автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Эксплуатационная эффективность машинно-тракторных агрегатов на основе трактора ДТ-175С с дизелем постоянной мощности

91

Волгоградский сельскохозяйственный институт

На правах рукописи Кульченко Николаи Иванович

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

НА ОСНОВЕ ТРАКТОРА ДТ-175С С ДИЗЕЛЕМ ПОСТОЯННОЙ МОЩНОСТИ

Специальность 05.20.03 — эксплуатация, восстановление н ремонт сельскохозяйственной техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград 1990

Работа выполнена в Волгоградском сельскохозяйственном институте

Научные руководители: доктор технических паук, профессор Кузнецов Н. Г., кандидат технических наук Кривое В. Г.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Григоренко Л. В., кандидат технических наук Шульгин И. Г.

Ведущее предприятие — Волгоградский тракторный завод.

оащита состоится «. октября_ 1990 г. в 10 ч на

заседании специалнзнропаниого Совета К 120.56.02 по присуждению ученой степени кандидата технических паук в Волгоградском сельскохозяйственном институте по адресу: 400041, Волгоград, ул. Институтская, 8 ауд. ЛЬ 242.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук Федя к и и В. И.

': : ■ •• ' ' 1

,;":í: ОБЩАЯ ХШ1СГЕРЖГШ РАБОТЫ.

-где/;

:еот?и,Актуальность работы. Ьагке:'ык»'и условиями дальнейшего развития "агропролшшгенного комплекса является ускорение научно-технического прогресса и целенаправленное техническое переворуж^ние сельского хозяйства, предполагающее использование сельпктхозяГотзен-ных машин и энергетических средств, обладающих простотой конструкции узлов и их технологичностью для производства, технического сбслу:япания, ремонтопригодное?!ю, ресурсосберегаемостыэ по гех-юлоггческшл материалам. Этим производствешю-с.с: шальным требова-■ вечает использование МГа с энергетическими установками посте г--;:-:"' мощности, особеппо двигателя со свободны;,i злуском воздуха ыг: .-„тсутстьий турбонадцува. Поэтому работы по ссздэнию трактора с: двигателем постоянной мощности со свободным впуском воздуха к его исследованию в условиях эксплудтпгыи являются актуальными.

Цель и задачи исследования. Целью работы является повышеше эффективности работы МГА с гусеничным сельскохозяйственным трактором ДТ-175С за счет применения двигателя постоянной мощности со свободным впускал воздуха, направленное на улучшение топливной экономичности и производительности.

В соответствии с целью исследовании предусмотрено решение следующих задач:

- созда"ие на базе автомобильного дизпля экспериментального двигателя постоянно': -югг'ости со свободным впуском воздуха изменением регулировки топливного насоса и компоновка этого двигателя на тракторе ДГ-175С;

- установление закономерностей и анализ изменения выходных параметров ДШ." в зависимости от внешние воздействий на математической модели;

- проведение сравнительных испытаний опытною и серийного образцов в полевых условиях для изучения законов формирования на-грукеяности тракторов пр;: выполнении технологических операций;

- исследование качествешшх и зкономзиеоких показателей тракторов в производственных условиях.

Объект исследований. В качеств« объекта исследований были взяты сельскохо:<-г;:ственные агрегаты с сер^икм трактором ДТ-175С и его модификацией с двигателем постоянной мощности, специально оборудованные ;\яя проведения эксперимента.

Научная новизна состоит в обосновании экономической и технической целесообразности использования дам со свободным впуском воздуха на тракторе в составе сельскохозяйственного iff А и в аналитическом обосновании возможности его использования на основных технологических операциях.

Практическая ценность. Созданы ДПМ на базе автомобильного дизеля Я1>13-238 (авторское свидетельство I285I7I от 2.2 сентября 1986 года) и модификация трактора ДТ-175С с этим двигателем. Разработаны рекомендации по рациональному агрегатированию трактора ДГ-175С-ДГШ с различными сельскохозяйственными машинами,'позволяющие получить выигрыа по производительности и топливной экономичности на 6...14$ по сравнению с серийныы трактором.

Внедрение. Результаты исследован"!; трактора ДГ-175С с ДПМ и методики его испытаний приняты и реализуются на Волгоградском тракторном заводе. Такие тракторы созданы и работает в ВСПО "Вол-го-Дон" и совхозе "Безнкянский" Волгоградской области, что подтверждается соответствующий актами.

Апробация работы. Результаты работы долохены на научно-технических конференциях ВСХИ (Волгоград, 1986-1990), JTCXII (Ленинград, 1986-1990), Всесоюзной научной конференции по ЛВС 'Сар-тсз, 1989), ВИМ (Москва, 1985), Дом Техники НТО (Волгоград, ЮЗГ.), Агропроы (Волгоград, T987-I990), ВГГЗ (Волгоград, I98S-I99G). Диссертация доложена, оЗсувдена и одобрена на объединенном заседании кафедр "Тракторы, автомобили и теплотехника" и "Эксплуатация машинно-тракторного парка", BCXW (Г«лгоград, 1990).

Публжпгии. По результатам исследования опубликовано 8 стате:'; объемом 7,СЗ печатных листа.

Объем работы. Диссешчция состоит из введения, четырех глав, обигах выводов, указателя литературы (119 источников), приложений. Работа изложена на 150 страницах, содеркит 44 рисунка, 14 таблиц, 5 документов по результатам испытаю:;: и внедрении.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении показана актуальность, новизна, тактическая значимость выполненной сойоты, сфопыулнрозаны положения, выносимые на защиту.

В первой главе "Аналитический обзор" содержится краткий анэлг работ, выполненных другими авторами по созданию ДПМ и их применении на гусеничных тракторах. На основании обзора литературы сфор-

мулированы цель и задачи исследования.

В настоящее время наметилась тендегция к увеличению коэффициента приспособляемости двигателей, устанавливаемых на современ-них тлактомх. Наиболее прогрессивным решением в этом направлении является создание ДПМ, имеющих постоянную монрость при работе па тэезаяме внеишей характеристики в широком диапазоне частот врзтешуг колснч1того вала двигателя. Благодаря этому обеспечивается иес-сту^енчатое и автоматическое регулирование тягового .усилия к ско-ротгп движения трактора при практически 100% использовании мощности ГаТМ и высокой топливной экономичности. Применение ДТП»! открывает ::ла.?окие возможности для соверэеаотзованпа тракторных ыоторно-трянм'^спонных установок (ГЛГУ). При это;.: улучшаются технико-эконог.::леские характеристики, снижаются требования к регулирующим свойствам трансмиссии п создаются услс/ия д/я уменьшения числа пезепач, размеров ЬТГУ. По икеюцимся литературным данным за рубежом и у нас в стране ведутся исследования по созданию ДПМ на базе двигателей со свободным впуском воздуха путем введения наддува.

Однако такой путь требует значительной доводки двигателей в связи с изменением теплового и нагрузочного режимов. Перечень негативных язлений и задач, Еознккаицих а подлежащих решению в этом случае, выгля;,^: следующим образом:

- рост ыаксим^лыпхх давлений цикла Рг ,

- необходимость сня^нкя зесткости работы с1Р/сх . которая вызывает понижение или полное исчезновение тенденции повышения аффективного К.П.Д. двигателя при наддуве,

- необходимость увеличения давления впрыска топлива и изменения конструкции форсунок и топливного насоса высокого давления в связи с увеличением диаметра плунжера,

- рост температуры выхлопных газов,

- введение промежуточного охлаждения воздуха после газотурбонагнетателя и усложнение конструкции двигательной установки, повышающее металлоемкость трактора в целом.

И все-таки, по нашему мнению, можно избегать у сложения ДП?Л, роста его стоимости, появления тенденции к снижению надежности в связи с увеличением числа составляющих звеньев двигательной установки, не.теряя его преимуществ, путем иной, по сравнению с традиционной регулировкой двигателя со свободным впуском воздуха.

^форсирование двчгателя по среднему эффективному давлению до постоянной мощности в пределах рабочих частот вращения на уровне

при максимальном крутящем моменте улучшает экономические показатели по расходу топлива, так как почти вся корректорная ветвь регуляторной характеристика опускается в область минимальных удельных расходов многопараметровой характеристики двигателя, экологическую чистоту выхлопа (работа на всей корректорной ветви осуществляется при повышенном коэффициенте избытка воздуха по сравнении с исходным двигателем), уменьпает его тепловую и газовую нагрукенность, сохраняет взаимозаменяемость деталей и узлов ЛПМ с исходным двигателем. В этом случае при явном преимуществе трактора с ДПМ меньшей мощности ухудшается общепринятый критерий оценки технического уровня двигателя, хотя энергонасыщенноегь трактора в целом не снижается. Это могшо показать при сравнении серийного "фактора ДГ-175С и его модификации с ДПМ. Оба трактора обладают автоматической приспособляемостью к изменению внешней нагрузки, но первый для этих целей имеет гидротрансформатор и двигатель СГ,Щ—66 с регулируемым наддувом, а второй - ДПМ на базе автомобильного дизеля Я1.2-238 с рабочей частотой впащешу! 1400... 2100 и постоянной мощностью 130 кВт, которую имеет серийный

трактор. Таким образом, обнаруживается условность итого показателя технического уровня трактора з целом.

В соответствии с проведения:.! ойзорсм работ а.счсо.-.-с-х.'инх и зарубежных авторов определились направления по соз .^гг.1 ;..окшга-к&ции трактора ДГ-175С с ДГШ со свободным впуском ьс.^л-га и сравнительный анализ эффективности его работы с серийным трактором в условиях эксплуатации.

Во второй главе "Экспериментально-теоретическое исследование работы двигите.ы постоянной мощности" описан способ переналадь" автомобильного дизеля со овободным впуском воипуха (на примере ЯМЭ-238) в Л^Л, защищенный .-.Еторсккм свидетельством 1285171 от 22 сентябш 1985 года, путем перерегулировки топливного насоса и выбора жесткости пружиш корректора, показаны преимущества концепции трактора ДГ-175С при замене энергетической установки двкга-тель-гидоотрансфорыатор на ДПМ и разработана математическая модель работы ДПМ при неустановившейся нагрузке.

На р;:с.1 показана характеристика автомобильного дизеля с серийной настройкой (пунктирная линия) и того жо двигателя, перерегулированного в ДПМ (сплонп'-щ линил). Уыеньпение цикловой подачи топлива по практически гиперболическому закону в рабочем диапазо-

не частот вращения от п. =1400 до/7 ,=2100 мин"* обеспечило ограничение мощности Ыа =130 кВт, потщеркпвал ее близкой к постоянной.

Рис.1. Характеристика двигателя Ш,53-238.---- — сешшная

настройка,-- - экспериментальная настроена.

Теоретические исследования показали, что такое изменение цикловой ползчи на корректорном участке регуляторыой ветви характеристик- возможно при изменении хода корректора и несткости прушны при следуюпдах соотношениях:

Ьлп* /Ь - К О^пм Ч)/к*л» (К-/), (I)

где ¡плт^Ъ; - соответственно: ход корректора,

аесткость его пружины и коэффициент приспособляемости ДИМ и серийного двигателя. Падение нагрузки вызывает уменьшение крутящего момента по закону, близкому к прямой линия, от Л?А =900 Н-м, до Мн =600 н- м, обеспечивая коэффициент приспособляемости Кллп=1,5 (з далшешеи индекс "ДОМ" опускаем). Поэтому крутл^ай момент на валу двигателя при текущем значении угловой скорости и) аппроксимировали уравнением:

Мз =Мн + Кг

[-Он

(3)

где Кш- (М*-М„)/(и}„-и)х)- коэффициент аесткости характеристики двигателя, Мк и М„- максимальный и минимальный крутящие момент ири соответствующих частотах и

Рис.2 Няийние колебаний нагрузки на работу двигателя:

- - ДГМ, —---серийный двигатель.

Момент сопротивления двигателя Мс аппроксимировали, как это принято во многих исследованиях, по закону синусоида рис.2. При таких допущениях управление баланса моментов на валу двигателя примет вид: ^

Ме~Мс(/*-1Е-&1птС)-1-3-зК' (4)

где Мс - среднее значение момента на валу двигателя, У - иризе-дегагш'г момент инерции Есех движущихся частей МГА к валу двигателя. £. - текущее время, т=2л./г~ частота колебаний момента сопро-и'иплеы!л, ¿V. - (Метал -Мстт)/^ - степень неравномерности момента сопротивления, Мс.тох и НсГп1п~ максимальное и минимальное значение пег.', лгга сопротивления.

Пос.-з интегрирования уравнения 4 угловая скорость коленчатого вала огределится вырагением: ¿¡^

✓ , , \ А7с од ¿--¡сп^-т-соШ. е~ ^ С . , О} = (¿Р ¿7 ' + гп& " '

Из уравнения 5 видно, что последний член при увеличении времени С стремится к нули. Так при СгТТцм мотаю пренебречь.

Для сравнения исследуем работу ДШ и обычного двигателя при средне:! частоте вращения Сар по уравнению 5. Отметим следующие особенности работы ДПГЛ и обычного дизеля. ДПМ работает на корректорном участке характеристики от0)„ до 0)л ппи постоянном значении

К„. . При колебаниях нагрузки серийный дизель работает как на регулятовной ветг'Л лтрдкторпсткки, так и на корректорной. В этом случае происходит недропользование мощности лЛ'е , так как при среднем моменте сопротивления средняя частота втзащега'л коленчатого вала уменьшается, что вызвано периодическими перехода:.!!! с высокого значения коэ^гаициента яесгкостл характешетики двигателя на оегулятошой ветви на значительно меньшее- его значение на корректорной ветви (рис.2).

Определим из уравнения 5 размах колебаний л 02 и недоиспользование мощности дМ? по выпахениям:

лСс) - С^юьл— и)т 1л ,

Л//, ДГЛ-Л, -Л7с (¿¡>)-1т]\/К^>> {п)

где А средняя за певиод колебания мощность, Ми ■ <-Ор

мощность при отсутствии колебаний, П - число шагов квантования за -период колебания Г.

На ри^.З показано влияние 5« , rn , J на aOj и при работе ДШ и серийного двигателя»

ко

Qß О

2Q 10

/

/

/

А

/

/ /

П V. \

\ > ч

1' U

к

1 1

\\

1 t \

1 ч

\

Ч

-Ч

Oß 05 0?Ь„

т, cv о

1

п

Рис. 3. Влияние 6«

--------да, —

/77 . J на л Сд тт л Л/е . — — - севдйшк двигатель.

Влияние каагого из параметров проводилось при постоянных значениях & =0,5, J =7 кг.ьг, ш =3,14 с-'®". Исследования показывают, что недоиспользование мощности при работе 1П.У равно нулю. Это объясняется теп. что колебанш частопг коленчатого вала

происходят относительно Сф симметрично, Сгаикение ¿V , увеличение /т? и О благоприятно сказываются ча снижении и недоиспользовании мощности у серийного двигателя, но устранить его совсем nps* колебаниях нагрузки не предоставляемся возможным. Поэтому дешор-сирование по среднему индикаторному давлении двигателя с целью получения дда со свободным впуском практически вызывается реальным протеканием согласоьош реги;,юв его работы с хавактеристшса-ыи режимов нагрукения, но организует это согласование с учетом

аибольшей экономичности двигателя в условиях эксплуатации.

Уменьшение в Зараза с 0,6 до 0,3; увеличение;? с 5 до 10 г-м~ л/77с 2 до 4 с"1 (таксе в 2 раза) снижают соответственно .та:ах колебаний вяла ДПМ с 20 до 10 с~*( в 2 раза), с 22 до 12

(В 1,83 раза), с 28 до 15 с-1 (в 1,85 раза). Необходимо отстать, что в области низких частот наблидается наибольший размах олебанин. а (О . Определим эту частоту для ДПМ, используя зыраке-ие 5, считая последний член равным пулю.

При С=0 Сд - и) то а

, ^ _ , - , м< ил т 7

-пах - Сер + -э у - ' /■ п7г / (8)

При £=Г/2 ¿О : ССт^п " У,

/Л -,,•> /" п2--7 •

1У~ 7 (9)

Очевидно, что наибольший размах колебании лсд имеет место, :огда последний член в квадратных скобках в выра-ендях 8 и 9 ¡удет иметь кшеимлльное значение, исследование его на максимум юзволяет определить частоту, яри которой наблздается наибольший зазшх колебаний йи),»их , которая равна:

/[з выражения 10 вытекает, что при 3 =7 кг-м~, Н-гл-с

размах колебаний вала ДТП.! до) =47 с-]-, что явно недопустимо з /словиях эксплуатации. Этому соответствует частота /77^ -0,59 с--*-. При работе двигателя (обычно серийного) на регуляторной ветЕИ характеристики, когда К,„ значительно выше, чем на корректорном участке, наибольший размах колебаний ла)„мх наступает в области более высоких частот, которые в большинстве случаев являются рабочими частотами при комплектовании трактора современными сельскохозяйственными машинами. Поэтому вероятность попадания наибольшего размаха колебаний ледто* при работе двигателя на корректорной и регуляторной ветвях характеристики серийного двигателя возрастает.

Расчет, проведенный по выражения:« 8,9,10 показывает, что рост увеличивает частоты, соответствующие а а)тех , по прямолинейному закону при снижении размаха колебашй по гиперболической зависимости. Одним из простейших способов, позволяющих исключить отрицательное влютше неустановившейся нагрузки, может быть расширение (в обоснованных пределах) зокы нечувствительности регулятора (для Д1Т.1 па корректорной ветви) и правильный выбор момента инерции .МГ.и Чтобы при изменении момента сопротивления колебания

углсво." скохюсти не гихотиш из зоны нечувствительности вегулято-ш к регулирующего механизма, определим степень нечувствг.тель"п^-ти регулятора по ъыраясыца:

~ 2\Wn->ox-U)/T>i,7 )/(Сдтох + СО min). (II) '

Совместное решение уравнений 8,9,11 позволит найти :

£р —Мс SA /- /rfl и)р. (12)

Тогда для определения приведенного момента инерции МГА решаем уравнение 12 относительно J :

Анализ формулы 13 показывает, что момент инерции ДПМ должен бнть выше, так как Кш у него на порядок нше, чем у обы'-г^о дизеля подкоренное выражение становится большем. Так при -r,t'0 Н-м. о<= 0.2, Ср =0,01, /77 =3,14 с"1, <с>»=183 с-1, Кш =¿,05 с (для ДИМ) и А"^=40 (для серийного двигателя) поив еден;»::" инерции ДГШ должен быть выае на 63

Проведенный теоретический анализ показал, что j.am.' жаг ¿тл пой скорости и отрицательные и>: последствия мояно устранит!. > :.: значительно уменьшить, если при проектировании ДП!.1 нспольсо;..:-':!. предложенные аналитические зависимости мегду условиями тоботы ( 6и, Т ), величиной нагрузки Мс , протеканием характеристики Кт , приведешшм моментом игерция МГА 3 и степенью нечувствительности регулятора £/> .

В третьей главе "Методика экспериментальных исследований" приведены программа и методшеа проведения сравнительных испытании МГА с серийным трактором ДГ-175С и его модификацией с ДЩ. Дано описание регистрационно-изыерительной аппаратуры и метода обработки опытных данных.

В четвертой главе "Экспериментальное исследование МГА с р; личными с/х машинами" представлены опытные данные, полученные : процессе испытаний объектов и их оценки. Испытания проводились с серк!ишм и опытным тракторами при комплектовать их плугом ПЛЛ-6-35 со стойками для отвальной и безотвальной вспашки с бо нами БИГ-3, тремя культиваторами КПС-4 со сцепкой СП-16, силос уборочным комбайном КСС-2,6 и навозоразбрасывателем ПГТ-Ю.

Эффективность работы ЛГГА оценивалась по спектральным плот ностям входных и выходных параметров и качеству выполнения тех

эгического процесса. К входным параметрам битщ отнесены тяговое )противлеш!е Рлр, момент сопротивления двигателя Л/с и момент со-эотивления на валу отбора мощности (пси работе с тягово-при-:>,,нымл машинами), к внхопным параметрам отнесены схотость агре-эта Ут , частота вращения вала двигателя Пд и ход вейки топлив-зго нясоса ¥~>р (пртт испытаниях трактора с плугом ГОШ-6-35).

В таблице I представлены среднее показатели процессов при ра-эте различных Г.ТГА. Характерно отметить, что математическое ожи-ание Л7, тягового сопротивления выше при комплектовании МГА с ¡иишн трактором на 2.2...5,8% в зависимости от вида работ.

Это объясняется более высокими скоростями движения на 5,5...

вызванными уменьшением потерь в трансмиссии при блокировке идротрянсформатора.

Если коэффициенты вариации \)/ тягового сопротивления отличатся мало для МГА с опытным и серийным тракторами, то их значения для момента сопротивления двигателя отличаются в 2,1...5 раз в пользу трактора с гидромеханической трансмиссией. Это сзязано с наличием гидротрансформатора, который сгластвает колебания сило-ькх воздействии, передаваемых на двигатель. По этим ~е причинам колебания частоты вращения коленчатого вала Пц и хода рейки &г> топливного нзссса для серийного трактора значительно низе и равны соответствешо 0,32 и 0,6;', а для опытного - 1,32 а 1,4;?. Что касается выходного параметра - скорости агрегата V- , то колебапия её для серийного трактора характеризуется большими значениями ко-эсТфицдентз вариации на 7...58%. Это говорит о том, что на этот ваглий параметр гидротрансформатор не оказывает положительного влияния.

Анализ работы Г,НА с приводным силосоуборочным комбайном КСС-2,5 показывает, что колебания момента сопротивлеши на ЗОМ значительно выше у серийного трактора (коэффициент вариации раиен 15,2 против 9,63). Это вызвано тем, что у него ЛОМ соединен с турбинным колесом, имекгзпл связь с коленчатым валом двигателя через, рабочую зддкость, а при блокировке гидротрансформатора у опытного трактора он связан яестко.

Следует отметить, что работа ИГА с ПРГ-10 осуществлялась с недогрузкой двигателя, который функционировал на регуляторном участке характеристики. 13 этом случае работа энергетических установок как у сорганого, так и у опытного тракторов не соответствовала оптимальному рекаму. Колебания момента сопротивления на ВО'Л

Таблица I.

СРЕДНИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССОВ ПР" РАБОТЕ РАЗЛИЧНЫХ ИГЛ.

ПОКАЗАТЕЛИ Ш1П-6-35 с БИГ-3 ГШП-6 -35 кпс - 4 ксс- 2.6 ПРГ - ТО

сер. оп. сер. оп. сер. оп. сер. он. С0Р. ОП.

Тяговое сопротивление Р*р, и И. пь. 36 ,4 37,2 33,5 34,7 ¡°1 со 29,5 Т0,3 10.9 7,1 7,3

X 22,9 21.6 6,7 6,6 4,5 5.7 33,4 33.1 32»3 30,0

Момент сопротивления /77, 650 690 660 660 690 660 650 720 372 332

двигателя Мс., Н-м 1.9 3,5 1,6 1,2 4,4 1,7 3,5 8,5 10,4

момент сопротивления - - - - - - 365 349 35 Г, 43,6

вала отбора мощности Ий Н-м V-.1,/ - - - - - - 15,2 9,6 10,6 15,4

Скорость агрегата /У/л 2,28 2,42 2,45 2,62 2,75 3.14 2.Я1 3,17 5,75 5, Б2

Vr м/с. \ ' \ . ^ 10,3 6,5 п, 3 5.6 5,8 Я, 4 4,9 4,5 4,4 4,2

Частота вращения ко- ! /'/ < - - 1890 1830 - - - - — —

ленчатого вала двигателя П# , МИН-1, 1 /.' *— 0,32 1,32 1 — — — —

Ход рекки топливного /77л I...... - 16,2 1Г>. Г5 - - - _ _

------- л - - .. . 1

¡■фактически не отличались у опытного и серийного тракторов. Соответствующие коэффициенты вариации равны 15,6 и 15,и гэдротран-с'о-.матор слабо защищает двигатель от воздействия колебаний на-г;г("л<". Коэ^'штиентц вариации момента сопротивления двигателя для серийного трактора - 8,57%, а для опытного - 10,46$.

С гелью выявления внутренней структуры исследуемых случайных процессов и установления динамических свойстз агрегатов в отношения переработки поступлпгах на них воздействий бил проведен спектрально.: анализ. В качестве примера на рис.4 пведстявлеш спектральные плотности момента сопротивления двигателя пахотных агрегатов.

Рис.4. Спектральные плотности момента сопротивления Л/е .

I - ДГ-175С+ШШ-5-35; 2 - ОТ-175С-ДГТМ+ЩП-й-Я5: 3 - ДГ-Т7ЯС+

1ШП-6-35 со ст.СИБ; 4 - Я-175С-ДО+-ШШ-6-35 со сч.СИБ.

Характер протекания спектральных плотностей показал, что з изменении этих процессов имеются периодические л случайные составляющие.

Первая составляющая лвяят з пределах 0,4...0,6 ГЦ :: ''"ормиру-ется при взаимодействии рабочих органов с обрабатываемым материалом, мякрорельешом поля.

Вторая и третья составляющие, соответственно равные 1,25...Г,4 и 1,8.2 Гц, вызваны продольно-угловыми колебаниями подвески трактора.

Четвертая составлявшая, равная 2,9...3,3 Гй вызвана вертикаль-

ними колебаниями подвески трактора.

Пятая составляющая заметно проявляется на частотах 4,0...10 Ги и обусловлена работой ходовой системы при переезде опорными катками двинетеля неровностей почвы..

'Сравнивав работу МГА на основной обработке почвы, было установлено, что качественные показатели у егытногс трактота не хуле, а некоторые даке выше, чем у ееришого. Так при работе с ШШ-б-а^ крошеиие почвы лучше у агрегата с они.ним трактором: количество комочков размером менее 50 мм увеличивается с 42,8$ до 57,852 за счет увеличения скорости трактора на 1%. Технологический процесс при работе с тягово-тшиводгеки машинами лучше у МГА с опытным трактором. Так при работе с КСС-2,6 повышается качество измельчения листостебельнок массы: 75^ частиц имеет длину р>;с:ш 25...30 мм, у серийного этот показатель - 60%.

Как видно из таблицк I скорость агрегата с опчгш::: трактороь: Еыше, а следовательно и производительность та^е оодь^-й ка 6... 145». Кроме того стоимость опытного трактора нкае ю 183'3 рубля"., упрощена конструкция МГУ за счет исключения из нее гурёояо'лттрпс-сора и гидротрансформатора с их дополнительным оборудован;.ем.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОШШ

1. При выборе принципиальных конструктивных схем тракторов сельскохозяйственного назначения необходимо принимать в расчет социально-производственные условия эксплуатации: мигерзально-тех ническую базу, уровень квалификации механизаторских и ремонтных кадров, уровень развития специализированных предприятии по техническому обслуживанию.

2. 0.дним из перспективных направлений совершенствования энер гетических средств машинно-тракторных агрегатов в сельскохозяйст венном производстве является установка на тракторах дли. Анализ литературных источников показывает, что внедрение ДПМ с регулирз емым наддувом ставит ряд проблем ь производстве из-за повышения механической и газовой нагрузшшости деталей двигателя и рассогласования подач топлива и воздуха в условиях эксплуатации при колебаниях нагрузки, поэтому приемлемым способом решения этой проблемы является использование ДТП,! со свободным впуском воздух

3. Дефорсирование дизельного автомобильного двигателя со св бодным впуском в ДШ, несколько ухудшая его массовые показатели повышает его экономичность в диапазоне рабочих частот вращения позволяет использовать в качестве энергетической установки трак

.-opa со свойствами, обеспечиваторши его надежную экономичную экс-шуатяцно в сельскохозяйственном производстве, упрощает осутцеств-i;i!/.e автоматизации работы моторно-трансмиссионной установки.

1. Предложен и защитен авторским свидетельством способ создания ДПМ на базе любого автомобильного дизеля со свободным впуском зоздуха и создан опытный образец трактора с ДПМ на основе ДТ-175С.

Аналитические исследования показали, что использование ДПМ в тяговых средствах ЭТА увеличивает колебания угловой скорости ко-ленвала двигателя не только по сравнению с трактором, оборудование непрозрачным ГДТ, но и с трактором с двигателем обычной регулировки. Колебания угловой скорости снижаются с уменьшением степени неравномерности момента сопротивлениями ростом приведенного момента инерции J к частоты колебаний /??. Так при уменьшении ¿V з 2 раза с 0,6 до 0.3 размах колебаний снижается в 2 раза, увеличение в £jpaaa с 5 до 10 снижает размах колебаний с 22 до 12 e-í (в 1,83 раза) и увеличение частоты колебаний тс 2 до 4 снижает разках колебаний с 28 до 15 с~1 (в 1.85 раза).

6. Расчетное данные показывает, что при характерных для Нижнего Поволжья режимах нэгружония (Ó* =0,2; т =3,14 с-^), увеличение на 53^ приведенного момента инерции ДПМ (/í„.= 4,05 Н-м-с) выравнивает колебания частоты вращения с обычнкм дизелем (/С,=40 К*м-с) и многоступенчатой коробкой передач.

7. Наибольший размах колебаний угловой скорости вала ДПМ (с серийным маховиком) в составе МТА с плугом ПЛП-в-35 приходится на частоту 0,394 Гц и по частоте не совпадает с первой (низкочастотной) состагляющей з 0,4...0,5 Гц спектральной плотности нагружения трактора при работе с различными сельскохозяйственными машинами. Это свидетельствунт об отсутствии негативного влияния пониженной жесткости рабочей (корректорной) ветви характеристики ДПМ по сравнению с регуляторной ветвью обычной регулировки на нагруженность узлов и механизмов трактора.

8. Применение на тра: торах ДТ-175С ДПМ обеспечивает повышение производитатьности и топливной пконэмпчности на 6...14%, несмотря на некоторое увеличение тяпвего сопротивления Я.р от 2.2 до 5,7$ за счет увеличения скорости движения от 5,5 до 14$.

9. Т-ахнол этический процесс машин, имеяхцих привод от зала отбора мощности в агрегате с опнтдау. трактором соответствовал агротехническим. триб"паниям и обеспечпгал оптимальную длину резки лнето-

стебельной массы 25...ЗП ш на 75$. против 60й у серийного.

10. Технико-экономическое обоснование эффективности применения ЯПМ на тракторе Л"-Т75С показывает,, что в производстве трактор деиевле ка 1830 рублей за счет упрощения конструкции: отсутствует ре1улгоуе;лкй наддув с системой охлаадения наддувочного воздуха и гидоотуансСорцатор с сгстсмой охлаадения масла.

оснозаш naKcciFriiii диссертации опумкгозаны в сзщцшшх работах

1. Кузнецов Н.Г., Кризов В.Г., Кульченко Н.И. и др. Способ регулирования' двигателя на пистслнлуп мощность, сб.науч.тр.т.SI, Волгоградский сельскохозяйственный институт, Волгоград, 1985.

2. Кузнецов Н-Г., Крпвов В.Г., Кульченко Н.И. Повшение экономичности машшно-тракторных агрегатов путем стабн-г • ^цли нагрузочных режимов тракторов, сб.науч. тр. т.91, Волгограде". сельскохозяйственный институт, Волгоград, 1985.

3. Кузнецов Н.Г., Кривов В.Г., Кульченко Н.И., <ж В.К. Особенности работы экспериментального дизеля, рукошгл ;;е:;с:. кована во ШИИГЭИСХ 169-85 Механизация и электрп£мк-г. •- ."4. A.C. is I285I7I СССР, кл. 02BI3/00. Способ переналалкп

дизеля в двигатель постоянной мощности. Кузнецов Н.Г., Криво» В.Г., Кульченко Н.И. и др. Ji 3838618. Заявлено 5.12.84; опубликовано 22.09.85.

5. Кузнецов Н.Г., Кривов В.Г., Кульченко Н.И. ¡.овнаенпе эффективности трактора при использовании двигателя постоянно:; мощности Тезисы докладов ЕНТК. Москва, 1985.

6. Кузнецов Н.Г., Крпвов В.Г., Кульченко II.K. и др. Поиск, разработка, обоснование, создание и исследование опытного образца энергонасыщенного трактора BIT3 с двигателем постоянной мощности. Отчет БСХИ Гсс.регистр. Ji 01.87.0025533. инв. № 02.87. 008318 НГГШ, Волгоград, 1987 ч.Т.

7. Кузнецов Н.Г., Кривов В.Г., Кульченко Н.И. и др. Поиск, разработка, обоснование, создание и исследование опытного образца энергонасыщенного трактора ВГГЗ с двигателем постоянной мощности. Отчет ВСХИ Гос.регистр. Jf1 01.87.0025533. инв. J? 02.87. 008570 ВНТЩ, Волгоград, 1988 ч.П.

8. Кузнецов Н.Г., Кривов В.Г., Кульченко Н.И., Флиргел В.К. Эксплуатационные показатели трактора ДГ-17ЯС с двигателем постоянной мощности. Сб.науч.тр. Волгоградский сельскохозяйственный

'институт, Волгоград. 1988.