Доклад, представленный Н. А. Поздняковым (Объединенный институт машиностроения, НАН Беларусы) на конференции "MATLAB и Simulink как стандарт в автомобильной индустрии" в 2012 году.

1. НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ
ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
ГИДРОСИСТЕМЫ ПРИВОДА
И АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ
САМОХОДНОЙ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ
МАШИНЫ
Республика
Беларусь, 220072, Минск, ул.А
кадемическая, 12
Поздняков Н.А.
тел: +375-17-284-24-46

2. Особенности работы самоходной сельхозмашины
1. Неоднородная
опорная поверхность
2. Отбор мощности на
привод рабочих
органов
3. Соблюдение
технологических
режимов
4. Соблюдение
агротехнических
требований
5. Изменение нагрузки
на колеса в
технологическом
цикле

3. Гидросистема привода ходовой части
1. Два гидронасоса
включены в
общую
магистраль
параллельно
2. Возможно
переключение
на раздельный
привод
передних и
задних (или
левых и правых)
колес

4. Задачи
 Создать модель для
исследования работы
противопробуксовочной
системы по заданному
алгоритму
 Провести виртуальные
испытания модели работы
противопробуксовочной
системы

5. Двигатель (mvem)
Гдросистема
Колесные редукторы
Структурная схема элементов модели
Колесо-почвогрунт

6. Общая схема модели

7. Двигатель

8. Аксиальный регулируемый насос

9. Аксиальный регулируемый гидромотор

10. Гидроарматура

11. Колесный редуктор

12. Взаимодействие ведущего колеса с опорной
поверхностью
  
ln 1  i 
max 
  
k

13. Остов комбайна

14. Алгоритм работы антипробуксовочной системы
Диаграмма состояний Stateflow

15. Условия проведения виртуальных испытаний
Задаваемые параметры Масса машины, кг
Колесная база, мм
условий проведения
Координаты центра тяжести мм:
виртуальных испытаний - по горизонтали от оси задних колес
- по вертикали от опорной поверхности
Передаточное число трансмиссии переднего моста
Передаточное число трансмиссии заднего моста
Радиус динамический, м:
- передних колес
- задних колес
Коэффициент сопротивления качению
Максимально возможный коэффициент использования сцепного веса
Масса технологического модуля, кг
Средний уклон местности, %
Среднее «тяговое» сопротивление, Н
Высота точки результирующей «тягового» сопротивления, м
Номинальная мощность двигателя, кВт
Номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1
Номинальный удельный эффективный расход топлива, г/(кВт·ч)
Средняя длина гона, м
Способ движения
Путь, проходимый агрегатом за время поворота, м
Относительная влажность почвы, %

16. Ситуационные события
Разгон комбайна «с места» Потеря сцепления одним из колес

-3
x 10
0.7
10
HPV_1 Signal 1
0.6
8
6 0.5
4
0.4
2
0.3
0
-3
x 10 0.2
11
HMF_fl
10
0.1
9
8 0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
7 Time (sec)
6
5
4
3
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Time (sec)

17. Результаты виртуальных испытаний
Разгон комбайна на сухой грунтовой дороге
Скорость движения комбайна Давление в напорной и сливной магистралях
V, км/ч P, Па
30 x 107
4.5
4
25
3.5
20 3
2.5
15
2
10 1.5
1
5
0.5
0 0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Time offset: 0
Time offset: 0

18. Результаты виртуальных испытаний
Потеря сцепления одним из колес
Изменение объемов гидромоторов Изменение расходов рабочей жидкости
q, м3/с
1 -3
x 10
2.7
0.9 2.65
2.6
0.8
2.55
0.7
2.5
0.6 2.45
2.4
0.5
2.35
0.4
2.3
0 5 10 15 20 25 30 35 40 2.25
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Time offset: 0
Time offset: 0

19. Результаты виртуальных испытаний
Потеря сцепления одним из колес
Изменение буксования ведущий колес Изменение крутящих моментов на колесах
 рад/с
,
4
Mк, Нм
14000
12000
10000
3.5
8000
6000
3
4000
2000
0
2.5
-2000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 30 35 40
Time offset: 0 Time offset: 0

20. Результаты виртуальных испытаний
Потеря сцепления одним из колес
Изменение мощности и крутящего момента двигателя Изменение скорости движения комбайна
9.1
160
Ne, кВт
140 9
120
8.9
100
80
8.8
60
40
8.7
20
0
8.6
1000
Mк, Нм
900
8.5
800
700
8.4
600
500
400 8.3
300
200
8.2
100
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
8.1
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Time offset: 0
Time offset: 0