Плуг с роторными отвалами

 

Для обработки тяжелых переувлажненных почв используются комбинированные плуги с роторными отвалами. Плуг, например, на базе серийного ПЛН-3-35 к трактору класса 1,4 целесообразно использовать с гидросистемой отбора мощности трактора. Для привода роторов плуг оборудован гидросистемой, состоящей из гидромоторов, делителя потока и регулятора потока рабочей жидкости. Рабочая жидкость из резервуара поступает от насосов гидросистемы отбора мощности через золотник управления на трехпоточный делитель потока и к гидромоторам. Рабочее давление ограничивается предохранительным клапаном системы. В схеме предусмотрена установка фильтра и охладителя жидкости.

Применение гидропривода на комбинированном плуге позволяет снизить металлоемкость, значительно упростить конструкцию и плавно изменять частоту вращения роторов в зависимости от состояния почвы.

Изучение динамики гидропривода роторов плуга позволяет найти потребную мощность, оценить влияние регулируемого гидропривода на производительность машины и качество выполняемого процесса, определить рабочие параметры элементов и системы управления.

При работе гидропривода активных рабочих роторов в однородной почвенной среде можно записать уравнение механического и гидравлического равновесия;

 

N _г = Q ∆p + N ₀;

N _M = I ω + ∆ N _c,

где N _г и N _M – соответственно гидравлическая и механическая мощности; ∆p – перепад давления; Q – расход жидкости; N ₀ – мощность на преодоление трения (статического); I – момент инерции; ∆ N _c – мощность при номинальной скорости.

Приравнивая правые части уравнений и разделив члены на ∆pq (здесь q – объемная постоянная гидромотора), получим;

 

ω + ω₀ = Т dω / d t + ∆ω_с,

 

где ω и ω₀ – угловые скорости ротора соответственно при установления режима работы и на холостом ходу; Т=I ω / (∆pq) – постоянная времени гидропривода; ∆ω_с = ∆N_с / ∆pq – приращение угловой скорости при нагрузке моментом ∆M _с и расходе мощности ∆N _с.

 

Значение ω находят по формуле;

 

ω = Q∆p / (∆pq) = qω∆p / (∆pq).

 

Угловая скорость ротора на холостом ходу (без нагрузки);

ω₀ = N₀ / (∆pq)

 

Тогда дифференциальное уравнение гидропривода;

 

После интегрирования получим;

 

ω=ω₀ – ∆ω_с + с е ^-t/T,

где с =ω_н – ω_с.

 

Частота вращения вала гидромотора;

 

ω=ω_с + (ω_н – ω₀)е ^-t/T,

 

где ω_с – угловая скорость вала при установившемся значении момента нагрузки.

 

При включении гидропривода роторов из неподвижного состояния (ω₀= 0)

ω=ω_с (1 – е ^-t/T).

 

При включении гидромотора без нагрузки;

 

ω=ω₀ (1 – е ^-t/T).