Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем Левшин Александр Григорьевич

Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем
<
Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Левшин Александр Григорьевич. Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем : Дис. ... д-ра техн. наук : 05.20.01 Москва, 2000 323 с. РГБ ОД, 71:01-5/421-9

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ факторов эффективного использования сельскохозяйственных мобильных агрегатов как человеко-машинных систем

1.1. Условия и особенности использования сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов 10

1.2. Анализ тенденций развития с.х. мобильных энергосредств с позиций их взаимодействия с оператором 14

1.3. Анализ тенденций развития зерноуборочных комбайнов с позиций их взаимодействия с оператором 27

1.4. Особенности применения автоматизированных систем управления машинно-тракторными агрегатами 34

1.5. Анализ и систематизация инженерно-психологических факторов повышения эффективности использования МТА 38

1.6. Повышение эффективности использования МТА за счет рационализации условий труда механизатора 45

1.7. Влияние физических факторов рабочей среды на эффективность использования МТА 60

1.8. Анализ методик обоснования режима труда и отдыха механизатора 72

1.9. Анализ методов моделирования мобильных человеко-машинных систем 78

1 .10. Методы анализа информационных потоков при управлении мобильными человеко-машинными системами 82

1.11. Анализ влияния эксплуатационных факторов на производительность машинно-тракторного агрегата 86

1.12. Выводы и задачи исследования 95

Глава 2. Научно-методические основы построения моделей функционирования человеко-машинных систем 99

2.1. Методологический подход к исследованию МТА 99

2.2. Анализ МТА как человеко-машинной системы 106

2.3. Обоснование методического подхода к исследованию эффективности использования МТА 114

2.4. Обоснование вида дифференциальной модели производительности МТА 120

2.5. Теоретическое обоснование аддитивной дифференциальной модели производительности

системы «человек-машина» 124

2.6. Теоретическое обоснование мультипликативной модели производительности системы «человек-машина» 127

2.7. Обоснование методики оптимизации режима труда и отдыха механизатора 132

2.8. Обоснование методики анализа колебаний производительности в течение рабочего периода 135

2.9. Методические основы исследования свойств

стационарности значений производительности 138

2.10. Дискретная модель динамики функционирования технологического комплекса 139

2.11. Теоретическое исследование информационной нагрузки на механизатора 145

2.12. Определение вероятностной оценки производительности МТА 149

2.13. Основы методики исследования напряженности выполнения механизатором рабочего процесса 155

Глава 3. Методика экспериментальной проверки теоретических моделей функционирования МТА 159

3.1. Общая характеристика МТА как объектов исследования с позиций инженерной психологии 159

3.2. Методические основы получения экспериментальных данных о функционировании МТА 160

3.3. Методика статистического анализа экспериментальных данных 162

3.4. Методика определения коэффициентов аддитивной дифференциальной модели производительности 167

3.5. Методика определения коэффициентов мультипликативной дифференциальной модели производительности 169

3.6. Методика гармонического анализа текущих значений производительности при циклическом выполнении работы 171

3.7. Методика оценки свойств стационарности потоков заявок систем обслуживания 171

3.8. Методика дискретизации марковских процессов с непрерывным временем 173

Глава 4. Анализ результатов экспериментальной проверки теоретических моделей функционирования МТА . 177

4.1. Статистический анализ характеристик точности выполнения рабочего процесса механизатором 177

4.2 Анализ взаимосвязи факторов, определяющих производительность МТА 188

4.3. Экспериментальная поверка дифференциальной модели производительности МТА с вождением по ограниченному динамическому коридору 197

4.4. Экспериментальная проверка дифференциальной модели производительности МТА с вождением без видимых ориентиров 201

4.5. Результаты проверки дифференциальной модели производительности для МТА с одновременным регулированием скорости и ширины захвата 208

4.6. Результаты экспериментальной проверки методики оптимизации режима труда и отдыха 219

4.7. Результаты анализа сезонной динамики производительности 230

4.8. Результаты спектрального анализа выборочных значений производительности при циклическом выполнении рабочего процесса 239

4.9. Результаты экспериментальной проверки дискретной модели динамики переходных процессов при эксплуатации технологических комплексов 246

4.10. Результаты апробации вероятностной оценки производительности МТА 256

4.11. Результаты анализа информационной нагрузки на механизатора при рабочем ходе 262

4.12. Результаты апробации методики исследования напряженности труда механизатора 266

Выводы 271

Список использованных источников 274

Приложения 296

Введение к работе

Низкий уровень производства сельскохозяйственной продукции растениеводства, значительные (до 40%) потери урожая, неудовлетворительное качество продукции, высокие затраты труда и средств объясняются серьёзными недостатками в развитии материально-технической базы сельского хозяйства [127]. Особое место в структуре основных фондов занимает её активная часть -сельскохозяйственная техника, доля которой составляет 24,4 % [ 208, 228]. В связи с этим, эффективность сельскохозяйственного производства определяется количественным и качественным составом технических средств.

С 1960-х годов развитие техники для механизации сельскохозяйственного производства осуществляется на основе комплексных программ в виде систем машин. Реализация систем машин обеспечивала комплексную поставку новой техники, плановое перевооружение сельского хозяйства и повышение производительности труда. Целенаправленное развитие техники с 1960 г. позволило за 10 лет сократить затраты труда на производство зерна в 2,9 раза, сахарной свеклы - в 1,8 раза и картофеля - в 1,7 раза [ 230 ]. Дальнейшая реализация технической политики в сельском хозяйстве к 1990 г. позволило снизить затраты труда на производство зерна в 1,8 раза, сахарной свеклы - в 2,28 раза и картофеля-в 1,25 раза [ 127,231].

Показатели эффективности производства изменяются в широких пределах. Для одной климатической зоны и примерно одинакового технического оснащения затраты труда на производство зерна в Нечерноземной зоне в 1986...1993 гг. при среднем значении 1,6 чел.ч/ц изменялись от 1,3 чел.ч/ц до 3,0 чел.ч/ц [ 84 ].

Основным фактором развития мобильной сельскохозяйственной техники является повышение её производительности. Совершенствование машин сопровождается повышением единичной мощности и массы, рабочих скоростей,

усложнением конструкции, увеличением количества органов управления и средств отображения информации.

За годы реализации систем машин средняя мощность тракторного двигателя увеличилась за 20 лет более, чем в 2 раза. За счет звеличення мощности двигателя пропускная способность зерноуборочного комбайна за этот же период увеличилась примерно в 2,5 раза [ 220 ]. При этом, все более четко начинает просматриваться тенденция по снижению уровня использования потенциальных возможностей технических средствфактическая пропускная способность зерноуборочного комбайна в производственных условиях составляет 50...60 % от паспортных значений [ 145 ].

Опыт использования импортных зерноуборочных комбайнов фирмы "Сазе"в Башкирии показывает, что разница в средней сменной производительности в одинаковых условиях для разных механизаторов может отличаться более, чем в 2 раза [ 142 ].

В ходе совершенствования мобильных машин принимаются меры для улучшения условий труда механизатора. Существенно снижен уровень шума на рабочем месте, уменьшено содержание механических примесей в воздухе рабочей зоны, параметры микроклимата приближаются к оптимальным значениям, уменьшены усилия на органах управления, повышена комфортность кабин и эргономические характеристики рабочих кресел. Шире начинают применяться многофункциональные системы автоматизированного контроля за работой технической системы. Однако введение в конструкцию дополнительных устройств усложняет эксплуатацию машин и способствует увеличению информационной нагрузки.

Рабочие скорости тракторов третьего поколения повысились до 2,5...4,2 м/с, что в 1,8...3,0 раза больше рабочих скоростей тракторов первого поколения [ 239 ]. Это в свою очередь уменьшило время, отводимое механизатору как оператору мобильной системы на восприятие информации, принятие решения

и выполнение управляющего действия, что увеличивает напряженность его труда и приводит к большему утомлению.

Приведенные факты говорят о существовании и постепенном обострении противоречий между потенциальными возможностями технических средств и способностями человека-оператора их полного использования. Проблема усугубляется еще и тем, что при сокращении за последние 10 лет тракторного парка на 39 % [ 255 ] , увеличивается интенсивность использования имеющихся технических средств и обслуживающего персонала.

По мере развития сельскохозяйственных мобильных агрегатов происходит расширение их функциональных возможностей. Номенклатура машин для агрегатирования с универсально-пропашным трактором класса 1,4 за 20 лет увеличилась более, чем в 2 раза [31 ]. В течение сезона механизатору приходится выполнять 15. .20 видов полевых работ. При каждой смене видов работ у оператора наступает периода адаптации к новой деятельности, в ходе которой формируются соответствующие психомоторные программы. По мере восстановления навыков происходит рост производительности агрегата. Накопленный практический опыт по испытанию и эксплуатации мобильных агрегатов показывает возрастающее влияние состояния операторов на эффективность их применения. Традиционные методы организации работы мобильных машинно-тракторных агрегатов учитывают состояние оператора опосредованно в виде усредненных составляющих баланса времени смены. Методы количественного описания процессов работы МТА как человеко-машинных систем на данный момент не разработаны.

Для исследования процессов взаимосвязанной совместной работы человека-оператора и технической системы возникает необходимость в установлении количественных закономерностей влияния состояния оператора на эксплуатационные показатели эффективности работы. Исследования в данной области исследования не обеспечивают требуемого уровня решения соответствующих задач. Создание теоретических моделей, адекватно описывающих по-

ведение человеко-машинной системы в зависимости от уровня эксплуатационных факторов, будет способствовать формированию информационной базы для проектирования, развитию методических основ исследования и испытания и способов эффективного их использования.

Основные направления данной работы сформировались в ходе анализа результатов испытаний новых сельскохозяйственных машин, проводимых на машиноиспытательных станциях. Экспериментальная проверка теоретических моделей проводилась на основе хронометражных наблюдений за работой сельскохозяйственных агрегатов различного назначения в условиях ОГГХ ЦМИС, Подольской МИС и ряда хозяйств Московской, Рязанской и Тверской областей. Для проверки теоретических моделей частично использовались результаты хронометражных наблюдений за работой зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов, проведенных доцентами кафедры ЭМТП Дьячковой В.Г. и Авдошиным Н.В. в ходе выполнения ими научно-исследовательской работы.

В выборе математических методов для описания процессов функционирования систем «человек-машина» неоценимую помощь оказал профессор кафедры высшей математики Судаков Р.С.

Выражаю благодарность научным консультантам: профессорам Зангиеву А.А. и Верещагину Н.И. за оказанную помощь при выполнении данной работы, профессорам Кленину НИ. и Казакову B.C. за ценные советы в выборе направления и представлению результатов исследования, сотрудникам кафедры ЭМТП и специалистам ЦМИС, ВИМа и других научных коллективов за творческое и заинтересованное обсуждение предложенных решений и методов исследования МТА как человеко-машинных систем.

Условия и особенности использования сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов

Машинно-тракторные агрегаты при возделывании различных сельскохозяйственных культур используют в большом многообразии почвенных, производственных и климатических условий. Их практическое применение имеет ряд специфических особенностей.

Во-первых, МТА представляет собой человеко-машинную систему. Механизатор осуществляет управление агрегатом, контролирует работу систем энергосредства, качество выполнения технологического процесса и ряд других эксплуатационных функций. Для эффективного использования с.х. техники механизатор должен знать широкий круг вопросов и уметь выполнять различные виды работ, определенные квалификационной характеристикой [118].

Во-вторых, выполнение технологических операций связано с определенными воздействиями рабочих органов сельскохозяйственных машин на объекты живой природы: растения, семена, микроорганизмы и другие биологические объекты, находящиеся в почве. В результате взаимодействия с рабочими органами машин культурные растения или другие биологические объекты могут быть повреждены или уничтожены, что может привести к нежелательным последствиям.

Микротрещины в зернах снижают всхожесть семян, повреждение корнеплодов, плодов или фруктов приводит к инфицированию и загниванию, подрезание или засыпание культурных растений при междурядной обработке приводит к их гибели и уменьшению густоты растений, а в итоге к снижению урожайности.

Переуплотнение почвы и применение химических препаратов может привести к изменению условий протекания биохимических процессов в почве, что непременно скажется на росте и развитии растений.

В третьих, длительный технологический цикл возделывания сельскохозяйственных культур связан с выполнением различных технологических операций, проводимых в строго определенные моменты времени на больших площадях. Так, возделывание озимой пшеницы по типовой технологии требует проведения 47 технологических операций, возделывание овса - 26, многолетних трав 1-ого года пользования - 22, а льна-долгунца - 52 [ 256 ]. Механизатору в течение года приходится выполнять до 15 ...20 различных видов работ, что требует восстановления соответствующих навыков управляющих действий и определенного времени на адаптацию к работе.

Время выполнения работы зависит от климатических факторов и фаз развития растений. Несоблюдение сроков выполнения работ приводит к недобору продукции. Характер зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от соблюдения сроков показано нарис.1.1.[ 90,121 ].

Экономически обоснованные оптимальные сроки выполнения полевых работ для трех природно-климатических зон приведены в приложении 1 [ 121].

Для различных природно-климатических зон оптимальные сроки изменяются в довольно широких пределах. Так, для Нечерноземной зоны оптимальный срок уборки сахарной свеклы составляет 25...30 дней, картофеля 15, семенников трав - 5 дней. Закрытие влаги весной необходимо провести за 3 дня, междурядную обработку картофеля - 5 дней, вспашку зяби - 15 дней. Разница оптимальной продолжительности выполнения одинаковых технологических операций для разных зон составляет от 1...2 (подготовка почвы к посеву) до 5..6 дней (вспашказяби).

Четвертой особенностью использования МТА является высокая степень влияния на качество выполнения технологического процесса и урожайность сельскохозяйственных культур метеорологических условий, которые существенно различаются для разных природно-климатических зон и даже в пределах одного района ( Приложение 2 )[ 231 ] .

Обоснование методического подхода к исследованию эффективности использования МТА

В соответствии с принятой схемой оценки технического уровня и качества сельскохозяйственных машин (табл, 2.1) эффективность их применения оценивают подгруппой эксплуатационных показателей, относящихся к одной из важнейших групп, показателей назначения (наибольший весовой коэффициент значимости - 0Д5). Показатели эффективности оценивают потребительский результат функционирования тельский результат функционирования дихотомической системы. МТА -внешняя среда, отражающая взаимодействие искусственной инженерной системы в естественной среде Gi (рис 2.3 ). Внутренняя структура МТА оценивается дихотомической подсистемой "оператор -техническая система". Для большинства видов МТА данное отношение отражает функционирование естественного системного объекта (человека) в искусственной среде (рабочее место оператора и факторы рабочей среды). Результат взаимодействия человека с технической системой при определенных внутренних свойствах рассматриваемых объектов внешних условий проявляется во временных характеристиках выполнения технологического процесса, объеме и качестве выполненной работы.

Качество работы в зависимости от целевой установки может выступать в качестве ограничивающего фактора или основной функции желательности. В условиях ограниченных сроков проведения сельскохозяйственных работ функцией желательности F( t ) является максимум выполненной работы за время смены или максимум скорости её выполнения F (t), Качество работы в данном случае выступает в виде ограничений, представляющих собой интервалы допустимых значений параметров выполняемого технологического процесса [223], При выполнении таких работ механизатор направляет агрегат по обозначенной (следом маркера, границей или следом предыдущего прохода) траектории в пределах определенного допуска.

Случаи, когда величина допуска но отклонению от заданной траектории очень мала (междурядная обработка) или отсутствуют видимые ориентиры для вождения (сплошное внесение минеральных и органических удобрений), характер работы механизатора несколько изменяется. В первом случае уделяется больше внимания точности следящет управления аїрегатом, а во втором случае, в условиях нечеткого ориентира, уделяется больше внимания поиску ориентира для вожденияЬссмотренные особенности могут высту па і ь классификационным признаком для МТА с точки зрения точности управления.

Объем выполненной работы за время смены представляет собой для задач оперативного управления интегральную функцию F( t ), а для задач планирования - темп выполнения полевых работ W. Выработку за нормированную продолжительность смены (7 часов) принимают в качестве нормы выработки МТА [ 90 ].

В условиях рядовой эксплуатации по организационным причинам, метеорологическим условиям или из-за отказов техники продолжительность времени смены представляет собой случайную величину, поэтому для оценки эффекгивности использования МТА чаще используют относительную характеристику: объем работы отнесенный к одному часу работы. Этот показатель представляет собой производительность и классическом ее понятии [ 90 ].

При испытании сельскохозяйственной техники производительность оценивают отношением объема выполненной работы F, к общей продолжительности эксплуатационного, сменного или технологическою времени. Определение этих показателей основано на определении составляющих баланса времени смены при обработке результатов хрономегражных наблюдений (рис. 2.4 ).

Объем работы за 1 час основного времени называют ещё «чистой» производительностью Wo . Определяемая по ГОСТ 24057-88 производительность за 1 час основного времени будет представлять усредненную за смену

і WG и не позволит оценить динамику выполнения рабочего процесса в течении смены.

С методической точки зрения привлекательно рассматривать производительность за время цикла, широко используемую для оценки мелиоративных машин [112 1. Такой подход, позволяет получить информацию об изменении производительности в течении смены. Цикл работы представляет собой тестовое производственное (типовое) задание. Изменение времени выполнения цикла на ровном участке при постоянной длине гона Цу- const будет отражать информацию об изменении работоспособности механизатора в течение смены, что позволяет оценить эффективность МТА как человеко ной психологии, принятыми при исследовании реальных производственных процессов [ 227 ],

При исследовании сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов, выполняющих рабочий процесс циклически (челночный способ движения М ТА при L = const, заполнение фиксированной технологической емкости и т,д), данная методика также применима. Для сложной конфигурации поля в пределах одного гопа типовым заданием может быть обработка МТА нормативной делянки длиной 100, 200 или более м. Отмеченный методический подход позволяет получить информацию о чистой производительности в виде функции Wo(t). Мгновенные значения W0( tj) будут в определенной степени характеризовать внутренние процессы, протекающие в биомашинной системе, а изменение данной функций в течение смены - будет оценивать изменение работоспособности механизатора и накопления им усталости.

Общая характеристика МТА как объектов исследования с позиций инженерной психологии

В инженерной психологии надежность оператора оценивается вероятностью безошибочной работы Р, . Для учета взаимного влияния отдельных составляющих времени выполнения управленческих действий оператором используют коэффициент загрузки It , представляющий собой отношение времени, необходимого оператору для выполнения данного действия с максимально возможной скоростью, ко времени, которым он реально располагает [132], риси где Ь тш - время восприятия информации; Ц mi» - время выполнения данного действия с максимально возможной скоростью; tpaCll - время, которым механизатор реально располагает для выполнения маневра.

Типичная зависимость изменения вероятности безошибочной работы оператора от коэффициента загрузки представляет собой выпуклую параболическую кривую, имеющую явно выраженный максимум. Наибольшая веро

Динамический коридор определяется шириной междурядья m , размером защитной зоны Z и шириной колеса bb. За счет изменения внешних сил; действующих на МТА, направление вектора скорости V будет изменяться. В исходном положении примем его отклонение от оси междурядья па угол (р . Траекторию колеса будем оценивать по центру пятна контакта колеса с почвой (точка О).

В определенный момент времени t] колесо пересечет допустимую величину отклонения от оси Ду , определяемую механизатором визуально по выбранному им ориентиру. Точность восприятия этой информации зависит от условий освещения, расстояния до ориентира и состояния механизатора. От момента восприятия до начала выполнения корректирующего действия, связанного с поворотом рулевого колеса, пройдет время t2 (латентный период). Эта составляющая времени определяется сложностью задачи, состоянием оператора и характеристиками внешних условий [ 238 .

При выполнении корректирующего действия происходит с начала выбор люфта, а затем при дальнейшем вращении рулевого колеса начнет поворачиваться колесо трактора со скоростью ocv до появления положительного эффекта. Угол поворота колеса ук должен быть не меньше угла увода фув. Минимальное время выполнения управляющего действия t$min примем из условия Ук::фу„ З mm - Тл + , (2,98) где tJt - время выбора люфта рулевого управления.

Скорость поворота колес av зависит от скорости врашения рулевого колеса шрк , коэффициента передачи рулевого механизма пш oipkjav .

Коэффициент передачи кпЕ? для механического привода равен передаточному отношению, а для рулевого механизма с гидроприводом представляет собой определенную функцию, зависящую от конструктивных параметров, состояния элементов гидравлической системы и скоросіного режима работы двигателя. С учетом этих рассуждений формулу (2.85) можно записать в следующем виде f3 nrin = (/л + Ф к ПЕР )1(0рк, (2.99) где у,, - люфт рулевого колеса. Время, которым располагает механизатор для выполнения корректирующего действия, определяется шириной междурядья m , ВЄІГИЧИНОЙ защитной зоны Z шириной колеса \ , допустимым отклонением от оси междурядья Лу и боковой составляющей скорости Vy ірлеп =(m-2s-bk- 2Ay)/2Vy. (2л00) В соответствии с принятым определением, коэффициент загрузки механизатора при выполнении работы определим по формуле 2Гу[і2+(.Гл + - -)] К „ (2.101) Принимая во внимание, что Vv- Vxtgtp получим к о , чл , (2.102)

На основе зависимости (2.102) может быть построена методика оптимизации параметров систем управления по эргономическим критериям, оценки приспособленности сельскохозяйственных агрегатов к технологическим требованиям по точности вождения и ряд других задач. Параметры систем управлегшя должны удовлетворять диапазону допустимых значений коэффициента загрузки 0,1 ...0,7. При выходе его за указанные пределы приводні к повышенной утомляемости и снижению точности управления.

Статистический анализ характеристик точности выполнения рабочего процесса механизатором

Оценка закономерностей изменения статистических характеристик выполнения рабочего процесса в течение смены проводилась на основе данных лабораторно - полевых испытаний сельскохозяйственных машин па ровных участках и полях с правильной конфигурацией при постоянной длине гона. Для анализа использованы данные испытаний гребневых картофелесажалок КСМГ-4 и КСМГ-6 и зерноуборочных комбайнов СК-10В, Дон-1500, СК-5 «НИВА».

При постоянной длине гона чистая производительность МТА будет зависеть от рабочей ширины захвата Вр и скорости Vp . Эти характеристики в свою очередь зависят от точности управления, определяемой состоянием и квалификацией механизатора. Для картофелесажалок точность вождения агрегата будет проявляться в изменении средней ширины стыковочных междурядий и статистических характеристиках ее варьирования. Представляет интерес и динамика изменения этих характеристик в течение смены.

Характер зависимости ширины стыковых междурядий от скорости на посадке картофеля обычной сажалкой МТЗ-142+ КСМ - 6 и гребневой сажалкой МТЗ - 142 + КСМГ - 6 показан на рис. 4.1. Характерной особенностью этой зависимости является то, что она имеет явно выраженный минимум. Для посадочного агрегата на базе сажалки КСМ - 6 наименьше отклонение средней ширины стыковочного междурядья АВ от заданного значения (т = 70 см ) достигается при скорости 5,5 км/ч. Для гребневой сажалки КСМГ - 6 минимум отклонения ДВ достигается при скорости 6.0 км/ч.

При выполнении поворота на малых скоростях аїрегат движется по траектории с определенным радиусом кривизны R , В момент времени U соответствующий точке 1 внимание механизатора переключается на ориентиры для заезда в загонку и для работ с жесткими ограничениями по точности вождения (посадка по гребням, междурядная обработка и т.д.) происходит снижение скорости Vi для корректировки траектории движения агрегата. Расстояние от точки 1 до границы загонки 0-01 примем пропорциональным длине выезда агрегата 1]=а е.

Для работ не требующих точного въезда в загонку при увеличении скорости входа в поворот до VbT происходит снижение времени поворота tu э что предполагает опережающий рост скорости AV по отношению к увеличению ;иіиньі поворота 1ПОВі ( рис. 4.4.). Затем при V \?щ,ш происходит рост времени поворота за счет опережающего увеличения длины AJ поворота из-за роста радиуса поворота R. -K-701+1I4M-4,5(L=535M); -Т-15(Ж+ПЧ-3,5 (L = 580 м)

Отмеченный характер зависимости времени поворота от скорости справедлив для чизельных агрегатов. На рис, 4.5 показана зависимость времени поворота для чизельного агрегата Т-150К+ПЧ-2,5 при длине гона 198 и 858 м. На полях с малой длиной гона время поворота достигает максимума при меньшей скорости 2,3 м/с, чем на поле с длиной гона 858 м - 2,6 м/с. Это можно объяснить большей напряженностью труда на полях с коротким гоном, когда требуется часто выезжать и заезжать в загонку. Снижение происходит вследствие

процессов саморегуляции из-за наступающей утомляемости. Кроме этого, на времени поворота сказывается разное пространсгвенное восприятие ситуации на малых и больших полях. Время поворота зависит от характеристик энергетического средства. Так, на полях с одинаковой длиной гона время поворота агрегата на базе трактора K-70I выше, чем у Т-150К (рис. 4.6),

Аналогичный характер имеет рассматриваемая зависимость для самоходных кормоуборочных агрегатов при круговом способе движения ( рис. 4.7 ). Это можно объяснить тем, что при заезде в новую загонку после завершения поворота от механизатора не требуется высокой точности и на кинематике сказывается влияние только физических факторов ( массы и скорости). Рис. 4,7. Зависимость времени поворота от скорости начала поворота кормоуборочных агрегатов - МТЗ-82+КПИ-2,4 ( L = 406 м); -КСК-Ї00А ( L = 330 м)

Закономерность изменения времени поворота при увеличении скорости начала поворота доя картофелепосадочных агрегатов ( рис,4.2 и 43) отличается от зависимости для рассмотренных агрегатов. При увеличении скорости V до VK1jm происходит увеличение времени поворота за счет того, что в диапазоне небольшого изменения длины поворота Мп момент переключения внимания наступает раньше (точка 1), а это соответствует большей длине 1], на которой агрегат завершает поворот с меньшей скоростью V .

Похожие диссертации на Разработка методов повышения эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов как человеко-машинных систем