суттєво збільшує продуктивність сучасних технологій зернового рослинництва та забезпечується за рахунок використання тракторів збільшеної ефективної потужності (до 500 к.с.). Сучасні культиватори та посівні комплекси здатні швидко трансформуватися з транспортного положення в робочий стан, мають значну масу і габарити. Додаткові інерційні навантаження в транспортному положенні обумовлені істотною масою культиватора і значною вертикальною складовою пришвидшення при наїзді екіпажа на перешкоду, що може привести до руйнування елементів підвіски опорних коліс та інших деталей несучої конструкції. На основі даних натурних вимірів та імітаційного моделювання навантаження розробленої параметричної кінцевоелементної моделі несучої конструкції культиватора FG 18.30 у різних режимах експлуатації, проведений аналіз отриманих розрахункових даних напружено-деформованого стану елементів несучої конструкції, визначені їх запаси міцності. Встановлені напрями раціональної зміни сортаменту і матеріалу трубчастих елементів балок центральної рами культиватора за критерієм загального зниження металоємкості несучої конструкції при збереженні необхідної міцності.

The introduction of trailed wide-grip cultivators and sowing complexes significantly increases the productivity of modern grain crop production technologies and is ensured by the use of tractors with increased effective power (up to 500 hp). Modern cultivators and seeding complexes are able to quickly transform from transport position to working position, have significant weight and dimensions. Additional inertial loads in the transport position are due to the significant mass of the cultivator and the significant vertical component of acceleration when the crew hits an obstacle, which can lead to the destruction of the suspension elements of the support wheels and other parts of the supporting structure. Based on the data of full-scale measurements and simulation modeling of the load of the developed parametric finite element model of the supporting structure of the FG 18.30 cultivator in various operating modes, an analysis of the obtained calculated data of the stress-strain state of the supporting structure elements was carried out, and their safety margins were determined. The directions of rational change of assortment and material of tubular elements of beams of the central frame of the cultivator according to the criterion of general reduction of metal content of the supporting structure while maintaining the necessary strength have been established.