Интеграция концепции надежности в проектирование почвообрабатывающих машин

Аннотация

Основной интерес конструкторов состоит не только в определении амплитуды сил, возникающих при обработке почвы, но и в их распределении при различных механических свойствах почвы с целью достижения надёжности конструкции. В связи с этим, детерминированный подход к проектированию состоит в разработке конструкции без учёта случайности выбора её параметров, которые могут привести к потере надёжности. В этой работе мы проводили статистические исследования рандомизацией свойств почвы в сотрудничестве с университетом Кренфилда. Данное исследование можно рассматривать как полезную базу данных для проектирования сельскохозяйственных орудий. Здесь мы принимали во внимание неопределённость механических свойств почвы, которая оказывала существенное влияние на её обработку. Расчёты сил сопротивления почвы проводились с использованием математической модели МакКейса и Али с некоторыми изменениями для того, чтобы учесть силы адгезии почвы с металлом орудий и скорость движения культиватора. Исследования сил сопротивления почвы послужили основой для проектирования почвообрабатывающего оборудования типа дизельного культиватора. Затем, с помощью двух методов (метода Монте-Карло и подхода Хазофера-Линда) был вычислен показатель надёжности. В результате подход Хазофера-Линда показал более высокую надёжность при меньших временных затратах на расчёты, чем метод Монте-Карло.