автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Исследование условий функционирования колесных агрегатов и повышение их эффективности на сельскохозяйственных работах

РГБ. од

На правах рукописи

МАХМУТОВ МАНСУР МАГ§УРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОЛЕСНЫХ АГРЕГАТОВ И ПОВЫШЕНИЕ ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАБОТАХ

05.20.01 - Механизация реЛьскохозявственного производства

АВТОРЕФЕРАТ . ■ .....

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

КАЗАНЬ - 1995

Работа выполнена в Казанской государственной сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель

- кандидат технических наук, доцент Г.Г. ГАЛЕЕВ

Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

- заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор

В.И. МЩВДШ

заслуженный изобретатель РТ, кандидат технических наук, доцент А.Х. ЗИМАГУЛОВ

- НПО "Нива Татарстана"

Защита состоится 5 октября 1995 г. в 10 час. на заседании диссертационного Совета К 120.24.02 в Казанской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: «20011, г. Казань, учебный городок КГСХА, Ж Ш>Х, ауд. 213.

Отзыв» на автореферат в двух окаемплярах просьба направлять по адресу: 420015,' г. Казань, ул. К. Маркса 65, КГСХА, ученому секретаря диссертационного Совета.

С диссертацией иожно ознакомиться в библиотеке академии (уч. городок КГСХА, ЛК §МСХ, читальный зал).

Автореферат разослан О^-^е-со, 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат технических наук, профессор

Х.С. ГАЙНАНЮ»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В развитии сельского хозяйства оссийской Федераций на перспективу особое внимание обращено а повышение эффективности и производительности труда, как евавщих факторов в ускорении темпов подъема экономики.

Более половины видов и объемов механизированных работ ¡ельскохозяйстввнного производства приходится на осенне-ве-.■енний период года, когда возникают наиболее неблаголряят-!Ы2 условия функционирования движителей энергетических ¡редств.

Постоянно изменявшиеся эксплуатационные условия {»бот движителей по сезонам года и видам работ предъявляет высокие требования к их функциональным качествам. Если сцепные свой-зтва движителя при технологических переездах позволят1 реализовать тягово-скоростнне качества агрегата, то в полевых условиях они утрачиваются и главным образом по причин© снижения несущей способности почв. И, наоборот, если при помовдг каких-либо дополнительных приспособлений, мы увеличим сцепные свойства движителя, то при технологических переездах установленные на колеса трактора дополнительные приспособления создают трудности и проблемы в эксплуатации.

Поэтому задача повышения функциональных свойств колесных агрегатов на почвах с низкой несущей способность» имеет важное значение и является актуальной.

Цель и задачи исследования. Целью работы является повышение эффективности использования колесных агрегатов на основе улучшения функциональных качеств движителя на почвах с низкой несущей способностью путем применения съемннх устройств противоскольжения, позволяющих легко и быстро монтировать их на ведущие колеса и демонтировать в эксплуатационных условиях.

Для достижения указанной цели предполагается решение следующих основных задач:

- рассмотреть условия функционирования движителей энергетических средств по сезонам года и видам работ;

и

- выявить недостатки существующих мероприятий по повы-венип тягово-сцепных свойств и изучить процесс формирования касательной силы тяги движителя;

- обосновать конструктивные параметры быстросъемных зацепов и их оптимальное количество на ведущем колесе тягового средства;

- исследовать тягово-сцепные свойства движителя в зависимости от параметров съемных зацепов и режимов работы агрегата на почвах с низкой несущей способностью;

- дать методику расчетов и рекомендации производству оптимальных параметров съемных зацепов в зависимости от условий эксплуатации агрегатов, оценить экономическую эффективность.

Объект и методы исследования. В качестве объкта исследования выбран колесный агрегат на базе трактора Т-25А, оборудованный съемчит зацепами. Теоретические исследования выполнены с использованием методов математического моделирования» Экспериментальные исследования по изучению работы съемных зацепов в условиях пашни и стерни выполнены методом оптимального планирования экспериментов.

Научная новизна выполненной работы состоит в том, что разработаны методы определения тягово-сцепных свойств движителя, оптимальных размеров съемных зацепов на колесе в зависимости от параметров движителя и свойств почв. Обоснована модель оптимизации количества зацепов на ведущем колесе агрегата о Разработана программа, реализующая основные расчеты и модель на ЭВМ.

Практическую ценность работы представляет комплекс обоснованных параметров зацепов съемчого устройства противоскольжения, применение которых в сельском хозяйстве обеспечит повышение проходимости и производительности агрегата.

Реализация результатов исследований. Установка съемного устройства противоскольжения на колесные трактора типа Т-25А, Т-40 и "Беларусь" в хозяйствах Республики Татарстан, позволило повысить их проходимость по бездорожью и расширять диапазон выполняемых сельскохозяйственных работ в осенне-ве-

зеннюю распутицу. Ежегодная экономическая эффективность, по ценам 1990 года для агрегата с трактором класса тяги 6 кН зоставит 270...300 руб., а для класса тяги 9 кН - 29Q..340 руб.

Апробация работы. Результаты основных положений диссертации докладывались и обсуждались на ежегодно проводимых конференциях молодых ученых ВНИЙЛМ (1990 г.), на НТС и НТО Татарской лесной опытной станции (1988-1992 гг.) на Всесоюзной научно-технической конференции "Охрана лесных экосистем и рациональное использование лесных ресурсов" (1991 г.), на кафедре Тяговых машин и ремонта оборудования МарГЭД им. A.M. Горького (1992 г.), на ХХУ научно-производственной конференции профессорско-преподавательского коллектива Ижевского СХИ (1993 г.), на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аопирантов Казанского СХИ (1993-1995 гг.), на расширенном заседании кафедры Тракторы и автомобили Казанского СХИ (1993-1995 гг.).

Публикации. По материалам диссертации подготовлено 16 работ, 12 из них опубликованы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, отражавших основное ее содержание, списка использованных источников из 98 наименований. В заключении диссертации приведены основные выводы и предложения. Основная часть содержит 148 страницу машинописного текста, в том числе № рисунков и II таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы исследований и-приведены основные положения диссертации выносимые на защиту.

В первой главе - "Состояние вопроса .и задачи исследований" , рассмотрены условия фуйкииотроваяйя ътттетИ шарге-ти^еских средств 'ее'зЪйШ ft ¡раШч %отве7гвн иера-

тический анайтчэ 'cyWeW'ft$rMM 'fro wwwarewi® титово-

-сцепных сйойств Двияойте5Гя.

Отмечено, что многообразные уййввйй ЬкогМуатации сельскохозяйственных агрегатов по времен года, видам работ',1' условиям загрузки обуславливают,(с целью сокращения' йФриода

межсезоньям повышения ¡эффективности использования колесных тракторов)создание дополнительных устройств противоскольжения, конструктивно легко и быстро подвергающие»монтажу и демонтажу в полевых условиях, и на этой основе повышение функциональных качеств движителей тяговых средств на почвах с низкой несущей способностью.

Существующие математические модели, описывающие влияние параметров движителей и свойств почв на тяговые показатели агрегатов, не учитывают процесс формирования сцепных свойств колесных движителей, оборудованных дополнительными пр1способлениями.

В отличие от шинных зацепов, шаг съемных значительно больше. При значении шага, равном и больше длины опорной поверхности колеса; сдвига почвенных "кирипчиков", зажатых между зацепами, не происходит. Это изменяет физическую сущность процесса взаимодействия зацепов с почвой - происходит дефоршция и частичное разрушение структуры почвы в горизонтальном и вертикальном направлениях. Следовательно, данное предположение должно лечь в основу расчетов тягово-сце-пных свойств движителя, оборудованного съешыми зацепами. В связи с этим существует необходимость исследования вопросов влияния размеров и форм штампов на изменение коэффициента объемного смятия почвы прет вертикальном и горизонтальном направлениях внедрения штампов.

Во второй главе - "Анализ процесса взаимодействия штампов о почвой", обоснован критерий и получена формула определения экспериментальной модели коэффициента масштабного фактора (КМФ) почвы:

Р - ^ 31

*" СбГТГ * ®

где $4 „ - площади поперечных сечений штампов, м^;

1 ~ силы внедрений штампов в почву, Н; дефор-

мации почвы в пределах пропорциональности силе внедрения, м.

Описаны установки экспериментальных исследований, определена уровйи варьирования факторов (табл. I).

Таблица I

Уровни и интервалы варьирования факторов

Наименование уровней ¡Обоз-f наче-ние ' § Л К Т 0 Р Ы

M2 if- Ч' Н/с^ | мпЗ"

Нижний - I 1.0 I I 0

Центральный 0 400,5 5 2 0,25

Верхний + I 600 ¡5 9 3 0,50

Иктер. варьир. д X 399,5 4 I ' 0,25

Приведены математические модели и дан сравнительный анализ коэффициентов уравнения регрессии второго порядка при исследовании влияния ¡»Осматриваемых факторов на величину изменения: (4,25- Q63X, + otiЗХ^-н о,£2+0A0Xi-

- OJ^f-O^^-o^iXBa-qoSXiXa) /ЛВъ , (2) ¿v = + о,43ГХЛ + о,83 +

* 0,11 xf -0Д4 x| -0,1 oxfb- 0thgXj +

. xr„xA) / Л*» ,

где Xi - площадь штампа; Хг - отношение длины к ширине штампа; Хь4,Хг«»» > - коэффициенты объемного смятия почвы единичной-площадью основания штампа и масштабного фактора соответственно при вертикальном и горизонтальном направлениях внедрения в почву; Жц - вертикальное удельное давления на почву.

В третьей главе - "Теоретические основы работы колеса со съемными зацепами", исследованы тягово-сцепные показатели движителя, оборудованного съемными зацепами.- Определены модели расчетов высоты, длины и толщины съемных зацепов в зависимости от параметров колеса, свойств почв и материала устройства противоскольжения. Получены модели оптимизации количества съемных зацепов в зависимости от условий эксплуатации сельскохозяйственных агрегатов. Предложены несколько

конструкций устройств противоскольжения с минимальной связью крепления на ободе колеса и времени их установки. Определено, что наиболее оптимальная масса съемного приспособления находится в диапазоне класса тяги тракторов 6-14 кН. Предложена блок схема алгоритма и приведена программа расчетов оптимальных параметров и числа съемных зацепов для различных режимов работы агрегатов.

При взаимодействии съемного зацепа с почвой тяговая способность колеса складывается из сил сдвига и среза почвенных "кирпичиков", зажатых между винными зацепами, и сил деформации почвы съемными зацепами. В качестве базовой модели, определяющей зависимость сцепных свойств от параметров колеса, принята модель В.В. Гуськова:

Л

где (г^ - нагрузка на колесо, кН; Дп,^«»^^ ~ соответственно коэффициенты трения покоя, скольжения и деформации, и; ¡4-«ф - приведенный коэффициент трения; Ь - длина опорной поверхности колеса, м; ^ср - напряжение среза почвы, Н/м; соответственно высота и шаг шинного зацепа, м;

8« - коэффициент буксования колеса.

Для движителя, оборудованного съемными зацепами, процесс буксования формируется за счет факторов сжатия почвы съемными зацепами, сдвига и среза почвы винными зацепами. С уменьвени-ем количества съемных зацепов, период, когда первый зацеп вывел с зацепления, а второй во взаимодействие с почвой еще не вовел, увеличивается. В данный момент тягово-сцепные свойства колеса формируются только за счет шинных зацепов и определятся модехьо ОО.

Выразим выиеотмеченное предположение в математической форме:

де О е. - коэффициент буксования колеса, оборудованного съэм-нми зацепами; ?^тг - теоретический путь перзме!?,9ншз хояе-а при пробуксовке между съемными зацепами и яри эзаимодой-твии их с почвой, и; <4 , -. величины соответственно про-уксовки и деформации почвы в горизонтальном направлении, м.

Сумма теоретических перемещений колеса при пробуксовке ежду зацепами и при взаимодействии их с почвой есть величина ara съемных зацепов -¿с :

К- áüRK/zü » s

та -i (б)

Ai = 8Ш S-y4 , (7)

Pc

ЛаГ^гкГ1ес^ ? С8)

'де Rk - радиус колеса, м; _ количество съемных зацо-

70в на колесе; Pc. - сила тяги, реализуемая от съемных заце-юв, кН; Fîp - соответственно длина и приведенная высота

зъемных зацепов,.

РГ arecoi ? (9)

0« JL « qrccoi + fie)) .

Подставляя полученные формулы (6-8) в модель (5) подучим: О _ О Sis 2.Ç. Sim , Pft" 21 г ,ТГЛ

âTT Rw. + ЙГКиИКиесй,

- --—-(II)

■¿-с.

«в ^ 0,055 Чк (ХТССЛ (Я^/Г^Ц)) . <Г2>

Модели, описывающие процесс буксования (10) и тяговую способность колеса (II), справедливы для следующих условий:

Ъ ^ _150 _

о * рс *

При количестве зацепов на колесе выше допустимого значения во взаимодействии с почвой будет одновременно находится несколько зацепов. Следовательно, деформация и частичное разрушение структуры почвы не произойдет. Касательная сила тяги определится моделью (А), величиной сдвига и среза почвенных ""кирпичиков", зажатых менду съемными и винными зацепами. При силах сопротивлений выие допустимого значения по всей длине контакта колеса произойдет полное разрушение структура почвы съемным зацепом (режим полного буксования).

На практике коэффициенты буксования от шинных и съемных зацепов, располо&еннных на одном и том же колесе, имеет одинаковое значение. Определение соотношения сил тяги колеса от винных и съемных зацепов, в зависимости от условий эксплуатации агрегата, возможно несколькими способами.

В результате решетя данной задачи на ЭВМ, получены следующие модели, отражающие влияние параметров, количества съемных зацепов я крюковой нагрузки на соотношение силы гяги колеса от винных ы съемных зацепов трактора Т-25А '(¡О:

панн* - Рй = 40 + А.а,ОХ1 + аАЛХ2.+ 2,ЗХ5 -

- 1,5х4 9 Ха -4,5 х|-эХЬ Х^

+ V 4/( & + Хг , (15)

стерня - рс= бда + ^/эх^+аб.аХг+^лХ!-.

+ 3,1 х*х„ - ,

(До;

где Х^ ,Хг , X*, - соответственно факторы коли-

чества, высоты, длины съемных зацепов и крюковой нагрузки в закодированном значении.

На табл. 2 представлены границы рассматриваемых факто-ов в натуральной икале измерения.

Таблица 2

Уровни и интервалы варьирования факторов

¿именование уровней Обозначение Х1р шт Ха» 54 1 I м пашня кН !стерня

(ижний - I 2 0 0,05 4 Ч

(ентральннй 0 од 0,10 , 5 б

)ерхний + I б 0,2 0,15 б 8

Гнтер. варьир. 2 0,1 0,05 I 2

В результате взаимодействия зацепа с почвой, при подведении к колесу крутящего момента, в режиме полного буксования, возникнут силы стремящиеся сдвинуть колесо в вертикальном и горизонтальном направлениях. В евязп о тем, что траектория зацепа проходит по округгаоств, величина силы вертикального направления изменяется по г.оспнусоядальной зависимости, а гортзонтального - по синусоидальной, значение которойбольпе сил вертикального направления при углах поворота зацепов От 45° до 135°.

Следовательно, оптимальная висота зацепй ограничится точкой контакта его с почвой в момент, когда силы горизонтального направления или тяговое усилие, превысят вертикального. Тогда оптимальная высота съемного зацепа, при которой будут достигатся максимальные тягово-сцепные показатели движителя, определится:

М - ^ * №

<ю$ 45'

Если двикение зацепа в горизонтальном направлении происходит благодаря крутящему моменту, то движение его в вертикальном направлении возникает за счет нагрузка, етрикодя-щейся на колесе (внедрение в почву).

Условием реализации тяговых свойств от съемного зацепа является полное его внедрение в почву. В противном случае

контакт колеса с почвой теряется, при движении возникает, как показывает практике, вибрация агрегата. Данное предположение определяет два основных параметра, оптимизирующих длину зацепа, величину давления на зацеп и твердость почвы или способность зацепа внедриться в почву на глубину, равную высоте зацепа.

Зная зависимость силы внедрения от глубины проникновения единичной пловади основания и учитывая также силу на проникновение стойки устройства противоскольжения, определим оптимальный параметр длины съемного зацепа:

ec= iob о-* —9 (18)

В>© Кв4 tit вс

где Se - толщина съемного зацепа, м.

Из полученного выражения следует, что одним из факторов, ограничивающих длину зацепа, а следовательно, и силу тягй, является его толщина, которая не может быть бесконечно малой величиной, так как зацеп должен быть наденным в работе, поэтому расчет толщины ведем на прочность.

При взаимодействии колеса с почвой зацеп, пренебрегая действием сия вертикального направления, в основном работает на изгиб. Почва давит на рабочув стенку зацепа силой равной сумме крюковой нагрузки и сопротивления движении. Следовательно, оптимальный параметр толщины зацепа, при которой достигается надежность в работе, определится выражением:

а г lo,o?s(PK?*Pi)JT (19)

с V ГП he.

где Ркр - кроковая нагрузка, кН; Р^ - сила сопротивления движении, кН; fífj - допускаемое напряжение материала (стали) съемного зацепа, МПа.

В качестве критерия оптимизации количества зацепов выбран фактор сменной производительности. В самом деле, если с одной стороны, увеличение количества зацепов снижает буксование, повышает тяговую способность колеса, рабочую скорость и производительность агрегата, тр с другой стороны сменное

зремя, затраченное на ментая и- демонтаж съемного уотрогютва,. зннжает производительность. Следовательно, решение-данной задачи сведется к определении такого количества съемных зацепов, при котором будет обеопечиваться максимальная проаз-водятальнооть агрегата з данных условиях эксплуатации.

Выразим сменную производительность агрегата работающего

без зацепов -

^с^бТов^ (4- ад, С20)

с зацепами -

. . С21)

где Ц- - ?ееретическая-скорость агрегата,-м/о;. Тс - оо-нозное время работы агрегата; ч; В^ - рабочая аирша захвата, м; Та - время, необхэдимое на моитез и демонтая устройства-противоокольаения, ч. - .

Тогда, приращение сменной производительности составит:

[То {8М- г Леи- . (22)

С увеличением количества зацепов на гэдуцем колесе, выражение в квадратных скобках модели (22) повышается до определенного значения после-чего происходи? оиикениэ. Максима-» льное значение- приращения сменного яремени в данных- уодошяк эксплуатации агрегата будет определять оптимальное количество зацепов на колесе. ••

-Одним из факторов, влияющих на производительность агрегата, как показывают модели, являетея- время,- необходимое на монтаж и демонтаж устройства противоскольжения. Величина ■ последнего фактора зависит от масеы съемного-приспособления, удобства и количества связи крепления их на-обод колеса« Нами разработаны и изготовлены опытные-образцы съемных устройств противоскольжения с минимальной связью крепления на ободе колеса.

Приспособление- состоит (рис. I) из кронштейна I, стоя« ки 2, закрепленной к кронштейну при помощи болтов 3; заце-

и

Рис. 1«, Съемное устройство противоскольжения.

па соединенного с нижней частью стойки болтовым соединением- 5. С цельи повышения сопротивления кронштейна изгибающим и катящим - моментам приварено ребро жесткости б. Смягчение ударного воздействия, динамических нагрузок на диск колес достигается за счет резиновой прокладки 7, одеваемой на одну-из граней кронитейна,-служащей при взаимодействии зацепа с почвой упором для всего приспособления. ......

Для крепления устройства к ободу колеса, достаточно-отвернуть одну из гаек диска-и,'совместив с отверстием кронштейна I, закрепить приспособление. В среднем на монтаж и' демонтаж устройства затрачивается 3-4 мивуты. Масса приспособления составляет-2,5 кг! - .

■Основными факторами, определяющими массу приспособления, являются прочностные-свойства металла и нагрузка,,на которое расчитано приспособление:

<а>

где ГП^ - масса устройства, кг; - длина стойки приспособления, м; Рц - тяговый класс трактора, гЛ; § - плотность материала (стали) устройства, кг/м*>.

В четвертой глава - "Программа и методика экспериментальных исследований", дано описание объектов, места и планов [роведения экспериментов, определяющие уровни варьирования ;аждого опыта. Определена точность измерения регистрируемой тпаратуры и дана оценка погрешностей измерения опытов. Показана методика обработки экспериментальных данных. Состав-зенная программа исследований позволила получить необходимые данные для реализации теоретических основ работы колеса со заемными зацепами.

Экспериментальные исследования тетово-сцепных свойств трактора Т-25А, оборудованного съемными зацепами, проводились в условиях стерни а пашни. По способу организации полевых работ разработан активный эксперимент. Бахи реализованы центральные композиционные В-планы (планы Бокса)- второго порядка. Первые десять опытов проводились при различной крэяовой нагрузке без съемных зацепов. При пооладувщих-- ведущие колеса оборудовали зацепами соответственно количеством 2, 4 и б ед. Уровни и интерзалы гарвирования факторов представлены а табл. 2. Варьирование величины кряковой нагрузки достигалось за счет изменения передач коробки буксируемого автомобиля ГАЗ-5Э, у которого двигатель работал з рззимз компроссора. Количество оборотов зедуких и пятого колес измеряли при помощи герконовых датчиков, регистрация сигналов которых осуществлялась малогабаритным прибором ЭМА, находящегося в машина. Расход топлива определяли с помодьо мерной цилиндрической емкости по высоте падения столбика топлива за опыт.

В пятой главе - "Результаты экспериментальных исследований" , приведены математические модели и дан сравнительный анализ коэффициентов уравнения регрессии второго порядка пи исследовании влияния значимых факторов на тягово-сцепные свойства движителя трактора Т-25А, оборудованного съемными зацепами:

для пашни - Ос"

* 1,ЬЖ\* -2,3 XiX2-QЗX^Xл•-^AХд.Къ ,

для стерни - - 2.,О. Х*- <,4 4 О,? Х5 *

+о,?Х?- Х| + О? Х| +¿,2 ХЛ2 -4(4х,X/

К,л.

о

"1/

«3 ¿о 5

8С) % 15 ю

5

Ксг о м

1 ОЛ М

........:„ ___

"V1——-

К

¿о

йо 15

40

5

«е-О,!"

—.

__ '

! ^

Я<г5«н

0О5 ' 0,10 £ м

0С5 0,{о 0,15

ад

б

|

4,0 $5 £ 3 А 5

Рис. 2. Влияние параметров и.числа съемных зацепов на тягово-сцепные свойства трактора. Т-25А в условиях пашни

• Приведена оценка «ходимости экспериментальных результатов с данными теоретических исследований.

В шестой главе -. "Методика расчетов и рекомендации производству" , дан порядок расчета оптимальных параметров съемных зацепов и их количества, оонованный на теоретических и экспериментальных моделях и выполняемый пш помощи ЭВМ ила блоком номограмм р© определении: коэффициентов масштабного фактора почвы соответственно при вертикальном и горизонтальном направлении внедрения штампов; тяговой способности колеса от параметров съемных зацепов (рис. 3); коэффициента бук-

сования трактора Т-25А со съемными зацепами (рис. 4).

01 00?

015

Рис. 3. Номограмма определения силы тяги колеса от съемных и аинных зацепов

qos од oís €qm

и /Ь зо J

//у

<>л 20

VsK

3,5

Krt.íi? Н/м5

Р,

Рис. 4. Номограмма определения букоования трактора Т-25А со съемными зацепами

fía табл. 3 представлены оптимальные параметра съемных зацепов для трактров 6-14 !Й в зависимости от уоловий эксплуатации агрегатов.

Масса устройства противоскольжения - 7ДС/кг; время монтажа и демонтажа на колесо - 0,15/0,20/ч; марка стали -- Ш.

Таблица 3

Оптимааьные параметры съемных зацепов

Параметры

съемных

зацепов

7 Ч

Коэффициент объемного смятия почвы,

1,0 1.5 2.0 2,5

3.0

Тяговый класс трактора 6/9-1У кН

Длина, мм 250/300/ 200/250/ 140/180/ 120/160/ 90/120/

Высота, мм 250/30СИ 250/300/ 25О/30СУ 250/300/ 250/300/

Толщина, мм • 6/8/ 5/7/ 5/6/ 4/5/ 4/4/

Кол-во на вед. 3/4/ 3/4/ 3/3/ 2/3/ 2/2/ колесе

В седьмой главе - "Экономическая оценка эффективности практических рекомендации", определено, что по ценам 1990 года для агрегата с трактором класса тяги б кК годовая эффективность составит 270.^300 руб., а для класса тяги 9.Л4 кН - 290..Л40 руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

I. Обоснованы зависимости-влияния параметров съемных зацепов и-твердости почвы на тягово-сцепные свойства тракторов.-Определена-математическая модель-формирования тяговой способности-колеса от ши«ных и-съемных зацепов в условиях -работы агрегата на-пашне и стерне. Наиболее'значимым фактором, влияящим на процесс формирования тяговых свойств двигателя,является выеота зацепа и в среднем повышение-отклика функции от ее составляет-45^,48$.-С увеличением- количества зацепов до шести единиц оила тяги повышается на 15.Лв%. - -2. Исследованиями выявлены-аналитические зависимости оптимальных параметров съемных-зацепов и их количества на ведущем-колесе. Установлено! что высота-зацепов для тракторов, эксплуатируемых на почвах о ниэкой несущей способностью, класса тяги 6 кН составляет-250 мм, а для 9 14 кН - 300 мм; соответственно длина варьирует в пределах 50...

...250 мм и 120..,300 мм, а толщина для стали марки kOX составляет 4...6 мм и А..8 мм. Оптимальное-количество зацепов на колесе, при времени монтажа и демонтажа О,15..0,2О ч, сосгиьляет не более-2.А ед. .......

3. G цельв учета влияния формы, площади прямоугольного штампа и твердости почвы на приведенный коэффициент объемного смятия предложен, теоретически обоснован и экспериментально определен безразмерный коэффициент масштабного фактора (КМ§) почвы соответственно при вертикальном и горизонтальном направлениях внедрения штампа.

Установлено, что с увеличением площади штампа КМ§ снижается в среднем на 30..{(0^ вследствие уменьшения отношения размеров штампа с диаметром механических элементов почвы. С повышением показателя отношения сторон штампа КМФ увеличивается ориентировочно на 5„.Д0;? по пр!чине возрастания периметра штампа. С увеличением твердости почвы и вертикальной нагрузки при горизонтальном внедрении штампа КМ§ позыаается соответственно на Ö и 21%.

5. В результате проведения многофакторного регрессионного анализа определено, что с повышением длины съемных зацепов на 0,1 м коэффициент буксования снижается на L.,2,5ß, а с увеличением высоты - на 5.Л$, С увэлпчоние.ч крюковой нагрузки на I кН буксование трактора Т-25А, оборудованного съемными зацепами, повышается в пределах 2~3$. С увеличением количества зацепов от 2 до k ед. на ведущем колесе буксование снижается на 3„.8#.

6. Приведена оценка озодимости экспериментальных результатов с материалами теоретических исследований. Выявлено, что при оборудовании движителя устройством противоскольжения , разница между данными экспериментальных и теоретических исследований составляет в пределах 3%. Наиболее значимым фактором, определяющим величину погрешности, является широкий диапазон изменения физико-моханнчеоких свойств почвы.

7. Предложена блок-схема алгоритма программы расчетов

оптимальных параметров, чиояа схемных зацепов для различных условий эксплуатации агрегатов. -

8. Разработаны номограммы для графического определения оцепных овойотвдвижителя, оборудованного съемными зацепами; процесса формирования тяговой способности колеса при совместной работе винных и съемных зацепов.

9. Эффективность съемных зацепов достигается за счет повышения производительности агрегата и сокращения периода межсезонья в осенне-весеннвю распутицу. Годовая экономическая Эффективность по ценам 1990 года для агрегата с трактором класса тяги б кН составит 270..300 руб., а для класса тяги 9Д4 кН - 29й..340 руб.

10. Опытно-производственная проверка результатов проведенных исследований показала целесообразность применения оъемных устройств противоскольжения в условиях эксплуатации колесных тракторов на почвах с низкой несущей способностью.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

I* Влияние факторов и условий эксплуатации на эффективность использования тракторов // Тезисы докладов Все-союз. науч.-практич. конф. молодых ученых, аспирантов и специалистов отрасли: "Совершенствование научного обеспечения лесохозяйственного производства", - Пушкино: 1990.

- С. 39.

2. Съемное приспособление для увеличения силы сцепления -колесного движителя с грунтом.- Тат. межотрас. ЦНТИ. Информ. листок № 394-90.- Казань, 1990.

-3. Резервы позыиония тягово-сцепннх и почвосберегаю-щих качеств колесных лесохозяйственных агрегатов // Тези-оы докладов Всесовз; науч.-техн. конф: "Охрана лесных экосистем и рациональное использование Леснйх ресурсой". -

- М; 1991, часть 2. - С. 184-106-.

-•- 4. Опыт применения функционирования математической модели експлуатации-тракторного парка.- Тат. межотрас. ЦНТИ. Информ. листок №379-91— Казань, 1991.

5. Влияние факторов на сопротивление внедрению итам-

а в почву о низкой нвоущей способностью // Теэиоы докла-ов ХХУ науч.-произвол, конф. лрофэссороко-лреподаватель-кого коллектива Ижевского СХИ.-йжевск: 1993.- С. 24.

6. Устройство противоскольжения к тракторам типа Беларусь".- Тат. меж от рас. ЦНТИ. Информ. яноток $ 10-94 ■ Казань, 1994.

7. Выбор оптимального вага грунтозацепов в колониях жсплуатации тракторов на переувлажненных почвах — Тат. южотрас. ЩШ. Информ. листок Ъ 13-94.- Казань, 1994.

в. Съемное приспособление яоязсиого. движителя тракто-эов класса тяги б кН.- Тат. мвяотрао. ЦШ» Информ. листок Ь 19-94.- Казань, 1994.

9. Прогнозирование сцешшх овойств тракто'ров класса 5 кН на почвах с низкой несущей способноотьэ.- Тат. меас-этрас. ЦН11. Инфор*. листок В 44-94.- Казана, 1994.

10. Анализ математических моделей тягово-сцоггаыя свойств движителей. Механизация сельскохозяйственного производства.//Сб.науч'.тр.молод.учен.я асп./Казанский СХИ. Казань, 1994.- С. 84-85.

11. Обоснование критерия масштабного фактора пр! взаимодействии птампов с почвой. Механизация сельскохозяйственного производстЕа.//Сб.кауч.тр.нояод.учэк.и асп. /Казанский СХИ. Казань, 1994.- С. 86-87.

12. Оптимизация длины-съемных яацэпоэ с учетом свойств почв. Механизация сёлвокохоаяйотвэнного производства. //Сб.науч.тр.молод.учел.и асп./Казанский СХИ. Казань, 1994.- С. 88-90.