The 1D simulation of the mechanism for steering in a transverse plane of the grain harvester adapter

封面

如何引用文章

全文:

详细

BACKGROUND: When operating forage harvesters and grain harvesters, the ability to maintain a given cutting height by an adapter is an important condition for the technological process with minimum losses. In the field surface following systems, longitudinal and transverse following systems are used. Uncoordinated operation of these mechanisms can lead to a decrease in the quality of the technological product harvested and increased losses in cutting height. Therefore, the study of operation and selection of optimal parameters of both longitudinal and transverse following systems is an important task for the formation of algorithms of their joint operation. However, the transverse following system mechanisms are often overlooked in terms of characterization.

AIM: Development of the mathematical model for the mechanism for steering in a transverse plane of the grain harvester adapter for research of its operability, response rate and determination of the optimal parameters of its components.

METHODS: The authors employ the Simcenter Amesim multiphysics simulation platform, which has established its merit as a platform for multidisciplinary simulation of mechatronic systems, as a research tool.

RESULTS: The model of the mechanism for steering in a transverse plane of the grain harvester adapter was developed, its kinematic and force characteristics were determined and analysed. One variant of the model is presented in this paper. The analysis of the characteristics made it possible to estimate the response rate of the adapter steering mechanism and the wavelength of the field surface irregularities in the transverse plane, at which satisfactory operability is ensured.

CONCLUSION: The developed mathematical model of the mechanism for steering in a transverse plane of the grain harvester adapter helps to ensure the optimal system components’ parameters and to conduct extensive studies into the system’s operability, both as a whole unit and its individual components. The approach outlined can be utilised to study other field surface following mechanisms, including the system of automatic field surface following of the grain harvester adapter.

作者简介

Dzmitriy Dzhasau

Gomselmash

编辑信件的主要联系方式.
Email: dmitrok1@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-7135-5624
SPIN 代码: 8840-4570

Postgraduate, Leading Design Engineer – Head of the Sector of the Dynamics, Strength, Analytical Reliability Department of the Scientific and Technical Center of Combine Harvesters Manufacturing

白俄罗斯, Gomel

Aliaksandr Kalinouski

Gomselmash

Email: kiodpan@gomselmash.by
ORCID iD: 0009-0003-7090-1744
SPIN 代码: 2101-0000

M.Sci. (Engineering), Leading Design Engineer of the Dynamics, Strength, Analytical Reliability Department of the Scientific and Technical Center of Combine Harvesters Manufacturing

白俄罗斯, Gomel

参考

  1. Dzhasov DV. Obzor mekhanizmov kopirovaniya uborochnykh mashin. In: Innovatsionnye tekhnologii v agropromyshlennom komplekse — segodnya i zavtra: Sbornik nauchnykh statey 6-y mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Gomel’: Nauchno-tekhnicheskiy tsentr kombaynostroeniya OAO «Gomsel’mash»; 2022:152–157. (In Russ).
  2. Shantyko AS, Konyavskiy AD, Dzhasov DV, Chuprynin YuV. Funktsional’naya matematicheskaya model’ mekhanizma poperechnogo uravnoveshivaniya travyanoy zhatki. In: Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel’skogo khozyaystva: mezhvedomstvennyy tematicheskiy sbornik / Natsional’naya akademiya nauk Belarusi, Respublikanskoe unitarnoe predpriyatie “Nauchno-prakticheskiy tsentr Natsional’noy akademii nauk Belarusi po mekhanizatsii sel’skogo khozyaystva”. Minsk: Belaruskaya navuka; 2020;53:161–165. (In Russ).
  3. Gimadiev AG, Greshnyakov PI, Sinyakov AF. LMS Imagine.Lab AMESim kak effektivnoe sredstvo modelirovaniya dinamicheskikh protsessov v mekhatronnykh sistemakh. Samara: SamNTs RAN; 2014. (In Russ).
  4. Bakhanovich AG, Mikhal’tsevich NR. Modelirovanie protsessa tormozheniya dvukhkolesnogo transportnogo sredstva. Novosti nauki i tekhnologiy. 2015;2(33):36–40. (In Russ).
  5. Kliauzovich S. Analysis of control systems for vehicle hybrid powertrains. Transport. 2007;22(2):105–110. doi: 10.3846/16484142.2007.9638107
  6. Ghazaly NM, Moaaz AO. Hydro-Pneumatic Passive Suspension System Performance Analysis using AMEsim Software. Int. J. Vehicle Structures & Systems. 2020;12(1):9–12. doi: 10.4273/ijvss.12.1.02
  7. Siddique MdAA, Kim WS, Beak SY, et al. Simulation of hydraulic system of the rice transplanter with AMESim software. In: Conference: American Society of Agricultural and Bi-ological Engineers. Detroit: ASME, 2018. doi: 10.13031/aim.201800981
  8. Sukhanova A. Stat’ provayderom vseob”emlyushchikh resheniy dlya sistemnoorientirovannoy raz-rabotki produktov — vot istinnaya tsel’ pokupki LMS kompaniey Siemens. CAD/CAM/CAE Observer. 2015;8(100). (In Russ). Accessed: 24.11.2023. Available from: http://www.cadcamcae.lv/N100/06-14.pdf
  9. Siemens PLM Software. Upravlyay peremenami. Primenenie LMS Imagine.Lab Amesim v kompanii Renault. CAD/CAM/CAE Observer. 2016;2(102). (In Russ). Accessed: 24.11.2023. Available from: http://www.cadcamcae.lv/N102/34-36.pdf
  10. Popov VB. Matematicheskoe modelirovanie mekhanizma vyveshivaniya kosilki-plyushchilki pritsepnoy KPP-4.2. Vestnik GGTU im PO Sukhogo. 2001;3–4:17–22. (In Russ).
  11. Popov VB. Formirovanie funktsional’noy matematicheskoy modeli mekhanizma vyveshivaniya adaptera kormouborochnogo kombayna «Poles’e-3000». Vestnik GGTU im PO Sukhogo. 2010;4:37–44. (In Russ).
  12. Dzhasov DV. Obzor i klassifikatsiya sistem kopirovaniya poverkhnosti polya v konstruktsiyakh uborochnykh sel’skokhozyaystvennykh mashin. Mekhanika mashin, mekhanizmov i materialov. 2023;4(65):5–15. (In Russ).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. The layout of the following mechanism of the adapter in a transversal plane: 1 — the adapter; 2 — a position sensor; 3 — a slot; 4 — a hydraulic cylinder; 5 — a frame; 6 — the adapter center of mass.

下载 (71KB)
索引源数据
3. Fig. 2. The diagram of components of the adapter steering mechanism in a transveral plane in the Amesim: 1 — the mechanical part; 2 — the hydraulic part; 3 — the control unit.

下载 (338KB)
索引源数据
4. Fig. 3. The simulation results: 1, 2 — stroke of left and right hydraulic cylinders; 3 — the adapter steer angle.

下载 (193KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Change of the adapter steer velocity.

下载 (217KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Change of pressure in the rod side (a) and the piston side of hydraulic cylinders: 1 — the left hydraulic cylinder; 2 — the right hydraulic cylinder.

下载 (244KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».