Parameters investigation for independent pendular suspension of sprayer boom

Abstract

Важко собі уявити виробництво сільськогосподарської продукції рослинництва без виконання технологічної операції хімічного захисту. Це один з найефективніших способів захисту рослин. Він є небезпечним щодо дії на живий організм та навколишнє середовище. Ефективність хімічного захисту може суттєво знизитися через недотримання норми внесення препарату чи несвоєчасності виконання даної технологічної операції. Зосереджено увагу на можливому відхиленні норми внесення робочого препарату на поверхні рослин через виникнення коливань навісної штанги. Розроблено нову конструкцію підвіски штанги, яка спроектована у вигляді чотириланкової важільної Ж-подібної підвіски. Її особливістю є те, що вона виконана двома незалежними двоплечовими маятниками, коливання яких обмежується шарнірно приєднаними пружно-демпфуючими елементами. Для дослідження параметрів такої підвіски проведено аналітичне моделювання її роботи. Встановлено кінематичний взаємозв’язок між деформацією пружного елемента підвіски та переміщенням навісної штанги обприскувача. Характерною відмінністю конструкції є те, що при малих амплітудах коливань штанги деформація пружно-демпфуючих елементів та переміщення штанги практично співпадають, а при амплітудах, близьких до максимальних, пружний елемент має відносно велику деформацію, а фактичне переміщення штанги є меншим на 36%. Даний ефект сприяє зменшенню амплітуди коливань навісної штанги. Для перевірки здатності даної незалежної підвіски гасити коливання штанги обприскувача розроблено динамічну модель, яка описує цей коливний процес. На прикладі часткового випадку виникаючих коливань штанги отримано розв’язки, за аналізом яких можна оцінити ефективність роботи запропонованої підвіски. Також зроблено відповідні висновки щодо отриманих результатів і намічено шляхи подальших досліджень.

New construction of the boom suspension designed in the form of four-link «batwing»-type lever is proposed in this paper. Its peculiarity is that it is constructed of two independent double-arm pendulums, oscillations of which are restricted by articulated elastic-damping elements. The kinematic relationship between deformation of elastic suspension element and the sprayer boom motion is determined. The dynamic model describing this oscillation process is developed in order to test the ability of the given independent suspension to damp boom vibrations. The solutions for the partial case of boom oscillations occurence are obtained, due to their analysis the efficiency of the proposed suspension can be estimated.