Том 32, № 4 (2022)

Введение. Рассматривается проблема повышения эффективности функционирования самоходных малогабаритных почвообрабатывающих фрез за счет адаптации к изменяющимся условиям внешней среды, в частности, к изменяющимся физико-механическим свойствам почвы.

Цель исследования – разработка методологии проектирования самоходных малогабаритных почвообрабатывающих фрез.
Материалы и методы. В исследовании применялись основные положения теории механизмов и машин и теории проектирования в машиностроении. Основное внимание уделено общенаучному принципу адаптации при создании самоходных малогабаритных почвообрабатывающих фрез. Авторы понимают этот принцип как способность автоматического обеспечения требуемого режима работы машины применительно к почвенным условиям.
Результаты исследования. Представленные в статье результаты позволили предложить методологический подход к созданию эффективных самоходных малогабаритных почвообрабатывающих фрез с возможностью их адаптации к изменяющимся внешним условиям. Результаты представлены в виде методики проектирования фрез и нового технического решения их адаптации к почвенным условиям. На основе патентов на изобретения и полезные модели, в которых реализован этот способ, был разработан опытный образец фрезы, автоматически охватывающей весь требуемый диапазон режимов работы.
Обсуждение и заключение. По сравнению с известными фрезами такое техническое решение конструкции почвообрабатывающей фрезы позволяет повысить качество обработки почвы. Это происходит благодаря тому, что значение кинематического показателя находится в нужном диапазоне, а агротехнические требования, предъявляемые к обработке почвы, соблюдаются.

Введение. Без технической (конструкторской) документации разработка и адаптация отечественных технологий, направленных на техническое обслуживание и ремонт зарубежной техники, не представляется возможной. В качестве объекта исследований выбран наиболее распространенный зарубежный объемный гидропривод Sauer-Danfoss серии 90, состоящий из гидронасоса 90R100 и гидромотора 90M100.

Цель исследования – определить номинальные значения размеров и допускаемые отклонения деталей в ресурсолимитирующих соединениях объемного гидропривода зарубежного производства.
Материалы и методы. Первая серия стендовых испытаний посвящена поиску диапазонов изменения значимых факторов, оказывающих влияние на объемный КПД. Вторая серия – получению регрессионных моделей и определению методом крутого восхождения значений износа деталей и зазоров в ресурсолимитирующих соединениях объемного гидропривода Sauer-Danfoss, соответствующих величине объемного КПД нового агрегата. Номинальные значения размеров и допускаемые отклонения деталей в соединениях гидропривода определяли методом размерного анализа.
Результаты исследования. Стендовые испытания позволили определить диапазоны изменения износов деталей и зазоров в соединениях объемных гидроприводов, влияющих на объемный КПД. Предложен и реализован комплексный подход к определению номинальных размеров и допускаемых отклонений ответственных деталей агрегатов зарубежной техники, включающий комбинацию экспериментальных исследований (стендовые испытания) и метода размерного анализа. Для нового объемного гидропривода Sauer-Danfoss серии 90 получены следующие значения: диаметр отверстия в блоке цилиндров под поршень 22,7+0,006 мм; диаметр поршня 22,7–0,004 мм; диаметр отверстия в задней крышке под золотник 9,5+0,004 мм; диаметр золотника 9,5–0,0025 мм.Обсуждение и заключение. Определены номинальные значения размеров и допускаемые отклонения деталей, а также величины технологических зазоров в ресурсоли-митирующих соединениях нового объемного гидропривода Sauer-Danfoss серии 90. Полученные результаты являются основой для разработки технологии восстановления работоспособности и повышения долговечности агрегатов объемного гидропривода зарубежного производства.

Введение. Представлено решение задачи идентификации предметной области «предварительная настройка рабочих органов жатвенной части комбайна». Правильный выбор значений параметров жатвенной части как важнейшего элемента комбайна – одно из главных условий обеспечения высокого качества уборки, что и определило объект настоящего исследования.

Цель исследования – разработка метода выбора значений регулируемых параметров жатвенной части зерноуборочного комбайна, соответствующих убираемой культуре и условиям уборки.
Материалы и методы. Решения о значениях технологических параметров комбайна, являющегося сложной иерархической системой, принимаются на основе информации о внешней среде и техническом состоянии машины. Поступающие данные имеют количественный, качественный и оценочный характер. Учитывая разнородность и нечеткость информации, для принятия решения применяются интеллектуальные информационные системы, основанные на математическом аппарате нечеткой логики и использующие лингвистический подход для описания предметной области. Данный подход применяется из-за сложности и неоднозначности взаимосвязей между регулируемыми параметрами и внешними факторами.
Результаты исследования. Исследована предметная область «предварительная настройка параметров жатвенной части комбайна». Подробно описана формально˗логическая схема выбора значений регулируемых параметров жатвенной части. Установлены основные факторы, влияющие на значения регулируемых параметров жатвенной части, дано их лингвистическое описание, введены соответствующие входные и выходные лингвистические переменные, на основе экспертной информации построены функции принадлежности. Проведен анализ согласованности представленной информации и выбраны оптимальные модели. Создана база нечетких знаний, на которой основан дедуктивный вывод решений.
Обсуждение и заключение. Предложенный подход и созданная база нечетких знаний могут быть положены в основу интеллектуальной системы принятия решений по настройке регулируемых параметров комбайна. Применение такой системы в полевых условиях вместе с датчиками непрерывного мониторинга условий уборки урожая и автоматизированной системой анализа изображений позволит оперативно реагировать на изменение условий, существенно повысит результативность работы и сократит время принятия решений.

Введение. Рассмотрен слабопроводящий градиентный световод в одномодовом режиме, решено уравнение для электрического поля в сердцевине такого световода в общем виде в первом приближении. Целью работы является исследование поля и энергии в сердцевине слабопроводящего градиентного световода без учета поляризации в одномодовом режиме в случае степенного (в общем виде) профиля показателя преломления.
Материалы и методы. Из уравнений Максвелла для диэлектрических сред выведено уравнение для поля в световоде с градиентным профилем показателя преломления. Производя соответствующие подстановки, заменяя функцию Бесселя нулевого порядка на гауссову функцию и делая необходимое приближение полученного уравнения, приходим к уравнению, которое решаем методом Вентцеля – Крамерса – Бриллюэна, и получаем аналитические выражения для поля и энергии внутри волновода для произвольной степени показателя преломления.
Результаты исследования. Получено решение уравнения для поля в световоде со степенным профилем показателя преломления. Проведены численные расчеты. Построен график зависимости безразмерной величины – «нормированной» энергии – от волноводного параметра для первых пяти степеней профиля (n = 1, 2, 3, 4, 5).
Обсуждение и заключение. Показано, что быстрее растет энергия для профиля с n = 1, а после этого значения с резким отрывом растет энергия для профиля с n = 1, а для n > 1 рост энергии уменьшается с увеличением n. Полученные в работе результаты могут быть применены при создании энергетически выгодной сердцевины и для возможного анализа передачи информации, а также для конструирования волноводов с учетом конкретных приложений.

Введение. Обеспечение требуемых параметров и характеристик электромагнитного излучения светотехнических облучательных установок для теплиц является важной задачей при повышении эффективности использования энергии и улучшении характеристик растениеводческой продукции.

Цель работы – определение эффективного режима работы технологической схемы облучения с разделением энергетических потоков в светокультуре промышленных теплиц.
Материалы и методы. В разработанной модели технологической схемы облучения за счет конструктивных решений есть возможности разделить энергетический поток на составляющие и управлять этими потоками. Предложено путем раздельного регулирования напряжения на облучателе и вентиляторе создавать условия для изменения величины отдельных спектральных линий излучения с целью дальнейшей оценки эффекта от данных изменений.
Результаты исследования. Получены результаты по изменению распределения PPFD в зависимости от напряжения на тепличном облучателе от 198 до 242 В и температуры воздуха вблизи лампы от 38 до 47 °С. Сравнение усредненных значений PPFD в исследуемых режимах со значением PPFD в номинальном режиме для этих диапазонов позволило определить режим при напряжении 220 В и температуре воздуха вблизи лампы от 43 до 47 °С как рациональный для практического применения в технологических схемах облучения с разделением энергетических потоков в светокультуре промышленных теплиц.
Обсуждение и заключение. Разработка и применение рациональных режимов работы тепличных облучателей, c учетом режимов работы сети и лампы, является основой для обеспечения тепличного производства альтернативной тепловой энергии.