Підвищення надійності широкозахватного культиватора з дослідженням несучих конструкцій.

Abstract

У роботі виконано аналіз конструктивних особливостей та тенденцій розвитку широкозахватних культиваторів і обґрунтовано напрями підвищення надійності їх несучих систем. Основну увагу зосереджено на рамних конструкціях причіпних культиваторів, які працюють в умовах значних згинально-крутильних і циклічних навантажень, а також на проблемах забезпечення міцності, жорсткості та транспортної габаритності за великої ширини захвату. На основі аналізу конструкції комбінованого культиватора запропоновано комплекс конструктивних удосконалень несучих елементів, спрямованих на усунення виявлених експлуатаційних недоліків. Виконано розрахунково-аналітичну оцінку тягового опору агрегату, обґрунтовано параметри гідроциліндра піднімання опорних коліс, а також проведено чисельний аналіз напружено-деформованого стану балки опорних коліс, бокової та центральної рам і причіпного пристрою методом скінченних елементів. Отримані результати дозволили визначити критичні зони концентрації напружень і запропонувати конструктивні рішення щодо їх підсилення, що забезпечує підвищення міцності, довговічності та надійності широкозахватного культиватора в робочих і транспортних режимах експлуатації.

The work analyzes the design features and development trends of wide-grip cultivators and substantiates the directions for increasing the reliability of their supporting systems. The main attention is focused on the frame structures of trailed cultivators operating under conditions of significant bending-torsional and cyclic loads, as well as on the problems of ensuring strength, rigidity and transport dimensions with a large working width. Based on the analysis of the design of the combined cultivator a set of design improvements to the supporting elements aimed at eliminating the identified operational shortcomings was proposed. A computational and analytical assessment of the traction resistance of the unit was performed, the parameters of the hydraulic cylinder for lifting the support wheels were substantiated, and a numerical analysis of the stress-strain state of the support wheel beam, side and central frames and the hitch was performed using the finite element method. The results obtained allowed us to identify critical stress concentration zones and propose constructive solutions for their reinforcement, which ensures increased strength, durability, and reliability of the wide-grip cultivator in working and transport modes of operation.