АГРОМАШИНА И СПОСОБ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК B62D57/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, к огромашинам, энергетике, экологии, способам повышения биосветотепловодного КПД технологий в земледелии.

Известны мамины и способы их производства и использования в земледелии (А.С. 775348, 862556, 2060614, кл. А 01 В 43/00, А 01 С 9/00). Они содержат двигатель, трансмиссию, ходовую часть, механизмы управления и рабочие органы, связанные с возвратно-поступательным приводом.

Недостатками известных мамин являются недостаточный уровень унификации и корреляционных связей между проблемами.

Цель изобретения - устранение недостатков и повышение эффективности производства и использования.

Основой изобретения является комплексное решение проблем производства, применения, технологий и экологии, повышения готовности.

Поставленная цель достигается тем, что самоустанавливающиеся колеса и/или рабочие органы-заменители ходовой части установлены посредством механических рук с возможностью поворота, фиксации и перемещения приводом в виде гребневой рейки с щеками по бокам или нитевой, или винтовой передачи.

Механические руки и направляющее ведущее колесо установлены с возможностью отбора мощности от электродвигателя или авиадвигателя после отработки ресурса в воздухе до отработки остаточного ресурса на земле.

Рабочие органы выполнены соответственно из прокатных профилей ромбических плугов, отвалов, ножей, дисков, лап, плоскорезов-полос с элементами раскроя, канавками и отверстиями повышения готовности. Механические руки установлены с возможностью поворота и фиксации в режимах широкой колеи или выравнивания рамы, поворота и изменения ширины захвата, перевозки бункеров-контейнеров, привода колес содержат диски и/или катков-заменителей колес рук, катки привода роликового отвала, копирования борозды-минитеррасы на склонах, упор /зацеп/-подъемник, лопастпо-поршневой с роликом и утопителем высокомоментный гидромотор. Кроме того, содержит муфты независимого включения приводов колеса и рабочих органов с возможностью использования одной коробки передач в приводе ходовой части и рабочих органов для изменения скорости и нагрузки вала отбора мощности и использования правил и законов: изменения скорости и повторности выполнения технологических процессов за один проход без дополнительных рабочих органов, изменения разности скоростей бортов с учетом реакций опорной поверхности и курса, отработки сигналов изменения знаков обратных связей при формировании режимов работы.

Производственные, агроэкологические и информационные свойства определяют с учетом вредного воздействия на растения, почву, человека и обществе тормозного режима рабочих органов и эту информацию используют для настройки и управления, оценки качества информации колес и ее повышения разгрузкой колес.

В конце каждого хода рабочие органы проходят вперед, в конце прохода агромашину перемещают в поперечном направлении. Однорукую машину поворачивают нулевым радиусом и возвращают по следу прохода.

У агромашины элементы привода, подачи вперед и подъема рабочих органов соединены /имеют общую линию/ с возможностью переключения потоков энергии, быстрого подъема рабочих органов или подачи замедлением хода около камня и оценки производственных, агроэкологических и информационных свойств с учетом вредного воздействия тормозного режима на растения, почву, человека, общество. Рабочие органы установлены на руке с возможностью снижения избытка и недостатка сил, поперечного перемещения и поворота нулевым радиусом для возвращения по следу прохода, а также ежегодного изменения направления смещения почвы в сторону выравнивания поля без дополнительных рабочих органов или проходов по полю. Рука имеет места установки /крепления/ рабочих органов различным шагом и регулятор хода в виде упора-переключателя для изменения соотношения шага и хода и обработки поля, оставляя канал для полива или сплошной обработки и формирования ровного поля, полосу с террасой, каналом для полива осталяют при шаге, большем хода рабочих органов, ровную обработку ведут при шаге, меньшем хода. Агромашина имеет рабочие органы качения и резания в режимах уравновешивания боковой силы, самоповорота, самоустановки отвала, самовращения ролика, самоуравновешивания роликами, догрузки и разгрузки, регулирования глубины вспашки рабочими органами качения в виде дисков, катков, колес и других средств обработки вращением аналогично качению колеса. Почву обрабатывают ночью при кабельном питании и днем при аккумуляторном питании так, чтобы ночью, в период разгрузки электростанций использовать дешевую энергию /гидростанций/. Регулированием ширины захвата и глубины хода рабочих органов - заменителей колес стабилизируется нагрузка двигателя и ширина захвата агромашины с двигателями различной мощности.

Способ использования машины включает то, что устанавливают элементы из проката и/или авиаутиля, адаптивно изменяют режима работы и связи рук, рабочих органов, колес и приводов, и/или переключают энергопотоки с учетом знаков обратных связей и повышают безопасность работы в режиме робота. Колеса используют в режимах катка-уплотнителя почвы и крошения комков после вспашки, стабилизатора положения на склонах, датчика курса и радиуса поворота. Авиадвигатель и колеса после отработки ресурса в воздухе используют на земле. Электрическое питание машины при обработке земли используют ночью. Избыток и недостаток сил нагрузки колеса снижают и изменяют режимы перемещения руки. Машины различной мощности используют одинаковой шириной захвата и снижают число базовых линий и проходов, а также снижают число шибок при автовождении. Рабочие органы перемещают под углом к горизонтали склона и снижают смещение почвы вниз. Изменяют ход или шаг установки рабочих органов и определяют состояние поверхности поля, сохраняют линии полива и вождения или выравнивают поле. Упор опускают и устраняют движение в сторону нарушения режима работы или остановки и повышают безопасность трогания с места на подъеме. Разность сил рук изменяют в сторону повышения резерва устойчивости движения при ручном или автоматическом вождении /в режиме робота/.

В графической части на фиг.1 изображена схема волновой передачи с гидроприводом; на фиг.2 - схема механического привода рейки; на фиг.3 - схема зубчатой рейки; на фиг.4 - схема гребневой рейки; на фиг.5 - схема шариковой гайки и винта; на фиг.6 - схема нитевой передачи; на фиг.7 - схема гаечно-винтового привода; на фиг.8а - схема гайки и винта; на фиг.8б - схема преобразования движения гайкой и винтом; на фиг. 9а - схема механической руки; на фиг. 9б - схема руки - рычажного привода секций рабочих органов; на фиг. 10а - схема рабочего и транспортного положений рук и их опор; на фиг. 10б - схема расположения опор на склоне; на фиг. 10в - схема расположения опор агромашины-склонохода; на фиг. 10г - схема опор без выравнивания; на фиг.11а - схема действия сил рабочих органов, догружателя (ДВК) и разгружателя ведущих колес (РВК) - догружателя рабочих органов (ДРО), вид сзади; на фиг.11б - схема действия рабочих органов и разгружателя ведущих колес (РВК), в плане; на фиг.11в - схема поперечного движения ведущего колеса и рабочего органа /при поперечном ходе/; на фиг.12 - схема привода колеса-ВОМ через коробку передач, пунктиром показано положение колеса; на фиг.13 - схема энергомодуля с бункером и электроприводом направляющего колеса с возможностью поворота нулевым радиусом; на фиг.14а - схема гидромашины-муфты-насоса-мотора привода рабочих органов; на фиг.14б - схема гидромашины с дозатором-регулятором подачи /расхода/, скорости и момента; на фиг.14в - схема поршня плавного действия; на фиг.14г - схема роликового или шестеренного поршня; на фиг.15а - схема плоскорезов-лап в ведущем, тормозном и нейтральном режимах В, Т, Н, их сопротивлений R, Р и скорости V_p; на фиг.15б - схема плоскореза и лапы с лезвием с двух сторон - поворотного кинжалоподобного рабочего органа; на фиг.15в - схема секции рабочих органов с ограничителями поворота лезвий; на фиг.15г - схема самоустанваливающего ромбического плуга; на фиг.15д - схема ромба-плуга, вид сбоку; на фиг.15е - схема комбинированного плужно дискового и зубчатого камнеуборочного рабочего органа автономного или/и совместного действия на каменистом поле; на фиг.15ж - схема роликового плуга; на фиг.15з - схема роликового плуга, вид при обратном ходе; на фиг.15и - схема плуга с роликом-копиром стенки борозды и приводом роликового зубчатого отвала; на фиг.15к - схема плуга с самоустанавливающимся роликом-отвалом; на фиг.15л - схема плуга с роликами для поочередной работы в режимах отвала и копира борозды; на фиг.15м - схема секции плугов с роликами и ограничителями поворота; на фиг.16 - схема блоков функций агромашины; на фиг.17 - схема функций и корреляционных связей технических средств и процессов; на фиг.18 - схема знаков связей средств и процессов; на фиг.19 - схема связей насоса и подвески с техническими средствами и процессами; на фиг. 20а - схема поворота и поперечного хода на две ширины Ш захвата; на фиг. 20б - схема поворота нулевым радиусом без смещения; на фиг. 20в - схема поворота и движения по полосам; на фиг. 20г - схема фигурного движения; на фиг. 20д - схема фиксированного поворота радиусом, равным половине захвата; на фиг. 21 - зависимость силы на крюке, сопротивлений качению Р₊ и подъема Р_α и ширины захвата Ш агромашины от угла подъема α; на фиг. 22 - схема влияния угла склона β на движущую Р_кр, силу и сопротивление Р_с и ширину захвата Ш с и без стабилизатора САС; на фиг. 23 - схема влияния сил колеса и руки, режима агрегата с одним ведущим колесом на мощностной баланс:мощности, теряемые в трансмиссии N_тр, на буксование N_б, качение N₊ и расходуемые на тягу N_кр и привод рабочих органов через вал отбора мощности (ВОМ) N_вом при силе Р_с и скорости V_р; на фиг. 24 - схема потерь мощности в коробке передач N_к при увеличении силы и скорости, устраняемые агромашиной; на фиг. 25 - схемы прокатов рабочих органов.

Агромашина содержит энергосредство и один из множества вариантов (фиг. 1-14) привода рабочих органов (фиг. 15). В качестве энергосредства служит один из тепловых электрических двигателей. Привод преобразует вращение двигателя, его вала отбора мощности в реверсивное перемещение рабочих органов. В качестве варианта привода служит прокатная волновая или гребневая зубчатая рейка 1 (фиг. 1-4) с рабочими поверхностями 2 с двух сторон и боковинами-щеками 3, которой звездочка 4, направляющие ролики 5, гидромотор 6, распределитель 7 переключения линий насоса 8 упорами сообщают возвратно-поступательное движение. Качающийся редуктор 9 и мостики 10 перевода звездочки на рабочую поверхность обратного хода составляют механический привод. Вариантами привода служат гайка 11 и винт 12, установленный на брусе 13 с зазором 14 предотвращения сжатия винта или шкив 15, и многовитковую нить 16 с пружиной 17 на конце или гайка 18 и винт 19. Винтовая передача (фиг. 8а, б) имеет гайку 20, ролики 21, шпонку 22 винта 23 безредукторного привода рабочих органов со скоростью, определяемой углами подъема α и трения ϕ. Рычаги с колесами 24 и рабочими органами 25, гидроцилиндром 26, разгружателями 27 /дисками, катками/ колес 28 с гидроцилиндром 29 подачи или без него составляют технологическую машину для энергомодуля с гидравлическим приводом. Соединение рук, реек 1 шарнирами 30 с возможностью привода от колеса допускает поворот нулевым радиусом R=0 при V=0 с поперечным движением и работу на склонах (фиг. 10). Рейки и рычаги 1 из проката без обработки могут преобразовать энергию двигателя в перемещение рабочих органов. Для привода можно использовать гидромашину 6 - муфту, коробку передач 31 (фиг. 12), конические передачи 32, которые допускают поворот колеса и звездочки 33 привода рейки.

Вариант привода от электродвигателя 34 и установка бункера 35 преобразует агромашину в электромобиля, машину с кабельным или аккумуляторным питанием. Гидромашина 6 имеет корпус 36 (фиг. 14 а, б, в, г) с 1 или 2 роликами 37, каналами 38 связи с рабочими объемами около ротора 39, поршней 40, дозатора 41, управляемого рычагом 42. Здесь поршни из пластин 43 или с роликом 44 на оси 45 мягкого взаимодействия с роликами 37 допускают реверс и работу без мертвых зон. К приводу пфиг.оединены рабочие органы для выполнения различных работ.

Систему рабочих органов реверсивного хода и режимного типа дополняют плоскорезы и лапы 43 (фиг. 15) - преобразователи сопротивления R в силу Р с учетом настройки на режим: В - ведущий, Т - тормозной, Н - нейтральный. Поворотная лапа 44 с двумя лезвиями и их секция 45 с ограничителями 45 поворота способна культивировать, подрезать сорняки, убирать выкопочные культуры. Рабочие органы в виде ромба самоустанавливающего плуга 46 на поворотных в двух плоскостях осях 47, зубья для копки камней 48 автономно или в сочетании с дисками 49 и плугами 50 и роликом 51 установлены с возможностью поперечного хода в различных режимах. Плуги 50 с роликами 51 (фиг. 15 ж, з, и, к, л, м), ролик 52 привода отвала - ролика 53 без дополнительного привода крошат почву в различных режимах. Поворотная ось 54 ролика 55 в враианте самоперестановки около однолемешного отсеченного корпуса или двухлемешные корпуса 56 и ролики 57 отдельно или в секции с осями 58 поворота и ограничителями 59 допускают поочередную работу роликов в качестве отвала и копира стенки борозды.

Агромашина содержит и другие известные элементы подвески, управления подъемом рабочих органов и их подачей, регулирования подачи Q (фиг. 16-20), передаточного числа i_тр, мощности N силы по сцеплению P_ϕ с почвой ϕ силового и позиционного регулирования СПР и использования машины с учетом знаков + и - (фиг. 18, 19).

Важнейшим свойством агромашины служит использование двигателя, колес, гидроагрегатов, отработавших гарантийный срок в авиации, для обработки земли до нулевого ресурса /рискованного срока/. Независимость тяговой силы агромашины от сцепного веса допускает работу без балласта с авиаагрегатами и деталями из дерева и легких металлов. Шины из утиля и колеса малого диаметра без камер, возможность отбора мощности легкого автомобиля соответственно могут изменить структуру технических элементов при изготовлении и использовании унифицированного ряда машин. Вариантом исполнения агромашины является одно ведущее направляющее колесо и опоры рук. Для обработки земли. Такая ходовая часть может быть заменена рабочими органами - разгружателями колес в виде дисков и катков. Установка колес за рабочими органами и их разгрузка преобразует силу тяжести в силу крошения комков и уплотнения вспаханной почвы для регулирования воздушного режима. Допустимо сочетание ведущего направляющего колеса с осью ведущих колес. Такое сочетание колес может повернуть агромашину нулевым радиусом, но устранение ведущей оси с дифференциалом, снижение числа колес, их диаметра при явном достатке движущей силы при обработке земли повышает проходимость, управляемость, устойчивость, экономичность и эффективность использования металла, энергии, земли, ресурса, влаги и времени.

Для выключения колеса от трансмиссии и использования оси колеса для вращения звездочки можно установить муфты. В этом случае агромашина содержит толкатель рабочих органов, включатель привода колеса или ходоуменьшитель. Для подъема и транспортировки агромашина содержит гидроподъемник известного механизма навески или зацеп подъема силой перемещения руки и фиксаторы колес.

Агромашина работает следующим образом. Рейка и рычаг 1, 2 или винт 12, брус 13, нить 16, винт 17, 23 перемещаются возвратно-поступательно соответственно звездочкой 4, гайками 11, 18, 20 и шкивом 15 или гидроцилиндрами 26, перемещают рабочие органы 25 реверсивного хода и выполняют различные работы /свои функции/. Разгружатели 27 /диски, катки/ колес 28 догружают ведущие колеса /ДВК/, при подкатывании разгружают ведущие колеса /РВК / и в каждом режиме фиксируются фиксаторами. Рабочие органы преобразуют в опоры, а опоры в рабочие органы /катки/.

Насос-муфта-мотор-датчик преобразуют вращение в давление и наоборот, вместе с подвеской составляют систему чувствительных и исполнительных элементов, взаимодействие которых с учетом знака связей вводит новые функции управления при использовании. Мощность двигателя передается к рабочим органам через ВОМ или через коробку передач к колесу 28, звездочке 33 рейке 1. Скорость колеса и звездочки регулируются коробкой передач и оптимизируются. Колесо и звездочку можно вкючать и выключать зубчатой муфтой, т.е. привод рабочих органов независим от колеса. После поворота колеса 28 на 90° звездочка 33 перемещает рейку с рабочими органами в поперечном направлении. Колесо в этом режиме отключается от привода или отрывается от земли подкатыванием дисков или катков-разгружателей ведущих колес. В режиме отключения рабочих органов от колеса или опускания на землю поворот колеса в ведущем режиме на 90° обеспечивает нулевой радиус поворота агромашин. Дополнительные колеса рук в режиме самоустановки не мешают повороту нулевым радиусом и поперечному движению /смещению/ агрегата. Общий привод колеса и ВОМ от одной колобки ситуативно снижает радиус колеса, передаточное число и унифицирует агромашину и автомобили. Вариант гидропривода ведущего колеса и рабочих органов гидромашиной /фиг.14/ снижает поток энергии к колесу, вся мощность передается к рабочим органам. В конце каждого хода рабочего органа он проходит вперед на ширину захвата или на отношение ширины захвата к кратности обработки почвы за один проход. Здесь выбор скоростей агрегата и рабочих органов облегчается. Во всех вариантах скорость рабочих органов определяют по качеству и эффективности работы. Скорость движения агромашины определяется по кратности повторения работ до достижения целевого состояния почвы за один проход. Исходя из оптимальной технологической скорости рабочего органа V_P, его ширины захвата Ш_p и длины хода l и кратности повторения работ К скорость определяют, вводят в процессор или регулятор по алгоритму: V=V_p·Ш_р/Kl.

При непрерывной подаче вкючают низкие скорости, ходоуменьшитель. В таком режиме избыток толкающей силы через колесо с вычетом потерь в трансмиссии подает на вход ВОМ энергию. Механизм поворота гусеничной машины и сама гусеница мешают повороту и требуют установки тормозных рабочих органов. Перевод рабочих органов в нейтральный режим устраняет эти недостатки, но дорогостоящие гусеничные ходовые системы не требуются.

Гидромашина 6 (фиг. 14) работает в режиме насоса, мотора, муфты, делителя потока энергии по известному принципу: при подаче жидкости поршни 40, 43, 45 прижимаются к корпусу 36 и вращают ротор 39. Поршни прижимаются к ролику 37 - утопителю и замыкателю рабочих полостей, проходят и повторяют работу. Ротор одинаково нагружается со всех сторон, уравновешивается и силы дают вращающий момент. При вращении ротора всасивается жидкость поршнями и нагнетается из полостей перед поршнями. Подача и расход изменяются рычагом 42 и дозатором 41.

Перемещение ролика 37 и дозатора 41 изменяет активную длину поршней гидромашины. По мере износа поршни 40, 43, 45 давлением жидкости в центре ротора вытесняются, прижимаются к рабочей поверрхности корпуса 36 - статора и автоматически компенсируется износ, восстанавливается ресурс и КПД. Гидроподжим, регулирование подачи, расхода, скорости и момента, реверсивность, технологичность изготовления, возможность работы в режиме муфты; делителя потока энергии, регулятора скорости, отсутствие колебаний подачи и мертвых точек и зон и другие качества позволяют устранить мосты, редукторы, распределители высокой точности в машине. Сочетание с шестеренными насосами делает вариатор-редуктором. Давление жидкости соответствует нагрузке и обеспечивает управление, силовое регулирование, выглубление рабочих органов при перегрузке, регулирование мощности, исполнение команд, тормозное управление и поворот.

Новая связь между средствами привода, подачи вперед, подъема, реверсирования, регулирования нагрузки и скорости реализуют переключением мощности в конце каждого хода и при встрече с камнем, повышением быстродействия, аварийного управления по давлению. При реализации новых связей совмещение или сочетание функций (фиг. 16, 17, 18) полезно и необходимо оценить технологии, экологию и эргономику функции.

Основой многократного повышения уровня технологий производства элементов без участия человека и дополнительных обработок деталей, а также использования машины рабочие элементы устанавливают в виде проката-профилей реек (фиг. 1-7, 25), ромбоплужков, отвалолистов - трапеций, зубовой полоски, ножей, ободов колес, ножей косилок, прутка граблин, полос дисков, полос лемехов - трапеций, полос лап и плоскорезов и других прокатов высокой готовности.

Множество проходов агрегата по полю, различие направлений движения, трудности получения больших движущих сил, вариация сопротивлений и условий реализации мощности ходовой частью затрудняют автовождение и побуждают к регулированию движущих сил рабочих органов путем изменения режима и степени преобразования сопротивления в силу при низкой скорости движения агрегата, оптимальной скорости перемещения рабочих органов и высокой точности кинематики.

Новому принципу сопутствует переход от распределения и использования опорных реакций колес к распеределению и использованию сопротивлений и их уравновешиванию с учетом курса, обеспечению независимости кинематики и динамики от вариаций опорных реакций, распеределения ведущих моментов между колесами, числа колес и осей типов дифференциалов и ходовых систем без циркуляции паразитной мощности. Здесь сцепные возможности рабочих органов выше, чем у колес и гусениц на один-два порядка. Поэтому массу ходовой части можно снизить многократно без ущерба проходимости и повысить эффективность использования земли и базовых линий. При этом перемещение, подача вперед, реверсирование, защита от перегрузки и управление возможны приводом рабочих органов.

Схема одноклесного аграгата о опорами рук (фиг. 10) при работе /пунктирная/, транспортировке, повороте нулевым радиусом после остановки (V=0, R=0), стабилизации положения рамы на склонах крутизной β облегчает уравновешивание сил Р и сопротивлений дисками. Поперечное движение возможно силой колеса Р и рабочих органов Р_с. Скорости агрегата V и рабочих органов V_p зависят от режима работы руки. Снижение увода агрегата колесом-копиром борозды (фиг. 15) повышает точность кинематики.

Это облегчает роботизацию технологий обработки земли.

Известно, что различие работ, траекторий движения, ширины захвата, сопротивлений машин, тяговых сил тракторов, длины агрегатов затрудняет выбор базовах линий, копирование следа и применение автоводителей. Малая ширина захвата, большое число машин и проходов по полю приводят к потерям производительности, энергии и времени, ресурса и точности кинематики, а также работоспособности в режиме робота. Число проходов по полю снижается с повышением ширины захвата и кратности повторения работ.

Многократное снижение скорости движения агрегата при оптимальной технологической скорости перемещения рабочих органов относительно энергомодуля, увеличение и регулирование ширины захвата и движущей силы, а также числа совмещенных операций и повторений работ за один проход без дополнительных рабочих органов снижает число проходов и поворотов до 1-2 в смену. Рядное линейное расположение рабочих органов /малая длина агрегата/ обеспечивает прямые линии заглубления и выглубления плугов и других орудий в начале и конце гона без широких поворотных полос и обезображивания граничных линий.

Исследования кинематики показали, что разворот агрегата возможен следующими способами.

1. Поворот малым или нулевым радиусом и смещением на 1,2 ширины захвата или без смещения энергосредства для движения обратно по следу / а, б, в/ однорукого агрегата.

2. Поворот руки над обработанной поверхностью для обратного хода по следу без смещения энергомодуля или фигурное движение агрегата копированием следа предыдущего прохода.

3. Фиксированный поворот вокруг центра-датчика.

Нулевой радиус поворота снижает холостой ход, площадь поворотных полос и ошибку копирования следа.

Компактное сложение рук облегчает поворот и транспортировку. Отсутствие борозд и гребней повышает качество работы и независимость ширины захвата от тяговой силы и состояния поверхности от направления движения. Приближение рабочих органов к энергомодулю облегчает поворот, повышает мобильность широкозахватных агрегатов. При большой ширине захвата и малом числе проходов легче определить базовую линию, обслуживать 3-4 полуагроробота даже при ручном развороте 1, 2 раза в смену.

Поворот руки, фигурное движение и поворот вокруг центра-датчика кривизны линии, одноосное или бесколесное, или одноколесное движение /а, б/ с подачей вперед, холостое поперечное движение /в/ и подтягивающее или толкающее поперечное движение при минимальном холостом ходе в поле снижает зависимость от влажности и угла склона. Для облегчения решения проблем кинематики и динамики остро необходимо заменить сумму действий колес и рабочих органов многих машин суммой функций рабочих органов одной машины. Это создает условия для перехода от многомашинных технологий к одномашинной, от многоосного энергомодуля к одноосному.

Способность сохранять и изменять направление повышается многократно сцепной силой рабочих органов - разгружателей ходовой части. Одно ведущее направляющее колесо с опорами рук может работать в режимах: поворота нулевым радиусом без сложных трансмиссий, рулевой трапеции, развалов и схождений колес; - разгрузки в поле и догрузки на дороге; - поперечного движения; - катка для дообработки почвы; - привода рабочих органов (после отрыва от земли в режиме "экономичного вала" отбора мощности путем использования коробки передач для регулирования скорости рабочих органов. Движущую силу можно регулировать применением рабочих органов в тяговом, толкающем, технологическом, тормозном, "якорном", следокопирующем режимах, а также гидромотором колеса руки.

Совмещение и сочетание функций затрагивают технологические /фиг. 6/ процессы. Вспашка отвальная, ровная, безотвальная, влажная, плантажная; лущение различное, чизелование, щелование, культивация, формирование грядок и валиков, культурно-технические работы, боронование, посадка и посев, полив, удобрение и защита растений, мелиорация и планировка, уборка урожая, корчевка камней, сорняков, террасирование склонов, разработка мерзлых грунтов, укрытие и открытие лозы и другие работы выгодно выполнять одной машиной. Управление тягово-сцепными свойствами, нагрузкой, догрузкой ведущих колес, регулирование скорости по влажности почвы; снижение скорости, стабилизация, согласование и повороты различные нужно связать с учетом необходимости защиты от буксования колес, уплотнения почвы, засорения, перегрузки и поломки рабочих органов; сползания и столкновения или опрокидывания машины при повороте и в других условиях.

Установлено, что сцепление может регулировать подачу жидкости Q, передаточное число трансмиссии i_тр, упругость подвески, мощность двигателя N_е, смазку деталей по нагрузке, нагрузка машин и значения; углов поперечного и продольного поворотов β, α рамы, эластичности привода, потоков энергии. Коэффициентов нагрузки λ, жесткости подъемника орудий, реактивного момента, корректора вертикальных нагрузок (КВН) и движущей силы по сцеплению Р_ϕ. Муфта сцепления может обеспечить разгон, привод, преобразование энергии, деление энергии, подъем орудий, контроль и утилизацию энергии, поворот, торможение автоторможение. Защита от перегрузки, диагностика, отрыв оси и автоторможение для подъема орудия (П) муфтой достигаются проще.

Подвеска машины успешно может служить приводом тормозов, аккумулятором энергии, стабилизатором нагрузки, силовым и позиционным регулятором (СПР), регулятором мощности и нагрузки двигателя, питанием стартера, указателем режима, аварийным питанием тормоза, утилизатором энергии, корректором вертикальных нагрузок (КВН)-разгружателем ведущих колес (РВК), регулятором силуэта, системой автоматической стабилизации (CAC) рамы при повороте и работе на склоне, ограничителем скорости и колебаний нагрузки колес и других элементов. При этом подвеска и насос или объемная муфта взаимосвязаны между собой и с другими элементами соответствующими связями и их выключателями с возможностью общения человека с машиной.

Совмещение и сочетание технологических, кибернетических и преобразующих функций, применение реверсивных рабочих органов, снижающих нагрузку ходовой части и уплотнение почвы, комплексно решает известные и новые проблемы, повышают универсальность, управляемость, производительность адекватно мощности и уровень автоматизации управления. Такое направление включает согласование процессов управления курсом, скоростью движения, нагрузкой в тяговом и тормозном режимах, а также правила комплексного решения технологических, конструктивных и эксплуатационных задач с учетом требований различных зон. Технологические процессы могут выполняться датчиками курса - рабочими органами. Проблемы благоустройства придомовых и пригородных территорий, обработки неудобиц, садов и огородов, выполнения культурно-технических работ легко решаются перемещением рабочих органов относительно легкого энергосредства. При этом лопата бульдозера может перемещать материалы и преобразовать сопротивление в движущую силу, согласовать сопротивление с подъемной силой и обеспечить саморегулирование нагрузки машины и ее элементов /двигателя и ходовой части/.

Совмещение и согласование функций рабочих органов и датчиков курса способствует энерго- и материалосбережению, защите человека, техники и агроэкосистемы при химической обработке виноградников и уборке урожая винограда и ягод других растений. Способ использования агромашины включает сведения о работе и информацию о повышении эффективности. Гибкость функций агромашины требует настройки, соблюдения правил и законов использования агромашины с учетом потребностей технологий высокого уровня, гармонизации энергетических, экологических технологий. Копируя одну базовую линию и оборачивая пласт в одну сторону, почву смещают к одному краю поля и углубляют и расширяют борозду на другом конце. Это полезно для совмещения линий полива, вождения, но в других случаях изменяют направление и возвращают почву на свое место при последующей вспашке. Для устранения потерь энергии на смещение почвы в одну, а затем в обратную сторону, уложить на свое место выгодно получить ровную вспашку с доведением почвы до финишного состояния без дополнительных рабочих органов и их сопротивлений с возможностью снижения массы в два раза, тяговой силы и буксования до нуля. Это устраняет потребность в сложной ходовой части, множестве проходов. Устранение гребня и борозды перемещением большой массы почвы обходится дорого и должно быть заменено ровной вспашкой, малым числом рабочих органов и увеличением на порядок ширины захвата.

Линии движения агрегата и рабочих органов и их скорости отличаются. По мере их приближения из-за их сложения достигают опасного значения. На дорогах при транспортировке скорость ограничивается подвеской /плавностью хода/, радиусом поворота, крутизной склона, условиями дороги, груза и человека. Здесь рабочий орган меняет скорость и останавливается при встрече с камнем, обходит или отходит назад, кинетическая энергия трактора снижается в 10-100 раз, сопротивления рабочих органов противодействуют, уравновешиваются, рабочие органы преобразуются в опоры и средства передвижения, функции колес снижаются. Возможность установки колес за рабочими органами плуга преобразует их в катки для крошения комков, т.е. без уплотнения почвы перед вспашкой, без отрыва колес от земли, регулируя вертикальную нагрузку колес и рабочих органов, преобразует колеса в катки, вредное уплотнение почвы в крошение комков и повышает агротехнический результат, не теряя проходимости использует избыточную движущую силу плуга, дисков, культиватора, корчевателя камней, бульдозера и т.д. Механизм поворота поворачивает колесо и диски-опоры колес. Сцепление дисков многократно превышает силу колес. Поэтому во столько раз повышается и управляемость на склонах, где число дисков превосходит число колес. В любом случае разгрузка, отрыв колеса, перевод в режим катка более полезен, чем движение в режиме колеса. При очень малой массе достаток сил повышает ширину захвата в 10 раз /фиг. 21-24/, снижает зависимость от угла подъема α и крутизны склона β, сопротивлений качения Р₊ и подъема Р_α рабочего органа Р_с и скорости V_р. Это минимизирует потери энергии на получение силы тяги и повышение скоростей движения /составляющих мощности и производительности/. Первоначальный состав функций прототипа и агромашины претерпевает текущие изменения при использовании, в том числе за счет пфиг.оединения новых функций с учетом унификации технических чувствительных и исполнительных элементов. Линейное расположение рабочих органов укорачивает агрегат, устраняет обезображивание краев поля, возникают все условия для перехода от оценки почвы по проходимости к оценке спелости, влаго, время, тепло, структуре, плодородиесбережению, от оценки машины по тяге к оценке эффективности при работе в поле. Потенциал тяговой силы неисчерпаем, т.к. тождественно сопротивлению возрастает.

Основы конструкции, производства и использования агромашины во всех странах составляют следующие новые законы и правила.

1. Минимизации: зависимости работы техники от сил и реакций почвы, силового и тормозного действий колес и рабочих органов; массы; потерь энергии, воды, времени, ресурса, плодородия и урожая; зависимости проходимости и других эксплуатационных качеств от рельефа, влажности и типа энергосредства; управляющих действий; числа типов и стоимости машин; затрат и стоимости продукции земледелия; ограничений мощности, ширины захвата и производительности машин; числа дополнительных обработок земли, базовых линий вождения, проходов по полю; веса ходовой части и буксования; скоростей обработки и движения, длины агрегата и ширины поворотных полос.

2. Повышенно: ширины захвата, движущей силы, полезного сопротивления рабочих органов до машинной силы привода; производительности и рентабельности, совместимости функций технических средств, операций и технологий; эффективности использования металла, ресурса, энергии, земли, влаги, агросроков и условий регионов, а также уровня технологий и техники в земледелии.

3. Преобразования: сопротивления рабочих органов в машинную силу, функций и режимов работы ходовой части и рабочих органов, системы машин в систему режимных рабочих органов; режимов догрузки колес на дорогах в режимы разгрузки и защиты при обработке земли; зависимости производительности машин от их массы и числа проходов по полю; взаимосвязей мощности, скорости, ширины захвата, нагрузки и условий местности.

4. Переориентирования земледелия на использование техники в течение года и повышение светотепловодного КПД операций и машин.

5. Выявления и использования сроков "спелости", свойства "холодоспелости" и эффекта малоэнергозатратности обработки земли без экологической опасности и химической перегрузки.

Переключение обратных связей повышает уровень информационных и исполнительных функций в вариативных внешних условиях.

Отрицательная обратная связь применяется для подачи части выходного сигнала обратным знаком на вход управления-устранения отклонения регулируемого параметра от заданного значения /ошибки/ и стабилизации процессов /режимов работы, положения и т.д./. При этом стоимость изготовления и эксплуатации усилителей руля, автоводителей, регуляторов скорости, сил и положения орудий и др. систем возрастает пропорционально чувствительности и адаптивное управление затрудняется. Положительная обратная связь, подавая часть выходного сигнала на вход управления без изменения знака, способствует усилению отклонения регулируемого параметра, изменению, дестабилизации процесса и нарушению устойчивости.

Научный и практический интерес представляет адаптивное управление на основе сочетания достоинств положительных и отрицательных обратных связей /двух видов/ для стабилизации и дестабилизации процесса до достижения взаимосоответствия параметров на различных целевых уровнях регулирования равновесия. Дело в том, что лавинообразное изменение /дестабилизация / параметра в сочетании со стабилизацией- содействие и противодействие изменению параметра и внешнего влияния придает машине новые - адаптивные свойства.

Для пояснения полезности таких свойств применимо правило сочетаемости двух видов связей для регулирования нагрузки двигателя. При повышении нагрузки, устранении отклонения /ошибки/ и запаздывании действия увеличивают мощность по принципу содействия положительной обратной связью в возможных и допускаемых пределах.

Но это не исключает компенсации влияния изменения нагрузки регулированием скорости: снижая при перегрузке и повышая при недогрузке, как это принято, следвательно, нужен и принцип регулирования скорости по нагрузке отрицательной обратной связью и дестабилизации. Пределы регулирования ограничены технологическим процессом, массой и потерями энергии. Для расширения этих пределов выгодно регулировать сопротивление /нагрузку/, например, изменением глубины почвообработки и подачи в сторну устранения перегрузки и недогрузки - по принципу отрицательной обратной связи.

Процессы регулирования мощности двигателя и нагрузки рабочей машины отличаются знаками обратных связей, следовательно, сочетание двух видов связей выгодно дополняет одно другим. Установлено, что здесь нечувствительность, невозмутимость и высокая чувствительность могут совместиться в энерговозвратном режиме регулирования.

Общеизвестно, что мощность и нагрузка, силы и реакции в разновесном положении равны по значению и противоположны по знаку, т.е. являются внутренними и внешними параметрами, взаимосоответствие которых можно обеспечить на различных энергетических уровнях. Они требуют дестабилизации до некоторого предела, а затем - стабилизации, следовательно, адаптивного управления.

Совместимость и несовместимость связей определяются практической потребностью в стабилизации и полезной дестабилизации - адаптивном и полезном изменении параметра. Практически нарушения процессов исключают различными способами, так как при колебании и запаздывании информации отрицательная обратная связь может частично преобразоваться в положительную и привести к аварийным ситуациям. Слияние двух видов связей может привести к потере управляемости или к воздействию выхода на вход разностью противоположных действий. При преобразовании и усилении сигнала это ведет к потере информации.

Без усилителя и потерь энергии такие связи действуют в зависимости от времени, т.е. приводят к слиянию противоречивой информации и противоположных действий.

Разделение энергопотоков и регуляторов, автономизация действий /содействия и противодействия развитию/, например, изменение мощности и скорости в ряде случаев дает эффект адаптивного управления без дорогостоящих процессоров и регуляторов детектирующего действия, пропускающих сигнал в одном направлении. Детектирующее действие регулятора затрудняет очувствление исполнительных элементов и орудий.

Пропускание сигнала в двух направлениях, сочетание двух видов связей, слияние силового и информационного потоков энергии, а также согласование действий и пртиводействий успешно решает проблемы силового и позиционного регулирования, защиты и догрузки ведущих колес, отрыва ведомой оси от земли, защиты машины, человека и почвы.

Поисковые исследования позволили сформулировать закон целесообразности сочетания видов обратных связей.

Алгоритм регулирования параметров по такому закону можно иллюстрировать математической моделью:

где N,N' - мощность и нагрузка двигателя,

↔ - знак следования без детектирующего действия,

i_тр, V - передаточное число и скорость движения,

G_щ, Р_ϕ - силы сцепления и тяги колес,

Р_кр - сопротивление орудия, ± - знаки обратных связей.

Здесь закон регулирования параметров таков: мощности - регуляторов топлива, нагрузки - коробкой скоростей, скорости - человеком по качеству технологического процесса, сцепной силы - по силе тяги догружателем ведущих колес, тяговой силы рабочими органами для обработки почвы реализуется легко. При этом допускается регулирование знака и значения силы тяги в различном сочетании параметров: если сочетать по 2, 3, 4, 5 элементов, то число вариантов регулирования превышает практические потребности в 10-100 раз.

Закон такого взаимосогласования сил и сопротивлений орудий при почвообработке снижает расход топлива и металла на 40% и число проходов по полю - в 10-20 раз. На других операциях сила тяги требуется меньше, чем на вспашке и можно регулировать легко.

Рассмотрим один режим работы агрегата подробно. Регулятор изменяет расход топлива /мощность/ пропорционально нагрузке и быстро достигает некоторого предела, затем регулируется передаточное число трансмиссии /скорость, крутящий момент и силу тяги по двигателю / до предела, допускаемого сцепной силой и буксованием. Параллельно увеличиваются сила сцепления и движущая сила. Здесь, очевидно, мощность двигателя имеет известное ограничение и область эффективного регулирования, следовательно, даже двигатели постоянной мощности нуждаются в регулировании передаточного числа. Но скорость движения ограничивается возможностями водителя и автоводителя, качеством выполнения технологического процесса, надежностью работы, буксованием, колебаниями /подвеской/ и т.д. Поэтому сцепная сила регулируется и создается условие для реализации мощности без увеличения числа колес /потребителей энергии/. Повышение числа ведущих колес с 2 до 4 и силы тяги на 12-15% обходится дороже, чем повышение сцепной силы на 60% и силы тяги на 30% с экономией металла и энергии. Еще большую экономию дает изменение знака крюковой силы. Регулирование скорости по качеству работы, минимизация давления на почву и изменение знака крюковой силы указывают на необходимость коррекции и учета условий защиты.

В тормозном режиме алгоритм управления можно характеризовать моделью и очередностью изменения параметров так:

где N, N_у - мощности двигателя и утилизатора,

P_тр, Р_т - силы трения и полезного торможения.

В режиме регулирования скоростей бортов V₁, V₂ по курсу α и ведущих моментов по допускаемым напряжениям τ почвы справедливы модели:

Очевидно, что стабилизационные режимы /отрицательные обратные связи/ выгодно сочетать с режимами содействия параметров, т.е. положительной обратной связью. Полезна положительная обратная связь между элементами согласования сопротивления и догрузки ведущих колес, т.к. снижается буксование увеличением сцепной силы.

Но отрывать этот принцип от формирования курса нельзя, так как работа бортов влияет на траекторию движения и зависит от внешних условий. Поэтому дифференциал должен быть регулятором двух параметров: скорости и ведущего момента в соответствии с курсом и соотношением реакций движителей бортов. Разность скоростей выгодно регулировать по курсу и условиям местности. Отрицательную обратную связь регулятора разности скоростей бортов можно сочетать с положительной обратной связью ведущих моментов и сцепных возможностей движителей. Отклонение от курса устраняется как ошибка, а при отклонении реакций почвы прямо пропорционально им изменяются силы. Взаимосоответствие сил и реакций обеспечивается управляемым по этому закону дифференциалом и принципом сочетания двух видов обратных связей. При этом отрыв переднего моста от земли для догрузки ведущих колес легко сочетается с регулированием угла относительного поворота орудия и трактора.

Ведущие моменты и силы тяги по двигателю нужно регулировать прямо пропорционально реакциям. Для этого можно использовать сигнал датчика курса и разности реакций почвы. Для этого исключены недостатки простого дифференциала путем перехода от простого дифференцирования и его блокирования или повыщения трения к учету курса и реакций почвы, регулированию скоростей с учетом курса с элементами силового и позиционного регулирования. Применением сигнала о накопленной ошибке датчика курса можно облегчить такое управление. В случае нарушения курса различием буксований и реакций почвы можно корректировать сигнал датчика. Это легко осуществляется человеком или датчиком разности сил. Простое переключение обратной связи является эффективным решением задачи. Знак обратной связи колеса-датчика курса и разности сил бортов изменяется при реверсе и переключении режимов /ведущий, ведомый/. Для всех случаев один переключатель рода обратной связи достаточен и необходимость в изменении знака низка.

Весьма полезно сочетать положительную и отрицательную обратные связи для компенсации недостатков работы колеса и подвески бульдозера, т.к. знак влияния упругости рессор на управляемость можно преобразовать и формировать программу регулирования мощности и нагрузки вместе или в отдельности.

Положительная обратная связь повышает надежность работы муфты - регулирования фрикционного момента прямо пропорционально нагрузке, а это исключает остановку гусеничного трактора при отключении одного борта /при повороте/, а также снижает пробуксовку муфт коробки передач колесной машины путем увеличения давления жидкости прямо пропорционально нагрузке.

Закон распределения энергии между бортами по курсу и реакциям почвы применительно к движителям - рабочим органам нужно дополнить правилом согласования скоростей движения и выполнения технологических процессов. Это правило таково: скорость движения рабочего органа определяется по качеству выполнения технологического процесса, влажностью, энергоемкостью и т.д., а скорости бортов - курсом. Когда сопротивление рабочего органа становится тяговой силой, вопрос регулирования сил по реакциям не теряет значимости. Избыток движущей силы, невозможность совмещения операций требует утилизации энергии. Ввиду того, что скорости колес и рабочих органов при почвообработке зависят от технологических требований, кривизны траектории и господствующего принципа регулирования скорости обратно пропорционально нагрузке, нужно перейти к определению скорости по требованиям технологии.

Таким образом, скорость движения трактора должна отличаться от скорости выполнения технологического процесса. Это утверждение подкрепляется законом регулирования сил и сопротивлений рабочих органов до минимизации нагрузки движителей - колес.

Сочетаемость двух видов обратных связей связана с преобразованием, кодированием и получением информации без сложного оборудования. Преобразования изменений нагрузок, ускорений, путей и других параметров без сложных датчиков снижает стоимость изготовления и эксплуатации машин, а предупреждающий эффект снижает запаздывание действий регуляторов и накопление ошибок регулирования. При этом чувствительность элементов машины к изменениям внешних условий /очувствление функциональных блоков/ на основе законов и правил сочетаемости и совместимости технологических и управляющих функций открывает пути улучшению кибернетических свойств машин и социальных свойств /престижности/ труда человека. Эти достоинства трудно перевести в рубли, но улучшение экономических показателей требует комплексного подхода.

Правила использования вариативных связей таковы:

1. Отсутствие системного подхода к принципам регулирования параметров мобильных агрегатов привело к серьезным последствиям; повышению массы и потерь энергии, снижению плодородия почвы; изоляции и дроблению блоков и параметров - торможению работ по автоматизации управления.

2. Стабилизация параметров повышает устойчивость процесса, но снижает пфиг.пособляемость к условиям эксплуатации. Сочетаемость устойчивости с изменчивостью процессов работы агрегата создает основы адаптивного управления.

3. Сочетание положительных и отрицательных обратных связей придает принципам управления новые свойства и полезные качества: изменение знаков обратных связей повышает эффективность адаптивного движения и торможения тогда, когда взаимосоответствие сил и реакций выгодно обеспечить положительной обратной связью.

Лавинообразное изменение параметра даже в пределах стабилизации положения, нагрузки, сил и других параметров повышает быстродействие регулятора и обеспечивает равновесие параметров на различных уровнях - многоцелевую и многоуровневую стабилизацию.

4. Разумное сочетание процессов стабилизации и дестабилизации /положительных и отрицательных обратных связей/ в кибернетических системах машин открывает пути повышению производительности, уровня совместимости функций элементов агрегата и эффективности управления.

5. Обобщение законов управления в живом организме и механизмах мобильных агрегатов, поиск путей желательного усиления живого подтвердили необходимость в очувствлении и самозащите элементов техники при минимальном преобразовании информации.

Превосходство мирового уровня по основным показателям от 2 до 34 раз обеспечивается применением систем режимных рабочих органов и нового направления комплексного решения проблем:

- снижения стоимости производства, приобретения и применения техники, массы и стоимости ходовой части в два раза, давления колес на почву и тяговой силы до 10 раз,

- повышения проходимости, экономичности и экологической безопасности от 2 до 10 раз путем устранения потерь до 20% энергии на буксование, более 10% на дообработку почвы, снижения потерь ресурса ходовой части, плодородия почвы и урожая, а также трения полевых досок плугов,

- снижения числа типов тракторов, плугов, лущильников, борон, катков и ряда уборочных машин, т.е. заменой более 100 машин одной со сменными рабочими органами,

- снижения скорости до 10 раз, пути и числа проходов по полю до 30 раз и кинетической энергии до 100 раз,

- создания условий для совмещения операций - резерва тяговой силы,

- повышения производительности по площади и кратности обработки земли,

- повышения ширины захвата независимо от силы тяги пропорционально числу, ходу секций рабочих органов,

- создания условий для регулирования силы тяги, ширины захвата, влажности, спелости почвы и времени работы с учетом производственной необходимости и условий местности,

- улучшения эксплуатационных качеств техники и условий для развития земледелия, окружающей среды, человека и общества,

- снижения потерь энергии, ресурса, влаги, времени и урожая,

- снижение длины агрегата, трудности управления, нагрузки человека и опасности работы на склонах.

Алгоритм действия и программа использования включает законы:

1. В продольной плоскости, изменяя скорость или шаг подачи, регулируют кратность повторения работ.

2. Избыток и недостаток продольной силы регулируют изменением режима перемещения рабочего органа.

3. В поперечной плоскости недостаток или избыток силы регулируют дисками, перемещением рабочих органов в противофазе и сопротивлением.

4. Изменением хода или шага установки рабочих органов определяют состояние поля, выравнивание или сохранение линии полива, базы.

5. Сдвиг почвы назад устраняется и ровная поверхность достигается изменением направления последующего движения по базовой линии.

6. Технологический сдвиг почвы на склоне крутизной β усиливается сдвигом силой Gsinβ частиц веса G.

7. Обнаружено явление "тихого смыва" плодородия почвы вниз под действием влаги /дождя, снега/ и установлена возможность компенсации последствий внесением больших доз удобрений ближе к вершине склона.

Перемещение рабочих органов под углом к горизонтали снижает смещение почвы вниз и перемещение рабочих органов в нейтральном режиме снижает нагрузку колес.

Дышло-датчик с телескопическим звеном и шарниром реагирует на различие сил тягача и прицепа и их бортов, дает сигнал для устранения ошибки по закону распеределения энергии между осями и бортами с учетом реакций почвы /дороги/ и курса в тяговом и тормозном режимах. Смещением точки приложения движущих сил вперед от центра сопротивления, а точки приложения тормозных сил назад повышает устойчивость движения в тяговом и тормозном режимах. Упор сзади устраняет откатывание и удерживает на подъеме. Этот закон управления реализуется зазором дышла, связанного с тормозами с возможностью регулирования разности сил торможения и движения.

Агромашина имеет высокий уровень получения информации и управления. Уравновешивание достигается соблюдением условий:

Р_с≤Р; Р≤Р_ϕ; Р_с≤Р_ϕ; Р_с≤Р_кр.

При оптимальных значениях скорости, кратности повторения работы, ширины захвата и грузоподъемности многорежимное колесо облегчает поворот нулевым радиусом, поперечное движение, использование силы рабочих органов без потерь 45% мощности в трансмиссии и ходовой части. Снижение скорости движения в 10 раз, саморегулирование сопротивлений и тяговых сил поворотом или подъемом рабочих органов, копирование борозды в разных режимах (ведущем, с догрузкой и разгрузкой, направляющем нейтральном и тормозном, совмещенном, использованием сил и разности сил бортов) создает резерв устойчивости и работоспособности в режиме робота без дополнительных датчиков, усилителей и исполнительных средств копирования борозды и накопления ошибки перекопирования. Снижение числа перекопирований борозды до 1-2 раз в смену и зависимости работы от человеческого фактора способствует защите здоровья человека, облегчает контроль и обслуживание 4-5 машин без затрат на дорогостоящие кабины для каждой машины.

Технико-экономическая эффективность применения заключается в улучшении показателей: производства и использования, а конкретнее - разгрузки и снижения числа колес в 3-4 раза использованием принципа совместимости функций, крошения комков без балласта и множества проходов; экологической, экономической, эргономической и медицинской безопасности; надежности информационно-технологического обслуживания без буксования колес, больших масс и скоростей; защиты почвы от воздействий колес. Кроме того, использование: металлопроката высокой готовности для изготовления, малоразмерных колес, авиаутиля, системы рабочих органов в течение года переориентирует земледелие на технологии высокого уровня и повышение агроэкологического и светотепловодного КПД.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Сущность изобретения заключается в том, что агромашина содержит механизмы управления, двигатель, ведущее направляющее и самоустанавливающиеся колеса и рабочие органы - заменители ходовой части. Самоустанавливающиеся колеса и/или рабочие органы - заменители ходовой части установлены посредством механических рук с возможностью поворота, фиксации и перемещения приводом в виде гребневой рейки с щеками по бокам или нитевой, или винтовой передачи. Способ использования агромашины включает замену деталей при обслуживании, вождение и регулирование скорости. На агромашину устанавливают элементы из проката и/или авиаутиля, адаптивно изменяют режимы работы и связи механических рук, рабочих органов, колес и приводов и/или переключают энергопотоки с учетом знаков обратных связей. Техническим результатом является повышение уровня унификации, эффективности производства и использования. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 27 ил.

1. Агромашина, содержащая механизмы управления, двигатель, ведущее направляющее и самоустанавливающиеся колеса и рабочие органы - заменители ходовой части - отличающаяся тем, что самоустанавливающиеся колеса и/или рабочие органы - заменители ходовой части - установлены посредством механических рук с возможностью поворота, фиксации и перемещения приводом в виде гребневой рейки с щеками по бокам или нитевой, или винтовой передачи.2. Агромашина по п.1, отличающаяся тем, что механические руки и направляющее ведущее колесо установлены с возможностью отбора мощности от электродвигателя или авиадвигателя после отработки в воздухе до отработки остаточного ресурса на земле.3. Агромашина по п.1, отличающаяся тем, что рабочие органы выполнены соответственно из прокатных профилей ромбических плугов, отвалов, ножей, дисков, лап, плоскорезов - полос с элементами раскроя высокой готовности.4. Агромашина по п.1, отличающаяся тем, что механические руки установлены с возможностью поворота и фиксации в режимах широкой колеи и выравнивания рамы, поворота и изменения ширины захвата, перевозки бункера-контейнера, привода колес и содержат диск и/или катки - заменители колес механических рук, катки привода ролика-отвала и копирования борозд минитеррас на склонах, упор-подъемник, лопастно-поршневой с роликом-утопителем поршней высокомоментный гидромотор.5. Агромашина по п.1, отличающаяся тем, что содержит муфты независимого включения приводов колеса и рабочих органов с возможностью использования одной коробки передач в приводе ходовой части и рабочих органов для изменения скорости и нагрузки вала отбора мощности и использования правил и законов: изменения скорости и повторности выполнения технологических процессов за один проход без дополнительных рабочих органов, изменения разности скоростей бортов с учетом реакций опорной поверхности, курса, отработки знаков обратных связей при формировании режимов работы.6. Агромашина по п.1, отличающаяся тем, что элементы привода, подачи вперед и подъема механической руки и рабочих органов соединены с возможностью переключения потоков энергии, быстрого подъема или подачи замедлением хода около камня и оценки производственных, агроэкологических и информационных свойств с учетом вредного действия тормозного режима на растения, почву, человека и общество.7. Агромашина по п.1, отличающаяся тем, что рабочие органы установлены с возможностью снижения избытка и недостатка сил, поперечного перемещения и поворота нулевым радиусом для возвращения по следу прохода, а также изменения направления смещения почвы в сторону выравнивания поля без дополнительных рабочих органов или проходов по полю.8. Агромашина по п.1, отличающаяся тем, что механическая рука имеет места для установки рабочих органов различным шагом и регулятор хода - упор для переключения движений, изменения шага подачи и хода или обработки поля, оставляя канал для полива или формируя ровную поверхность.9. Агромашина по п.1, отличающаяся тем, что механическая рука содержит рабочие органы качения и резания в режимах уравновешивания боковой силы, самоповорота, самоустановки отвала, самовращения ролика, самоуравновешивания роликами, догрузки и разгрузки, регулирования глубины вспашки рабочими органами качения в виде дисков, катков и колес.10. Способ использования агромашины, включающий замену деталей при обслуживании, вождение и регулирование скорости, отличающийся тем, что устанавливают элементы из проката и/или авиаутиля, адаптивно изменяют режимы работы и связи механических рук, рабочих органов, колес и приводов и/или переключают энергопотоки с учетом знаков обратных связей.11. Способ по п.10, отличающийся тем, что колеса используют в режимах катка - уплотнителя почвы и крошения комков после вспашки, стабилизатора положения на склонах, датчика курса и радиуса поворота.12. Способ по п.10, отличающийся тем, что авиадвигатель и колеса после отработки в воздухе используют на земле.13. Способ по п.10, отличающийся тем, что электрическое питание машины при обработке земли используют ночью.14. Способ по п.10, отличающийся тем, что снижают избыток и недостаток сил нагрузки колеса и изменяют режимы перемещения механической руки.15. Способ по п.10, отличающийся тем, что машины различной мощности используют с одинаковой шириной захвата и снижают число базовых линий и проходов, а также ошибок при автовождении.16. Способ по п.10, отличающийся тем, что рабочие органы перемещают под углом к горизонтали склона и снижают смещение почвы вниз.17. Способ по п.10, отличающийся тем, что изменяют ход или шаг установки рабочих органов и определяют состояние поверхности поля, сохраняют линии полива и вождения или выравнивают поле.18. Способ по п.10, отличающийся тем, что упор опускают и устраняют движение в сторону нарушения режима работы или остановки и повышают безопасность трогания с места на подъеме.19. Способ по п.10, отличающийся тем, что разность сил рук изменяют в сторону повышения резерва устойчивости движения при ручном и автоматическом вождении - в режиме робота.