автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение динамических качеств полноприводных колесных тракторов с шинами равного размера путем перераспределения ведущего момента в движителе



На правах рукописи ■О Г0- £

КОЦАРЬ Юрий Алексеевич

ПОВЫШЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ ПОЛНОПРИВОДНЫХ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ

С ШИНАМИ РАВНОГО РАЗМЕРА ПУТЕМ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕДУЩЕГО МОМЕНТА В ДВИЖИТЕЛЕ

Специальность 05.20.03. — Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

I

I

Саратов 2003

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»

Научный консультант - доктор технических наук, профессор Цыпцын Валерий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Денисов Александр Сергеевич

Ведущая организация - НИИСХ Юго-Востока.

Защита диссертации состоится 31 октября 2003 г. в 12.00 на заседании диссертационного совета Д 220.061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410056, г. Саратов, ул. Советская, 60, ауд.325.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова.

Автореферат разослан 2УС&НЛШ^рЛ 2003 г.

доктор технических наук, профессор Полеваев Олег Иванович

доктор технических наук, профессор Уханов Александр Петрович

Ученый секретарь диссертационного совета

Волосевич Н.П.

1*777

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Интенсификация и эффективность сельскохозяйственного производства неразрывно связаны с повышением энерговооруженности и производительности труда, улучшением использования существующей сельскохозяйственной техники и топливно-энергетических ресурсов, внедрением прогрессивных технологий на базе новой, высокоэффективной техники.

Решение этих задач в значительной степени зависит от грамотной эксплуатации машинно-тракторного парка, являющегося основой механизированных процессов, изыскания внутренних резервов и разработки принципиально новых сельскохозяйственных машин и орудий.

Важное значение в интенсификации производства и повышении производительности труда имеют новые энергонасыщенные тракторы, способные выполнять технологические процессы с широкозахватными машинами, совмещать выполнение нескольких операций за один проход по полю. Следовательно, интенсификация сельскохозяйственного производства связана с повышением единичной мощности трактора и созданием сложных сельскохозяйственных машин на основе принципа совмещения технологических операций.

Использование тракторов повышенной мощности дает возможность за счет совмещения ряда операций за один проход избежать последствий многократного уплотнения поля, снизить энерго- и трудозатраты, выполнять работы в лучшие агротехнические сроки.

Значительная доля работ в сельскохозяйственном производстве приходится на колесные тракторы, т.к. они наиболее полно отвечают возрастающим требованиям сельскохозяйственного производства: более универсальны, имеют меньшую стоимость и эксплуатационные затраты, эффективно используются на пропашных и транспортных работах. Не случайно в структуре тракторного парка экономически развитых стран 80-95 % приходится на долю колесных.

Колесные тракторы, несмотря на свои явные преимущества перед гусеничными, имеют один существенный недостаток

1 ЮС. НАЦИОНАЛЬНАЯ | БИБЛИОТЕКА ]

» ОЭ

- относительно низкие тягово-сцепные свойства. Последнее является причиной неполного использования мощности двигателя, снижения крюковой мощности и производительности, повышенного расхода топлива. Сравнительно низкие тягово-сцепные показатели и проходимость ограничивают их применение на ранневесенних работах, затрудняют проведение работ в лучшие агротехнические сроки, приводят к снижению годовой наработки.

Особое место среди колесных тракторов занимают полноприводные тракторы с шинами равного размера. По своим тя-гово-сцепным свойствам при той же массе они в 1,5 раза выше тракторов с традиционной схемой и приближаются к гусеничным. Высокая универсальность этих тракторов позволяет им выполнять основной комплекс сельскохозяйственных работ и тем самым сократить количественный и марочный состав машинно-тракторного парка и снизить капитальные вложения в сельское хозяйство. На рыхлых, переувлажненных и несвязных почвах применение полноприводных тракторов с шинами равного размера снижает уплотнение и распыление почв.

Однако применение полноприводных тракторов с шинами равного размера не всегда дает желаемый результат, а в ряде случаев тяговые показатели их бывают и ниже, чем у тракторов с традиционной схемой. Отсутствие убедительных теоретических положений относительно тягово-сцепных свойств полноприводных тракторов и сопоставимых данных экспериментальных исследований не позволяют в полной мере использовать их тягово-сцепные возможности.

Отсюда повышение тягово-сцепных показателей полноприводных колесных тракторов с шинами равного размера по своей экономической целесообразности имеет большое народно-хозяйственное значение.

Работа выполнялась в соответствии с региональной научно-технической программой «Повышение уровня механизации АПК Саратовской области», «Концепцией развития АПК Саратовской области до 2005 г.», комплексной темой № 5 НИР Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова «Повышение надежности и эффективности

использования мобильной техники в сельском хозяйстве», договорами № 39.К-99 от 25.01.99 г. и № М-1 от 06.03.2001 г. с ОАО «Липецкий тракторостроительный завод»; комплексной темой СГАУ им. Н.И. Вавилова «Эффективность использования и повышения работоспособности тракторной техники при эксплуатации», комплексной федеральной программой ВИМ и ОАО ЛТЗ «Эффективность использования тракторной техники», региональной программой СГАУ им Н.И. Вавилова и ОАО «Липецкий тракторостроительный завод» «Организация системы эксплуатации трактора ЛТЗ-155 в АПК Саратовской области».

Цель работы. Повышение эффективности использования полноприводных тракторов с шинами равного размера на основных сельскохозяйственных операциях путем дифференцированного распределения ведущего момента в блокированном приводе.

Объект исследования. Тяговая динамика полноприводных тракторов с шинами равного размера в составе сельскохозяйственного агрегата.

Научная проблема заключается в обеспечении оптимального распределения ведущего момента в движителях трактора при различных вариантах агрегатирования, способствующего полной реализации тягово-сцепных возможностей трактора с блокированным приводом, так как неравномерное распределение ведущего момента по осям, не соответствующее их сцепным свойствам, приводит к снижению тяговых показателей трактора и появлению циркуляционной мощности.

Научная новизна работы состоит в обосновании способов и средств повышения эффективности использования полноприводных тракторов, путем управления кинематическим несоответствием в приводе, а также оптимизацией параметров распределения ведущего момента в движителе и подтверждается следующим:

созданы теоретические основы тяговой динамики полноприводного трактора с шинами равного размера в составе сельскохозяйственного агрегата;

определены конструктивные и эксплуатационные факторы, влияющие на величину кинематического несоответствия в блокированном приводе трактора;

обоснован критерий оптимизации распределения касательной силы тяги в блокированном приводе трактора;

разработаны технические решения по реализации оптимального распределения касательной силы тяги в блокированном приводе трактора;

проведены экспериментальные исследования тяговой динамики полноприводного трактора с шинами равного размера с использованием специальных методик, существующих ГОСТов и планирования многофакторных экспериментов.

Методика исследования. Для достижения поставленной цели и решения комплекса задач применялись теоретические и экспериментальные методы исследований.

В качестве основных методик теоретического исследования применялись: логика научных исследований, методы оптимизации, метод математического моделирования, теория вероятностей и математическая статистика.

В результате исследований установлены значения параметров, определяющих эффективное использование тракторного агрегата.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях по специальным методикам, при разработке которых использовались методы планирования эксперимента с применением существующих ГОСТов на испытание сельскохозяйственной техники. В исследованиях применялись типовые измерительные средства и аппаратура. Статистическая обработка экспериментальных данных и математическое моделирование проводились с использованием ПЭВМ.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается адекватностью математических моделей и результатов лабораторно-полевых и эксплуатационных исследований полноприводных тракторов. Адекватность математических моделей проверялась по F-критерию.

Теоретические исследования выполнялись с применением математических методов и обрабатывались с помощью современных средств вычислительной техники с применением программного обеспечения Microsoft Excel, Statistica 5, Basic.

Практическая ценность работы заключается в разработке технической документации по совершенствованию конструкции трактора ЛТЗ-155 и рекомендаций по повышению эффективности его эксплуатации, переданных в ОГК ОАО «Липецкий тракторостроительный завод». Реализация технических решений повышает производительность трактора на энергоемких операциях на 15-20 %, позволяет снизить погектарный расход топлива и повысить тяговый КПД трактора на 10-12 %.

Реализация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований реализованы на ОАО «Липецкий тракторостроительный завод» в новой модели трактора ЛТЗ-155.4М, образец которой демонстрировался на международных выставках «ЮгАгроПром / ЮгАгроПищемаш», проходивших в г. Краснодаре в 2001 и 2002 гг.

Рекомендации вошли в инструкцию по эксплуатации трактора ЛТЗ-155 и используются в СПК им. Н.И. Чапаева Петровского района; КФК «Шерстнева» Лысогорского района; ЗАО ПЗ «Алгайский» Новоузенского района Саратовской области при выполнении пахотных работ.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и получили одобрение на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СИМСХ-СГАУ (1982-2001 гг.), СГТУ (1997-2001 гг.), на Ленинградской областной конференции, проводимой ЛСХИ совместно с ЛОП НТО Машпром и Ленинградским домом научно-технической пропаганды общества «Знание» (1983,1986 гг.), на тракторной секции НТС «Кировский завод» (1986 г.), на межгосударственном научно-техническом семинаре «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ», г. Саратов, 1996-2002 гг., на научно-технической конференции ВИИТиН, г. Тамбов, 1987 г., на научно-техническом совете ОАО «Липецкий тракторостроительный завод» (г. Липецк, 1998, 2001, 2002 гг.), в Саратовском филиале Артиллерийско-технического университета (г. Саратов, 1999, 2001, 2002 гг.), на международных научно-технических конференциях ВИМ (г. Москва, 2000,2002 гг.), СИБАДИ (г. Омск, 2000 г.).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 51 печатной работе, из них 9 в центральной печати, получены авторское свидетельство и патент на изобретение, 1 монография. Общий объем публикаций 22,6 п.л., из них лично автору принадлежит 16,7 п.л.

Научные положения и результаты работы, выносимые на защиту:

математическая модель тяговой динамики трактора с блокированным приводом;

методологическое и теоретическое обоснование оптимальной величины кинематического несоответствия в блокированном приводе трактора;

закономерности формирования конструктивных параметров трактора и факторов оптимизации распределения ведущего момента в приводе на стадии его проектирования;

результаты экспериментальных исследований способа повышения тягово-сцепных свойств и эксплуатационных показателей тракторов за счет дифференцированного распределения ведущего момента в блокированном приводе;

рекомендации по эксплуатации и технико-экономической оценке предлагаемых разработок, обеспечивающих повышение эффективности использования полноприводных тракторов с шинами равного размера.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 разделов и основных выводов, списка литературных источников, включающего 202 наименования, из них 11 на иностранном языке, и приложений. Диссертация изложена на 237 страницах машинописного текста, включает 22 таблицы и 112 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введение дана краткая характеристика состояния проблемы, решению которой посвящена диссертация, изложена актуальность и новизна темы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе «Постановка проблемы. Цель и задачи исследования» на основе анализа научных работ сформулиро-

вана проблемная ситуация и проблема, дана оценка ее состояния, определены задачи исследования.

Научные основы повышения эксплуатационных показателей колесных машин заложены в трудах Чудакова Е.А., Чуда-кова Д.А., Аксенова П.В., Лефарова А. X., Фшпошкина A.B., Бочарова Н. Ф., Петрушова В.А., Московкина В.В., Денисова A.A., Попова В.А., Чинченко Б.М., Евграфова А.И., Ярмошевича Ю.И. и др. В результате этих исследований сформулированы научные основы тяговой динамики полноприводных тракторов и колесных машин. Современные колесные тракторы наиболее полно отвечают возрастающим требованиям сельскохозяйственного производства, т.к. они более универсальны и могут выполнять весь комплекс сельскохозяйственных работ, имеют меньшую стоимость в сравнении с гусеничными тракторами и более низкие эксплуатационные расходы, высокие транспортные скорости. Имея явные преимущества перед гусеничными, колесные тракторы имеют существенный недостаток - относительно низкие тягово-сцепные свойства. Одним из способов повышения тягово-сцепных свойств колесных тракторов является переход на полноприводные тракторы с шинами равного размера. По своим тягово-сцепным свойствам они значительно превышают полноприводные тракторы с разными размерами шин, а на определенных агрофонах приближаются к гусеничным. Значительное увеличение тягово-сцепных свойств тракторов 4К4 с колесами равного размера происходит от того, что колеса задней оси, двигаясь по предварительно уплотненной поверхности, имеют при этом меньшее сопротивление качению и больший на 20-30 % коэффициент сцепления, чем колеса передней оси.

Однако применение второго ведущего моста не всегда дает положительный результат. Так, рядом авторов установлено, что при работе трактора на твердых почвах и с малыми крюковыми нагрузками применение второй ведущей оси может ухудшить тяговые показатели трактора, поэтому в зоне малых крюковых нагрузок целесообразно производить отключение одной из ведущих осей. Применение второй ведущей оси повышает тяговый КПД трактора и расширяет диапазон тяговых нагрузок в зоне их высокого значения. Таким образом, приме-

нение второй ведущей оси неоднозначно влияет на тягово-сцепные качества полноприводного трактора.

Полное использование сцепного веса полноприводного трактора возможно только при блокированном приводе, так как при дифференциальном приводе полная реализация сцепных свойств возможна при равномерном распределении сцепного веса по ведущим осям и равенстве их коэффициентов сцепления с опорной поверхностью. Это возможно только при движении трактора по твердой недеформированной поверхности и постоянстве нормальных реакций ведущих осей. В реальных условиях эксплуатации эти условия невыполнимы, т.к. под действием силы тяги на крюке при любом первоначальном распределении нормальных реакций происходит их перераспределение, а шины передней и задней осей работают в разных условиях и, следовательно, имеют различные коэффициенты сцепления.

При блокированном приводе трактора каждая ось может полностью реализовать свои тягово-сцепные возможности, однако распределение ведущего момента в движителях, как правило, не соответствует сцепным возможностям ведущих осей. Большим крутящим моментом нагружается ось, шины которой имеют большой радиус и, как правило, меньшие тягово-сцепные свойства.

Причиной неравномерного распределения ведущего момента в блокированном приводе является кинематическое несоответствие, обусловленное различиями статических радиусов колес ведущих осей. Величина кинематического несоответствия определяет степень неравномерного распределения ведущего момента. Следовательно, изменяя величину кинематического несоответствия, можно управлять распределением ведущего момента и получить такое его распределение, которое бы соответствовало максимальному значению силы тяги на крюке и тяговому КПД. Статические радиусы колес ведущих осей в значительной степени определяются вертикальной нагрузкой, действующей на шину, и давлением воздуха в ней. Вертикальная нагрузка, действующая на оси, при эксплуатации трактора изменяется в широких пределах и зависит не только от силы тяги на крюк, но и агрегатируемой машины. Применение навесных

машин вызывает не только существенное перераспределение нормальных реакций между осями, но и увеличение сцепного веса за счет вертикальной составляющей суммарной реакции почвы на рабочие органы орудия, а также его массы.

В целом давление воздуха в шинах и вертикальные реакции, действующие на них, оказывают влияние не только на величину кинематического несоответствия и распределение ведущего момента, но и на пятно контакта единичной шины с опорной поверхностью, а следовательно, на ее сцепные свойства; сопротивление качению, а также на ее важнейшие характеристики -коэффициенты нормальной и тангенциальной деформации. Совокупность этих показателей при изменении нормальных реакций и давления воздуха может неоднозначно влиять на тяговые и эксплуатационные характеристики трактора.

Анализ опубликованных работ показывает, что проблема использования второй ведущей оси в настоящее время остается нерешенной. На основании этого определена проблемная ситуация, проблема и задачи исследования.

Проблемная ситуация. Трактор с блокированным приводом, имея более высокие тягово-сцепные показатели в сравнении с дифференциальным, не всегда может их реализовать. Неравномерное распределение ведущего момента по осям движителя, не соответствующее их сцепным свойствам, приводит к снижению тяговых показателей трактора и появлению циркуляционной мощности.

Проблема - повышение тягово-сцепных свойств полноприводных тракторов способом дифференцированного распределения ведущего момента по движителям.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительный анализ дифференциального и блокированного приводов при работе трактора на основных сельскохозяйственных операциях.

2. Теоретически исследовать и обосновать конструктивные и эксплуатационные факторы, влияющие на величину кинематического несоответствия в блокированном приводе.

3. Аналитически обосновать и экспериментально исследовать влияние кинематического несоответствия на распределение ведущего момента в блокированном приводе трактора и его эксплуатационные показатели.

4. Разработать математическую модель тяговой динамики трактора с блокированным приводом и обосновать критерии кинематического несоответствия.

5. Обосновать механизм распределения ведущего момента в блокированном приводе трактора. Провести эксплуатационные испытания трактора с блокированным приводом на основных сельскохозяйственных операциях.

6. Разработать рекомендации для заводов-изготовителей колесных тракторов и предприятий АПК и определить экономическую эффективность предлагаемых научных разработок.

Во втором разделе «Общая методика выполнения работы и структура исследований» приводится методологическая основа выполняемой работы, общая методика лабораторных и ла-бораторно-полевых исследований, особенности методов испытаний тракторов с шинами равного размера при блокированном приводе.

В соответствии с задачами исследований был разработан и изготовлен комплекс приборов и устройств для измерения скорости движения тракторного агрегата, расхода топлива, усилия в звеньях механизма навески, ведущих моментов на полуосях, имитационные стенды.

Экспериментальные исследования проводились на полноприводных тракторах с шинами равного размера К-701 и ЛТЗ-155, оборудованными системами контроля и измерения.

В качестве основного метода измерения исследуемых параметров принят тензометрический метод. Регистрация измеряемых величин производилась многоканальными светолуче-выми осциллографами НОЮ и К20-22 на светочувствительную бумагу для усиления сигналов первичных датчиков и использовались многоканальные тензометрические усилители «ТОПАЗ-З-001» и «ТОПАЗ-З-02».

В процессе исследований синхронно измерялись и регистрировались на ленту осциллографа следующие параметры:

крутящие моменты на полуосях, частота вращения ведущих колес и «пятого» путеизмерительного колеса, расход топлива, усилие в звеньях механизма навески, давление масла в полости подъема гидроцилиндра.

Для измерения крутящего момента использовались тензо-метрические полуоси, измерение частоты вращения ведущих колес и путеизмерительного колеса производилось дискретным способом с использованием управляющих герконов, усилия в звеньях механизма навески измерялись с помощью тен-зометрических тяг, расход топлива измерялся дискретно им-пульсно-объемным расходомером топлива ИП-179, давление масла в полости подъема гидроцилиндра измерялось манометрическим датчиком ДМП-250А. Регистрация дискретных сигналов, помимо записи на ленту осциллографа, производилась блоком электронных счетчиков импульсов. Тарировка тензоз-веньев и тензополуосей проводилась на стендах, имитирующих их работу в реальных условиях, совместно с измерительным каналом: датчик - усилитель - осциллограф. Погрешность измерения не превышала 4-5 %.

Обработка опытных данных осуществлялась методами теории вероятностей и математической статистики, с использованием прикладных программ на ПЭВМ.

В третьем разделе «Аналитические исследования тяговой динамики трактора с блокированным приводом» проводится теоретический анализ тяговой динамики трактора с блокированным и дифференциальным приводами.

В результате проведенного анализа установлено, что блокированный привод при определенных условиях на 5-25 % эффективнее дифференциального (рис. 1). Однако трактор с блокированным приводом, имея явные преимущества перед дифференциальным, не всегда реализует свои потенциальные возможности, т.к. неравномерное распределение ведущего момента в движителях, как правило, не соответствует сцепным возможностям ведущих осей.

1-3 при ф3 = 1,2ф„, 4-6 при ф3 = ф„, где Кбл - коэффициент блокировки дифференциала; ф„ и фл - коэффициенты сцепления колес передней и задней осей.

Рис. 1. Эффективность блокированного привода в зависимости от крюковой силы при различных вариантах агрегатирования: 1 - с передней навеской; 2-е задней навеской; 3 - комбинированная работа; 4-е передней навеской; 5-е задней навеской; 6 - комбинированная работа

Причиной неравномерного распределения ведущего момента является кинематическое несоответствие, вызванное различием статических радиусов колес ведущих осей г^ш Ф гт. Но т.к. при блокированном приводе угловые скорости колес ведущих осей равны соп = со3 = со, то, следовательно, окружные скорости не равны.

О)

«'□^ел., (2)

(3)

При различных окружных скоростях их поступательные скорости равны

так как а

\гш =гсш-упмп

где гга и ги - кинематические радиусы колес передней и задней осей; уп и у, - коэффициенты тангенциальной деформации шин.

Проведенный теоретический анализ факторов, влияющих на величину кинематического несоответствия (рис. 2) в приводе, показывает, что наибольшее влияние на величину кинематического несоответствия оказывают угол действия силы тяги на крюке (рис. 3) и давление воздуха в шинах ведущих осей (рис. 4).

Рис. 2. Схема факторов, влияющих на кинематическое несоответствие в

движетеле

Для определения оптимальных значений давления воздуха в шинах и угла действия силы тяги на крюке, соответствующие оптимальному распределению ведущих моментов в приводе, рассматривалось уравнение тягового баланса трактора с блокированным приводом при движении с постоянной скоростью V= const на горизонтальном участке а = 0.

ки, %

50 кН

20

40

60

80 Гкр, град

Рис. 3. Влияние угла действия силы тяги на крюке на величину кинематического несоответствия трактора К-701

Кн, %

10 кН

20 кН 30 кН 40 кН 50 кН

Рис. 4. Влияние давления воздуха в шинах задней оси на величину кинематического несоответствия трактора К-701

где Рк - касательная сила тяги трактора; Ркр - крюковая сила; Pf— сила сопротивления качению.

Анализ работ Чудакова Д.А., Бочарова Н.Ф., Филюшкина A.B. и др. показывает, что сила сопротивления качению обусловлена в основном деформацией резинокордной оболочки шины и грунта, которая может быть выражена через изменение радиусов колеса. Исходя из этого, потери в шинах можно выразить в виде двух составляющих:

1. Потери, связанные с нормальной, радиальной, деформацией шины Pfz под действием нормальной нагрузки:

pfi =

Осв ~Гст)

2Хг.

(8)

где /*св - свободный радиус колеса; гст - статический радиус колеса; 1 - коэффициент нормальной деформации шины.

2. Потери, обусловленные тангенциальной деформацией шины Рр под действием крутящего момента:

ХшМ1 2к

(9)

В результате проведенных аналитических исследований получено уравнение тягового баланса с блокированным приводом:

У| г — г ^

^ _ _

_р . (Гс„ ^стп) . (Гсв ^стз) . кр """

Vcm

Vct3

Уп

кр

±р + 2 упр 2

(Р,

-5- + Р

2 упр 2

. (10)

где Рупр - упругая сила в приводе.

При анализе уравнения тягового баланса рассматривались два характерных случая работы трактора:

2

2

Г

Л

1. Случай, характерный при выполнении энергонасыщенных работ, когда крюковая сила ограничивается сцепными свойствами движителей с почвой.

Р =Р йР

к ' ир - кр

Графическая интерпретация уравнения представлена в следующем виде (рис. 5).

Рис. 5. Изменение крюковой силы в зависимости от распределения ведущего момента: 1 - касательная сила тяги по сцеплению передней оси Рк(рп; 2 - касательная сила тяги по сцеплению задней оси ?кфз; 3 - касательная сила таги по сцеплению трактора Рщп + Рщ,; 4 - сила сопротивления качения передней оси Ррп + Ррп; 5 - сила сопротивления качения задней оси + РЬз; 6 - сила тяги на крюке Ркфп + Ркщ - (Рм + Р/гп+ Рм + Р/гэ)

2. Случай, характерный при выполнении работ при достаточном сцеплении движителей с почвой:

Р >Р >Р

крф — к кр

Графическая интерпретация уравнения представлена в виде тяговой номограммы (рис. 6).

Рис. 6. Тяговая номограмма полноприводного трактора с шинами равного диаметра: 1 - сила тяги трактора по моментудвигателя на 1-У передачах: Лр = = ^дш'тр/1 Л,рЛ; где р< - касательная сила тяги; Мюн - но-

минальный момент двигателя; - передаточное число трансмиссии I передаче; Г|тр/ - КПД трансмиссии на / передаче; О - вес трактора;/- коэффициент сопротивлению качению; 2 - касательная сила тяги по сцеплению ведущей оси при статическом распределении нормальных реакций: Рщп = ЛФп! = ЛФз: 3 - касательная сила тяги ведущгй оси с учетом перераспределения нормальных реакций под действием силы тяги на крюке: К*, - У1% > К?, = У,Ф,; 4 - крюковая сила тяги по сцеплению ведущей оси

трактора: УаА = у\1

Получено выражение для определения потерь мощности при буксовании ведущих осей трактора при блокированном приводе.

Р2 -V ■а Р2 - V -а

у . 01)

3,6-Уп-фп 3,6-Уз-Фз

из которого следует, что минимальные потери мощности на буксование возможны при равенстве сцепных свойств ведущих осей и равномерном распределении касательной силы тяги. Дальнейший анализ выражения 11 показывает, что максимальное значение касательной силы тяги может быть получено при таком распределении ведущего момента, когда каждая ось полностью использует свои тягово-сцепные свойства. Последнее возможно только при равной величине буксования колес ведущих осей, то есть 8„ = 53. Таким образом, критерием оптимального распределения ведущего момента является величина буксования ведущих осей.

Проведенный анализ уравнения 5 на экстремум показал, что оно не имеет абсолютного значения, так как параметры оптимизации Рът и Укр выходят за пределы их физических значений. Для нахождения локального экстремума применялся численный метод Ньютона. Полученная поверхность отклика (рис. 7) показывает, что для каждого значения Ркр существует оптимальное значение внутреннего давления в шинах задней оси Рвю и угла действия силы тяги на крюке у,ф, соответствующее максимальному значению тягового КПД.

Аналитическими исследованиями установлено, что тяговая динамика интегральных трактора ЛТЗ-155 несколько отличается от тракторов с колесной формулой 4К4 с шинами равного размера. Наличие у трактора с интегральной схемой переднего механизма навески позволяет не только совмещать выполнение нескольких операций за один проход, но и значительно повысить его тягово-сцепные свойства за счет увеличения нормальных реакций на осях (рис. 8).

Интегральный трактор ЛТЗ-155 относится к универсально-пропашным тракторам, имеет высокую мощность двигателя и

45 т

у, фад

Рис. 7. Поверхность отклика уравнения тягового баланса трактора К-701

Рис. 8. Распределение нормальных реакций в зависимости от крюковой нагрузки для трактора ЛТЗ-155:1 - нормальные реакции на передней и задней осях при работе с плугом; 2 - нормальные реакции на передней и задней осях при работе с культиватором; 3 - нормальные реакции на передней и задней осях при комбинированной работе

относительно низкую удельную металлоемкость. Последнее обстоятельство затрудняет выполнение трактором основной сельскохозяйственной операции - пахоты. Заводская инструкция по эксплуатации рекомендует работу трактора на пахоте с плугом ПЛН-4-35. При работе с плугом ПЛН-4-35 правые колеса трактора движутся по дну борозды с частично засыпанной разрыхленной плугом почвой. Различные нормальные реакции на правые и левые ведущие колеса, их различные сцепления и сопротивления качению приводят к снижению силы тяги развиваемой трактором. Кроме того, в процессе движения правые колеса уплотняют часть отваленной плугом почвы и дно борозды, создавая «плужную подошву», последняя ухудшает водно-воздушный режим почвы, что приводит к снижению урожая по следу трактора на 20 %. В результате различных ширины захвата плуга и колеи трактора продольная сила тяги трактора не совпадает с силой сопротивления плуга, что приводит к дестабилизации движения пахотного агрегата и снижению качества пахоты.

Проведенные расчеты показывают, что при движении трактора всеми колесами по стерне сила тяги на крюке возрастает примерно на 4 кН, что в некоторых случаях достаточно для агрегатирования дополнительного, пятого корпуса.

Однако при работе трактора с плугом ПЛН-5-35 при дифференциальном приводе происходит значительное снижение нормальных реакций на колесах передней оси и снижение касательной силы тяги по сцеплению (рис. 9).

В результате испытаний, проведенных в КубНИИТиМ, установлено, что трактор в связи с высокой энергонасыщенностью не реализует свои потенциальные возможности на стерне и не имеет оптимального диапазона тяговых усилий и скоростей движения, которые могли обеспечить ему минимальный расход топлива на единицу мощности, усилий и скоростей движения, которые могли обеспечить ему минимальный расход топлива на единицу мощности.

На (рис. 10) представлена потенциальная тяговая характеристика трактора, из которой видно, что при определенных условиях крюковая сила трактора Рщ,п соответствует классу 3 и он способен агрегатировать плуг ПЛН-5-35.

Рис.9. Влияние силы тяги на крюке трактора ЛТЗ-15 5 на касательную силу

тяги трактора по сцеплению при различных видах привода:-ПЛН-4-35;

-Х-Х-ПЛН-5-35; 1,2- нормальная реакция на колесах передней оси; 3,4 -нормальная реакция на колесах задней оси; 5, 6 - касательная сила тяги при дифференциальном приводе; 7, 8 - касательная сила тяги при блокированном приводе

Рис. 10. Потенциальная тяговая характеристика трактора: 1 - сила тяги на крюке при агрегатировании плуга; 2 - сила тяги на крюке при работе в комбинированном агрегате; 3 - буксование трактора

В четвертом разделе «Программа и методические вопросы исследования полноприводного трактора с блокированным приводом» приведены программа и методики проведения экспериментальных исследований полноприводных тракторов с шинами равного размера, особенности методов экспериментальных исследований тракторов с блокированным приводом. Определение величины буксования трактора и его ведущих осей проводилось как в соответствии с ГОСТом 7057-91, так и по разработанной методике.

В соответствии с задачами исследования были разработаны тензометрические установки на базе трактора К-701 и ЛТЗ-155. Принципиальная схема тензометрической установки (рис. 11) состояла из первичных датчиков, регистрирующего осциллографа, тензометрического усилителя, блока электронных счетчиков импульсов. Для снижения влияния внешних источников электромагнитных излучений, питания усилителя и осциллографа проводилось раздельно с использованием «нулевого» контура. Для сокращения количества опытов применялась теория планирования эксперимента.

В пятом разделе «Результаты экспериментальных исследований тяговой динамики полноприводных тракторов с шинами равного размера» приведены результаты экспериментальных исследований трактора К-701 при выполнении транспортных работ и ЛТЗ-155 при работе на пахоте с плугом ПЛН-5-351.

В результате экспериментальных исследований трактора К-701 установлено существенное влияние давления воздуха в шинах и нормальных реакций на распределение ведущего момента в движителях (рис. 12). Так же установлено, что распределение ведущего момента оказывает существенное влияние на изменение суммарного ведущего момента (рис. 13) и эксплуатационные показатели трактора.

1 В решении определенных вопросов, в основном связанных с проведением экспериментальных исследований, принимали участие аспиранты и соискатели. Плужников C.B., Зеленое К.А., Терехова H.H., работавшие под руководством автора.

6ТСТ-60

ТАЙМЕР

ЭЛЕКТРОННЫЕ СЧЕТЧИКИ ИМПУЛЬСОВ

ОСЦИЛЛОГРАФ К-20-22

я

а

о «о

о

й X

Е

и 6

Расходомер топлива

6ТСТ-60

х

К

к

Б

ч о

Рис. 11. Принципиальная схема тензометрической установки

Таблица 1

Влияние составляющих крюковой силы на перераспределение нормальных реакций

Составляющие крюковой силы Перераспределение нормальных реакций, % Номер кривой на графике

горизонтальная Рст,кН вертикальная Рет,кН передний мост задний мост

6,44 20,39 -11,11 69,134 1

4,136 12,379 -7,607 43,87 2

3,125 7,512 5,05 28,46 3

мвед, кНм

12 10 8 6 4 2 0 -2

3

2

О

120 140 160 Р.„, кПа

Рис. 12. Перераспределение ведущего момента по осям трактора

Мвея> кНм 12

ч 3

—1—

■ ■

10

120 140 160 Р.„,кПа

Рис. 13. Изменение суммарного ведущего момента трактора

В результате реализации центрального некомпозиционного плана второго порядка, плана Бокса-Бенкина получен полином второго порядка:

У2 =49,3241+ 2.0274Х, + 8,149*3 +5,8649*1 хг +

+ 9,%19Х1ХЪ 6,200Х,2 +3,1088*2- О2)

На основании полинома 12 определено оптимальное давление воздуха в шинах трактора К-701 при выполнении трактором транспортных работ (табл. 2), построена поверхность отклика (рис. 14).

Таблица 2

Оптимальное давление воздуха в шинах заднего моста трактора К-701 на транспортных работах

Вид сельскохозяйственного груза Масса груза, т Тип транспортного агрегата Задний мост включен (+) выключен (-) Оптимальное давление, кПа

Сено прессованное, зеленая масса, солома прессованная, сенная мука, подсолнечник (семена), живность мелкая и средняя (овцы, свиньи) 4,5 ± 0,5 1ПТС-9 + 125-130

6,0 ±0,5 ЗПТС-12 + 110-115

10,5 ±0,5 1ПТС-9 ЗПТС-12 + 135-140

Живность крупная (коровы, лошади), капуста, дыни, фрукты разные 6,75 ± 0,5 1ПТС-9 + 150-155

9,0 ±0,5 ЗПТС-12 + 110-115

15,75 ± 0,5 1ПТС-9 ЗПТС-12 + 160-165

Зерно (рожь, пшеница, ячмень, овес), силос из траншеи, навоз, уголь, строительные и лесоматериалы, картофель, свекла, удобрения 9,0 ±0,5 1ПТС-9 + 165-170

12,0 ±0,5 ЗПТС-12 + 120-125

21,0 ±0,5 1ПТС-9 ЗПТС-12 + 165- 170

Без груза 1ПТС-9 + 110- 150

- 165-170

ЗПТС-12 + 110-115

- 165-170

1ПТС-9 ЗПТС-12 + 115-120

- 165-170

Без транспортных средств - 160-165

0 1 2 3 4 5

Р.», кПа 110 122 134 146 158 170

№ Р1 РЗ Р5 Р7 Р9 Р11

у«п, град 0 15 30 45 60 75

Рис. 14. Поверхность отклика полнофакгорнош эксперимента

Как показывает анализ поверхности отклика, она не имеет экстремума в области определения факторов. Максимальные и минимальные значения фактора оптимизации находятся на ее гранях. Для увеличения параметра оптимизации У необходимо увеличивать значения факторов.

Изменения давления воздуха в шинах и угла действия силы тяги на крюке оказывают определенное влияние на радиусы колес ведущих осей и, следовательно, на величину кинематического несоответствия.

Как видно из графика (рис. 15), для каждого варианта агрегатирования существует вполне определенная оптимальная величина кинематического несоответствия.

При проведении экспериментальных исследований трактора ЛТЗ-155 на пахоте установлено, что тяговое усилие, развиваемое трактором ЛТЗ-155 при блокированном приводе со-

ставляет 35-37 кН, что вполне достаточно для агрегатирования плуга ПЛН-5-35 на средних и тяжелых почвах.

12,5

10

7,5

5

2,5

Кн, [%] -10 -5 0 5 10

Рис. 15. Влияние кинематического несоответствия на изменение суммарного ведущего момента:---экспериментальная;-аналитическая

Работа трактора с дифференциальным приводом ведущих осей при тех же условиях невозможна из-за активного буксования колес ведущих осей. Так, при заглублении плуга на глубине 20-22 см происходит активное буксование колес веду-

Мвад, [кН]

Р Ф = 21,3 кН а =72 •

Ркр=13, 1 кН; а =70Г Ч, Л-г

V N. ф = 3,23 кН ✓ • Р.= ;а=0-22,0 кН; а =8216' / У • / г >

• / •

щих осей, снижение скорости, затем галопирование и остановка. При переключении с блокированного привода во время движения на дифференциальный наблюдается активное буксование колес ведущих осей: передней 50-57 %, задней - 3035 %, затем галопирование и остановка.

Таким образом, в ходе экспериментальных исследований было получено подтверждение эффективности блокированного привода по сравнению с дифференциальным при выполнении трактором энергоемких работ, таких как пахота.

Так же в результате экспериментальных исследований установлено, что на эксплуатационные показатели трактора существенное влияние оказывает не только величина кинематического несоответствия в приводе, но и параметры, определяющие кинематическое несоответствие - давление воздуха в шинах и нормальные реакции на ведущих осях.

Давление воздуха в шинах ведущих осей, как установлено в 4-й главе, оказывает влияние не только на величину кинематического несоответствия, но и на характер взаимодействия шины с опорной поверхностью и сопротивление качения трактора. Все это определенным образом оказывает влияние на такие показатели тракторного агрегата, как рабочая скорость, буксование и расход топлива.

Так, с увеличением давления воздуха в шинах передней оси на поле, подготовленном под посев, при давлении в шинах задней оси 160 кПа (рис. 16) происходит снижение буксования трактора, что соответственно приводит к увеличению рабочей скорости. При давлении Рвт = 100-120 кПа буксование имеет минимальное значение. Дальнейшее увеличение давления приводит к увеличению буксования трактора и, следовательно, к снижению рабочей скорости. Характер протекания кривых объясняется тем, что в результате действия силы тяги на крюке вертикальная реакция задней оси значительно превышает реакцию на передней и при давлении воздуха в шинах передней оси менее 100 кПа радиус колес передней оси меньше, чем задней: гст < гт. Неравенство радиусов колес приводит соответственно к неравномерному распределению ведущего момента, при этом задняя ось нагружается в большой

степени. При Р„нп = 100-120 кПа происходит оптимальное распределение ведущего момента по осям, и, следовательно, трактор имеет максимальную скорость и минимальный расход топлива. Увеличение давления в шинах передней оси приводит к выравниванию радиусов ведущих осей: г¡^ = гт, а затем к превышению радиуса передней оси: г^ > гт. Последнее обстоятельство приводит к перераспределению ведущего момента, при этом передний мост, имеющий меньшие сцепные качества, нагружается большим ведущим моментом, что и приводит к значительному увеличению буксования, расходу топлива и снижению рабочей скорости.

При движении трактора на стерне, где деформация опорной поверхности значительно ниже, увеличение давления воздуха приводит к дальнейшему снижению расхода топлива и увеличению скорости движения.

Vp, км/ч кг/ч

5,4 -i 20 п

5,2 - 19,5 i 9 ■■ ---- »—-i 1 ж

5,0 - У

4,8 -4,6- 18,5 i ■ ----

4,4 - 18 : «—Я—

4,2- 17,5 : л

4,0 - 17 - :-1- -1- -1- -1- --1--

d,% 15

13

80

100

120

140

Рис. 16. Влияние давления воздуха в шинах на эксплуатационные показатели трактора: х - буксование трактора; • - скорость трактора; ■ - расход топлива

При движении трактора с нагрузкой с увеличением давления воздуха в шинах задней оси минимальный расход топлива получен - при давлении Дга = 160 кПа, максимальный при Рвнз =120 кПа. Аналогично происходит изменение вели-

чины буксования трактора (рис. 17). С увеличением давления воздуха в шинах задней оси, оптимальное давление воздуха в шинах передней оси соответствующее минимальному расходу топлива и буксованию трактора, так же возрастает.

5,%

Рис. 17. Влияние изменения давления воздуха в шинах на буксование трактора: 1 - РВ1Ш = 120 кПа (х); 2 - РВ1Ш = 140 кПа (Ж); 3 - Рвнп = 160 кПа (■)

Вторым фактором, определяющим тягово-сцепные и эксплуатационные показатели трактора является нормальная реакция на колесах ведущих осей. При этом перераспределение нормальных реакций неоднозначно влияет на эксплуатационные показатели трактора.

Так, при движении трактора по твердой поверхности при незначительных тяговых нагрузках перераспределение нормальных реакций не окажет существенного влияния на его тя-гово-сцепные свойства и величину буксования, т.к. увеличение силы тяги не может быть реализовано в связи с тем, что Рщ » Лф, но может оказать влияние на увеличение потерь в движителе и тяговый КПД.

При работе трактора в полевых условиях, когда Рщ ~ Лф, перераспределение нормальных реакций может оказать существенное влияние на эксплуатационные показатели трактора, т.к. колеса ведущих осей находятся в различных условиях по сцеплению. Колеса передней оси движутся по свежей, «рыхлой», поверхности и образуют колею, а колеса задней оси - по предварительно уплотненной поверхности и имеют более высокие сцепные свойства. Следовательно, при работе трактора со значительными нагрузками необходимо увеличивать нормальные реакции на колесах задней оси.

Однако увеличение нормальных реакций и ведущего момента на задней оси приводит к возрастанию потерь, обусловленных как нормальной, так и тангенциальной деформацией шин. Последнее, наряду с увеличением касательной силы тяги, может вызывать снижение тягового КПД и увеличение расхода топлива.

Перераспределение нормальных реакций определяется в основном двумя факторами: величиной крюковой силы Ркр и углом ее действия Укр-

Изменение угла действия силы тяги на крюке укр оказывает более существенное влияние на перераспределение нормальных реакций, чем сама крюковая сила, так как возникающая при этом вертикальная составляющая в значительной степени изменяет продольную координату центра тяжести и производит догружение задней оси, значительнее чем горизонтальная составляющая. Изменение угла действия крюковой силы осуществляется за счет создания подпора в полости подъема гидроцилиндра механизма навески. Создаваемая величина подпора не достаточна для выглубления плуга, но при этом часть веса плуга и вертикальных сил, действующих на его рабочие органы, через механизм навески передаются на остов трактора.

Увеличение давления в полости подъема гидроцилиндра приводит к изменению сил в тягах механизма навески (рис. 18). При этом усилие в вертикальных раскосах прямолинейно возрастает с 7 кН, при = 0 до 15 кН при q = Ъ МПа. Усилие в горизонтальных тягах в начале интенсивно снижается при ц > 1,5 МПа, а

затем интенсивность снижения уменьшается и при <7 > 2,2 МПа асимптотически приближается к абсциссе.

Изменение силы тяги на крюке происходит следующим образом (рис. 19). В интервале давления подпора 0-1,5 МПа происходит снижение силы тяги на крюке с 27,58 кН до 20,3 кН, затем ее стабилизация, а с увеличением давления q > 2,5 МПа наблюдается некоторое увеличение силы тяги на крюке.

кН 25 20 15 10 5 0

3

^^^ ^ -

—1—

0,0

1,0

2,0

3,0

Укр, град 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

4,0 ц, МПа

Рис. 18. Влияние давления в полости подъема гидроцилиндра на изменение усилий в механизме навески, силы тяги на крюке и ее угла действия: 1 -теоретическая вертикальная составляющая; 2 - экспериментальная вертикальная составляющая; 3 - теоретический угол действия крюковой силы; 4 -экспериментальный угол действия крюковой силы; 5 - экспериментальная горизонтальная составляющая

Такое изменение тягового усилия объясняется тем, что с увеличением давления подпора в полости подъема гидроцилиндра происходит уменьшение нормальных реакций, действующих на плуг, которые обусловливают силы трения его рабочих органов о дно и стенки борозды. При определенном давлении происходит стабилизация сил трения, при дальнейшем увеличении давления происходит увеличение вертикальной составляющей крюковой силы, а следовательно, и общей силы сопротивления.

Ркр.кН 30

25 20 15 10 5 0

0,0

1 Сч. 2 .

1

Уч» градус

50

• 45

■ 40

■ 35 30

• 25

15

0

1,0

2,0

3,0

4,0 я,МПа

Рис. 19. Влияние давления в полости подъема гидроцилиндра на изменение силы тяги на крюке: 1 - экспериментальный угол действия крюковой силы; 2 - теоретический угол действия крюковой силы; 3 - величина силы тяги на крюке; 4 - теоретическая величина силы тяги на крюке

Изменение силы тяги на крюке и угла ее действия приводит к перераспределению нормальных реакций по ведущим осям (рис. 20). При этом вертикальная реакция на колесах задней оси увеличивается более интенсивно, чем снижение на передних, последнее приводит к увеличению сцепного веса трактора и, следовательно, к увеличению касательной силы тяги трактора по сцеплению.

Для обоснования допустимой величины давления подпора рассматривались два критерия:

- первый критерий определяется оптимальной величиной давления подпора в гидроцилиндре, в связи с тем, что изменение силы тяги на крюке имеет не линейный характер;

- второй критерий определяется допустимой величиной нормальной реакции на заднюю ось и связан с допустимыми нагрузками на элементы трансмиссии, в первую очередь на грузоподъемность шин.

I РОС. НЛМвОИАЛЫМ* I

I БШЛИОТСКЛ I ( СДнсйэтг 1 <ю я» м* г

кН

Укр, фад

~4 "" --

2

1

--

50 45

25

15

0

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0 я, МПа

Рис. 20. Влияние давления подпора на перераспределение нормальных реакций: 1 - угол действия крюковой силы; 2 - нормальная реакция на передней оси; 3 - сила тяги на крюке; 4 - нормальная реакция на задней оси

Сравнительный анализ графических зависимостей (рис. 20) показывает, что увеличение давления подпора выше 2 МПа не целесообразно, так как это приводит к увеличению силы сопротивления плуга. При давлении <7 = 2 МПа нормальная реакция на колеса задней оси составляет 42 кН, при допустимой нагрузке 45 кН. Следовательно, повышение давления выше 2 МПа не имеет смысла.

Изменение давления воздуха в шинах и перераспределение нормальных реакций оказывают значительное влияние на изменение радиусов колес ведущих осей, а следовательно, на величину кинематического несоответствия и эксплуатационные показатели трактора.

На рис. 21 представлена графическая зависимость влияния кинематического несоответствия на буксование колес передней и задней осей. Графическая зависимость представлена в диапазоне оптимального значения кинематического несоот-

■ ■ *«"

ветствия. Из рис. 21 видно, что величина буксования колес задней оси при одной и той же величине кинематического несоответствия, в диапазоне - 5 < Кн < О несколько превышает буксование колес передней оси. При уменьшении кинематического несоответствия различия в буксовании возрастают. При Кн = 0 буксование колес передней и задней осей выравнивается. Минимальные значения величин буксования колес передней и задней осей по кинематическому несоответствию не совпадают с минимальной разностью по модулю 5П -53 соответствующее Кн = 0.

8,% 32 30 28 26 24 22 20

0 1 2 3 4 5 Кн, %

Рис. 21. Влияние кинематического несоответствия на буксование колес передней и задней осей

Анализ результатов экспериментальных исследований показывает, что наибольшее влияние на величину буксования оказывает давление подпора в полости подъема гидроцилиндра (рис. 22). Увеличение подпора в полости подъема гидроцилиндра приводит не только к перераспределению нормальных реакций, но и к увеличению сцепного веса трактора, последнее является причиной снижения буксования колес ведущих осей.

При движении трактора с дифференциальным приводом в результате разгрузки колес передней ведущей оси величина их буксования при Кн = -3,295 составляет 42,6 %, задней оси -

53

5„

^ X

Ч^Д*

27,7 %. Увеличение подпора в полости гидроцилиндра приводит к дальнейшему росту буксования колес передней оси и к остановке трактора.

5,% 35 30 25 20 15 10 5 0

0 1 2 3 4 5 Кн, %

Рис. 22. Влияние кинематического несоответствия на буксование, при различных давлениях подпора в гидроцилиндре

При постоянных значениях нормальных реакций величина буксования колес ведущих осей зависит не только от величины кинематического несоответствия, но и от соотношения давления воздуха в шинах колес ведущих осей (рис. 23), при котором оно получено, т.к. величина кинематического несоответствия определяется различиями статических радиусов ко-

V я: = 0,5 МПа

1 » *** 4 МПа

.^Х у Ч: = 1,5 МПа

X ♦

Д5

лес ведущих осей и гт, а те в свою очередь зависят от величины деформации свободных радиусов в зависимости от вертикальной нагрузки и внутреннего давления в шинах.

34 32 30 28 26 24 22

А

/ X/' РвШ=1

X «Л «■ч >

X X / / р р = ( 1 внп *

-ч А •ч. X

д

0 кПа

б Кн,%

Рис. 23. Влияние давления воздуха в шинах на величину буксования передней оси:

/0,75

А К=К,

" 1 + Р

(13)

/0,75

ЛК=к„

1+р.,

(14)

Следовательно, при постоянных значениях нормальных реакций Уп определенная величина кинематического несоответствия может быть получена при различных соотношениях давлений в шинах передней и задней осей. Как видно из рис. 23, при более низком давлении воздуха в шинах передней оси величина буксования ниже на 4 %. Последнее объясняется характеристикой шины. Из графика видно, что увеличение давления воздуха в шине приводит к возрастанию коэффициента сопротивления качению как на поле, подготовленном под посев, так и на бетоне. Таким образом, увеличение давления

воздуха в шинах ведущих осей при постоянстве кинематического несоответствия приводит к возрастанию потерь на самопередвижение и увеличению буксования.

Для уменьшения количества опытов при проведении экспериментальных исследований использовалась теория планирования эксперимента. В результате реализации полнофакторного эксперимента, плана Бокса-Бенкина получены уравнения регрессии для определения разности буксования колес ведущих осей |Д5| и величины кинематического несоответствия от

эксплуатационных факторов: Х\ - давление в шинах передней оси; Х2 - давление в шинах задней оси; Хъ - давление в полости подъема гидроцилиндра:

| Д5| = 5,0637+1,0124Х, +1,6964Х2 -Ъ,9ЪЪХ1Х2 -0,1906Х3 --0,2937ВД +0,0234Х,Х3 +0,0234Х2Х3 +0,30269Х,Х2Х3, ^

Кн =2,188-2,0758^, +4,0869Х,-\,ШХхХг +0,236Х, -

-0,236Х,Х3 +0Д686Х2Х3 +0,Ш6Х1Х2Х3. ^

По результатам полнофакторного эксперимента построены поверхности отклика (рис. 24, 25).

Анализ поверхности отклика (см. рис. 24) показывает, что функция отклика не имеет экстремума, минимальные и максимальные значения факторов оптимизации находятся на ее гранях.

При работе трактора с плугом с использованием гидравлических догружателей в зависимости от фона и агротехнических условий, полости подъема гидроцилиндра устанавливается определенное давление подпора, которое вызывает перераспределение нормальных реакций. В соответствии с установившимся давлением и агротехнических требований необходимо определить давление в шинах ведущих осей. Анализ поверхности (см. рис. 25) показывает: определенной величине Д5 соответствует совокупность давлений в шинах ведущих осей, что соответствует ранее принятому предположению.

Рис. 24. Влияние изменения давления воздуха в шинах передней оси и давления подпора в гидроцилиндре на величину кинематического несоответствия при Р,т =160 кПа

Рис. 25. Влияние изменения давления воздуха в шинах ведущих осей на разность буксования ведущих осей при я = 0,5 МПа

В шестом разделе «Эксплуатационная и экономическая оценка работы трактора J1T3-155 на пахоте с плугом ПЛН-5-35» приведены результаты эксплуатационных испытаний трактора ЛТЗ-155 в сравнении с результатами эксплуатации тракторов других марок: ДТ-75М, Т-4А, К-701. В результате проведения эксплуатационных испытаний установлена высокая эффективность использования трактора ЛТЗ-155 на пахоте с плугом ПЛН-5-35. Экономическая эффективность предлагаемых технических решений составляет 40,1 рубля на 1 га пашни.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Блокированный привод ведущих осей тракторов с шинами равного размера на основных сельскохозяйственных операциях при оптимальном распределении ведущего момента в зависимости от варианта агрегатирования на 15-25 % эффективнее дифференциального.

2. Кинематическое несоответствие в приводе вызывает неравномерное распределение ведущего момента в движителе, что является причиной как снижения, так и повышения тяго-во-сцепных и эксплуатационных показателей трактора. Для каждого значения силы тяги на крюке и варианта агрегатирования существует определенная оптимальная величина кинематического несоответствия, соответствующая максимальным значениям тягового КПД трактора и его эксплуатационных показателей.

3. Установлены конструктивные и эксплуатационные факторы, оказывающие значительное влияние на величину кинематического несоответствия в приводе, так, при варьировании нормальных реакции и давлений воздуха в шинах, величина кинематического несоответствия изменяется от -5 до 7,5 % и на 7-15 % буксование ведущих осей трактора. Существенное влияние на величину буксования трактора оказывает изменение угла действия силы тяги на крюке, которое вызывает не только изменение кинематического несоответствия, но и увеличивает сцепной вес трактора до 15 %. Изменяя давление воздуха в шинах и угол действия силы тяги на крюке, можно

>

V

1

Г

получить оптимальное распределения ведущего момента по осям, соответствующие максимальному значению касательной силы тяги для различных вариантов агрегатирования.

4. Разработана математическая модель тяговой динамики трактора с блокированным приводом, которая учитывает влияние перераспределения нормальных реакций, давление воздуха в шинах и состояние опорной поверхности на эксплуатационные характеристики агрегата. Критерием оптимального распределения ведущего момента является величина буксования колес ведущих осей. Максимальное значение касательной силы тяги может быть получено при равной величине буксования колес ведущих осей, что соответствует полной реализации ими тягово-сцепных свойств.

Экспериментальные исследования подтвердили корректность математической модели, которая на достаточно высоком уровне значимости отражает характер динамических процессов, происходящих в блокированном приводе тракторов при выполнении основных сельскохозяйственных операций.

5. Обоснован способ снижения отрицательного влияния кинематического несоответствия в трансмиссии тракторов с шинами равного размера, включающий механизм перераспределения нормальных реакций и изменение давления воздуха в шинах ведущих осей (патент на изобретение № 2202477). Проведенные эксплуатационные испытания трактора ЛТЗ-155 на пахоте с плугом ПЛН-5-35 показали повышение силы тяги на крюке на 15-20 %, увеличение производительности по сравнению с плугом ПЛН-4-35 на 15-20 % и снижение погектарного расхода топлива на 8-12 %.

Использование гидравлических догружателей ведущих колес для изменения угла действия силы тяги при оптимальном давлении воздуха в шинах на пахоте дополнительно повышает тягово-сцепные свойства трактора на 10-15 % и производительность - на 8-10 %.

6. Внедрение результатов данной работы произведены в ОАО «Липецкий тракторостроительный завод», г. Липецк, СПК им. В.И. Чапаева Петровского района, КФХ «Шерстне-

ва» Лысогорского района, ЗАО ПЗ «Алгайский» Новоузенско-го района Саратовской области.

Экономическая эффективность внедрения технических решений за счет повышения тягово-сцепных свойств, с учетом приведенных затрат, составила для трактора ЛТЗ-155 40,1 руб. на 1 га пашни.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Коцарь Ю.А. Влияние давления воздуха в шинах на распределение моментов по колесам трактора К-701 при движении без нагрузки // Сб. науч. раб. Саратовского СХИ. Саратов, 1982. С. 61-67.

2. Коцарь Ю.А. К-701 на транспортных работах // Степные просторы. 1984. №4. С. 14-16.

3. Коцарь Ю.А. Влияние давления воздуха в шинах на величину кинематического несоответствия в трансмиссии трактора // Эксплуатация машин в полеводстве: Сб. науч. тр.; Саратовский СХИ. Саратов, 1986. С. 25-29.

4. А. с. № 1432352. Устройство для динамометрирования прицепных сельскохозяйственных машин / Коцарь Ю.А., Суханов В.Ф., Гамаюнов П.П., Денисов A.A. Заявл. 4214845 от 22.06.1988. Опубл. 23.10.1988. Бюл № 39.

5. Коцарь Ю.А. Повышение эффективности использования трактора К-701 на транспортных работах // Степные просторы. 1987. № 1. С. 12-13.

6. Особенности эксплуатации трактора К-701 на транспортных работах // Сб. науч. трудов ВИИТИН, вып. 1. Тамбов, 1987. С. 56-63.

7. Коцарь Ю.А., Суханов В.Ф. Особенности эксплуатации трактора К-701 на транспортных работах. ВНИПТИМЭСХ, Зерноград, 1987. С. 23-25.

8. Коцарь Ю.А., Гамаюнов П.П. Методы и средства замера крюковой силы // Прогрессивные методы и средства диагностирования автотранспортных средств: Тезисы докладов регионального научно-технического семинара; Волгоград, 1989. С. 23-24.

9. Коцарь Ю.А., Ботвинников О.В. Программно-аппаратурный комплекс (ПАК) по автоматизированной обработке графической информации // Информационный листок ЦНТИ № 31-92. Саратов, 1992.

10. Коцарь Ю.А. Динамометрическое устройство для замера сил, действующих на трактор при работе с сельскохозяйственными машинами // Улучшение агротехнической проходимости машин: Сб. науч. работ; Саратовский СХИ. Саратов, 1993. С. 83-88.

И. Коцарь Ю.А. Обоснование критерия оптимального распределения ведущего момента в трансмиссии трактора с шинами равного диаметра и блокированным приводом // Эксплуатация современного транспорта: Межвуз. науч. сб.; СГТУ. Саратов, 1997. С. 107-114.

12. Коцарь Ю.А. Пути повышения тягово-сцепных и топливно-экономических показателей колесных тракторов // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ: Материалы межгосударственного научно-технического семинара, вып. 9. Саратов, 1997. С. 8-9.

13. Коцарь Ю.А., Головащенко Г.А. Тяговый расчет трактора на ЭВМ с построением тяговой номограммы // Материалы учебно-методической конф. профессорско-преподавательского состава Саратовского государственного агроинженер-ного университета (январь 1998 г.). Саратов: Изд. СГСХА, 1998. С. 131-132.

14. Коцарь Ю.А., Сушков A.A. Влияние активной оси прицепа на тягово-сцепные свойства тракторно-транспортного агрегата // Актуальные проблемы эксплуатации трактора: Сб. науч. трудов СГТУ; Саратов, 1998. С. 66-69.

15. Коцарь Ю.А., Сушков A.A. К вопросу обоснования привода активной оси прицепа ТТАII Сб. науч. трудов СГАУ. Саратов, 1998. С. 37-40.

16. Коцарь Ю.А., Головащенко Г.А. Определение факторов, влияющих на кинематическое несоответствие в блокированном приводе колесных тракторов // Повышение эффективности использования и ресурса сельскохозяйственной техники: Сб. СГАУ. Саратов, 1999. С. 28-30.

17. Коцарь Ю.А., Дурманов A.C. Выбор типа привода колесного трактора // Тракторы и сельскохозяйственные машин. 1999. № 6. С. 25-26.

18. Коцарь Ю.А., Головащенко Г.А. Повышение эффективности использования трактора ЛТЗ-155 на основных сельскохозяйственных операциях // Современные проблемы транспорта: Сб. СГТУ. Саратов, 2000. С. 76-78.

19. Коцарь Ю.А., Головащенко Г.А. Повышение эффективности использования трактора с блокированным приводом. Изд. Самарской гос. сельскохозяйственной академии // Энергоресурсосбережение в механизации сельского хозяйства: Сб. СГСА. Самара, 2000. С. 192-194.

20. Коцарь Ю.А., Дурманов A.C., Плужников C.B., Зеленов К.А. Эффективность блокировки дифференциала трактора ЛТЗ-155 // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 2. С. 26-27.

21. Коцарь Ю.А., Плужников C.B., Зеленов К.А. Пути повышения тягово-сцепных свойств трактора ЛТЗ-155 // Труды постоянно действующего семинара СФВАУ, 2001. С. 78-79.

22. Коцарь ЮЛ. Повышение тягово-сцепных свойств полноприводных колесных тракторов // Изд. ВИМ, Сб. науч. трудов, том 135. М., 2000. С. 36-38.

23. Коцарь Ю.А., Сушков A.A. Влияние активной оси прицепа на эксплуатационные показатели тракторно-транспортного агрегата // Улучшение агротехнической проходимости машин: Сб. науч. работ; Самарская ГСХА. Самара, 1996. С. 47-49.

24. Коцарь Ю.А., Дурманов A.C. Обоснование типа привода колесных тракторов с шинами равного диаметра // Повышение долговечности отремонтированной сельскохозяйственной техники при эксплуатации: Сб. науч. трудов; СГАУ. Саратов, 2001. С. 41-43.

25. Коцарь Ю.А., Плужников C.B., Терехова H.H., Зеленов К.А. Анализ уравнения тягового баланса трактора с блокированным приводом // Актуальные проблемы транспорта Поволжья и пути их решения: Межвуз.й науч. сб. СГТУ. Саратов, 2001. С. 214-216.

26. Коцарь Ю.А., Плужников C.B., Зеленов К.А. Способы определения величины кинематического несоответствия в блокированном приводе машин // Актуальные проблемы транспорта Поволжья и пути их решения: Межвуз. науч. сб. СГТУ. Саратов, 2001. С. 216-217.

27. Коцарь Ю.А., Плужников C.B., Зеленое К.А. Повышение тягово-сцепных качеств колесных полноприводных тракторов // Актуальные проблемы транспорта Поволжья и пути их решения: Межвуз. науч. сб. СГТУ. Саратов, 2001. С. 217-222.

28. Коцарь Ю.А., Головащенко Г.А., Зеленое К.А., Плужников С.А. Повышение эффективности использования трактора ЛТЗ-155 за счет блокировки дифференциала на основных сельскохозяйственных операциях // Совершенствование машиноиспользования и технологических процессов в АПК: Сб. науч. трудов Поволжской межвузовской конференции; СГСХА. Самара, 2002. С. 65-67.

29. Коцарь Ю.А. Методика определения оптимальной величины кинематического несоответствия в блокированном приводе трактора // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ: Материалы Межгосударственного науч.-техн. семинара; СГАУ им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2002. С. 7-9.

30. Коцарь Ю.А., Терехова H.H. Влияние распределения ведущего момента в движителе на величину крюковой силы // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ: Материалы Межгосударственного науч.-техн. семинара; СГАУ им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2002. С. 9-11.

31. Коцарь Ю.А., Терехова H Л. Анализ уравнения тягового баланса трактора с блокировкой межосевого дифференциала // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ: Материалы Межгосударственного науч.-техн. семинара; СГАУ им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2002. С. 12-4.

32. Коцарь Ю.А., Терехова H.H. Анализ тяговой динамики полноприводного трактора с шинами равного размера // Доклады Российской академии естественных наук. Саратов: СГТУ. 2002. № 3. С. 124-130.

33. Коцарь Ю.А., Дурманов A.C., Плужников C.B., Тищенко Д.Е. Особенности использования трактора ЛТЗ-155 на вспашке // Мобильная и стационарная энергетика, энергообеспечение с-х процессов и объектов: Научные труды ВИМ; Том 139. Москва; 2002. С. 53-56.

34. Коцарь Ю.А., Цыпцын В.И., Дурманов A.C., Тищенко Д.Е., Зеленое К.А., Плужников C.B. Повышение эффективности трактора ЛТЗ-155 на пашне // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002. № 11. С. 19-20.

35. Коцарь Ю.А. Тяговая динамика трактора с равными колесами и блокированным приводом // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002. № 12. С. 11-13.

36. Коцарь Ю.А. Определение буксования трактора с блокированным приводом // Труды постоянно действующего семинара СФВАУ. Саратов; 2003. Выпуск 35. С. 78-80.

37. Коцарь Ю.А., Цыпцын В.И. Повышение тягово-сцепных качеств полноприводных колесных тракторов. Монография. СГАУ им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2002. С. 125.

38. Коцарь Ю.А., Маркин В.Ф., Дурманов A.C. Приоритетные направления развития отечественного тракторостроения // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2003. № 5. С. 11-14.

39. Пат. № 2202477 / Способ снижения отрицательного влияния кинематического несоответствия трансмиссии полноприводных машин / Коцарь Ю.А., Дурманов A.C., Зеленое К.А., Плужников C.B. Заявл. № 2000132499 от 25.12.2000. Опубл. 20.04.2003. Бюл. 11.

!

I !

Подписано в печать 17.09.2003. Формат 60х84'Лб Печ. л. 2,0. Тираж 100. Заказ 488/536.

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова».

I )

•14797

Ф ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Основные направления развития тракторостроения. Структура тракторного парка в экономически развитых странах и в России.

1.2. Методы повышения тягово-сцепных и динамических свойств колесных тракторов.

1.2.1. Колесная формула и компоновка трактора.

1.2.2. Вид привода ведущих осей.

1.2.3. Увеличение сцепного веса.

1.2.4. Типоразмер шин.

1.3. Выводы. Цель и задачи исследования.

2. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И СТРУКТУРА

ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Структура исследований.

2.2. Методика проведения лабораторных исследований.

2.3. Методика проведения лабораторно-полевых испытаний трактора.

3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЯГОВОЙ ДИНАМИКИ ТРАКТОРА С БЛОКИРОВАННЫМ ПРИВОДОМ.

3.1. Сравнительный анализ дифференциального и блокированного приводов .72 0 3.1.1. Дифференциальный привод.

3.1.2. Блокированный привод.

3.2. Анализ факторов, влияющих на величину кинематического несоответствия и тягово-сцепные свойства трактора с блокированным приводом.

3.2.1. Нормальные реакции.

3.2.2. Давление воздуха в шинах и геометрические отклонения от номинальных размеров.

3.2.3. Опорная поверхность.

3.3. Уравнение тягового баланса трактора с блокированным приводом.

3.4. Анализ уравнения тягового баланса трактора с блокированным приводом

3.4.1. Первый характерный случай при выполнении трактором сельскохозяйственных работ.

3.4.2. Второй характерный случай при выполнении трактором сельскохозяйственных работ.

3.5. Тяговая динамика тракторов интегральной схемы.

Выводы.

4. ПРОГРАММА И МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЯГОВОЙ ДИНАМИКИ ПОЛНОПРИВОДНОГО ТРАКТОРА С БЛОКИРОВАННЫМ ПРИВОДОМ.

4.1. Экспериментальные исследования трактора К-701.

4.1.1. Планирование многофакторного эксперимента: выбор параметра оптимизации и определение факторов планирования.

4.2. Экспериментальные исследования трактора ЛТЗ-155.

4.2.1. Планирование многофакторного эксперимента.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЯГОВОЙ ДИНАМИКИ ПОЛНОПРИВОДНЫХ ТРАКТОРОВ С ШИНАМИ РАВНОГО РАЗМЕРА.

5.1. Результаты экспериментальных исследований трактора К-701 на транспорте.

5.1.1. Влияние давления воздуха в шинах и нормальных реакций на эксплуатационные показатели трактора.

5.1.2. Результаты реализации полнофакторного эксперимента.

5.2. Результаты экспериментальных исследований тяговой динамики трактора ЛТЗ-155 на пахоте.

5.2.1. Влияние давления воздуха в шинах на эксплуатационные показатели трактора.

5.2.2. Влияние перераспределения нормальных реакций на эксплуатационные показатели трактора.

5.2.3. Влияние кинематического несоответствия на эксплуатационные показатели трактора.

5.2.4. Результаты реализации полнофакторного эксперимента, плана Бокса

Бенкина.

Выводы.

6. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАБОТЫ ТРАКТОРА JIT3-155 НА ПАХОТЕ С ПЛУГОМ ПЛН-5-35.

6.1. Эксплуатационные испытания трактора ЛТЗ-155 на пахоте.

6.2. Определение производительности пахотного агрегата в составе трактора ЛТЗ-155 и плуга ПЛН-5-35.

6.3. Определение экономической эффективности предлагаемого способа повышения тягово-сцепных свойств трактора ЛТЗ-155.

6.4. Эксплуатационная надежность трактора при работе с плугом ПЛН-5

Актуальность работы. Интенсификация и эффективность сельскохозяйственного производства неразрывно связаны с повышением энерговооруженности и производительности труда, улучшением использования существующей сельскохозяйственной техники и топливо-энергетических ресурсов, внедрением прогрессивных технологий на базе новой высокоэффективной техники.

Решение этих задач в значительной степени зависит от грамотной эксплуатации машинно-тракторного парка, являющегося основой механизированных процессов, изыскания внутренних резервов существующих и разработки принципиально новых сельскохозяйственных машин и орудий.

Важное значение в интенсификации производства и повышении производительности труда имеют новые энергонасыщенные тракторы, способные выполнять технологические процессы с широкозахватными машинами, совмещать выполнение нескольких операций за один проход по полю. Следовательно, интенсификация сельскохозяйственного производства связана с повышением единичной мощности трактора и созданием сложных сельскохозяйственных машин на основе принципа совмещения сельскохозяйственных операций.

Использование тракторов повышенной мощности дает возможность за счет совмещения ряда операций за один проход избежать последствий многократных проходов по полю, снизить энерго- и трудозатраты, выполнять работы в лучшие агротехнические сроки.

Значительная доля работ в сельскохозяйственном производстве приходится на колесные тракторы, т.к. они наиболее полно отвечают возрастающим требованиям сельскохозяйственного производства: более универсальны, имеют меньшую стоимость и эксплуатационные затраты, эффективно используются на пропашных и транспортных работах. Не случайно в структуре тракторного парка экономически развитых стран на долю колесных приходится 80-95 %.

Колесные тракторы несмотря на свои явные преимущества перед гусеничными, имеют один существенный недостаток - относительно низкие тя-гово-сцепные свойства. Последнее является причиной неполного использования мощности двигателя, снижения крюковой мощности и производительности, повышенного расхода топлива. Сравнительно низкие тягово-сцепные показатели и проходимость ограничивают их применение на ранневесенних работах, затрудняют проведение работ в лучшие агротехнические сроки, приводят к снижению годовой наработки.

Особое место среди колесных тракторов занимают полноприводные тракторы с шинами равного размера. По своим тягово-сцепным свойствам, при той же массе, они в 1,5 раза выше тракторов с традиционной схемой и приближаются к гусеничным. Высокая универсальность этих тракторов позволяет выполнять с их помощью основной комплекс сельскохозяйственных работ и тем самым сократить количественный и марочный состав машинно-тракторного парка и снизить капитальные вложения в сельское хозяйство. На рыхлых, переувлажненных и несвязных почвах применение полноприводных тракторов с шинами равного размера снижает уплотнение и распыление почв.

Однако применение полноприводных тракторов с шинами равного размера не всегда дает желаемый результат, а в ряде случаев тяговые показатели их бывают и ниже, чем у тракторов с традиционной схемой. Отсутствие убедительных теоретических положений относительно тягово-сцепных свойств полноприводных тракторов и сопоставимых данных экспериментальных исследований не позволяет в полной мере использовать их тягово-сцепные возможности.

Отсюда повышение тягово-сцепных показателей полноприводных колесных тракторов с шинами равного размера по своей экономической целесообразности имеет большое народно-хозяйственное значение.

Работа выполнялась в соответствии с региональной научно-технической программой «Повышение уровня механизации АПК Саратовской области»; «Концепцией развития АПК Саратовской области до 2005 г.»; комплексной темой № 5 НИР Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова «Повышение надежности и эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве»; договорами № 39.К-99 от 25.01.99 г. и № М-1 от 06.03.2001 г. с ОАО «Липецкий тракторостроительный завод»; комплексной темой СГАУ им. Н.И. Вавилова «Эффективность использования и повышения работоспособности тракторной техники при эксплуатации»; комплексной федеральной программой ВИМ и ОАО ЛТЗ «Эффективность использования тракторной техники»; региональной программой СГАУ им Н.И. Вавилова и ОАО «Липецкий тракторостроительный завод» «Организация системы эксплуатации трактора ЛТЗ-155 в АПК Саратовской области».

Цель работы. Повышение эффективности использования полноприводных тракторов с шинами равного размера на основных сельскохозяйственных операциях путем дифференцированного распределения ведущего момента в блокированном приводе.

Объект исследования. Тяговая динамика полноприводных тракторов с шинами равного размера в составе сельскохозяйственного агрегата.

Научная проблема заключается в обеспечении оптимального распределения ведущего момента в движителях трактора при различных вариантах агрегатирования, способствующего полной реализации тягово-сцепных возможностей трактора с блокированным приводом, так как неравномерное распределение ведущего момента по осям, не соответствующее их сцепным свойствам, приводит к снижению тяговых показателей трактора и появлению циркуляционной мощности.

Научная новизна работы состоит в обосновании способов и средств повышения эффективности использования полноприводных тракторов, путем управления кинематическим несоответствием в приводе, а также оптимизацией параметров распределения ведущего момента в движителе и подтверждается следующим: созданы теоретические основы тяговой динамики полноприводного трактора с шинами равного размера в составе сельскохозяйственного агрегата; определены конструктивные и эксплуатационные факторы, влияющие на величину кинематического несоответствия в блокированном приводе трактора; обоснован критерий оптимизации распределения касательной силы тяги в блокированном приводе трактора; разработаны технические решения по реализации оптимального распределения касательной силы тяги в блокированном приводе трактора; проведены экспериментальные исследования тяговой динамики полноприводного трактора с шинами равного размера с использованием специальных методик, существующих ГОСТов и планирования многофакторных экспериментов.

Методика исследования. Для достижения поставленной цели и решения комплекса задач применялись теоретические и экспериментальные методы исследований.

В качестве основных методик теоретического исследования применялись: логика научных исследований, методы оптимизации, метод математического моделирования, теория вероятностей и математическая статистика.

В результате исследований установлены значения параметров, определяющих эффективное использование тракторного агрегата.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях по специальным методикам, при разработке которых использовались методы планирования эксперимента с применением существующих ГОСТов на испытание сельскохозяйственной техники. В исследованиях применялись типовые измерительные средства и аппаратура. Статистическая обработка экспериментальных данных и математическое моделирование проводились с использованием ПЭВМ.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается хорошей сходимостью математических моделей с результатами ла-бораторно-полевых и эксплуатационных исследований полноприводных тракторов. Адекватность математических моделей проверялась по F — критерию.

Теоретические исследования выполнялись с применением математических методов и обрабатывались с помощью современных средств вычислительной техники с применением программного обеспечения Microsoft Excel, Statistica 5, Basic.

Практическая ценность работы заключается в разработке технической документации по совершенствованию конструкции трактора ЛТЗ-155 и рекомендаций по повышению эффективности его эксплуатации, переданных в ОГК ОАО «Липецкий тракторостроительный завод». Реализация технических решений повышает производительность трактора на энергоемких операциях на 15-20 %, позволяет снизить погектарный расход топлива и повысить тяговый КПД трактора на 10-12 %.

Реализация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований реализованы на ОАО «Липецкий тракторостроительный завод» в новой модели трактора ЛТЗ-155.4М, образец которой демонстрировался на международных выставках «ЮгАгроПром / ЮгАгроПищемаш», проходивших в г. Краснодаре в 2001 и 2002 гг.

Рекомендации вошли в инструкцию по эксплуатации трактора ЛТЗ-155 и используются в СПК «Чапаева» Петровского района; КФК «Шерстнева» Лысогорского района; ЗАО ПЗ «Алтайский» Новоузенского района Саратовской области при выполнении пахотных работ.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и получили одобрение на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СИМСХ — СГАУ (1982-2001 гг.), СПИ -СГТУ (1997-2001 гг.); на Ленинградской областной конференции, проводимой ЛСХИ совместно с ЛОП НТО Машпром и Ленинградским домом научно-технической пропаганды общества «Знание» (1983, 1986 гг.); на тракторной секции НТС «Кировский завод» (1986 г.); на межгосударственном научно-техническом семинаре «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ», г. Саратов (1996-2002 гг.); на научно-технической конференции ВИИТиН, г. Тамбов (1987 г.), на научно-техническом совете ОАО «Липецкий тракторостроительный завод», г. Липецк (1998, 2001, 2002 гг.); в СФ АТУ, г. Саратов (1999, 2001, 2002 гг.); на международных научно-технических конференциях ВИМ, г. Москва (2000, 2002 гг.), СИБАДИ, г. Омск (2000 г.).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 51 печатной работе, из их 9 в центральной печати, авторское свидетельство и патент на изобретение, 1 монография. Общий объем публикаций 22,6 п.л., из них лично автору принадлежит 16,7 пл.

Научные положения и результаты работы, выносимые на защиту: математическая модель тяговой динамики трактора с блокированным приводом; методологическое и теоретическое обоснование оптимальной величины кинематического несоответствия в блокированном приводе трактора; закономерности формирования конструктивных параметров трактора и факторов оптимизации распределения ведущего момента в приводе на стадии его проектирования; результаты экспериментальных исследований способа повышения тяго-во-сцепных свойств и эксплуатационных показателей тракторов за счет дифференцированного распределения ведущего момента в блокированном приводе; рекомендации по эксплуатации и технико-экономической оценке предлагаемых разработок, обеспечивающих повышение эффективности использования полноприводных тракторов с шинами равного размера.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав и основных выводов. Списка литературных источников, включающего

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Блокированный привод ведущих осей тракторов с шинами равного размера, на основных сельскохозяйственных операциях, при оптимальном распределении ведущего момента, в зависимости от варианта агрегатирования на 1525 % эффективнее дифференциального.

2. Кинематическое несоответствие в приводе вызывает неравномерное распределение ведущего момента в движителе, что является причиной, как снижения, так и повышения тягово-сцепных и эксплуатационных показателей трактора. Для каждого значения силы тяги на крюке и варианта агрегатирования существует определенная оптимальная величина кинематического несоответствия, соответствующая максимальным значениям тягового КПД трактора и его эксплуатационных показателей.

3. Установлены конструктивные и эксплуатационные факторы оказывающие значительное влияние на величину кинематического несоответствия в приводе, так при варьировании нормальных реакции и давлений воздуха в шинах, величина кинематического несоответствия изменяется от -5 до 7,5 % и на 715% буксование ведущих осей трактора. Существенное влияние на величину буксования трактора оказывает изменение угла действия силы тяги на крюке, которое вызывает не только изменение кинематического несоответствия, но и увеличивает сцепной вес трактора до 15 %. Изменяя давление воздуха в шинах и угол действия силы тяги на крюке, можно получить оптимальное распределения ведущего момента по осям, соответствующие максимальному значению касательной силы тяги для различных вариантов агрегатирования.

4. Разработана математическая модель тяговой динамики трактора с блокированным приводом, которая учитывает влияние перераспределения нормальных реакций, давление воздуха в шинах и состояние опорной поверхности на эксплуатационные характеристики агрегата. Критерием оптимального распределения ведущего момента, является величина буксования колес ведущих осей. Максимальное значение касательной силы тяги может быть получено при равной величине буксования колес ведущих осей, что соответствует полной реализации ими тягово-сцепных свойств.

Экспериментальные исследования подтвердили корректность математической модели, которая на достаточном высоком уровне значимости отражает характер динамических процессов, происходящих в блокированном приводе тракторов при выполнении основных сельскохозяйственных операций.

5. Разработаны новые эксплуатационно-технологические требования на новые и проектируемые колесные тракторы заключающиеся в обосновании способа снижения отрицательного влияния кинематического несоответствия в трансмиссии тракторов с шинами равного размера, включающий механизм перераспределения нормальных реакций и изменение давления воздуха в шинах ведущих осей (патент на изобретение № 2202477). Проведенные эксплуатационные испытания трактора ЛТЗ-155 на пахоте с плугом ПЛН-5-35 показали повышение силы тяги на крюке на 15-20 %, увеличение производительности по сравнению с плугом ПЛН-4-35 на 15-20% и снижение погектарного расхода топлива на 8-12%.

Использование гидравлических догружателей ведущих колес для изменения угла действия силы тяги при оптимальных давлениях воздуха в шинах на пахоте дополнительно повышает тягово-сцепные свойства трактора на 10-15 % и производительность на 8—10 %.

6. Внедрение результатов данной работы произведены в ОАО «Липецкий тракторостроительный завод» г. Липецк, СПК им. В.И. Чапаева Петровского района, КФХ «Шерстнева» Лысогорского района, ЗАО ПЗ «Алтайский» Ново-узенского района Саратовской области.

Экономическая эффективность внедрения технических решений, за счет повышения тягово-сцепных свойств, с учетом приведенных затрат, составила для трактора ЛТЗ-155 40,1 руб. на 1 га пашни.

1. Современные тенденции мирового сельскохозяйственного машиностроения / Издание ОАО «Трактороэкспорт». М.: Астарта дизайн, 1999. 250 с.

2. Прогноз развития тракторной и сельскохозяйственной техники до 2000 г. Раздел II. Прогноз развития тракторной техники: Отчет НАТИ. 1980. 420 с.

3. Концепнция развития сельскохозяйственных тракторов и тракторного парка России на период до 2010 года. М.: ВИМ, 2002. 52 с.

4. Щелъцын Н.А., Фирсов Н.Н. Первоочередные задачи развития тракторного и сельскохозяйственного машиностроения России в условиях перехода к рыночной экономике // Материалы XI международной научно-практической конференции ВИМ. Т. 138. М., 2002. С. 104-110.

5. Производство сельскохозяйственных и промышленных тракторов за декабрь и 12 месяцев 1996 г. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997. № 2. С. 9-10.

6. Коломеец Н.В. Роль и значение сельскохозяйственного машиностроения в экономике России // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1998. № 3. С. 3-5.

7. Кулапин Р.П. Оценка состояния и прогноз развития российского рынка тракторов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. № 1. С. 5-7.

8. Производство сельскохозяйственных и промышленных тракторов и двигателей за декабрь и 12 месяцев 1999 г. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. № 2. С. 9-10.

9. Производство сельскохозяйственных и промышленных тракторов и двигателей за декабрь и 12 месяцев 2000 г.// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 2. С. 10.

10. Повышение универсальности и эффективности энергетических средств за счет использования МТА на базе тракторов интегральной схемы по данным анализа зарубежной информации: Отчет НАТИ к договору Д-80-85-2715 сПО ЛТЗ, 1999 г.

11. Вопросы сельскохозяйственной механики. Вып. 23. Минск: ЦНИИ-МЭСХ, 1977. 155 с.

12. Чудаков Е.А. Циркуляция мощности в системе бездифференциальной тележки с эластичными колесами. M.-JL: Изд-во АН СССР, 1974. 215 с.

13. Чудаков Д.А. О тяговой динамике трактора с двумя ведущими колесами // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1957. №5. С. 8-12.

14. Чудаков Д.А. Тяговая динамика и мощностной баланс тракторов с четырьмя ведущими колесами // Сб. науч. тр. Вып. 2. БИМСХ. Минск, 1959.

15. Ярмошевич Ю.И. Тяговая динамика трактора с четырьмя ведущими колесами // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1962. № 2. С. 13-15.

16. Ярмошевич Ю.И., Комисарчук A.M. О применении на тракторах 4x4 межосевой муфты свободного хода // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1962. № 11. С. 6-9.

17. Фортуна В.И., Отаев Т. Исследование устойчивости движения и некоторые вопросы динамики трактора МТЗ-52 // Труды Волгоградского СХИ. XXXIX. Волгоград, 1971. С. 208-217.

18. Аксенов А.В. Многоосные автомобили. М.: Машиностроение, 1989.164 с.

19. Вонг Дж. Теория наземных транспортных средств. М.: Машиностроение, 1982. 284 с.

20. Гришкевич А.И. Автомобили. Теория. Минск: Высшая школа, 1986.208 с.

21. Инструкция по эксплуатации трактора К-701. Л.: Колос, 1982. 284 с.

22. Кашуба Б.П., Коваль И.А. Трактор Т-150К. Устройство и эксплуатация. М.: Колос, 1976. 312 с.

23. Дурманов А.С. Тракторы ЛТЗ-155 и ЛТЗ-155У. Временное техническое описание, инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию. Липецк: Изд-во АО «ЛТЗ», 1995. 322 с.

24. Лефаров А.Х. Дифференциалы автомобилей и тягачей. М.: Машиностроение, 1972.

25. Автономов В.В., Иванов А.В., Тюльпанов В.Н. Влияние блокировки дифференциала на КПД ходовых систем // Труды Волгоградского СХИ. Т. LXII. 1987. С. 57-59.

26. Коцаръ Ю.А., Дурманов А. С. Выбор типа привода колесного трактора // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1996. № 6. С. 25-26.

27. Коцаръ Ю.А., Головащенко Г.А. Повышение эффективности использования трактора с блокированным приводом // Энергоресурсосбережение в механизации сельского хозяйства: Сб. науч. тр. / Самар. гос. с.-х. академия. Самара, 2000.

28. Филюшкин А.В., Бочаров Н.Ф. Влияние типа силового привода трехосного автомобиля на расход топлива при движении по твердой опорной поверхности // Автомобильная промышленность. 1966. № 1. С. 14-17.

29. Филюшкин А.В. Особенности распределения крутящих моментов в трансмиссии трехосного автомобиля в зависимости от типа силового привода // Известия вузов. 1965. № 2. С. 148-153.

30. Бочаров Н.Ф., Семенов В.М. Распределение крутящих моментов в трансмиссии многоприводных автомобилей на пневмокатках // Автомобильная промышленность. 1965. № 2. С. 14-17.

31. Бочаров Н.Ф. Распределение крутящих моментов трансмиссии многоприводных колесных машин на твердых дорогах // Известия вузов. 1964. № 12. С. 111-131.

32. Петрушов В.А. Распределение крутящих моментов по колесам автомобилей и автопоездов с блокированным приводом в ведомом режиме // Тр. НАМИ. 1965. Вып. 76. С. 111-113.

33. Петрушов В.А. Распределение крутящего момента по колесам автомобиля с блокированным приводом в общем случае движения // Тр. НАМИ. 1965. Вып. 76. С. 26-28.

34. Петрушов В.А. Признаки циркуляции мощности в блокированном приводе автомобилей и автопоездов // Тр. НАМИ. 1965. Вып. 76. С. 29-37.

35. Смирнов В.И. Тяговые и скоростные показатели ведущих мостов автомобиля при различных режимах блокировки дифференциала // Автомобильный транспорт. Вып. 13. Киев: Техника, 1976.

36. Петрушов В.А. Вывод формулы коэффициента сопротивления качению автомобиля (автопоезда) с блокированным приводом в ведомом режиме // Тр. НАМИ. 1965. Вып. 76. С. 38-44.

37. Левин И.А., Ткаченко Ю.А. Исследование привода ведущих мостов автомобиля 6x4// Автомобильная промышленность. 1966. № 6. С. 22-26.

38. Ечеистов Ю.А. Распределение крутящего момента по ведущим осям автомобиля с блокированным приводом // Автомобильная промышленность. 1964. №2. С. 15-17.

39. Шарикян Ю.Э. Влияние жесткости карданных валов на распределение моментов по ведущим мостам многоприводного автомобиля: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1956.

40. Лефаров А.Х.,Стефанов Е.А., Кабанов В.И. К вопросу о КПД колесного движителя многоприводного автомобиля // Автомобильная промышленность. 1976. № 12. С. 21-23.

41. Бочаров Н.Ф., Семенов В.М. Распределение крутящих моментов в трансмиссии многоприводных автомобилей на пневмокатках // Автомобильная промышленность. 1965. № 2. С. 14-17.

42. Ланин В.И. Качение ведущего колеса с эластичной шиной // Известия вузов. 1959. №3. С. 97-113.

43. Филюшкин А.В., Бочаров Н.Ф., Пучин Н.В. Влияние типа силового привода трехосного автомобиля на расход топлива по твердой опорной поверхности // Автомобильная промышленность. 1966. № 1.

44. Московкин В.В., Петрушов В.А. Анализ распределения крутящих моментов между мостами многоприводных автомобилей // Автомобильная промышленность. 1969. № 2.

45. Бочаров Н.Ф., Семенов В.М. Влияние шин на неравномерное распределение крутящих моментов в трансмиссии многоприводных автомобилей // Известия вузов. 1965. № 6.

46. Малюков А.А. Исследование самоблокирующегося дифференциала с нелинейной характеристикой коэффициента блокировки: Автореф. дис. д-ра техн. наук. Л., 1963.

47. Пирковский Ю.В. Влияние конструктивной схемы привода к передним ведущим мостам автомобиля на их тяговые и экономические качества // Автомобильная промышленность. 1963. № 1. С. 15-19.

48. Пирковский Ю.В. Общая формула мощности сопротивления качению полноприводного автомобиля // Автомобильная промышленность. 1973. № 1. С. 34-35.

49. Смирнов В.И. Вопросы энергетической оценки единичного движителя. М.: Деп. ЦНИИТЭИ, Тракторосельхозмаш. № 749 тс, 1986. 86 с.

50. Чистов М.П. Математическое описание качения деформирующегося колеса по деформируемой поверхности // Известия вузов. Машиностроение. 1986. №6. С. 12-38.

51. Смирнов В.И. Коэффициент полезного действия (КПД) самоходной машины // VII Симпозиум им. профессора Вячеслава Канавойского: Материалы конференции. Том II. Польша.: Плоцк, 1997.

52. Денисов А.А. Исследование тяговых показателей трактора К-700 на основных почвах и агрофонах северного Казахстана: Автореф. дис. канд. техн. наук. Челябинск, 1969. 29 с.

53. Пантухин М.Г. и др. Справочник по тракторам «Кировец». М.: Колос, 1982. 89 с.

54. Бойков А.В. и др. Теория и расчет трактора «Кировец». Л.: Машиностроение, 1980. 208 с.

55. Попов В.А., Денисов А.А. О распределении моментов по колесам трактора К-700 // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1969. № 9. С. 18-20.

56. Чинченко Б.М. Исследование распределения крутящих моментов в силовом приводе трактора класса 5 т: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: 1972. 25 с.

57. Камшов А.И. Исследование тяговой динамики трактора К-701 на транспортных работах в сельскохозяйственном производстве: Автореф. дис. канд. техн. наук. JI. Пушкин, 1982. 26 с.

58. Городецкий К.И. Тяговый КПД трактора при переменном кинематическом рассогласовании ведущих колес // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1982. № 2. С. 10-12.

59. Петрушов В.А. Влияние внутреннего давления воздуха на свободный радиус колеса с эластичной шиной // Тр. НАМИ. 1964. Вып. 69. С. 3-7.

60. Петрушов В.А., Стрыгин В.А. Влияние нагрузки и внутреннего давления воздуха на тангенциальную эластичность шин // Автомобильная промышленность. 1968. № 4. С. 24-25.

61. Петрушов В.А. Приложение уравнения неразрывности механики слоеных сред к анализу кинематики эластичного колеса // Тр. НАМИ. 1964. Вып. 69. С. 11-19.

62. Петрушов В.А. Определение констант связи между свободным радиусом колеса, внутреннего давления воздуха в шине, радиусом качения в ведомом режиме и нормальной нагрузкой // Тр. НАМИ. 1964. Вып. 69. С. 30—49.

63. Петрушов В.А. Зависимость нормального прогиба пневматической шины от нормальной нагрузки и внутреннего давления воздуха в шине // Тр. НАМИ. 1976. Вып. 158. С. 3-11.

64. Евграфов А.И., Петрушов В.А. Расчет нормальной жесткости шин для определения их эксплуатационных показателей // Автомобильная промышленность. 1977. №3. С. 20-22.

65. Московкин В.В., Петрушов В.А. Влияние нормальной нагрузки и внутреннего давления воздуха на коэффициент сопротивления качению колеса с пневматической шиной в ведомом режиме // Тр. НАМИ. 1971. Вып. 131. С. 32-40.

66. Аксенов В.П. Анализ схем силовой передачи автомобиля высокой проходимости // Автомобильная промышленность. 1968. № 10. С. 11-15.

67. Михайлов В.Г., Волгонский В.И. О выборе оптимального внутреннего давления воздуха в шинах 18.00-25 // Автомобильная промышленность. 1973. № 1. С. 22-23.

68. Коцаръ Ю.А. Влияние давления воздуха в шинах на распределение моментов по колесам трактора К-701 при движении без нагрузки // Сб. науч. работ / Сарат. с.-х. ин-т. Саратов, 1982. С. 61-67.

69. Дытятин Н.А. и др. Влияние кинематического рассогласования колес шарнирно-сочлененных тракторов на их эксплутационные качества // Тр. МГМИ. М., 1982. С. 13-21.

70. Дитятин Н.А. и др. Кинематическое рассогласование в силовом приводе трактора класса 50 кН при выполнении гидромелиоративных работ // Тр. НАМИ. 1982. С. 61-67.

71. Коцаръ Ю.А. Влияние давления воздуха в шинах на величину кинематического несоответствия в трансмиссии трактора // Эксплуатация машин в полеводстве: Сб. науч. тр. / Сарат. с.-х. ин-т. Саратов, 1986. С. 25-29.

72. Коцаръ Ю.А. Повышение эффективности использования трактора К-701 на транспортных работах // Степные просторы. 1987. № 1.

73. Коцаръ Ю.А. Особенности эксплуатации трактора К-701 на транспортных работах // Повышение эффективности использования с.-х. техники: Сб. науч. тр. ВИИТиМ. № 1. Тамбов. 1987.

74. Коцаръ Ю.А., Суханов В.Ф. Особенности эксплуатации трактора К-701 на транспортных работах // ВНИПТИМЭСХ. Зерноград. 1987.

75. Петрушов В. А. Способы обобщенной оценки влияния схемы привода на расхода топлива автомобиля // Автомобильная промышленность. 1966. № 12. С. 23-27.

76. Бочаров Н.Ф. Определение потерь при качении пневмокатков в зависимости от окружной эластичности резино-кордной оболочки // Известия вузов. 1964. №8. С. 97-111.

77. Петрушов В.А., Стрыгин А.И. Исследование тангенциальной эластичности автомобильных шин //Тр. НАМИ. 1968. Вып. 97. С. 3-11.

78. Петрушов В.А. Определение обобщенных радиусов качения и коэффициента тангенциальной эластичности движущегося автомобиля (автопоезда) с блокированным приводом в общем случае движения // Тр. НАМИ. 1965. Вып. 76. С. 21-25.

79. Гореликов В.Е. Теоретические основы и методика расчета тяговых параметров тракторов типа «Кировец» применяемых в сельскохозяйственном производстве // Отчет о НИР. Л. Пушкин, 1981. 36 с

80. Мещанкин А.Б. Тяговые характеристики сельскохозяйственных тракторов. М., 1979. 339 с.

81. Климате А.В. Повышение проходимости и тягово-сцепных свойств сельскохозяйственных тракторов: Учеб. пособие. Куйбышев, 1982. 93 с.

82. Richtig ballastert mindestens 20 % mehr Zugkrafts // Profi. 1991. № 12. C. 84-88.

83. Скотников B.A., Мащенский А.А., Солонский А. С. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.: Агропромиздат, 1986. 383 с.

84. Токарев В.А. Исследование влияния догружателей ведущих колес на энергетические и технологические показатели пахотного агрегата с колесным трактором класса 1,4 т: Автореф. дис. канд. техн. наук. Самара.

85. Наумов А. С. Исследование эффективности использования гидроувеличителя сцепного веса на тракторах класса 1,4 т в Среднем Поволжье: Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 1972. 24 с.

86. Ксеневич И.П. Тракторы МТЗ-80 и МТЗ-82. М.: Колос, 1975.

87. Гребнев В.П., Бочаров А.В. Эффективность корректирования вертикальных нагрузок на колесах тракторно-транспортного агрегата // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 7. С. 5-7.

88. Геращенко В.В., Жадик П.В., Жадик А.В. Устройство для регулирования сцепного веса трактора // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002. №5. С. 14-15.

89. Гребнев В.П., Панов В.И. Эффективность использования системы автоматического регулирования глубины пахоты рабочих органов навесных машин // Техника в сельском хозяйстве. 2003. № 2. С. 8-11.

90. Крутое В.П. Анализ тяговой характеристики полноприводного трактора класса 14 кН (МТЗ) // Труды Волгоградского СХИ. Том VIXII. Волгоград, 1987. С. 50-54.

91. Беликов И.П. Поддержание заданной глубины обработки почвы при работе навесного пахотного агрегата автоматическим высотным регулятором // Доклады ТСХА. 1962. Вып. 73. С. 85-91.

92. Беликов И.П. Поддержание заданной глубины обработки почвы при работе навесного пахотного агрегата автоматическим высотным регулятором и механическими ДВК // Доклады ТСХА. 1962. Вып. 73. С. 93-104.

93. Голобородъко А.А., Барский А.И. К вопросу о колебаниях колесного трактора в агрегате с навесным орудием // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1966. № 6. С. 19-20.

94. Крохмалъ В.К. Условия устойчивости движения пахотного агрегата в продольно-вертикальной плотности // Вестник сельскохозяйственной науки. 1971. №6. С. 23-26.

95. Жадик П.В., Жадик А.В., Геращенко В.В. Устройство для регулирования сцепного веса трактора при заданной глубине обработки // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2003. № 3. С. 27-28.

96. Годжаев З.А., Сорокин Н.Т., Губерниев А.Я. Оценка нагруженности трансмиссии трактора ВТЗ-45АТ // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002. №5. С. 36-40.

97. Смирнов М.А. Эффект гидроувеличителя сцепного веса при изменении параметров навесного устройства // Тр. Ленингр. СХИ. Т. 332. Л. 1977. С. 95-97.

98. Токарев В.А. Оптимальная нагрузка на опорное колесо плуга // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1970. № 6. С. 23-25.

99. Русанов В.М., Лихачев А.И. Уплотнение почвы трактором МТЗ-80 при использовании гидросистем автоматического регулирования // Тр. Челяб. ИМЭСХ. Челябинск, 1987. С. 40-44.

100. Ульянов Ф.Г. Повышение проходимости и тяговых свойств колесных тракторов на пневматических шинах. М.: Машиностроение, 1964. 136 с.

101. Tyre makers Keep a firm grip on improvements // Farmers Weekiy. 1994. 121. №3. p. 54.

102. Белконский B.H., Пагаев В.П. О создании шин низкого и сверх низкого давления для сельскохозяйственной техники // Воздействие движителей на почву: Сб. науч. тр. ВИМ. Т. 118. М., 1988. С. 159 -164.

103. Садовников А.Н., Небогин И.С., Ильченко И.Р., Юшков Е.С. Оценка эффективности снижения давления на черноземную почву движителей 2 ПТС-4М // Воздействие движителей на почву. Сб. науч. тр. ВИМ. Т. 118. М., 1988. С. 149-158.

104. Миркин С.Н. К вопросу о влиянии внутреннего давления в шине и изменения напряженного состояния в почве на ее уплотнение // Улучшение агротехнической проходимости машин: Сб. науч. работ Сарат. с.-х. ин-т. Саратов, 1996. С. 8-13.

105. Акпасов В.А., Слюсаренко В.В. Влияние внутреннего давления шины трактора «Кировец» на ее работу в процессе взаимодействия с почвой // Улучшение агротехнической проходимости машин: Сб. науч. работ / Сарат. гос. акад. Саратов, 1996. С. 21-27.

106. Кацигин В.В., Кринко М.С., Мельников Е.С. Скоростные энергонасыщенные тракторы. Минск: Урожай, 1979.

107. Забродский В.М., Файнлейб A.M., Крушин Л.Н., Уткин-Любовцев О.Ф. Ходовые системы тракторов. Устройство. Эксплуатация. Ремонт: Справочник. М.: Агропромиздат, 1986. 271 с.

108. Аникин А.С. Агротехнические аспекты использования колесных мобильных машин в сельскохозяйственном производстве // Улучшение агротехнической проходимости машин: Сб. науч. работ / Сарат. с.-х. ин-т. Саратов, 1989. С. 4-5.

109. Ali O.S., Me Kyese. Traction improvement lugged tires for farm vehicles // ACAE techn. Paper. N 78-1038, 1978.

110. Ali O.S., Me Kyese. Traction Characteristics of lugs for tires // ACAE Transactions, 1978, vol. 21, N 2.

111. Biller R.H., Steinkampf H. EinfluP der Profilrichtung von AS-Reifen auf die Zugkrafitubertragung des Schleppers // Landtechnik, 2, Februar, 1978.

112. Тяговые характеристики сельскохозяйственных тракторов: Альбом-справочник. М.: Россельхозиздат, 1979. 240 с.

113. Бойков В.П., Белковский В.Н. Шины для тракторов и сельскохозяйственных машин. М.: Агропромиздат, 1988. 240 с.

114. Optimizing tractive performance // SAE Off-Highway Engineering, № 2/2001. C. 46-50.

115. Baker C.J. Collins R.M. A comparision of tractors rear tyres in their re-sestance to side slip // J. Agr. Engineering Research, vol. 17, № 1, March 1972.

116. Krick G. Behaviour of tires driven in soft ground with side slip I I Journal of terramechanios, 1973, vol. 9, № 4.

117. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители: Теория и расчет. М.: Машиностроение, 1972. 9 с.

118. High hp artic meet hlavy-land // Farmers Wee Kiy. 1994. 120. № 24/p/75.

119. Кулен А., КуиперсХ. Современная земледельческая механика / Пер. с англ. А.Э. Габриэляна. М.: Агропромиздат, 1986. 349 с.

120. Заика В.А., Моисеев A.M., Поккине Ю.К. Разработка средств, снижающих отрицательное воздействие на почву ходовых систем тракторов «Кировец» // Улучшение агротехнической проходимости машин: Сб. науч. работ / Сарат. с.-х. ин-т. Саратов, 1989. С. 48-53.

121. Лысаков О.В. ВТ-130 новый трактор для АПК России // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1992. № 2. С. 19-20.

122. Аникин А.С., Рябико П.М. Повышение эффективности использования трактора «Кировец» на мелиоративных работах // Организация, технология и механизация мелиоративных работ: Сб. науч. работ / Сарат. с.-х. ин-т. Саратов, 1993. С. 29-33.

123. Роде А.А., Смирнов В.Н. Почвоведение. М.: Высшая школа, 1972.480 с.

124. Водяник И.И. Воздействие ходовых систем на почву. М.: Агромром-издат, 1990.

125. Скотников В.А., Янцов Н.Д. Моделирование уплотнения почвы движителями корнеуборочных комбайнов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1985. № 9. С. 5-7.

126. Бойков В.П., Бонгковская А.П., Руделъсон В.Г. и др. Эффективность использования почвозацепных ходовых систем на зерноуборочных комбайнах // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1985. № 9. С. 3-5.

127. Власов В.А. Улучшение проходимости колесных движителей по слабонесущим фунтам // Организация, технология и механизация мелиоративных работ: Сб. науч. работ / Сарат. с.-х. ин-т. Саратов, 1993. С. 37—40.

128. Юшин А.А., Евтенко В.Г., Блогодатный Ю.А. Эффективность применения ходовых систем со сниженным уровнем воздействия на почву // Воздействие движителей на почву: Сб. науч. работ / ВИМ. М, 1988. Т. 118. С. 174-83.

129. Ревут Б.И. Физика почв. Л.: Колос, 1972. 368 с.

130. Руделъсон В.Г. и др. Опыт создания тракторного пневмогусеничного движителя с низким давлением на почву // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1984. № 1. С. 14.

131. Акпасов В.А. Повышение эффективности использования трактора «Кировец» за счет снижения воздействия движителей на почву: Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 1998. 24 с.

132. Акпасов В.А. Накладной бандаж // Информ. листок Саратовского ЦНТИ. № 28-98. Саратов, 1998. 2 с.

133. Кнороз В.И. Работа автомобильной шины. М.: Автотрансиздат, 1960.160 с.

134. Акпасов В.А., Слюсаренко В.В. Процесс взаимодействия грунтозаце-пов с почвой // Улучшение агротехнической проходимости машин: Сб. науч. работ/Сарат. гос. акад. Саратов, 1996. С. 41-49.

135. Эффективность использования регуляторов давления в шинах на тракторах: Информ. сообщение // Landtechnik. 1989. № 4. С. 23-26.

136. Kleine Ursache, grope Wirkung // Profi Technik. 1995, № 10. C. 50-54.

137. Создание системы автоматического регулирования давления воздуха в шинах. Лабораторные и полевые испытания объекта регулирования — шин 16,9 R30 модели Ф-39 трактора ЛТЗ-155: Отчет к договору Д-85-1453/37 с ПО ЛТЗ. М.: НАТИ, 1989.

138. Кузнецов Б.Г. Современная наука и философия: пути фундаментальных исследований и перспективы философии. М., 1981. 183 с.

139. Степин B.C., Хорохов В.Г., Розов М.А. Философия науки и техники. М.: Москва, 1995.384 с.

140. Федосеев П.Н. Мировоззрение, философия, наука. М.: Москва, 1979.64 с.

141. Шептулин А.П. Диалектические методы познания. М.: Москва, 1983.320 с.

142. Коцаръ Ю.А., Маркин В.Ф., Дурманов А.С. Определение приоритетных направлений отечественного тракторостроения // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2003. № 5. С. 11-14.

143. Лихачев B.C. Испытания тракторов. М.: Машиностроение, 1974. 268 с.

144. Логинов В.И. Электрические измерения механических величин. М.: Энергия, 1976. 104 с.

145. Васильев А.В. и др. Приборы для испытания тракторов и сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1971. 72 с.

146. Бауман Э. Измерение силы электрическим методом / Пер. с нем. М.: Мир, 1978.430 с.

147. Попов B.C. Электрические измерения. М.: Энергия, 1974. 400 с.

148. Эллер В. и др. Электрические измерения неэлектрических величин полупроводниковыми тензорезисторами / Пер. с нем. М.: Мир, 1974. 285 с.

149. Коцарь Ю.А., Суханов В.Ф. и др. Устройство для динамометрирова-ния навесных сельскохозяйственных машин: Информ. листок Сарат. ЦНТИ. № 144-88, Саратов, 1988.

150. Коцарь Ю.А., Гамаюнов П.П. Методы и средства замера крюковой силы // Тезисы докладов регионального научно-технического семинара «Прогрессивные методы и средства диагностирования автотранспортных средств». Волгоград, 1989.

151. Коцарь Ю.А., Суханов В.Ф. и др. Устройство для динамометрирова-ния прицепных сельскохозяйственных машин: АС № 143352 // Изобр., откр., тов. зн. Бюлл. № 39, 1988.

152. Бурьянов А.И., Руденко В.А. Результаты экспериментальных исследований динамики тракторно-транспортного средства // Тр. ВНИПТИМЭСХ. Вып. 37. Зерноград, 1980. С. 40-44.

153. Хорн С. Тензометрические мосты / Пер. с чеш. М.: Госэнергетиче-ское издательство, 1962. 336 с.

154. Инструкция по наклейке проволочных и фольговых тензодатчиков на испытуемую деталь. Томск.: ЦБТИ Совнархоза, 1982. 8 с.

155. Осциллограф тридцатиканальный Н070: Инструкция по эксплуатации. Кишинев.: Виброприбор, 1980. 59 с.

156. Универсальный магнитоэлектрический осциллограф К20-22: Инструкция по эксплуатации. Кишинев, 1982.

157. Тензометрический усилитель ТАПАЗ-З-02, ТАПАЗ-З-001: Инструкция по эксплуатации / НПО «Прибор». Апрельск, 1985.

158. Абелев Е.А. и др. Методика статистической обработки на ЭЦВМ результатов испытаний и исследований сельскохозяйственных агрегатов и их АСУ. JI. Пушкин: Ленингр. с.-х. ин-т, 1977. 35 с.

159. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработка опытных данных. М.: Колос, 1970. 136 с.

160. Лурье А.В. Статическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. Л.: Колос, 1970. 376 с.

161. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971. 192 с.

162. ГОСТ 7057-91. Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний. М.: Государственный комитет по стандартам, 1973. 61 с.

163. Бендат Дж. и др. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1974. 464 с.

164. Кассандрова А.Н. и др. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. 104 с.

165. Коцаръ Ю.А. Обработка графической информации с помощью вычислительного комплекса Ф018-ПЭВМ «Роботрон-1715» // Труды III Всесоюзного семинара «Проблемы повышения экономичности дизелей». Саратов, 1990.

166. Программно-аппаратурный комплекс (ПАК) по автоматизированной обработке графической информации // Информ. листок Сарат. ЦНТИ № 31-92, Саратов, 1992.

167. Петрушов В.А. Влияние внутреннего давления воздуха на свободный радиус колеса с эластичной шиной // Тр. НАМИ. 1964. Вып. 69.

168. Горбунов, Часовников. О характере распределения нагрузок между ведущими осями трактора К-701 // Тр. Ленбингр. СХИ. Т. 332. Л.-Пушкин, 1977. С. 8-15.

169. Шины пневматические для тракторов и сельскохозяйственных машин. ГОСТ 7463-80. М.: Государственный комитет стандартов, 1981. 34 с.

170. Бухин Б.Л. Выходные характеристики пневматических шин: Обзор. Серия «Производство шин». М.: ИНИИТЭИНефтехим, 1978. 47 с.

171. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 2001. 478 с.

172. Карельских Д. К., Кристи М.К. Теория, конструкция и расчет тракторов. M.-JL: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1940. 513 с.

173. Бойков В.П., Белконский В.Н. Шины для тракторов и сельскохозяйственных машин. М.: Агропромиздат, 1988. 240 с.

174. Филюшкин А.В. Потери при качении шины // Известия вузов. 1964. № 8. С. 138-143.

175. Петрушов В.А. Определение обобщенных радиусов качения // Труды НАМИ. 1965. Вып. 76. С. 29-37.

176. Таларчик В., Збытек 3. Влияние схемы движения трактора с плугом на уплотнение почвы и стабильность движения агрегата // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 2. С. 16-19.

177. Neben der Furche fahren — Pflugsohlen vermeiden // Profi. 1997. № 9. C. 64-66.

178. Die 10 schlimmsten. Einstellfeher// Profi., 2001. № 10. C. 66-69.

179. Предварительные испытания трактора ЛТЗ-155 с двумя приводами межмостового дифференциала: Отчет НИИКуБНИТиН. Протокол № 13-126-90(9036350) от 12.12.90 г. Новокубанск, 1990. 65 С.

180. Мельников С.В. и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1981. С. 75-96.

181. ЩепкХ. Теория планирования эксперимента. М.: Мир, 1977. С. 169—286.

182. Спиридонов А.А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981. 182 с.

183. Гореликов В.Е. Теоретические предпосылки к исследованию тяговой динамики трактора «Кировец» К-701 при работе с основными сельскохозяйственными машинами и на транспорте // Тр. Ленингр. СХИ. Т. 381. Л.-Пушкин, 1979. С. 5-10.

184. Камилов А.И. Результаты исследования тяговой динамики трактора «Кировец» К-701 при работе на транспортных сельскохозяйственных перевозках // Тр. Ленингр. СХИ. Т. 381. Л.-Пушкин, 1979. С. 11-14.

185. Коцарь Ю.А. Влияние давления воздуха в шинах на величину кинематического трактора К-701 на транспортных работах // Сб. науч. работ / Сарат. с.-х. ин-т. Саратов, 1985. С. 116-123.

186. Лурье А.В. Статическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. Л.: Колос, 1970.376 с.

187. ГОСТ 7057-73. Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний. М.: Государственный комитет по стандартам, 1973. 61 с.

188. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1986. 288 с.

189. Корнеев Г.Н., Яковлев В.Б. Статистический анализ эффективности сельскохозяйственного производства. М.: Статистика, 1992. 288 с.

190. Каштанова А.Н. Основы экономики и организации земледелия. М.: Агропромиздат, 1988. 386 с.

191. Правила производства механизированных работ в полеводстве. М.: Россельхозиздат, 1983. 255 с.

192. Емелин Ю.Б. и др. Технико-экономическая оценка организационно-технического обеспечения аграрного производства: Учеб. пособие / Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2000. 96 с.

193. Баландин Н.Е., Палия А.Р. Практикум по экономике сельского хозяйства. М.: Колос, 1993. 255 с.

194. Сельскохозяйственная техника: Каталог. М.:,1990. 540 с.

195. Анискин В.И., Антишев Н.И. и др. Перспективные технологии растениеводства и развитие тракторного парка // Техника в сельском хозяйстве. 2002. № 1.С. 5-9.