СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАБОЧИХ МАШИН Российский патент 2017 года по МПК G01L5/13 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сельскохозяйственному приборостроению.

Известен способ определения сопротивления рабочих машин путем измерения силы взаимодействия трактора и рабочих машин, заключающийся в том, что при рабочем ходе трактора за счет снижения подачи топлива достигают минимальной частоты вращения коленчатого вала, соответствующей максимальному крутящему моменту, мгновенно увеличивают подачу топлива до максимальной, при достижении номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя во время разгона трактора измеряют угловое ускорение коленчатого вала и из уравнений движения трактора и рабочих машин определяют силу сопротивления рабочих машин [Патент РФ №2115902, кл. G01M 17/007, 1998 - аналог].

К недостаткам способа относятся необходимость определения номинального крутящего момента двигателя и сопротивления перекатыванию трактора при его холостом ходе путем динамометрирования, что является сложным и трудоемким процессом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения сопротивления рабочих машин, заключающийся в том, что при рабочем ходе трактора за счет снижения подачи топлива достигают частоты вращения коленчатого вала, соответствующей максимальному крутящему моменту. Мгновенно увеличивают подачу топлива до максимальной. При достижении номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя во время разгона трактора измеряют угловое ускорение коленчатого вала. Аналогично измеряют ускорение коленчатого вала при разгоне трактора без рабочих машин и по формулам, полученным из уравнений движения трактора и рабочих машин, определяют силу сопротивления рабочих машин [Патент РФ №2178157, кл. G01M 17/007, 2002 - прототип].

Недостатком данного способа является сложность и трудоемкость существующих методов определения приведенной массы трактора.

Задачей настоящего изобретения является упрощение измерения и снижение трудоемкости определения приведенной массы трактора.

Поставленная задача достигается тем, что выполняется дополнительный разгон трактора, догруженного известной (эталонной) массой, с измерением углового ускорения коленчатого вала при номинальной частоте вращения, что позволит определить приведенную массу трактора по формуле

где М_эт - дополнительная (эталонная) масса, которой догружается трактор;

(dV/dt)_хх - ускорение трактора при разгоне без нагрузки;

(dV/dt)_эт - ускорение трактора при разгоне с дополнительной (эталонной) массой;

g - ускорение свободного падения;

f - коэффициент перекатывания трактора.

Ускорение трактора при его разгоне без нагрузки и с дополнительной (эталонной) массой связано с соответствующим угловым ускорением коленчатого вала двигателя зависимостями

где (dω/dt)_хх - ускорение коленчатого вала двигателя при разгоне трактора без нагрузки;

(dω/dt)_эт - ускорение коленчатого вала двигателя при разгоне трактора с дополнительной (эталонной) массой;

r_к - радиус качения;

δ - коэффициент буксования трактора;

i_тp - общее передаточное число трансмиссии.

Коэффициент буксования трактора δ определяется по тяговой характеристике трактора на соответствующем фоне на соответствующей передаче при заданной частоте вращения коленчатого вала двигателя или измеряется одновременно.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. При движении трактора без нагрузки за счет снижения подачи топлива достигают частоты вращения коленчатого вала, соответствующей максимальному крутящему моменту. Мгновенно увеличивают подачу топлива до максимальной. При достижении номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя во время разгона трактора прибором типа ИМД измеряют угловое ускорение коленчатого вала. Аналогично измеряют ускорение коленчатого вала при разгоне трактора с дополнительной (эталонной) массой, а также при разгоне трактора с сельскохозяйственной машиной.

По формулам, полученным из уравнений движения трактора без нагрузки и с дополнительной (эталонной) массой, определяют приведенную массу трактора по формуле

Определив значение приведенной массы трактора по формулам, полученным из уравнений движения трактора без нагрузки и с сельскохозяйственной машиной, определяют силу сопротивления рабочей машины по формуле

Р_с=М_т⋅(dV/dt)_хх-М_т⋅(dV/dt)_раб-М_схм⋅(dV/dt)_раб,

где (dV/dt)_раб - ускорение трактора при разгоне с сельскохозяйственной машиной;

М_схм - масса (приведенная) сельскохозяйственной машины.

Ускорение трактора при его разгоне с сельскохозяйственной машиной связано с угловым ускорением коленчатого вала двигателя зависимостью

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сельскохозяйственному приборостроению. При реализации способа при движении трактора без нагрузки за счет снижения подачи топлива достигают частоты вращения коленчатого вала, соответствующей максимальному крутящему моменту. Мгновенно увеличивают подачу топлива до максимальной. При достижении номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя во время разгона трактора прибором типа ИМД измеряют угловое ускорение коленчатого вала. Аналогично измеряют ускорение коленчатого вала при разгоне трактора с дополнительной (эталонной) массой, а также при разгоне трактора с сельскохозяйственной машиной. По формулам, полученным из уравнений движения трактора без нагрузки и с дополнительной (эталонной) массой, определяют приведенную массу трактора. По формулам, полученным из уравнений движения трактора без нагрузки и с сельскохозяйственной машиной, определяют силу сопротивления рабочей машины. Технический результат заключается в упрощении измерения и снижении трудоемкости.

Способ определения силы сопротивления рабочих машин, включающий измерение силы взаимодействия трактора и рабочих машин за счет того, что при движении трактора путем снижения подачи топлива достигают минимальной частоты вращения коленчатого вала, соответствующей максимальному крутящему моменту, мгновенно увеличивают подачу топлива до максимальной, при достижении номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя во время разгона трактора без нагрузки и при движении трактора с рабочей машиной, измеряют угловое ускорение коленчатого вала, отличающийся тем, что выполняется дополнительный разгон трактора, догруженного известной (эталонной) массой, с измерением углового ускорения коленчатого вала при номинальной частоте вращения, что позволит определить приведенную массу трактора по формуле

где М_эт - дополнительная (эталонная) масса, которой догружается трактор;

(dV/dt)_xx - ускорение трактора при разгоне без нагрузки;

(dV/dt)_эт - ускорение трактора при разгоне с дополнительной (эталонной) массой;

g - ускорение свободного падения;

f - коэффициент перекатывания трактора.

где (dω/dt)_xx - ускорение коленчатого вала двигателя при разгоне трактора без нагрузки;

(dω/dt)_эт - ускорение коленчатого вала двигателя при разгоне трактора с дополнительной (эталонной) массой;

r_к - радиус качения;

δ - коэффициент буксования трактора;

i_тр - общее передаточное число трансмиссии,

чтобы по полученному значению приведенной массы трактора определить силу сопротивления рабочей машины.