Simulation of rod vibrations process with an independent pendular suspension and vertical stabilization system | Моделирование процесса колебаний штанги с независимой маятниковой навеской и системой стабилизации в вертикальной плоскости

anglais. Continuous improvement of field sprayer design aimed at performance increase by increasing the working width, requires a special approach to ensure reliability of the supporting rod structure and quality of technological process. The question of rod vibrations, which arise when the driving systems copy field rough surface and abrupt changes in speed of the unit, remains topical. At the design stage of supporting structures of the rods, special attention is paid to the substantiation of its geometrical parameters in the longitudinal and transverse sections; studies of changes in the characteristics of vertical and horizontal vibrations, taking into account the method of the rod hanging and the system used for its stabilization. This allows to ensure the reliability of the rod design and the required quality of the technological process. The article proposes construction of the rod independent pendulum suspension on the sprayer frame and its stabilization system based on the use of damping elements. The analytical studies sequence system was developed for rod vibrations analysis, depending on initial conditions, parameters and characteristics of the used damping elements, under which they are effectively damped. It is shown that at certain numerical values of the geometrical parameters of the rod, the suspension and vibrations damping methods, not only the numerical values of the functions are changed, but also the functions themselves that describe the process of the rod's vertical movement, including cases of resonance. The obtained theoretical results can be used for design and testing of machines with rod working units and allow, at design stages, to simulate the process of movement of various rod structures from external excitatory forces, and to determine patterns of changes in the characteristics of damped vibrations using different damping elements and their installation parameters.

russe. Постоянное совершенствование конструкций полевых опрыскивателей, направленное на повышение производительности путем увеличения рабочей ширины захвата, требует особого подхода к обеспечению надежности несущей конструкции штанги и качества выполнения технологического процесса. Актуальным остается вопрос колебаний штанги, возникающих при копировании ходовыми системами неровностей поля и резкими изменениями скорости движения агрегата. На стадии проектирования несущих конструкций штанг особое внимание уделяется обоснованию ее геометрических параметров в продольном и поперечном сечениях; исследованиям изменения характеристик колебаний в вертикальной и горизонтальной плоскостях с учетом способа подвешивания штанги и используемой системы ее стабилизации. Это позволяет обеспечить надежность конструкции штанги и требуемое качество выполнения технологического процесса. В статье предложена конструкция независимой маятниковой подвески штанги на раму опрыскивателя и система ее стабилизации, основанная на использовании демпферных элементов. Для нее разработана последовательность проведения аналитических исследований процесса колебаний штанги в зависимости от начальных условий, параметров и характеристик используемых демпфирующих элементов, при которых обеспечивается эффективное их гашение. Показано, что при определенных числовых значениях геометрических параметров штанги, способа навешивания и гашения ее колебаний происходит изменение не только числовых значений функций, но и самих функций, описывающих процесс движения штанги в вертикальной плоскости, включая случаи резонанса. Полученные теоретические результаты могут быть использованы при конструировании и испытаниях машин со штанговыми рабочими органами и позволяют на стадиях проектирования смоделировать процесс движения различных конструкций штанг от возникающих внешних возбуждающих сил и определить закономерности изменения характеристик затухающих колебаний при использовании различных демпфирующих элементов и параметрах их установки.