автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Комплексное снижение динамических нагрузок в рабочих процессах машинно-тракторных агрегатов

доктора технических наук
Зимагулов, Анас Хафизович
город
Казань
год
2003
специальность ВАК РФ
05.20.01
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Комплексное снижение динамических нагрузок в рабочих процессах машинно-тракторных агрегатов»

Автореферат диссертации по теме "Комплексное снижение динамических нагрузок в рабочих процессах машинно-тракторных агрегатов"

На правах рукописи

Зимагулов Анас Хафизович

»

КОМПЛЕКСНОЕ СНИЖЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В РАБОЧИХ ПРОЦЕССАХ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского

хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Казань - 2003

Работа выполнена на кафедрах «Тракторы и автомобили», «Эксплуатация МТП», «Безопасность жизнедеятельности и производственное обучение» при ФГОУ ВПО «Казанская государственная сельскохозяйственная академия».

Научный консультант:

член-корреспондент Академии наук РТ, Заслуженный деятель науки РФ, д.т.н., профессор Юлдашев Алмаз Киямович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Важенин Александр Николаевич доктор технических наук, профессор Артемьев Владимир Григорьевич доктор технических наук, профессор Тургиев Алан Каурбекович

Ведущая организация: Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Республики Татарстан г. Казань

Защита диссертации состоится «28» ноября 2003 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.035.02 при ФГОУ ВПО «Казанская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 420011, г. Казань, учебный городок Казанской ГСХА, УЛК ФМСХ, ауд.213. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанской ГСХА.

Автореферат разослан « М » (ЖоШ-А^/ъ^ 2003 г.

Ученый секретарь ( ^^/

диссертационного совета, ' д.т.н., профессор

Мудр

ссандр Григорьевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Для удовлетворения потребностей общества в продуктах растениеводства требуется повышение производительности и качества работы машинно-тракторных агрегатов (МТА). Это можно достичь путем увеличения мощности, рабочих скоростей, ширины захвата и снижения неустановившихся нагрузок (НН) в

Промышленность выпускает тракторы и сельскохозяйственные машины (СХМ) с тем расчетом, что они будут работать на стационарных режимах, а сельское хозяйство (с-х) и промышленность эксплуатирует их при НН.

Анализ исследований МТА показывает, что эффективные показатели снижаются при работе в нормальных условиях до 20%, а в экстремальных условиях - до 40% по сравнению с номинальными. Продолжительность неустановившихся режимов работы агрегата составляет 60...65% сменного времени. Из-за этого снижается производительность агрегата, повышается расход топлива и растут потери от недоиспользования мощности двигателя (коэффициент использования мощности составляет всего е = 0,4...0,5). В России затраты энергии на единицу с-х продукции в 3-4 раза выше, чем в других промышленно развитых странах. В связи с этим возникает проблема снижения НН.

Работа выполнялась в рамках тематических планов научных исследований Казанской ГСХА и РСХАН по теме: «Разработка технологических, технических и организационных решений по энергосбережению и улучшению условий труда на сельскохозяйственных агрегатах и в производстве инженерного комплекса», координационным планом 0.51.03. «Разработать и внедрить комплексные системы увеличения производства продовольственного зерна высокого качества по зонам п. 2.3.» и заданием 0.3 межведомственной проблемы OCX. 108. Номера государственных регистраций 77056691; 7206399; 81031005; 01860070314.

Цель работы - решение проблемы снижения влияния не установившихся нагрузок на процессы в МТА при выполнении технологических операций и изыскание самоприспосабливаемых способов, устройств, новых рабочих органов и средств управления для стабилизации их нагрузочных и скоростных режимов.

Объекты исследований: Комбинированные и одномашинные агрегаты, тракторы и СХМ с одним и несколькими двигателями. Технологические операции и процессы обработки почвы, посева и уборки.

Методы исследования. Исследования рабочих процессов МТА базировались на применении теоретических методов моделирования. Экспериментальные исследования выпо нем

МТА.

современных методов и измерительной аппара

Научную новизну составляют:

1. Метод оценки и методология создания средств со свойствами самоприспосабливаемости к режимам нагружения.

2. Технологические процессы, операции и средства, в комплексе снижающие вариации неустановившихся нагрузок в их источниках возникновения и при трансформации до двигателя.

3. Приемы расширения возможностей агрегата и управления процессами рабочих органов.

4. Прогноз технического уровня и эксплуатационные требования к МТА и самоприспосабливающимся средствам.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на: Всесоюзном научно-техническом семинаре «Разработка и оптимизация динамических характеристик двигателей мобильных сельскохозяйственных комплексов». (Казань, КСХИ, 1991);

Всесоюзном и международном межотраслевых научно-технических семинарах посвященных 80 и 100-летию В.Н. Болтинского «Исследование двигателей сельскохозяйственных машин в динамических (неустановившихся) режимах». (Казань, КСХИ, 1983 и КГСХА 2003);

Второй международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». (Казань, КГТУ, 2001);

Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы разработки и внедрения машинных технологий в растениеводстве и животноводстве» (Киров, Вятская ГСХА, 2002);

Всероссийской научно-практической конференции

«Агроэкологические проблемы». (Казань, АН Республики Татарстан, 2001);

научно-методических конференциях кафедр «Тракторы и автомобили» сельскохозяйственных вузов Поволжья и Предуралья, состоявшиеся в Пермской (1982), Чувашской (1976 и 1983), Ижевский (1975 и 1984), Кировской (1985) и Казанской (1973 и 1994) ГСХА;

научных конференциях С.Петербургского ГАУ (1983), Челябинского ГАУ (1973); Ежегодных научных конференциях (1970...2002) КГСХА, Белорусского ИМСХ (1975 и 1983), Владимирского ГТУ (1997), Ульяновской (1980 и 1987), Ижевской (1984) и Свердловской (1986) ГСХА;

научно-производственных конференциях и семинарах НПО «Нива» Татарстан. (Казань, 1985...1988);

АН Республики Татарстан (1999).

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Использование новых конструкций рабочих органов и систем их управления обеспечивает увеличение производительности агрегата на 6...9%, снижение расхода топлива до 6%.

Почвообрабатывающая комбинированная машина, способная сочетать в себе пять вариантов технологических операций, только в одном варианте по сравнению с основной операцией дает экономию топлива до 42%, сохранение стерни 60...90%.

При внедрении каждого технологического процесса системы самоприспосабливаемости рабочих органов ожидаемый эффект составляет не менее 800 тыс. руб. на один агрегат, на период срок службы.

, Теоретические разработки использованы при:

улучшении процессов в технологиях возделывания зернобобовых культур;

обосновании режимов работы комбинированного агрегата на базе

' трактора Т-150К, культиватора плоскореза КП-2-150 и устройства подготовки почвы и посева (A.c. 1230478), а также при совершенствовании технологических агрегатов ЗИЛ-131В и Урал 375 Т.М.

Силовая передача самоходного сельскохозяйственного комбайна (A.c. 1230873) внедрена при совершенствовании технологического транспортного средства в двух хозяйствах Хмельницкой области Украины.

Научные рекомендации и разработки по снижению вариации нагрузок позволили повысить производительность на 6...9%, снизить расход топлива на 6...8% в агрегатах с тракторами МТЗ.

Рекомендации и изобретения по реализации предлагаемых технологий внедрены и приняты для внедрения в МСХиП РТ, ОАО «Татсельхозтехника» и АО «мелиорация».

Технология скашивания культур агрегатами с перемещаемым центром масс косилки внедрена в совхозе «Улимановский» Актанышского р-на, в хозяйствах «Якты Юл», имени Тимирязева и Рахимова Балтасинского района и опробована в отдельных хозяйствах Рыбно-Слободского, Лаишевского, Заинского и Арского районов РТ и в учхозе

* Каз.ГСХА.

Основные положения и результаты диссертационной работы внедрены: в разделах и рекомендациях в книгах [9, 10]; охранных

* документах [25,...57]; методических пособиях и указаниях для комплексных полевых практических работ по дисциплинам «Основы управления с-х техникой» и «Интенсивная технология зернобобовых культур» (1986... 1996); в комплекте плакатов по механизации возделывания зернобобовых культур из 5 листов, Москва. - Колос, 1983; в отчетах по результатам теоретических и экспериментальных исследований многоприводных тяговых, транспортных и уборочных агрегатов.

Результаты исследований по снижению динамических потерь используются в учебном процессе в Вятской, Ижевской и Казанской ГСХА.

/

и

Выставочные образцы, планшеты и сборники технических решений по теме экспонировались на выставках в Торгово-промышленной палате и ВДНХ (ВИКО) Республики Татарстан. Отдельными результатами исследований заинтересовались ученые-аграрники США (1980).

Публикации по теме диссертации: Опубликованы работы в количестве 151 (общим объемом 27 печатных листов), из них 68 изобретений, 65 научных статей и 2 монографии.

На защиту выносятся следующие положения:

\. Концепция снижения вариации колебаний нагрузки на двигатель путем улучшения технологических процессов.

2. Математические модели снижения динамических потерь.

3. Новые технологии отвальной и безотвальной подготовки почвы под посев, посева, уборки зернобобовых культур и трав на равнинных и склоновых полях.

4. Методология оценки комплексной системы управления самоприспосабливаемостью с режимами нагружения.

5. Новые способы и схемы технологических процессов и рабочих органов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и предложений, содержит 366 с. печатного текста, включающего 15 таблиц, 70 рисунков, 75 с. приложения, 3 с. оглавления и 22 с. списка литературы (270 наименований).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Дана характеристика проблемы, которой посвящена диссертация, определена цель работы, показана актуальность, научная новизна и практическая ценность решаемых задач.

В первой главе дана характеристика исследований, посвященных работе МТА на установившихся и неустановившихся режимах с анализом действия нагрузок.

Научные основы механизации земледелия созданы трудами В.П.Го-рячкина, А.Б.Свирщевского, В.А.Желиговского, В.Н.Болтинского, Ф.С.Завалишина, И.П.Полканова и др.

Закономерности изменения внешних воздействий на агрегат при выполнении технологических операций определены в работах Иофинова С.А., Киртбая Ю.К., Кутькова Г.М., Тургиева А.К., Агеева J1.E., Важенина А.Н., Лурье А.Б., Николаенко A.B., Шарова Н.М., Юлдашева А.К., Хакена Г., Крутова В.И. и др. Этими учеными отмечено, что режим работы агрегатов зависит от условий среды, действий оператора, конструкций трактора и СХМ. Совместное взаимодействие указанных факторов вызывает изменение ветвей скоростной характеристики двигателя.

Существенный вклад в изучение динамики транспортирующих обрабатываемый материал агрегатов внесли Абдрахманов Р.К., Артемьев В.Г., Бурченко П.Н., Беккер М.Т., Гуськов В.В., Ксеневич И.П., Кормщиков А.Д., Кузнецов Н.Г., Макаров П.И., Мазитов Н.К., Матяшин Ю.И., Сысуев В.А., Шкрабак B.C. и др.

Изменение физико-механических и технологических свойств почв и растений в результате механического воздействия колес МТА на нее исследовались Водяником Н.И., Петрушовым В.А., Русановым В.А., Тургиевым А.К., Лопаревым A.A., Мухамедьяровым Ф.Ф., Возовиком И.С., Скотниковым В.А. и др.

В исследованиях Зангиева A.A., Медведева В.И., Скойбеды А.Т. отмечаются необходимость повышения эксплуатационных показателей агрегата и введения в агрегаты средств самоприспосабливаемости.

Вопросы теории регулирования процессов смесеобразования и горения в двигателях и передачи моментов к трансмиссии при НН рассматриваются в работах Баширова P.M., Багирова Д.Д., Полеваева О.И., Бородина И.Ф., Болотова А.К., Бузенкова Г.М., Галеева Г.Г., Гельфенбейна С.П., Краснощекова Н.В., Кривова В.Г., Криницкого И.И., Морозова А.Х., Петрова В.И., Самойлова Н.П., Лиханова В.А. и др. Отмечено, что динамические потери значительно зависят от способа регулирования процессов.

Теоретические и экспериментальные исследования МТА при НН проводятся в С.-Петербургском, Воронежском, Волгоградском, Московском, Челябинском ГАУ, в Вятской, Казанской, Нижегородской, Чувашской ГСХА, ВИМ, НИИСХ Северо-Востока, Татарском НИИСХ и в других научных учреждениях.

Характер нагрузки на двигатель имеет различную форму. При переходе двигателя на корректорную ветвь характеристики происходит снижение частоты вращения коленчатого вала (к.в.), уменьшается скорость движения агрегата, нарушаются агротехнические требования. Это, в свою очередь, приводит к снижению производительности и экономичности агрегата.

В условиях эксплуатации МТА неустановившийся режим дистабилизирует равновесие

Ме = Мс, (1)

где Ме - крутящий момент двигателя на неустановившемся режиме; Мс -момент сопротивления.

К нарушению этого равновесия приводят технологические остановки, неровности опорной поверхности, неоднородность обрабатываемого материала, колебания значений сцепной массы,

нарушение процесса передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам и нерегулируемая блокировка дифференциалов.

Основной причиной возникновения динамических потерь является колебательный характер нагрузки на крюке. Степень неравномерности момента сопротивления 5 определяется как

8 = (^стах ~Мстт)/Мс.ср ■ (2)

Она характеризуется периодом изменения нагрузки. Гребнев В.П., Чудаков Д.А. рекомендуют снизить 8 позиционированием сельхозмашины относительно трактора при помощи позиционно-силового регулятора, установкой на агрегат двигателя с большим запасом крутящего момента , или двигателя постоянной мощности, созданием модульных агрегатов и т.д. Однако эти меры не могут существенно повысить технико-экономические показатели МТА.

В исследованиях, посвященных повышению эксплуатационных показателей на неустановившихся режимах, не определены допустимые величины колебаний частоты в СЕ. Поэтому динамические качества агрегата не регламентированы государственными стандартами.

Анализ опубликованных работ показал, что в настоящее время проблема внедрения способов и средств, снижающих динамические потери не имеют комплексного решения. Недостаточно проработаны вопросы выбора характеристик средств управления, активации рабочих процессов и способов их реализации. Мало исследований по многооперационным и многодвигательным агрегатам при работе их как в нормальных так и экстремальных условиях.

По проблеме поставлены следующие задачи:

Исследовать характер нагрузки и установить их взаимосвязь с выходными характеристиками двигателя. '

Разработать математические модели, позволяющие наметить пути снижения вариаций нагрузки в технологических операциях, процессах рабочих органов СХМ, движителях, трансмиссии и двигателях. (

Стабилизировать колебания нагрузки в приводе ведущих колес и рабочих органах СХМ.

Разработать систему и средства комплексной самоприспосабли-ваемости МТА к условиям эксплуатации.

Определить эффективность использования комбинированного почвообрабатывающего (с посевом) агрегата, агрегатов для работы на склоне, мобильного энергетического средства со свойствами самоприспосабливаемыми.

Во второй главе изложены принципы и пути снижения динамических потерь в агрегатах.

МТА состоит из нескольких взаимосвязанных между собой основных СЕ, каждая в отдельности влияющих на их производительность.

Физической основой предложенного подхода является снижение влияния динамических нагрузок в их источниках возникновения и при их трансформации до двигателя. Это осуществляется совершенствованием технологических операций, сочетанием приемов обработки, полным использованием сцепной массы агрегата и получением запаса мощности.

Процесс функционирования МТА в системе человек-среда рассматривается как реакция у на входные факторы х„ х:, х,,...,х„. Управляющими являются факторы и„ и..,...,ип, возмущающими о„ о:, о„...,оп. Входные факторы формируются механизатором, агрегатом и средой. В качестве выходных параметров у, принимается производительность, расход топлива, потери, агротехнические параметры качества. Связь всех параметров представляет собой модель агрегата: у, = ^(х,, х2,...,хп); у2 = Г2(хь х2,...,хп);...; уп = Цхь х2,...,хп). (3)

Группа факторов, отнесенная к человеку (О включает в себя психофизиологическое состояние, квалификацию оператора и службы контроля, а также объективные и субъективные характеристики, связанные с технологической операцией. В группу факторов «машина» х'\ (г) включены крюковое усилие и буксование, координаты рейки топливного насоса, распределение сцепной массы и крутящего момента между мостами и колесами, частота вращения к.в., трение поверхности с материалом и т.д. В группу факторов «среда» х'" 0) включены физико-механические характеристики материала обработки, метеоусловия и др. В качестве корректирующих переменных использованы скорости протекания процессов, например, изменением положения педали стабилизации скорости движения агрегата. Применительно к работе агрегата зависимость выходного параметра у, (() от воздействия на процесс факторов по времени запишется

у1а)=\[х](1),х';о),хго)]- (4)

Эта зависимость является общей расчетной схемой решения задач оптимизации параметров процессов в любом агрегате.

В качестве входного фактора принимается крюковое усилие Ркр (рис. 1а и 16), а выходных факторов принимаются производительность IV, удельные крюковой gкp и погектарной gгa расходы топлива. Оптимальность производительности обеспечивается подбором крюкового усилия Ркр, рабочей скорости ир, и ширины захвата Вр степени загрузки двигателя е'. Расчеты завершаются построением потенциальной эксплуатационной характеристики агрегата. Выходные показатели определяются:

\УЧ = 0,36 ВрУрТ; 8кр = бт/, / Мкр ; гга = <2тсм /*см ■ (5)

Перспективным способом оптимального функционирования агрегата является снижение вариации нагрузки на источнике ее возникновения. Для пахотного агрегата такой подход осуществляется поддержанием постоянными Ркр, ир, Вр, е'.

Эффективность МТА с самоприспосабливаемыми свойствами оценивается сравнением теоретической производительности с реальной.

с^сгчс^, (б)

где ; С/*"; Сураз - степени реализации производительностей,

соответственно, отношение производительностей базового (установившегося) агрегата \¥у к теоретической \¥т, разработанного со свойствами самоприспосабливаемости И/рси к теоретической и установившегося агрегата производительность к разработанного.

Динамические потери агрегата определяются путем построения квазидинамической характеристики. Квазединамической характеристикой называется изменения исследуемых показателей, по стационарной характеристики в соответствии изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя. Показатели реального агрегата накладываются на квазидинамическую характеристику. Разница ординат это текущие динамические потери, а площадь между ними суммарные динамические потери (рис. 1в). Динамические потери разработанного агрегата определяются формулой

П = \Ут-\Ураз.

Совершенство агрегата определяется уровнем самоприспосабливаемости МТА к условиям эксплуатации. Коэффициент уровня самоприспосабливаемости определяется как КУт=ЫвШи, где Л^ - количество внедренных самоприспосабливаемых процессов; Иа - общего количества идеально возможно закладываемых самоприспосабливаемых процессов.

При нарушении установившегося режима моменты сопротивления Мс и двигателя Ме получают приращения. Тогда, основное уравнение динамики принимает вид

АМе = Шс (МА). (7)

Динамические потери можно уменьшить, улучшая характеристики агрегата и СЕ, изолируя двигателя от влияния НН, увеличивая запас крутящего момента и выводя неблагоприятные частоты нагрузки из рабочей зоны МТА. Технико-эксплуатационные показатели двигателя

и

описываются регуляторными и корректорными ветвями характеристики с переломом на номинальной мощности Иен..

При этом А?е = Ыен + ДАге или N. = Меп,^Ркрур/г1трщ^_

(8)

Для определения путей снижения влияния НН проведем анализ составляющих мощностей агрегата (двигателя). Баланс индикатрной мощности двигателя А/, при НН представляется в виде

+ + + + (9)

где Ыкр , Ым , Ц , , М/, , Мтр - мощности, соответственно, крюковая, сил преодоления внутреннего сопротивления, сил инерции, воздуха, качения и подъема, трансмисии.

Динамические качества агрегата определяются запасом мощности при неустановившимся режиме ддг3 = ДNi в котором

= Ш1уст - АМЫнеус им3 = ¿М2уст - АЩнеуст

Касательная сила тяги на ведущем колесе определяется зависимостями

Рк = Шгк; Р* <С7<р; Рк = Ркр + Ртр + Р8+ Рг; сок = и/гкт}е

ч/

М (о)

Ж'

м

Ад М.»

\

Л

XI

Рис.1. Характеристики агрегата и его двигателя:

а) Тяговая (зависимость действительной скорости и,, от Ркр);

б) Скоростная (схема определения расчетных моментов и частот вращения к.в. двигателя при колебаниях нагрузки);

в) Квазидинамическая характеристика.

Обозначения в уравнениях (7), (8) и (9): Мк - крутящий момент на ведущем колесе; гк - динамический радиус качения ведущего колеса; й -нагрузка от сцепной массы; <р - коэффициент сцепления движителей; Ркр,

а

Ртр, Р&, Р/ - соответственно, крюковое усилие, сопротивление трансмиссии, потеря сил на буксование и сопротивление качению; сое ,сох -частоты вращения к.в. двигателя и колеса; Цт.'Па, *)тР - кпд тяговый, буксование, трансмиссии; ^ - приведенный к к.в. момент инерции масс агрегата.

При определении силы Ркр = /(и) почвообрабатывающего агрегата используется зависимость

Ркр = КВр[ 1 + Ас(и2р ) ор = 0,377гк п(\-д)Н, (10)

где и0 - базовая скорость; А с - коэффициент пропорциональности.

Погектарные энергозатраты определяются

л Гка л л 3,6- ¡О4 (РфУрТр , Р;охТх , „ А =]Месоет; А---+—-+ М„(о„Т„

5 В

р р

о' о

\

(11)

где 5 - рабочий ход; Тр, Тх, Т„ - соответственно, время рабочего и холостого ходов и время технологических остановок; их - скорость холостого поворота; М0ол0 - мощность на технологических остановках.

IV и А зависят от времени работы и от использования технических возможностей агрегата. Характер колебаний Ркр и его влияние на Ме и це приведены на рис.1.

Тяговое усилие пахотного агрегата определяется известной зависимостью

Р*р = Р*р + Р"кр + Р'\ = С/+ КаВр + еаВр1Гр, (12)

где С - вес плуга; К - удельное сопротивление почвы; а, Вр -глубина и ширина вспашки; ир - скорость движения агрегата; е - коэффициент, зависящий от формы рабочей поверхности отвала и свойств почвы;/- коэффициент сопротивления качению. Уравнение (12) в приращениях можно записать

ЛРкр=АР '«,,+АР "кр+АР'%. Из (12) следует, что расход топлива состоит из затрат топлива £?тс на самопередвижение СХМ, срыв пласта и его подъем Qmn и выбрасывание массы <2т. Математические ожидания имеют вид

мш=мтпс]+ М[<2т„]+ М[<2т] (13)

Тогда совместное решение уравнений (5), (6), (7), (10), (11), (12), (13) будет представлять динамическую характеристику агрегата.

Из приведенных зависимостей вытекают две основные пути снижения динамических нагрузок (рис. 2а, б,в,г). Для примера рассмотрим системы и меры самоприспосабливаемости в технологических операциях СТО (рис. 2г).

Рис. 2а. Блок схема путей комплексного снижения вариаций неустановившихся нагрузок

П

2 1

СПСУ

I I *

ме

1»Ь

Ме «"4

к

5

к ч—

б

сто

Рис. 26. Модель взаимосвязей параметров агрегата и обрабатываемого материала: СПСУ, СПТ, СТО - самоприспособление, соответственно, процессов в силовой установке, тягово-сцепных свойств, технологических операций; 1 - двигатель; 2 - трансмиссия; 3 -движитель; 4 - рабочие органы трактора; 5 - рабочий орган машины; 6 - обрабатываемый материал; выходные показатели: IV -производительность; £) - расход топлива; П - потери; К - удельное сопротивление обрабатываемого материала

Рис. 2в. Математическая модель (блок-схема) определения оператора: С^ - 1-ые направления для снижения НН;Уу -у'-ые меры в /-ом направлении; иу -у'-ые направляющие воздействия в /-ом направлении

Пути снижения НН в технологических операциях С;

Сочетание технологических процессов в одном агрегате Самоприспосабление привода ведущих колес, компоновок агрегата и рабочих органов к условиям эксплуатации Управление размещением сцепного веса СЕ в зоне работы агрегата ! Управление кинематикой движения | Самоприспособление режимов воздействия рабочего органа на обрабатываемый материал Управление обрабатываемым материалом по качественному показателю.

Рис. 2.Г/Блок схема мер реализации путей снижения колебаний нагрузок

Для поддержания параметров динамических характеристик агрегатов на значении их математического ожидания и реализации этих путей разработаны самоадаптирующиеся системы управления

технологическими операциями и процессами в СЕ. Наиболее важные из Ноблем подвергались нами теоретическим и экспериментальным

этих

""Тервый путь снижения вариаций нагрузки на источнике их возникновения реализован в способах выбора сочетаний технологически процессов в комбинированном агрегате по подготовке почвы и посева [33] 1с 17а в) вида движения посевного агрегата [29] (рис.За), пахотного агрегата' [30,31,32] (Рис.4а) и организации челночного движения косилочного агрегата на склоне [54] (рис.3б).

кос ил очного^ р^^ уменьшается количество переходных процессов и повышается устойчивость движения.

а)

б)

Всршниа склони

-ib-

Подножие склон*

Рис 3 Схемы технологических операций по снижению неустановившихся режимов: а) способ обработки и посева с круговым Гвиж" бГспособ движения агрегата с перемещаемым цешром масс

рабочей машины (I - длина гона; - ширина поворотной полос )

--жение динамических нагрузок путем позиционирования рабочего органа относительно друг друга и обрабатываемого Раии Н - _________________ ппоииа игпользования

материала ^«Тсобый интерес с точки зрения использования автоматического управления процессом обработки.

пахотного агрегат«

теории --------------- - • „_

Усилие, приведенное в уравнении (12) да:

можно определить и через зависисмости количества движения. Gf + КаВр = mdv/dt; saBir = vdm/dt, тогда /V = d(mv)dt = т (dv/dt) + и (dm/dt).

Пепвый член уравнения определяет величину ускорения" ^га, а второй член - расход тягового усилия ^я придания постоянной скорости некоторому количеству переменной массы,

поступающей на отвал в единицу времени dm/dt. Основное колебание нагрузки^ дает первый член (14) и (12) второй. Для стабилизацииiP^m установленном уровне необходимо, регулировать послойно глубину

(14) некоторого

оборачиваемой части почвы (рис. 4а) [30,31,32], не нарушая технологии крошения и ровности на борозды,

Математическая модель самоприспособления к условиям эксплуатации строится делением системы на звенья (элементы).

Уравнение гибкого элемента (ВО рис. 46) „ ^ пгз , -ар ;

Ч ^ с пгз лпгз ~ кр

Каждый член уравнения делим на с^ и получаем дифференциальное уравнение первого порядка и его решение

Т^+Ъа^крРщр Хпг/0=К1(1-еТ)' <15>

где т] - вязкость масла, с„„, х^- жесткость и координаты пружины гибкого звена; к/ - коэффициент усиления. Координаты гибкого звена и пружины

регулятора равны Хпгг = хп Ар ■

Уравнение управляющего органа (УО): 8жсег Ар = с„^пр\

Ар — ~ - с„р к г (I - е~ Т )' <16>

" ш .сег

где Бш ссг - площадь шарового сегмента; Ар - приращение давления масла; с„р, х„р - жесткость и координаты пружины регулятора; к: - коэффициент усиления; Т- постоянное время звена.

Уравнение исполнительного органа (ИО)

<1хп ц _ ёх лц I

1 ^ + спцхпч ~ ^ш.сег^Р* сЙ =

/ т /

ХпЦ=кхкъусптг{\ + т^е~Т <17>

3 3

где спц, хпц - жесткость и координаты пружины цилиндра, к3 - коэффициент усиления, у = спр / с- коэффициент пропорциональности Уравнение движения отвала (РО) выражается так

КВ р спц хпц

' т? 1

крЗУСг&пц^ Т рг | з с Т, к1кЗ)стэС„ч(Т3 + Т) (18)

к т3-те +т}-те КВр

Рис. 4 . Пахотный сельскохозяйственный агрегат: а) принципиальная схема, б) функциональная схема; ОУ - объект управления; РО - регулирующий орган (отвал); ИО - исполнительный орган (гидроцилиндр); УО - управляющий орган (регулятор); БП - блок питания (гидросистема); ВО - воспринимающий орган (поршень); СО - сравнивающий орган

Количество почвы, пропускаемой между лемехом и отвалом плуга, определяется из зависимости

I т2 _'

~Т | з Ъ г(^1кзУст^щ(Т3 +т) ] + К

д(1) = к!«МЧ([_ Г

К

Т} -Т

Т3-Т

где 20 = координата отвала при Ркр = Ркрср. Характеристическое уравнение регулятора запишется

[тГ3Р3 +(Т + Т3 )Р2 +р} = КрегАРкр (20)

Регулятор срезает периодическую составляющую момента сопротивления от Ркрср до Ркртах и обеспечивает равенство Мст(Ц = Мсср, т.е. Р^ср становится максимальным тяговым усилием. Тогда уравнение (2) принимает вид

8 =

М сер ^ с тт

М

_ I _ М с.тт

(21)

с. ср.

М

с. ср.

Более общим для агрегата другим источником НН является колебания массы и распределение ее по ведущим колесам и бортам. Снижение влияния колебаний осуществляется продольным и поперечным позиционированием отдельных масс относительно геометрического центра агрегата. [54]. При поперечном позиционировании отрыв колеса или колес от почвы действует на процессы в движителях и трансмиссии. Отрыв колес бортам от почвы это крайне опасный случай. Для такого случая определена предельный угол поперечного уклона по зависимости

р„ =■ агщ

0,5Ж70+£[ 0,-с,•(-!)*' ] ЦСД)

(22)

где С?0 - сила тяжести агрегата; й, - сила тяжести ьой СЕ; с, - поперечная координата центра тяжести СЕ; £; - показатели степени, определяющие знак выражении в зависимости от пространственных зон; Л, -высота центра тяжести ¡-той СЕ.

а)

30 во 90 120 Т.град.

> 1 УЗ

и \

п к

\

Л

4> ** «т

у

б)

30 во 90 120 Т,град.

Рис. 5. Теоретические зависимости предельного угла поперечного уклона от угла поворота рамы СХМ для разных значений силы тяжести (физическая модель выполнена на базе трактора МТЗ-80): а) Д, от у:1-С7-> = 0;2-С, = 1500Н;3-С, = 3000Н; б) У,„ Ув от у.1-У„, О, = 0; 2-УН,СГ = 1500Н; З-в, = ~3000Н; 4-У„, С, = 0; 5 - Ув, в2 = 1500Н; 6 - V,, С3 = 3000 Н; р„ - угол склона, у - угол поворота рамы СХМ, - сила тяжести от СХМ, У„ и У„ - реакции опорной поверхности на верхние и нижние колеса, соответственно.

График зависимости Д, от угла у поворота рамы машин для разных значений силы тяжести С, (рис. 5а,б) показывает, что перемещение центра масс машины, например, в сторону вершины склона снижает возможность отрыва колес от почвы, тем самым снижает динамические нагрузки и обеспечивает устойчивую работу агрегата.

Сочетание технологических процессов в комбинированном агрегате по подготовке почвы и посеву позволяет осуществить самоприспосабливание его к условиям эксплуатации, например, в зависимости от вариации нагрузок. Конструктивные особенности агрегата позволяют получить пять управляемых способов обработки почвы с посевом [33].

Самоприспосабливание осуществляется позиционированием рабочих органов относительно почвы и рамы машины.

► Второй путь снижения вариаций нагрузок (момента

сопротивления) осуществляется в процессе трансформации до двигателя и его частей.

^ При линейной зависимости между Ме и г/,, эффективная мощность в

неустановившихся режимах определяется по известной зависимости

где Мс, п - математические ожидания, АМе и Ап - величина отклонении от математических ожиданий; к - коэффициент жесткости работы двигателя.

В методическом плане повышение запаса крутящего момента двигателя в установившемся агрегате можно осуществить поворотом корректорной ветви характеристики по ординате выше номинального значения по линии регуляторной ветви. При этом корректорная ветвь будет являться продолжением регуляторной ветви описываться уравнением прямой.

При допущении, что АМе = ДМен и я = Ап изменение крутящего момента АМе„ =/(£,,т, т},). (24)

где gцm - цикловая подача топлива, г]с - эффективный кпд. т]е зависит от коэффициента избытка воздуха, а и скоростного режима <у. После преобразовании последней зависимости получаем

При увеличении нагрузки на двигатель выше номинального корректор всережимного регулятора подает дополнительное топливо, но от системы воздухоподачи дополнительный воздух не поступает. Из-за этого работа двигателя на корректорной ветви характеристики осуществляется со значительным снижением частоты вращения к.в. Для предотвращения такого явления предложены корректирующие устройства [28,36,39].

Для случая Ме = М„ + С0 (п„ - Ап), где С() - коэффициент жесткости характеристики Ме апроксимируется зависимостью (В.Н. Болтинский)

Ые = к (Ме - АМе) (п - Ап),

(23)

АМе =

4?,

V / У

е с 2 Л

(25)

При условии дополнительной подачи воздуха после интегрирования уравнения (25) угловая скорость вращения к.в. определяется как

Мс8к.

ю=ш„—-р 2J

(Сд /.Г^т ^-^собА./

(26)

где Я - частота момента сопротивления. Учитывая зависимость (21) в уравнениях (25) и (26) & будет в 2 раза меньше, чем 8 в уравнении (2).

Приращение коэффициента запаса крутящего момента ЛМе двигателя определяется формулой:

Лкя =

' дк" Л

л8„т +

цт у

дк"

(27)

■1« у

На основе изложенного разработаны требования к комплексной системе самоприспосабливаемости:

1. Все системы двигателя должны быть защищены от влияния неустановившихся нагрузок, возникающих на крюке и ведущих колесах.

2. Должна быть обеспечена постоянная мощность двигателя и скорость движения агрегата.

3. Необходимо максимально использовать тяговую мощность трактора.

4. При комплектовании МТА нужно поддерживать высокую загрузку двигателей по крутящему моменту и минимуму расхода топлива.

5. Требуется уовершенствования установленных в базовом агрегате регуляторов и корректоров.

6. Системы управления, реализующие эти требования должны обладать свойствами всережимностью, многоуровневостью, многокоординатнос-тью и многовариантностью. Такими свойствами обладает система [39] (рис. 21 а 4). Датчиком является гибкий элемент, жесткость которого управляется в зависимости от передачи, поэтому координаты гибкого элемента для каждой передачи одинаковы. Система позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения синхронного регулирования давления воздуха в шинах колес и

переключения передач. При этом корректируются сцепление шины с почвой и соотношения подачи воздуха и топлива. Кроме того, объект позволяет контролировать загрузку двигателя.

В третьей главе приведены результаты теоретических исследований по снижению внешних и внутренних динамических нагрузок на ДВС конструктивными методами и способами. Для обеспечения гибкости привода силовой установки и экономичности работы агрегата разработан и рекомендован способ установки нескольких Двигателей на один трактор.

Дня снижения внутренних потерь в КШМ рекомендуется подпружинить юбку поршня относительно его тела или выполнить тело поршня из гибкого материала, например, эластомера (рис. 6.А1), регулировать просвет между поршнем и гильзой при помощи рабочих газов, находящихся в камере сгорания поршня, и усилие прижатия компрессионных колец к гильзе при помощи рабочих газов (рис.6.А2).

Составлено уравнение процесса обеспечения соотношения подачи воздуха к подаче топлива при работе ДВС на корректорной ветви (рис.6.Б1). Работа оптиматора описывается уравнением равновесия сил

F,i(i + FK — FnpK Fпо + Fmpui Fu + F„npK + Fnno, (28)

где Fm> - усилие от пневмодинамического давления; FK - сила штока корректора; F„pK - усилие пружины штока; F„0 - усилие пружины оптиматора; Fmpui - усилие трения шарика; Fu - сила инерции шарика; FnnpK и Fn„„ - силы предварительного сжатия пружины штока и оптиматора.

Предложено устройство управления впрыском топлива (рис.6.Б2). Разработан и исследован объект управления систем смазки (A.c. 1458612). В двигателях передаточное отношение в приводе масляного насоса постоянно. Частота вращения вала насоса п„ при НН определяется как

пн = / (n^+AnoJ, (29)

где i - передаточное отношение привода насоса; пм„ - номинальная частота вращения к.в.; Апм - приращение частоты вращения двигателя в зависимости от нагрузки.

На приводе насоса установлен вариатор для изменения частоты вращения вала насоса в соответствии с формулой (29).

Кривошипно-шатункый механизм I.Гибкость элементов поршня

БI_

Система питания I.Пропорциональность подачи воз духа к подаче топлива

f

ч

Рис. 6. Принципиальные схемы технических решений для механизмов и систем двигателя

Рис. 7. График изменения передаточного числа 1 привода масляного насоса в зависимости от приращения частоты вращения коленчатого вала двигателя Д-240

Можно записать ,• _ <3 (30)

с(пден + Апдв) где (2 - часовая

4

V 3

ч ч г

/

л л

о 400 000

конструктивный

производительность насоса; с коэффициент.

Из графика (рис.7) видно, что изменение / в зависимости от приращения частоты вращения п^ имеет гиперболическую зависимость.

Зависимость осевого движения диска вариатора ЛУ [57] с диаметром привода Д* выражается

ДУ = -

2(ийв„-Аидв-лиД)/А*)

(31)

где 1$>а = ЛУ/ЛО; Лй - приращение диаметра привода вариатора. Другими

способами улучшения работы системы смазки являются управление процессами очистки, долива, освежения и уменьшения давления.

Важным в работе является измерение и учет загрузки и наработки двигателя. В объектах [39,40] в качестве датчиков оптимизатора приняты гибкие элементы на тягах навески и магнит, размешенный на рейке топливного насоса. Оба датчика находятся под действием динамических нагрузок. Первое измерительное устройство обеспечивает контроль загрузки, а второе-подсчет наработки.

В четвертой главе приведены результаты теоретических исследований кинематической и динамической связи ДВС с движителями при передаче крутящего момента. Основными требованиями к объектам передачи момента являются компактность, управляемость передаточных отношений, возможность распределения сцепной массы и мощности двигателя по движителям.

При равномерном движении касательная сила Рк определяется зависимостью (9), а при динамическом характере движения определяется

как Р*к = Р?ср±АРЯпШ-, 1*ср=(Р$тах+^п)12. (32)

Степень неравномерности динамической Рк определяется зависимостью б'= ( Рдк ,„,„ - Рдкт1П)/ Рдкср.

Проанализированы вопросы передачи крутящего момента от двигателей, работающих на каждый ведущий мост, и применения шаровых передач в трансмиссии.

Приведена классификация колесных машин и блокирующихся дифференциалов.

Условия движения определяются агрегата Рк < — (<р + фт1П), (33)

где (р - коэффициент сцепления шин колес с почвой; (7 - сцепной вес на колесах.

Исследованы кинематика и динамика самоблокирующихся кулачковых [27,37], центробежных [26], шаровых дифференциалов, дифференциалов повышенного трения, свободного хода [36].

Уравнение момента сопротивления повороту М^^ в

диференциалах свободного хода [36] определяется из работы пары сил, приложенных к пятну контакта шины с почвой. При этом максимальный поворачивающий момент ограничивается силами сцепления элементов протектора с опорной поверхностью (рис.86).

Условия работы пары сил в пятне контакта записывается как

Лш = Ыра = М^а, (34)

где N - й<р/2 - равнодействующая от касательных сил; р - расстояние от линии разделения касательных напряжений в пятне контакта до равнодействующей силы; а - угол поворота колеса.

о.» л»

0.1

е,:рйд Ю15 о ' " ензаё.щле

р„,мяа а/4 ад о,ю г^.пал

Рис.8. Устройство управления дифференциалом свободного хода при повороте: а) электропневмомеханическая схема, б) зависимость давления в гидросистеме механизма поворота от изменения давления в шинах при правом повороте

Работа, выполняемая гидроцилиндрами при повороте определяется как Л!Ч = РЦ6Ь, (35)

Ра.

, ППа

у К'оАв^О ¡1

А яеЯагв ° у, О0""'1 6

ч_1

о. во бо < о га

палее» прз!пз борта

а

V/

1

ге (о т/ч

*

м г.« с« 0!

где ~ поворачивающий момент, создаваемый рулевым

механизмом, = 0<рра/&; ©- угол между осями симметрии обоих полурам; Рч - усилие в штоках гидроцилиндра; И - плечо приложения усилия от гидроцилиндров.

В процессе регулирования давления в шинах в установленных пределах изменяются динамические радиусы качения колес.

Проведена сравнительная оценка влияния компоновки привода ведущих колес на тягово-сцепные свойства и топливную экономичность.

Самоблокирование дифференциалов обеспечивает передачу всего момента на отстающее колесо, и тем самым снижает влияние НН на работу других сборочных единиц.

Выявлено, что индивидуализация привода ведущих колес от отдельных двигателей обеспечивает самоадаптацию привода и снижает НН. Определены параметры качения колес и характер распределения моментов между ведущими осями агрегата 4 х 4 с двумя двигателями.

Для оценки характера распределения полного крутящего момента между передними и задними ведущими колесами вводится коэффициент

кр=Ма/Ма, который зависит от распределения сцепного веса Л,

коэффициента сцепления ведущих колес с почвой <р, буксования 5 и угловой скорости колеса со, нагрузок от сцепной массы, действующих на передние У„ и задние колеса У,

к _-VI " ^-1-. (36)

Теоретические и экспериментальные исследования дали возможность создания МЭС. В МЭС снижаются динамические нагрузки в результате рационального распределения моментов двигателей по движителям трактора, рабочей машины и рабочего органа движителя. Раздельный привод движителей от отдельных двигателей обеспечивает между ними гибкую связь и мягкую работу агрегата. С ростом тягового класса сочленяемых тракторов и количества ведущих мостов повышается тягово-сцепные свойства МЭС (рис.9). При таком сочленении запас крутящего момента достигает 20...35%.

Из рис. 9 видно, что линия 1 представляет собой прямую, тангенс угла наклона которой к оси абсцисс равен = 2,0. Тангенс угла наклона линии 2 (при допущении, что она также является прямолинейной) к оси абсцисс равен к? — 2,4.

Для оценки и прогнозирования потенциальных возможностей увеличения тягового усилия вновь проектируемых МЭС на базе других марок тракторов и компоновок их с дополнительными ведущими мостами

можно использовать следующий коэффициент сравнения: кс = Рт</Рсу» , где Ршс - фактическое тяговое усилие сочлененных тракторов, Рсу„ -суммарное тяговое усилие сочленяемых тракторов.

Указанный коэффициент находится в пределах от 1,20 до 1,45. Рис.9. Закономер-

ность изменения тягового усилия в МЭС и агрегатах с несколькими ведущими мостами от тягового класса сочленяемых (базовых) тракторов; 1 - линия суммарного тягового усилия несочлененных тракторов; 2 - линия фактического тягового усилия сочлененных тракторов

кН 100

so

во

40

20

(

1

2 т

; 1

1 }

9 Н 20 30 40 50

тяговый класс, кН

В пятой главе приведены теоретические исследования кинематики и динамики качения ведущего колеса, описаны принципы, способы и средства управления движителями, методика расчета параметров колеса при работе с активатором с обратной связью по перемещению и давлению, перспективные схемы взаимосвязи трансмиссии и движителей навесного механизма между собой.

Площадь контакта шины с почвой F представляет собой многоцелевую функцию вида F = f(G, PKp,p, Рт М ...).

Для каждого значения составляющих выражения соответствуют экстремальные значения площади. Но при наложении на показатели ограничений и дополнительных условий, характеризующих технологическую операцию и природные условия, составляющие уравнения кроме давления в шинах могут быть приняты как постоянные величины. В этом случае решение уравнения сводится к исследованию одноцелевой функции вида F = /(TV-

Рассмотрим случай равномерного движения колеса по почве с постоянной плотностью (рис. 10а,б,в). Учитывая то, что плотность почвы обратно пропорциональна объему, находим площадь контакта шины с почвой. При этом делаем допущения, что вертикальная нагрузка на колесо и касательное усилие распределяются по площади контакта равномерно, а основание на глубине Н жесткое.

Рис. 10. Схемы для определения зависимостей параметров качения ведущего колеса: а) кинематика и динамика действия сил колеса на почву; б) схема процесса образования сопротивления качению и графики закономерности изменения радиуса качения; в) закономерности изменения сопротивления качению колеса с учетом деформации шины и почвы

Площадь контакта шины колеса с почвой определяется как

0{1 + <Рк^т а )(Я - А) (37)

РоИ

где <7 - сцепной вес на колесе; вр^та - вертикальная сила от Л; Н - глубина жесткого основания; А - глубина соприкосновения шины с почвой; ро - первоначальная плотность почвы.

Поверхность контакта шины с почвой имеет форму эллипса (рис. 11 в). Тогда нагрузка на колесо определяется как

G = F./¡m + Frfcp (38)

Сопротивление качению (8) Р/- Gf = Р" + PJ. Уравнение касательной силы на участке АВ описывается _ __ d(mV)

зависимостью Рк - I.R+--, приращение радиуса качения колеса

dt

А г = г® - г°к . Радиус качения колеса при тангенциальных деформациях почвы и шины гк =г0- £пМ9 - Могут быть случаи:

Ark = 0; Агш -> тах, Аг = Аг«ж,; при <¡w

Аг„ = Агш; Агш + Аг„ = Аг; при <рср;

Агш = 0; Ar„ -> тах, ArK = Агпт,а; при <pmin.

Касательная сила тяги создает горизонтальное и вертикальное напряжения на почву. Тогда сопротивление качению будет равно

Pf = pf + PfK. От деформаций почвы и шины изменяется радиус

качения Дгп = + Аг^'(рис.Ю в).

При создании касательной силы тяги необходимо брать величину Pecosa, которая определяет радиус качения при действии тангенциальной

деформации шины Ar^¡eosa и почвы Дг^сот. Составляющая P^ina

изменяет радиус качения от вертикального сжатия шины Ar^sma и

почвы Дr£s,na,

Ьг}пша = Д^в8,па + Д^япа. Таким образом,

PKcosa = Ркр + Pf- Ркр + Р%+ А Р$*па + А Р*smo . (40)

Вертикальные силы, действующие на колесо, определяются выражением F, = G + Pjitia = G (1 - (p^sina).

Выявлены динамические зависимости изменения площади пятна колеса при работе активатора [55].

Будем считать, что большой диаметр эллипса h при регулировании остается постоянным, а изменяется ширина Ъ0 до !„■ Тогда, изменяется ширина криволинейной части пятна контакта.

При постоянной сцепной нагрузке агрегата с активатором в зависимости от плотности почвы удельное давление qm уменьшается до q„шш.

Рис.11. Схема взаимодействия шины с почвой и геометрическое соотношение площади контакта колеса и удельного давления на почву: а — схема активатора; б — схема взаимодействия шины с почвой; в — геометрическое соотношение площадей; 1 — плоская зона; 2 — криволинейная зона

Где F, и Fyp- площади контакта в плоской и криволинейной зонах эллипса; qm и qcp - среднее удельное давление в плоской и криволинейной зонах контакта; 1д и Ь0 - длина плоской поверхности и ширина криволинейной части контакта; В и L - ширина и длина криволинейной части контакта при G - const; qm = KaPw + £ - коэффициент жесткости стенок шины (по известным данным, если Pw регулируется, то £ = 0,4 - 0,7 кг/см3); Ki - коэффициент, учитывающий неравномерность толщины стенок шины (к; = 0,9...1,0); qcp = qn, £ D0 - диаметр пятна контакта при

максимальном действии активатора (R„ »/<>). FKp = к (R^ -R^).

Общее уравнение объекта управления и активатора

Т^Г + р* = **«■' Л

X) = к} (Н- Хос);

<ьп

— = *пХз;

л

х„ = ; (¡РАи = кх„;

£ -Схз; (40)

Определив значение вк для нескольких значений глубины Нр, строим зависимость Ир =/(а), находим 1„, Ъ0 и В, I. По найденным и определяем силу сопротивления качению, силу сцепления колеса с почвой, а затем все показатели тягово-сцепных качеств агрегата.

Активатор площади контакта шины с почвой обеспечивает всплытие колеса, уменьшая среднее удельное давление в плоской и криволинейной зонах пятна контакта.

При разработке и анализе объектов управления работой ведущего колеса были использованы координаты гибкого элемента, размещенного между ободом и диском или на тягах навески, перемещения почвозацепов, положения центра масс агрегата и сборочных единиц.

В шестой главе приведена общая методика, программа и результаты экспериментальных исследований МТА и его сборочных единиц. НН, возникающие при выполнении технологических операций, и изменчивость условий работы не позволяют аналитическим путем учесть влияние всех факторов на выходные показатели агрегата. В лабораторно-полевых испытаниях б качсствс измерительного комплекса использовалась передвижная тензометрическая лаборатория конструкции ВИСХОМ, дооборудованная дополнительной аппаратурой (8АНЧ-7М, ЭМА, ТОПАЗ-З и ТОПАЗ-4, порционный расходомер и др.). Наибольшая статистическая погрешность измерений составляла от 1 до 5%.

При изучении режима нагружения дизеля СМД-62 наибольшая амплитуда изменения момента сопротивления на тягах навески получена при плоскорезной обработки почвы (фон - стерня озимой ржи). При исследованиях выполнены следующие этапы: - определение скоростного режима агрегата и длины хода неустановившегося движения;

- определение характера нагрузки на крюке;

- измерение моментов от двигателя, распределяемых между ведущими осями, полуосями и технологическими объектами;

- измерение сопротивления передвижению и коэффициентов сцепления шины с почвой;

- определение параметров качения колес агрегатов с колесными ^ формулами 4x2,4х4и6х6;

- определение степени влияния глубины колеи и угла склона на тягово-сцепные свойства и производительность агрегата;

0 - определение расхода топлива при различных связях приводов

ведущих колес и рабочих органов при выполнении технологических операций;

- сравнение показателей разработанного агрегата с базовыми.

Определена длина пути, на котором агрегат достигает

установленную скорость движения. На вспашке, культивации, лущении, косовице, посеве и других операциях она находится в пределах от 6 до 12 м. Времени преодоления этого пути составляет в идеальном случае (на стенде) 2...3 с, а в реальных условиях в зависимости от вида агрегата -10... 12 с. Из-за наличия полосы неустановившегося движения нарушается качество проведения технологических операций, увеличиваются потери урожая и топлива. В условиях Республики Татарстан потери урожая от этого составляют 2,5...3,0 кг/га.

При преодолении полосы неустановившегося движения трактор недогружается на 10...30% от номинального в зависимости от изменения нагрузки. Трактор Т-150К при 20% недогрузке за 1 час работы теряет 20,6 кВт энергии на разгон.

Объект I: Агрегат для подготовки почвы под посев и посева (рис. 12 и 17 а2) позволяет выполнить следующие приемы обработки. й) I. Плосокорезное общее рыхление почвы, поверхностная

дополнительная полосная обработка почвы на глубину высева семян и посев. Процесс осуществляется при внедрении плоскорезов на глубину рыхления, общего внедрения фрез и сошников. Привод от ВОМ включен.

II. Обычное плоскорезное рыхление почвы. Процесс осуществляется путем подъема верхней рамы относительно рамы плоскореза. ВОМ отключен.

III. Полосное рыхление почвы на глубину посева и посев. Процесс осуществляется путем подъема плоскорезов, внедрения фрез и сошников. ВОМ включен. Производится полосная обработка почвы и посев.

IV. Посев по необработанной почве. Процесс осуществляется путем опускания сошников относительно фрез при поднятых плоскорезах. ВОМ отключен.

V. Плоскорезное общее рыхление и посев. Процесс осуществляется путем отключения фрез.

Рис. 12 Агрегат подготовки почвы под посев и посева по A.c. 1230478 и комплекс приборов для экспериментальных исследований: 1 -токосъемники; 2 - путеизмерительное колесо; 3 - стабилизатор напряжения

Для сравнения технологических и энергетических показателей агрегата взяты II и III сочетания приемов обработки. Вариант III по сравнению с вариантом II дает экономию топлива до 9 кг/ч (на 42%). Расход топлива в варианте II при обработке на глубину 22 см составил 21,5 кг/ч. Кроме того, вариант II сохраняет стерню только на 60%, а вариант III - на 95%.

В вариантах с полосной обработкой почвы возникает толкающая трактор сила от фрез. Из-за выполнения ножей фрезы в виде отвала плуга ликвидируется ударная сила и снижается динамическая нагрузка.

Результаты исследований указывают на необходимость внедрения в агрегат самоприспосабливаемого сочетания приемов обработки в зависимости от свойств почвы.

Объект II: МЭС на базе двух тракторов с колесной формулой 4x4.

МЭС позволяет получить четыре схемы компоновок привода ведущих колес от двигателей:

I. Раздельный привод. Каждый двигатель индивидуально работает

на свой ведущий мост, а межколесные дифференциалы не блокированы.

2. Двигатели блокированы, а колеса мостов не блокированы.

3. Двигатели и колеса на своих мостах блокированы.

4. Колеса на своих мостах блокированы, а двигатели не блокированы.

\

I

\ С

Ч > 1

s л ы

ч X

I N

*

**

' 14->!(1-в)

Рис. 13. Относительное повышение расхода топлива в зависимости от крюкового усилия (сравнение схем привода 2 и 3 с 1)

Рис.14. Номограмма для определения теоретического и динамического радиусов качения колеса

При малых значениях Р,ф относительный расход топлива (рис.13) при сравнении 2 и 3 варианта привода с 1 больше, чем при Ркрша*.

Коэффициенты распределения полного крутящего момента между мостами для трех вариантов на фонах стерня Кс и вспаханное поле К„с происходит по линейным зависимостям:

для привода 1 Кс = 0,38...0,42; Кю = 0,3...0,63 для привода 2 Кс = 0,44...0 61; Км = 0,18...0,38; для привода 3 К« = 0,29.. .0 63; Кю = 0,38.. .0,77. Объект III: Ведущее колесо и агрегат с перемещаемым центром масс (ПЦМ).

Исследованы основные характеристики, построена номограмма определения эксплуатационных показателей колеса 11-38" при постоянном давлении в шинах Р„ (рис.14). Площадь пятна контакта колес 12-38" изменяется при различных Р„ по гиперболической зависимости, а давление наполнения и опорожнения шин при различных

рос. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.Петер%>г ■.

оъ т м

давлениях воздуха, соответственно, по параболической и гиперболической зависимостям.

Время наполнения шины при давлениях Р„ = 0,32; Р<а = 0,40; Р„ = 0,45; Рт = 0,50 МПа составляет, соответственно, 45, 33, 20 и 9 с при диаметре вентиля 5,7 мм. Чем выше входное давление и больше диаметр золотника, тем меньше значение постоянного времени.

Изменения нагрузок на колеса при погрузке и разгрузке транспортного технологического агрегата и агрегата с ПЦМ при работе на склоне имеют синусоидальный характер (рис. 15).

У„,У„ КН 23 21 19 17 15 13 11 9

-4- ш

4 5 1 . в

1

\

30 60 90 120 Г.град

ЗО во 90 120 Т.град.

Рис. 15. Зависимости нормальных реакций опорной поверхности почвы на колеса агрегата с ПЦМ от угла поворота ее рамы при различных значениях:

а) высоты (— о—А 7 = 0,1 м: 1 - К„, 4 - ¥в; —•—/и = 0,3 м: 2 - ¥,„ 5 _ у„; —1'г—И: = 0,5 м: 3 - У,„ б - YJ б) при различных значениях расстояния центра массы машины от навески а: (—/ ¡—а: - 2,0 м; I - К„, 4 Ув; — •—а2 = 2,5 м: 2 - ¥,„ 5 - У„; —о—а: = 3,0м: 3 - Ую б - У„

В целом имеется тенденция роста коэффициента самоприспосабливаемости (рис. 16), но интенсивность его роста различна.

В седьмой главе произведена оценка технической, экономической и социальной эффективности объектов исследований. Приводятся основные принципы построения новых типов мобильных агрегатов.

Технический эффект возникает от управления вариацией нагрузки в рабочих органах и повышения их надежности и долговечности.

Ожидаемый экономический эффект на каждую разработку составляет в среднем 800 тыс. руб. (в ценах 2002 года). Использование одного агрегата в течении года дает следующий эффект:

Рис. 16. Графики изменения коэффициента самоприспосабливаемости в различных МТА по периодам:

—•--пахотный;

—©--зерноуборочный;

—О--посевной;

—Д--подготовки почвы под

посев (графики построены на основании патентных исследований)

I. Агрегат подготовки почвы под посев и посева - 49,0 т.р. 2. Силовая передача самоходного сельскохозяйственного комбайна - 41,6 т.р. 3. Многоприводный агрегат 4x4 с двумя двигателями - 44,0 т. р. 4. Агрегат с ПЦМ машины - 56 т.р.

Социальный эффект возникает от сокращения времени выявления технических решений, повышения производительности и улучшения условий труда и жизненного уровня механизатора.

Принципы построения новых типов МТА. Перспективные агрегаты должны дать возможность достижения:

- высокого качества выполнения агротехнических мероприятий;

-высокого уровня технологических и внутренних процессов,

протекающих в агрегате, с обязательным контролем скоростных и нагрузочных режимов;

- приема на себя части функций контроля и управления агрегата;

- рационального выбора приема обработки и типа рабочего органа в зависимости от Ркр\

- высокого уровня технологической подготовки агрегата и обрабатываемого материала;

- высокого уровня самоприспосабливаемости агрегата и его СЕ к условиям эксплуатации;

- безопасной работы водителя;

- охраны окружающей среды.

Этими качествами и свойствами обладают агрегаты и с-х машины, приведенные на рисунке 17. Они могут стать будут базовыми агрегатами для внедрения комплексного управления над технологическими операциями и процессами. Агрегаты (рис.17 а.1, а.З, а.4, 6.1, б.З, в.2, в.З, в.4), являются с программными управлениями.

Материалы работы могут быть использованы:

- для изучения поведения МТА и их СЕ со свойствами самоприспасабливаемости к условиям эксплуатации;

Рис. 17. Способы и средства улучшения динамических качества агрегатов и схемы их работы

- для разработки технических условий выбора оптимальных регулировок и проектировании технологических операций;

- для проектирования новых типов МТА.

Основные выводы и рекомендации

1. Характер нагрузки двигателей является неустановившимся. ^ Нагрузка зависит от плотности, влажности и рельефа почвы, конструкции

ходовой части и трансмиссии. Колебания нагрузки на валу двигателя ухудшают индикаторные и эффективные показатели двигателя. Путями снижения вариации нагрузки могут быть создание новых технологий и ^ новых сельскохозяйственных агрегатов.

2. Для повышения производительности и экономичности МТА их рабочие органы должны самоприспосабливаться к условиям функционирования. Доказана необходимость внедрения в МТА комплексной системы приборного управления. Обоснованы требования к этим системам. Предложены и разработаны пути снижения вариации нагрузок на источнике их возникновения и в процессе трансформации нагрузки от рабочего органа до двигателя.

3. Для оценки эффективности снижения вариации нагрузки введена теоретическая (идеальная) характеристика изменения исследуемых показателей в динамических режимах, так называемая квазидинамическая характеристика. Сравнивая характеристики реального агрегата с теоретическими характеристиками, намечают пути повышения производительности и экономичности.

4. Обоснованы и разработаны оптимизаторы снижения вариации неустановившихся нагрузок непосредственно на источнике возникновения и в процессе ее трансформации до двигателя.

► Оптимизаторы первого варианта в технологических операциях и

агрегатах обеспечивают снижение коэффициента неравномерности тягового сопротивления до 2 раз за счет уменьшения набросов и сбросов нагрузки, внедрения свойств самоприспосабливаемости рабочих органов (процессов) к условиям эксплуатации. Колебания нагрузки выше номинального значения не доводят до двигателя.

Оптимизаторы второго варианта в процессах сборочных единиц агрегатов и органах их самоприспосабливаемости к условиям эксплуатации обеспечивают:

а) оптимальное соотношение подачи воздуха в цилиндры двигателя и цикловых подач, т.е. получение постоянной мощности при работе двигателя на корректорной ветви характеристики. Тогда корректорная ветвь описывается уравнением регуляторной ветви характеристики;

б) комплексное управление вариацией нагрузки путем автоматического переключения передач с подачей дополнительного воздуха при работе двигателя на корректорной ветви характеристики;

в) рациональное сочетание технологических процессов в одной машине;

г) управление работой привода ведущих колес, площадью контакта шин с почвой и положением сцепной массой сельхозмашины относительно продольной оси трактора. »

5. Разработанная физическая, математическая модели и методика оценки раздельных приводов ведущих колес МТА на касательную силу тяги дает возможность повысить запас крутящего момента на 25...35% в зависимости от вида мобильных энергетических средств.

6. Предложены комбинированные агрегаты различных компоновок с возможностями снижения вариации нагрузок, которые обеспечивают:

а) экономию топлива при полосной обработке и посеве до 42%, сохранность стерни при плоскорезной обработки почвы до 60. ..95%;

б) оптимальное сочетание приводов в двухдвигательном тракторе;

в) повышение тягового КПД при раздельном приводе, при сравнении с приводами, когда двигатели блакированы, а колеса неблакированы и когда двигатели и колеса блокированы, соответственно, на 17,7% и 10,0% (фон стерня);

г) самоблокировку дифференциала свободного хода при повороте со снижением неустановившихся нагрузок в 2 раза.

7. Предложенная технология уборки трав на склоновых землях снижает неустановившуюся нагрузку пропорционально повышению коэффициента рабочих ходов до 0,82 против 0,44 базового агрегата. При этом снижается время одного цикла на 18%, производительность агрегата с перемещаемым центром масс машины повышается на 22,6%.

8. На основе теоретических и экспериментальных исследований ' путей снижения динамических потерь вытекают следующие конструктивные и эксплуатационные рекомендации:

- при расчете рабочих органов, занятых в процессах обработки ■ материала, необходимо учитывать возможность изменения координат

их движения в зависимости от колебаний нагрузки;

- при проектировании комбинированных агрегатов необходимо заложить в основу свойство сочетаемости технологических процессов и средств их реализации в одной машине в зависимости от колебаний нагрузки;

- при проектировании агрегата целесообразно предусмотреть возможность бесступенчатого изменения передаточного отношения в приводе сельхозмашины;

- в процессе эксплуатации МТА при максимальных значениях колебаний нагрузок необходимо повышать тягово-сцепные свойства тракторов путем увеличения гибкости приводов.

9. Теоретические и экспериментальные исследования позволили в комплексе улучшить процессы в сборочных единицах машинно-тракторных агрегатов в зависимости от условий эксплуатации.

10. Годовой экономический эффект от внедрения результатов 1 исследования на один агрегат составляет:

а) для агрегата подготовки почвы под посев и посева - 49,0 тыс. рублей;

б) для силовой передача самоходного с-х комбайна - 41,6 тыс. рублей;

7 в) для многоприводного трактора с колесной формулой 4x4 с двумя двигателями - 44,0 тыс. рублей;

г) для агрегата перемещаемым центром масс сельхозмашины 56 тыс. рублей, (в ценах 2002 года).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Зимагулов, А.Х. К определению теоретического и динамического радиуса качения пневматического колеса /А.Х. Зимагулов. // Науч. тр. Горьк. СХИ, т. 80. - 1986,- с. 18 - 22.

2. Зимагулов, А.Х. Некоторые вопросы кинематики и динамики трактора 4x4 с двумя двигателями, работающими на различные оси / А.Х. Зимагулов, А.К. Юлдашев //Соверш. экспл. свойств тракторов, автомобилей и двигателей. Науч. тр. Горьк. СХИ, т.71 -1975,-с.З - И.

3. Зимагулов, А.Х. Эксплуатационные параметры качения колес 1138" / А.Х. Зимагулов, А.К. Юлдашев //Соверш. экспл. качеств т-ров. автом. и двигателей, Науч. тр. Горьк. СХИ, т.81.-1976-с.32 - 34.

4. Зимагулов, А.Х. Тяговый кпд и мощностной баланс трактора 4x4 с двумя двигателями / А.Х. Зимагулов, А.К. Юлдашев //Вопросы теории и экспл. т-ров и автом. Науч. тр. Пермьского СХИ. т.107.-1974.-с.112 - 116.

5. Зимагулов, А.Х. Интенсификация работы колесных движителей/ /Соверш. экспл. качеств тракторов, автомобилей, двигателей / А.Х.

' Зимагулов. Науч. тр. Горьковское СХИ. т. 87.-1977.-c. 17- 21.

6. Зимагулов, А.Х. Способы повышения тягово-сцепных качеств колесных машин / А.Х. Зимагулов, Р.Г. Нуруллин //Соверш. экспл. свойств т-ров, автом. и двигателей. Науч. тр. Горьк, СХИ, т. 146. -1980.-с.78 - 82.

7. Зимагулов, А.Х. К вопросу автоматизации работы ходовой части тракторов / А.Х. Зимагулов, Р.Г. Нуруллин //Соверш. экспл. свойств т-ров, автом. и двигателей. Науч. тр. Горьк. СХИ, т. 126. -1979.-с.63 - 67.

8. Зимагулов, А.Х. Некоторые вопросы создания привода ведущих колес с самоблокирующимися дифференциалом / А.Х. Зимагулов

//Соверш. экспл. свойств т-ров, автом. и двигателей. Науч. тр. Горьк. СХИ, т. 146. -I980.-c.83 - 87.

9. Зимагулов, А.Х. Повышение тягово-сцепных колесных тракторов / А.Х. Зимагулов, А.К. Юлдашев. - Казань.: Таткнигоиздат, 1975. - 64с.

10. Зимагулов, А.Х. Пути улучшения работы МТА / А.Х. Зимагулов, Д.Ш. Гимадеев. - Казань.: Таткнигоиздат, 1980. - 89 с.

11. Зимагулов, А.Х. Способы регулирования пятна контакта шины с почвой / А.Х. Зимагулов, Р.Г. Нуруллин, И.С. Возовик //Исследования экспл. качеств т-ров и автом. Науч. тр. Горьк. СХИ, т. 155. - 1982.- с.36 -38.

12. Возовик, И.С. Прогрессивная технология уборки полегающих зернобобовых культур / И.С. Возовик, А.Х. Зимагулов, Р.Г. Нуруллин // Зерновое хозяйство. -1981. - №7.- с.18-21.

13. Зимагулов, А.Х. Анализ работы дифференциала свободного хода при регулировании давления в шинах на повороте / А.Х. Зимагулов //Анализ работы и пути повышения эффективности использования тракторов и автомобилей с-х производства Предуралья и Поволжья.Сб. науч. тр. Горьк. СХИ. - 1983. - с.17 - 21.

14. Возовик, И.С. Качество технологического процесса при неустановившихся режимах работы МТА / И.С. Возовик А.Х. Зимагулов. //Исследование двигателей с-х машин в динамических режимах. Труды всесоюзного семинара. - Казань. - 1984,- с. 40 - 42.

15. Зимагулов, А.Х. Снижение изменчивости сопротивления агрегата / А.Х. Зимагулов //Соверш. конструкций с-х техники. Науч. тр. Горьк. СХИ. - 1984.- с.3-5.

16. Зимагулов, А.Х. Методы улучшения эксплуатационных показателей ДВС СХА / А.Х. Зимагулов //Улучшение экспл. качеств автом. Науч. тр. Горьк. СХИ.-1984.- с.28 - 32.

17. Зимагулов, А.Х. К вопросу стабилизации процессов в отдельных элементах двигателя при различных режимах нагрузки / А.Х. Зимагулов //Исслед. ДВС с-х машин в динамических режимах. Труды всесоюзного семинара. - Казань. - 1984.- с.50 - 52.

18. Зимагулов, А.Х. Некоторые вопросы качения и взаимодействия колеса с почвой / А.Х. Зимагулов //Улучшение эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей: Сб.науч.тр. Нижегородский с-х ин-т. Н. Новогород. - 1993.- с.28 - 36.

19. Зимагулов А.Х. Использование эластомеров в ДВС / А.Х. Зимагулов, Р.Г. Нуруллин //Улучшение эксплуатационных качеств

тракторов и автомобилей; Сб. науч. тр. Нижегородский с-х ин-т. - Н. Новгород. - 1993.- с. 14 - 16.

20. Зимагулов, А.Х. Этапы исследований управляемых процессов в сельскохозяйственных агрегатах при неустановившихся нагрузках и их функциональные схемы / А.Х. Зимагулов. //Журн. Нива Татарстан, 2001., № 6.- с.6.

^ 21. Зимагулов, А.Х. Способы улучшения эксплуатационных

свойств с-х агрегатов / А.Х. Зимагулов - Казань. Каз. ГСХА, 1997.- с.85 -90.

I 22. Юлдашев А.К. Повышение эффективности функционирования

• ДВС мобильного агрегата при неустановившихся нагрузках / А.К.

' Юлдашев, А.Х. Зимагулов. Труды VI Международного научно-

' практического семинара. - Владимир.: Владимир. ГТУ, 1997. - 2с.

1 23. Зимагулов, А.Х. Самоорганизующее устройство для

автоматического регулирования СХА в продольно-вертикальной плоскости / А.Х. Зимагулов. - Труды Академии Наук Республики Татарстан, 1999,-с.25 - 28.

24. Зимагулов, А.Х. Пути снижения динамических потерь в с-х агрегатах при выполнении технологических операций / А.Х. Зимагулов, А.К. Юлдашев // Проблемы механизации с-х. Науч. тр. Каз. ГСХА, -2000.-с.ЮЗ- 114.

25. Ас. 463554 СССР, МКИ1 В 60 С 23/00. А 01 В 69/04 Устройство

> для автоматического регулирования давления пневматических шин /А.Х.

> Зимагулов, Р.З. Гатауллин. 1975, БИ №10.

26. А.с.725916 СССР, МКИ2 В 60 К 17/20. Самоблокирующийся '' дифференциал /А.Х. Зимагулов, Д.Ш. Гимадеев. 1980, БИ №13.

27. А.с.870208 СССР, МКИ2 В 60 К 17/20. Дифференциал транспортного средства / А.Х. Зимагулов, Д.Ш. Гимадеев. 1981, БИ №37.

1 28. А.с. 791560 СССР, МКИ3 В 60 С 23/00. Б 02 Б 33/02. Способ

регулирования тягового усилия /А.Х. Зимагулов. 1980, БИ №48.

29. А.с. 974952 СССР, МКИ3 А 01 С 7/00. Способ управления работой сеялки /А.Х. Зимагулов, И.С. Возовик, Г.А. Зимагулова. 1982. БИ №43.

30. А.с. 1107769 СССР, МКИ3 А 01 В 63/12. Почвообрабатывающее орудие /А.Х. Зимаг7Лов, Г.А. Зимагулова, А.С. Халилова. 1984, БИ №30.

31. А.с. 1130173 СССР, МКИ2 А 01 В 15/16. Корпус плуга /А.Х. Зимагулов, Ф.Г. Гайнутдинов. 1984. БИ№47.

32. A.c. 1168108 СССР, МКИ3 А 01 В 15/04. Почвообрабатывающий агрегат / А.Х. Зимагулов, Ф.Г. Гайнутдинов. 1985. БИ № 27.

33. A.c. 1230478 СССР, МКИ3 А 01 В 49/06. Устройство для подготовки почвы и посева /А.Х. Зимагулов, Г.Г. Булгариев, Г.А. Зимагулова. 1986. БИ№18

34. A.c. 1194300 СССР, МКИ3 А 01 В 63/112. « Сельскохозяйственный агрегат /А.Х. Зимагулов, LL1.C. Исмагилов. 1986.

БИ №12

35. A.c. 1230873 СССР, МКИ3 В 60 К 17/00. Силовая передача i самоходного с-х комбайна /А.Х. Зимагулов, P.P. Камалиев, К.Н. Штубов.

1986, БИ№ 18.

36. A.c. 1172753 СССР, МКИ3 В 60 С 23/00. Устройство для регулирования тяговых качеств пневмоколесного транспортного средства с ДВС /А.Х. Зимагулов, Г.А. Зимагулова. 1986. БИ №30

37. A.c. 1220947 СССР, МКИ3 В 60 К 17/20. Ведущий мост транспортного средства /А.Х. Зимагулов, Г.А. Зимагулова. 1986, БИ № 12.

38. A.c. 1168438 СССР, МКИ3 В 60 К 17/06. Реверсивная коробка передач /А.Х. Зимагулов, P.P. Камалиев, К.Н. Штубов. 1985, БИ № 27.

39. A.c. 1273757 СССР, МКИ3 G 01 L 3/27. Устройство для контроля загрузки двигателя тягача /А.Х. Зимагулов. 1986, БИ № 44.

40. A.c. 1251140 СССР, МКИ3 В 07 С 5/00. Устройство для контроля работы транспортного средства /А.Х. Зимагулов, Г.Г. Булгариев.

1986, БИ № 30.

41. A.c. 1364496 СССР, МКИ3 В 60 К 41/00. Устройство управления тяговым режимом тягача с прицепной с-х машиной /А.Х. Зимагулов, Г.Г. _ Булгариев. 1988 БИ№ 1.

42. A.c. 1181906 СССР, МКИ3 В 60 К 17/20. Самоблокирующийся дифференциал повышенного трения /А.Х. Зимагулов, Г.А. Зимагулова. 1985, БИ №36.

43. A.c. 1331673 СССР, МКИ3 В 60 К 17/20. Система блокировки дифферинциалов транспортного средства /А.Х. Зимагулов, Т.Б. Исламов.

1987, БИ № 31.

44. A.c. 1382421 СССР, МКИ3 А 01 С 7/00. Устройство для управления работой посевного агрегата / А.Х. Зимагулов, И.С. Возовик, Г.А. Зимагулова. 1988, БИ№11.

45. A.c. 1333807. СССР, МКИ3 F 02 F 3/00. Поршень с i регулируемой юбкой. /А.Х. Зимагулов, Г.А. Зимагулова. 1987. БИ №32.

46. A.c. 1353896 СССР, МКИ3 F 01 М 1/16. F 02 D 5/00. Система ' смазки ДВС с корректором, регулятора топливного насоса /А.Х. Í Зимагулов, Р.Ш. Сагдеев, P.P. Юнусов, Г.А. Зимагулова. 1988, БИ № 43.

! 47. A.c. 1364767 СССР, МКИ3 F 02 М 51/00. Топливная система

!» /А.Х. Зимагулов. 1988, БИ № 1.

48. A.c. 1340643 СССР, МКИ3 А 01 D 91/04. Способ диссекации сельскохозяйственных культур /А.Х. Зимагулов, И.С. Возовик, A.B. { Матяшин. 1987, БИ №36.

1 49. A.c. 1466672 СССР, МКИ3 А 01 В 49/00. Комбинированная

почвообрабатывающая машина /А.Х. Зимагулов, P.P. Камалиев, Ю.В. Якимов. 1989, БИ №11. ) 50. A.c. 1568899 СССР, МКИ3 А 01 В 11/00, 63/112. Агрегат для

I обработки почвы /А.Х. Зимагулов, P.P. Юнусов. 1990, БИ №21.

i 51. A.c. 1687464 СССР, МКИ3 В 60 В 15/26. Устройство для

¡ повышения проходимости транспортного средства /А.Х. Зимагулов, Р.Г.

Нуруллин, Х.Х. Матеев. 1991, БИ №40. ! 52. A.c. 1785921 СССР, МКИ3 В 60 К 17/20. Ведущий мост

I транспортного средства Татарстан /А.Х. Зимагулов, A.B. Капитонов, Т.А.

Зимагулов. 1993, БИ №1 ' 53. П. 2045437 РФ, МКИ3 В 60 К 7/20. В 62 D 37/00. Трактор для

работы на склоне /А.Х. Зимагулов, Р.Г. Нуруллин, Н.В. Амиров. БИ 1995. №28.

54. Пат. 2081004 РФ, МКИ3 В 60 В 27/00. Агрегат с навесным ' оборудованием /А.Х. Зимагулов, Р.Г. Нуруллин, И.З. Габдрахимов. 1997, ? БИ№ 16.

• 55. A.c. 1154825 СССР, МКИ3 В 60 С 23/00. Устройство для

^ автоматического регулирования площади контакта шины с фунтом /А.Х. Зимагулов, Г.А. Зимагулова. 1985. БИ№ 15.

56. Пат. 2049677 РФ, МКИ3 В 62 D 37/04. В 62 D 55/00. Трактор /А.Х. Зимагулов, Р.Г. Нуруллин, Р.К. Ильдарханов. 1999, БИ №34.

57. A.c. 1458612 СССР, МКИ3 F 01 М 1/16. Система смазки ДВС 1 /А.Х. Зимагулов, P.P. Юнусов. 1989, БИ №6.

58. Зимагулов, А. X. Новая технология подготовки почвы и посева / А.Х. Зимагулов // Тракторы и сельхозмашины. - 2003. - № 4,- с. 16 -17.

#17 311

59. Зимагулов, А. X. Требования к тяговым МЭС для выполнения технологических операций / А.Х. Зимагулов, Р.Г. Нуруллин // Тракторы и сельхозмашины. - 2003. - № 4,- с. 22 -23.

Лицензия на издательскую деятельность код 221 ИД №06342 от 28 11 2001 г.

Формат 60x84/16 Тираж /И. Подписано к печати 5$. ¿О^ОоЪг Печать офсетная Уел л л / Заказ /#/. Издательство КГСХА/420015 г Казань, ул К Маркса. 65 Отпечатано в офсетной лаборатории КГСХА

420015 г Казань, ул К Маркса, 65 Казанская государственная сельскохозяйственная академия Лицензия №0115 от 03 03 1998 г

4

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Зимагулов, Анас Хафизович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В МОБИЛЬНЫХ МТА.

1.1. Состояние исследований в области механизации технологических процессов земледелия и растениеводства.11.

1.2. Исследования характера нагрузки при использовании известных средств снижения динамических потерь.

1.3.Обзор методов исследования и средств управления рабочими процессами МТА в динамических режимах.

1.4. Принципиальные схемы исследований и управляющие системы МТА.

1.5. Цели, задачи и общая программа исследований.

1.6. Выводы.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МТА С КОМПЛЕКСНЫМИ СПОСОБАМИ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ.

2.1. Функционирование МТА в системе человек-среда и динамические потери

2.2. Оценка технического уровня МТА с комплексными способами и средствами управления.

2.3. Требования к совершенствованию агрегата, к его режимам работы, средствам управления и интенсификации процессов.

2.4.Пути снижения неустановившихся нагрузок в МТА при выполнении технологических операций.

2.5. Снижение неустановившихся нагрузок на их источнике.

2.6. Снижение НН без ликвидации на ее источнике обеспечением в дизеле соотношения подачи воздуха к подаче топлива.

2.7.Разработка и выбор технологических схем процессов и операций для снижения колебаний нагрузок и повышения качества обработки материала.

2.8. Улучшение динамических качеств агрегатов и качества обработки материала за счет комплексных средств.

2.9. Выводы.

ГЛАВА 3. УЛУЧШЕНИЕ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ ДИЗЕЛЯ МТА.

3.1. Конструктивные, эксплуатационные методы и средства улучшения показателей дизеля.

3.2. Дифференциальные уравнения процесса самоорганизации, соотношения подачи воздуха к подаче топлива при работе двигателя на корректорной ветви характеристики.

3.3. Организация работы системы питания.

3.4. Организация работы системы смазки.

3.5. Технический эффект от внедрения гибких элементов.

3.6. Функциональные связи процессов и самоорганизация нагрузочных и скоростных режимов.

3.7. Выводы.

ГЛАВА 4.УЛУЧШЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ В ПРОЦЕССАХ ПЕРЕДАЧИ МОМЕНТА В ТРАНССМИСИИ.

4.1. Модель исследования передачи момента.

4.2. Структурные, кинематические и динамические связи разделения подведенного момента в трансмиссии.

4.3. Использование шара и шаровых передач в передаче момента.

4.4. Структурные, кинематические и динамические связи самоблокирующихся дифференциалов.

4.5. Сравнительный анализ работы самоблокирующихся дифференциалов.

4.6. Оценка влияния компоновки привода ведущих колес на тягово-сцепные свойства и топливную экономичность.

4.7. Параметры качения и распределения моментов между осями

МТА 4 х 4 с двумя двигателями.

4.8. Выводы.

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕНИЯ ДВИЖИТЕЛЕЙ.

5.1. Взаимодействие ведущего колеса с почвой и его тягово-сцепные показатели.

5.2. Методика определения параметров качения ведущего колеса с

0 различными значениями давления в шинах.

5.3. Аналитическое определение касательной силы тяги.

5.4. Принципы, способы и средства управления работой ведущего колеса.

5.5. Методика расчета параметров колеса при работе с активизатором с обратной связью по перемещению и давлению.

5.6. Управление работой движителей.

5.7. Выводы.

ГЛАВА 6. РАБОТА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТЯГОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ И УБОРОЧНЫХ АГРЕГАТОВ, СОСТОЯНИЕ СРЕДЫ

И КАЧЕСТВО ПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ.

6.1. Методика согласования параметров динамических подсистем и оценка совершенства агрегата.

6.2. Задачи экспериментальных исследований

6.3. Методика определения согласованности процессов в комбинированных агрегатах в зависимости от нагрузки на агрегат и состояния почвы.

6.4. Методика определения параметров качения ведущих колес.

6.5. Методика определения параметров в сборочных единицах агрегата, связанных с технологическими процессами.

6.6. Программа испытаний.

6.7. Агрегаты, приборы ЭИ и требования, предъявляемые к ним.

6.8. Результаты технической и технологической самоорганизации и интенсификации процессов в агрегате.

6.8.1. Агрегат подготовки почвы и посева.

6.8.2. Работа тягового двухдвигательного агрегата при различных компоновках привода.

6.8.3. Работа ведущих колес.

6.8.4. Работа транспортного технологического агрегата при выполнении операций погрузки и разгрузки.

6.8.5. Оценка погрешностей замеров и вычислений исследуемых величин.

6.8.6. Закономерности распределения полного крутящего момента между ведущими осями.

6.8.7. Экспериментальные исследования агрегата с позиционированием машины относительно трактора.

6.9. Выводы.

ГЛАВА 7. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ, ТЕХНИЧЕСКОЙ И

СОЦИАЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

7.1. Эффективность применения новых и известных процессов в МТА в зависимости от характера нагрузки и качества обрабатываемого материала.

7.1.1. Методика оценки эффективности использования новых решений.

7.1.2. Эффективность подачи дополнительного воздуха из шин ведущих колес и двигатель при работе его на корректорной ветви характеристики.

7.1.3. Эффективность использования средств и способов снижения изменчивости тягового сопротивления рабочего органа на работу МТА.

7.1.4. Эффективность чередования приемов технологических операций при подготовке почвы и посева.

7.1.5. Эффективность использования тягового агрегата с двумя двигателями с различными компоновками привода ведущих колес.

7.1.6. Методика расчета эффективности способа подъема обрабатываемого материала к рабочему органу.

7.2. Технико-экономический и социальный эффекты от применения результатов теоретических и экспериментальных исследований и технических решений, подтвержденных Госкомитетом по делам изобретений и открытий СССР и Госпатентом РФ и актами внедрения.

7.3. Принципы построения новых типов МТА.

Введение 2003 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Зимагулов, Анас Хафизович

Актуальность проблемы. Для удовлетворения потребностей общества в продуктах растениеводства требуется повышение производительности и качества работы машинно-тракторных агрегатов (МТА). Это можно достичь путем увеличения мощности, рабочих скоростей, ширины захвата и снижения неустановившихся нагрузок (НН) в МТА.

Промышленность выпускает тракторы и сельскохозяйственные машины с тем расчетом, что они будут работать на стационарных режимах.

Анализ исследований МТА показывает, что эффективные показатели снижаются при работе в нормальных условиях до 20%, а в экстремальных условиях - до 40% по сравнению с номинальными. Продолжительность неустановившихся режимов работы агрегата составляет 60.65% сменного времени. Из-за этого снижается производительность агрегата, повышается расход топлива и растут потери от недоиспользования мощности двигателя (коэффициент использования мощности составляет всего е = 0,4.0,5). В России затраты энергии на единицу сельскохозяйственной продукции в 3-4 раза выше, чем в других промышленно развитых странах.

Такие изменения прослеживаются при возделовании зернобобовых и трав, где проявляются все свойства МТА и все варианты режимов нагружения. Неустановившеаяся нагрузка нарушает режимы работы всех сборочных единиц (СЕ) МТА и тем самым качественные показатели технологической операции. Нагружение МТА происходит вариацией момента сопротивления, амплитуды и частоты колебаний нагрузки.

В связи с этим возникает проблема снижения колебаний нагрузок на валу двигателя.

Работа выполнялась в рамках тематических планов научных исследований Казанской государственный сельскохозяйственной академии и Российской сельскохозяйственной академии наук по теме: «Разработка технологических, технических . и организационных решений по энергосбережению и улучшению условий труда на сельскохозяйственных агрегатах и в производстве инженерного комплекса», координационным планом 0.51.03. «Разработать и внедрить комплексные системы увеличения производства продовольственного зерна высокого качества по зонам п. 2.3.» и заданием 0.3 межведомственной проблемы OCX. 108. Номера государственных регистраций 77056691; 7206399; 81031005; 01860070314.

Цель работы - решение проблемы снижения влияния не установившихся нагрузок на процессы в МТА при выполнении технологических операций и изыскание самоприспосабливаемых способов, устройств, новых рабочих органов и средств управления для стабилизации их нагрузочных и скоростных режимов.

Объекты исследований: Технологические операции и процессы обработки почвы, посева, уборки комбинированными и одномашинными агрегатами.

Методы исследования. Исследования рабочих процессов МТА базировались на применении теоретических методов моделирования. Экспериментальные исследования выполнены с применением современных методов и измерительной аппаратуры. Научную новизну составляют:

1. Метод оценки и методология создания средств со свойствами самоприспосабливаемости к режимам нагружения.

2. Технологические процессы, операции и средства, в комплексе снижающие вариации неустановившихся нагрузок в их источниках возникновения и при трансформации до двигателя.

3. Методы кинематических и динамических расчетов агрегатов и сборочных единиц.

4. Приемы расширения возможностей агрегата и управления процессами рабочих органов.

5. Прогноз технического уровня и эксплуатационные требования к МТА и самоприспосабливающимся средствам.

6. Выбор оптимальных технологий и разработка механизмов позволяющих снизить влияние неустановившихся нагрузок на работу двигателя.

7. Технологические и технические требования к комплексной системе управления процессов в рабочих органов МТА.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на:

Всесоюзном научно-техническом семинаре «Разработка и оптимизация динамических характеристик двигателей мобильных сельскохозяйственных комплексов». (Казань, КСХИ, 1991);

Всесоюзном и международном межотраслевых научно-технических семинарах посвященных 80 и 100-летию В.Н. Болтинского «Исследование двигателей сельскохозяйственных машин в динамических (неустановившихся) режимах». (Казань, КСХИ, 1983 и КГСХА 2003);

Второй международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». (Казань, КГТУ, 2001);

Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы разработки и внедрения машинных технологий в растениеводстве и животноводстве» (Киров, Вятская ГСХА, 2002);

Всероссийской научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы». (Казань, АН Республики Татарстан, 2001); научно-методических конференциях кафедр «Тракторы и автомобили» сельскохозяйственных вузов Поволжья и Предуралья, состоявшиеся в Пермской (1982), Чувашской (1976 и 1983), Ижевский (1975 и 1984), Кировской (1985) и Казанской (1973 и 1994) ГСХА; научных конференциях С.Петербургского ГАУ (1983), Челябинского ГАУ (1973); Ежегодных научных конференциях (1970.2002) КГСХА, Белорусского ИМСХ (1975 и 1983), Владимирского ГТУ (1997), Ульяновской (1980 и 1987), Ижевской (1984) и Свердловской (1986) ГСХА; научно-производственных конференциях и семинарах НПО «Нива» Татарстан. (Казань, 1985. 1988);

Практическая ценность и реализация результатов исследований.

Использование новых конструкций рабочих органов и систем их управления обеспечивает увеличение производительности агрегата на 6.9%, снижение расхода топлива на 6%.

Почвообрабатывающая комбинированная машина, способная сочетать в себе пять вариантов технологических операций, только в одном варианте по сравнению с основной операцией дает экономию топлива до 42%, сохранение стерни 60.90%.

При внедрении каждого технологического процесса системы самоприспосабливаемости рабочих органов ожидаемый эффект составляет не менее 800 тыс. руб. на один агрегат, на период срок службы.

Теоретические разработки использованы при: улучшении процессов в технологиях возделывания зернобобовых культур; обосновании режимов работы комбинированного агрегата на базе трактора Т-150К, культиватора плоскореза КП-2-150 и устройства подготовки почвы и посева (A.c. 1230478), а также при совершенствовании технологических агрегатов ЗИЛ- 131В и Урал 375 Т.М.

Силовая передача самоходного сельскохозяйственного комбайна (A.c. 1230873) внедрена при совершенствовании технологического транспортного средства в двух хозяйствах Хмельницкой области Украины.

Научные рекомендации и разработки по снижению вариации нагрузок позволили повысить производительность на 6.9%, снизить расход топлива на 6.8% в агрегатах с тракторами МТЗ.

Рекомендации и изобретения по реализации предлагаемых технологий внедрены и приняты для внедрения в МСХиП РТ, ОАО «Татсельхозтехника» и АО «мелиорация».

Мобильное энергетическое средство с различными компоновками привода ведущих колес внедрены в колхозе имени Энгельса Тетюшского района и ОПХ Столбищенское Учхоза КГСХА РТ.

Технология скашивания культур агрегатами с перемещаемым центром масс косилки внедрена в совхозе «Улимановский» Актанышского р-на, в хозяйствах «Якты Юл», имени Тимирязева и Рахимова Балтасинского района и опробована в отдельных хозяйствах Рыбно-Слободского, Лаишевского, • Заинского и Арского районов РТ и в учхозе Каз.ГСХА.

Основные положения и результаты диссертационной работы внедрены: в разделах и рекомендациях в книгах [9,10]; охранных документах [25,.57]; методических пособиях и указаниях для комплексных полевых практических работ по дисциплинам «Основы управления с-х техникой» и «Интенсивная технология зернобобовых культур» (1986.1996); в комплекте плакатов по механизации возделывания зернобобовых культур из 5 листов, Москва. -Колос, 1983; в отчетах по результатам теоретических и экспериментальных исследований многоприводных тяговых, транспортных и уборочных агрегатов.

Результаты исследований по снижению динамических потерь используются в учебном процессе в Вятской, Ижевской и Казанской ГСХА.

Выставочные образцы, планшеты и сборники технических решений по теме экспонировались на выставках в Торгово-промышленной палате и ВДНХ (ВИКО) Республики Татарстан. * Отдельными результатами исследований заинтересовались ученые-аграрники США (1980).

Публикации по теме диссертации: Опубликованы работы в количестве 151 (общим объемом 27 печатных листов), из них 68 изобретений, 65 научных статей и 2 монографии.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Концепция снижения вариации колебаний нагрузки на двигатель путем улучшения технологических процессов.

2. Математические модели, определяющие пути снижения динамических потерь.

3. Новые технологии отвальной и безотвальной подготовки почвы под посев и посева, скашивания и уборки зернобобовых культур и трав на равнинных и склоновых полях.

4. Методология оценки комплексной системы управления самоприспосабливаемостью с режимами нагружения.

5. Новые способы и схемы технологических процессов и рабочих органов.

6. Комбинированный агрегат обеспечивающий сочетание технологических операций, асимметричной навесной агрегат на базе равнинного трактора и СХМ с перемещаемым центром масс, мобильное энергетическое средство с различными видами компоновок привода ведущих колес и колеса с управляемой площадью контакта шин с почвой.

7. Взаимосвязь вариации колебания нагрузки с производительностью МТА.

Проблема повышения эффективности функционирования агрегатов т.е. реализуемости их потенциальных возможностей путем внедрения им свойств самоприспосабливаемости при неустановившихся режимах решена на основе комплексного теоретического и экспериментального исследований и использования изобретений автора.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту академику Академии аграрного образования, член корреспонденту Академии наук Республики Татарстан, Заслуженному деятелю науки и техники РФ и Заслуженному механизатору РТ, доктору технических наук, профессору Юлдашеву Алмазу Киямовичу за ценные советы по завершению диссертации. Автор также признателен Заслуженному изобретателю РТ, к.т.н., доценту Нуруллину Риннату Галеевичу и к.ф.м.н., доценту Рахимову Иншату Каримовичу за участие при решении отдельных задач.

Заключение диссертация на тему "Комплексное снижение динамических нагрузок в рабочих процессах машинно-тракторных агрегатов"

Основные выводы и рекомендации

1. Характер нагрузки двигателей является неустановившимся. Нагрузка зависит от плотности и влажности почвы, рельефа, конструкции ходовой части и трансмиссии. Колебания нагрузки на валу двигателя ухудшают индикаторные и эффективные показатели трактора. Путями снижения вариации нагрузки могут быть новые технологии и новые сельскохозяйственные агрегаты.

2. Для повышения производительности и экономичности МТА их рабочие органы должны •самоприспосабливаться к условиям функционирования. Доказана необходимость внедрения в МТА комплексной системы приборного управления. Обоснованы требования к этим системам. Предложены и разработаны пути снижения вариации нагрузок: на источнике их

-возникновения и в процессе трансформации нагрузки от рабочего органа до двигателя. р

3. Для оценки эффективности снижения вариации нагрузки введена теоретическая (идеальная) характеристика изменения исследуемых показателей в динамических режимах. Ее назвали квазидинамической характеристикой. Сравнивая характеристики реального агрегата с теоретическими характеристиками, намечены пути повышения производительности и экономичности.

4. Обоснованы и разработаны оптиматоры снижения вариации неустановившихся нагрузок непосредственно на источнике возникновения и в процессе ее трансформации до двигателя.

Оптиматоры первого варианта в технологических операциях и агрегатах обеспечивают снижение коэффициента неравномерности тягового сопротивления до двух раз за счет уменьшения набросов и сбросов нагрузки, внедрения свойств самоприспосабливаемости рабочих органов (процессов) к условиям эксплуатации. Колебания нагрузки выше номинального значения не пропускаются до двигателя.

Оптиматоры второго варианта в процессах сборочных единиц агрегатов и органах их самоприспосабливаемости к условиям эксплуатации обеспечивают: а) оптимальное соотношение подачи воздуха в цилиндры двигателя и цикловых подач, т.е. обеспечивает получение постоянной мощности при работе двигателя на корректорной ветви характеристики. Тогда, корректорная ветвь характеристики описывается уравнением регуляторной ветви характеристики; б) комплексное управление вариацией нагрузки путем автоматического переключения передач с подачей дополнительного воздуха при работе двигателя на корректорной ветви характеристики; в) рациональное сочетание технологических процессов в одной машине; Р

2С)4 г) управление работой привода ведущих колес, площадью контакта их

9 , шин с почвой и сцепной массой сельхозмашины относительно продольной оси трактора.

5. Разработанная модель и методика оценки раздельных приводов ведущих колес МТА на касательную силу тяги дает возможность повысить запас крутящего момента на 25.35% в зависимости от вида мобильных энергетических средств.

6. Предложены комбинированные агрегаты различных компоновок с возможностями снижения вариации нагрузок, которые обеспечивают: а) экономию топлива при полосной обработке и посеве до 42%, сохранность стерни при плоскорезной обработки почвы от 60 до 95%; б) оптимальное сочетание приводов в двухдвигательном тракторе; в) повышение тягового КПД при раздельном приводе и в I приводе когда двигатели блокированы по сравнению с приводом, когда двигатели и колеса блокированы, соответственно, на 17,7% и 10,0% (фон стерня) г) самоблокировку дифференциала свободного хода при повороте со снижением неустановившихся нагрузок в два раза.

7. Предложенная технология уборки трав на склоновых землях снижает неустановившуюся нагрузку пропорционально повышению коэффициента рабочих ходов до 0,82 против 0,44 базового агрегата. При этом сни- . жается время одного цикла на 18%, производительность агрегата перемещаемым центром масс машины повышается на 22,6%.

8. На основе теоретических и экспериментальных исследований по снижению динамических потерь вытекают следующие конструктивные и эксплуатационные рекомендации:

-при расчете рабочих органов,занятых в процессах обработки материала,необходимо учитывать возможность изменения координат их движения в зависимости от колебаний нагрузки;

-при проектировании комбинированных агрегатов необходимо заложить в их основу свойство сочетаемости технологических процессов и их средств реализации в одной машине в зависимости от колебания нагрузки;

-при проектировании целесообразно предусмотреть возможность бесступенчатого изменения передаточного отношения в приводе сельхозмашины.

-в процессе эксплуатации МТА при максимальных значениях колебаний нагрузок необходимо повышать тягово-сцепные свойства тракторов путем повышения гибкости приводов.

9. Теоретические и экспериментальные исследования позволили в комплексе улучшить процессы в сборочных единицах, машинно-тракторных агрегатов в зависимости от условий эксплуатации.

10. Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования на один агрегат составляет: а) для агрегата подготовки почвы под посев и посев - 49,0 тыс. рублей; б) для силовой передачи самоходного с-х комбайна — 41,6 тыс. рулей; в) для многоприводного трактора с колесной формулой 4x4 с двумя двигателями — 44,0 тыс. рублей; г) для агрегата перемещаемым центром масс сельхозмашины 56 тыс. рублей.

Библиография Зимагулов, Анас Хафизович, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Абдрахманов P.K. Машины и орудия для междурядной обработки почвы.-Казань.: Казанский университет, 2001.- 148 с.

2. Агеев Л.Е. Основы расчета оптимальных и допускаемых режимов работы машинно-тракторных агрегатов.-Л.: Колос, 1978.- 296 с.

3. Агеев Л.Е., Шкрабак B.C. Технико-экономические показатели пахотного агрегата// Механизация и электрофикация с- х.- 1983.- №11.- с,8.

4. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители,- М.: Машиностроение, 1978 .- 184 с.о. Анискин В.PI., Антышев Н.М. Бычков И.И. и др. Перспективные технологии растениеводства и развитие тракторного парка// Техника в с-х.-2002.- №1.- с.5.

5. Алекперов Д.К. Совершенствование методов оптимизации состава и использования машинно-тракторного парка колхозов и совхозов: Автореф. дис. . д-ра техн. наук.- Тбилиси.- 1982.- 41 с.

6. Артемьев В.Г. Теория пружинных транспортеров с-х назначения. Ульяновск.: 1995.-240 с.

7. Арановский М.М. Автоматизация учета и контроля работы машинно-тракторных агрегатов,- Л.: Колос, 1981.- 160 с.

8. Артоболевский И.И. Актуальные проблемы механики, машин и управления машинами.- М.: Машиноведение Акад. наук СССР, 1976. №2, с. 3-8.

9. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.- 2-е изд.- М: Наука, 1988.-с. 215-218.

10. Бабков В.Ф. и др. Проходимость колесных машин по грунту. — М.: Автотрансиздат, 1959.- 183 с.

11. Багиров Д.Д. Научные основы выбора типа и основных параметров поршневых двигателей с целью совершенствования их эксплуатационных качеств землеройных машин: Автореф. дис. . д-ра техн. наук.- М., 1975.48 с.

12. Балагуров В.А., Голтеев Ф.Ф., Гордон A.B. и др. Проектированиеэлектрических аппаратов авиационного электрооборудования.- М.: Оборонгиз, 1962.-467 с.

13. Барский И.Б., Анилович. В.Я., Кутьков Г.М. Динамика трактора.- М.: Машиностроение, 1973. 280 с.

14. Баландин С.С. Безшатунные поршневые двигатели внутреннего сгорания. М.: Машгиз, 1972.- 176 с.

15. Банник А.П. и др. Переменный характер нагрузки и выходные показатели тракторов.- М.: ЦНИИТЭИСХ, 1977.- 40 с.

16. Баширов P.M. Скоростные характеристики топливоподающей системы тракторных двигателей// Тр. Ульяновского СХИ.-1976.

17. Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность- машина.- М.: Машиностроение, 1973.- 520 с.

18. Болтинский В.Н. Научные основы повышения рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов// Тр. ВИМ.- 1974 .- Т.36.- с. 5-33.

19. Бородин И.Ф., Недилько Н.М. Автоматизация технологических процессов. -М.: Агропромиздат, 1986.- 368 с.2L Бохан Н.И., Нагорский И.С. Автоматизация механизированных процессов в растениеводстве.- М.: Колос, 1982.- 176 с.

20. Бузенков Г.И. Автоматизация посевных агрегатов.- М.: Россельхозиздат, 1979,-38 с. * '

21. Бурченко П.Н., Тургиев А.К. Принципы разработки адаптивных унифицированных почвообрабатывающих технических средств// Механизация и электрофикация с-х .- 1996.- №6,- с.6-8.

22. Важенин А.Н. Оценка прогноза сроков использования техники // Тр. Горьковского СХИ.-1981.-Т.155.- с.124-128.

23. Вайнруб В.И. Оптимизация режима работы пахотного агрегата// Механизация и электрофикация с- х .- 1980.- №11.- с. 19-21.

24. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных.- М.: Колос, 1967,- 159 с.

25. Виноградов В.И. Сопротивление рабочих органов плуга и методы сниженияэнергоемкости пахоты: Автореф. дис. д-ра техн. наук.- Челябинск.,1969.-48с.

26. Водяник И.И. Процессы взаимодействия тракторных ходовых систем с почвой,-Кишинев, КСХИ, 1986.- 140 с.

27. Возовик И.С. Технологические и технические решения интенсивной технологии уборки полегающих зернобобовых культур: Дис. . д-ра с-х наук.- Казань, 1977.- 366 с.

28. Возовик И.С., Зимагулов А.Х., Нуруллин Р.Г. Прогрессивная технология уборки полегающих зернобобовых культур// Зерновое хозяйство,- 1981 .-№ 7.- с.18 21.

29. Водяник И.И., Фирман П.И. Системы автоматического регулирования давления воздуха в шинах // Тракторы и СХМ.- 1987.- №8.- с.6-8.

30. Воронов A.A. Основы теории автоматического управления. Оптимальные, многосвязные и адаптивные системы.- Л-д.: Энергия, 1970,- 328 с.

31. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов,- М.: Высшая школа, 1978.-447 с.

32. Гайнанов Х.С. Совмещение механизированных операций в земледелии,-М.:Россельхозиздат, 1983.-30 с.

33. Галеев Г.Г. Исследование эксплуатационных показателей ■ топливоподающей аппаратуры тракторного дизеля, работающего при неустановившихся нагрузках: Автореф. дис. .канд. техн. наук: 05.20.01 / Казанский СХИ.- Казань, 1970.- 23 с.

34. Гедра К.В. Исследование динамических и экономических параметров трактора с раздельным приводом ведущих мостов при наличии кинематического несоответствия// Автореф. дис. .канд. техн. наук: 05.20.01/ Литовская СХА,- Каунас, 1974.- 30 с!

35. Гельфенбейн С.П. Основы автоматизации регулирования эксплуатационныхрежимов с-х агрегатов // Автореф. дис. .д-ра техн. наук: Ленинградский СХИ.-Л., 1973.-41 с.

36. Горбунов М.С., Никонов Ю.П. К вопросу определения величины буксования и радиуса качения ведущих колес трактора// Тр;. Ленинградского СХИ.- 1969.- Т. 131.- Вып. 1 .-с.4- 8 .

37. Гореликов В.Е., Целиков Ю.П., Дмитриев A.B. Анализ влияния дифференциалов свободного хода на поворот на месте трактора К-701 с двумя включенными мостами // Тр. Ленинградского СХИ.- 1980.- Т.39.-с.70-77.

38. Горин Г.С. Тягово-энергетические параметры агрегатов для выполнения индустриальных технологий в растениеводстве: Дис. . д-ра техн.наук: 05.20.01 / ЦНИИМЭ СХ.- Минск., 1984,- 436 с.

39. Гребнев В.П. Разработка научных основ повышения производственной эффективности позиционно-силового регулирования навесных почвообрабатывающих агрегатов: Автореф. дис. .д-ра техн. наук.-Воронеж, 1979.-31 с.

40. Гуревич A.M., Мухамадьяров Ф.Ф., Лопарев АА. Эффективность использования тракторов МТЗ 100/102 // Механизация и электрофикация с-х.- 1990,- №7.- С.А5-А6.

41. Гуревич A.M., Лопарев A.A. Распределение реакций почвы на опорной поверхности шины при буксовании колеса/Интенсификация с-х. производства // Тр. Чувашского СХИ.- 1986,- с.23-25.

42. Гуревич A.M., Груздев Ю.И. Лабораторные испытания шины 12-38"модели Я-261Р//Повышение тягово-сцепных качеств и проходимости колесных тракторов 1,4 тонны / Тр. Горьковского СХИ.- 1972.- с.180-184.

43. Гурылев Г.С. и др. Оценка работы гусеничного шарнирно-сочлененного энергетического средства//Тр. ВИМ.- 1984.- Т.103,- с.128-137.

44. Гуськов В.В. Оптимальные параметры с-х тракторов,- М.: Машгиз, 1966.195 с.

45. Гуськов В.В. Тракторы. Теория.- М.: Машиностроение, 1988.- 376с.

46. Гуськов B.B. О влиянии параметров двигателя трактора на сопротивление повороту // Тр. ЦНИИМЭСХ.- Минск.: Сельхозгиз, 1962гс. 18-21.

47. Гуськов В.В., Ксеневич И.П. Вопросы качения, тягозого и мошностного баланса колеса // Тракторы и СХМ,- 1986.- №8.- с.22-24.

48. Гячев . Л.Б. Устойчивость движения с-х машин и агрегатов,- М.: Машиностроение, 1981. 206 с.

49. Зангиев A.A. Оптимизация состава и режимов работы МТА по критериям ресурсосбережения: Автореф. дис. .д-ра техн. наук,- М., 1988.- 33 с.

50. Зимагулов А.Х. Способы улучшения эксплуатационных свойств сельскохозяйственных агрегатов // Актуальные вопросы механизации с-х производства / Тр. Казанского ГСХА.- 1997.- с.85 90.

51. Зимагулов А.Х. Свойства взаимосвязанности и самонастраиваемости процессов в СХА // Совершенствование с-х техники / Тр. Казанского ветеринарного ин-та.- 1988.- Ч. 1.-е. 47-52,

52. Зимагулов А.Х. Снижение изменчивости сопротивления агрегата// Совершенствование конструкции с-х техники / Тр. Горьковского СХИ.-1984.-c.3-5.

53. Зимагулов А.Х. Применение шаровых передач в трансмиссии с-х агрегатов. //Улучшение эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей / Тр. Горьковского СХИ.- 1990.- с.53-58.

54. Зимагулов А.Х. Энергосбережение в механизированных процессахрастениеводства // Совершенствование методов организации и использования машинно-тракторного парка / Тр. Нижегородского СХИ.-1992.-е. 103-108.

55. Зимагулов А.Х. Некоторые вопросы качения и взаимодействие колеса с почвой // Улучшение эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей. Тр.Нижегородского СХИ,- 1993.- с. 28-36.

56. Зимагулов А.Х. К вопросу автоматизации работы ходовой части тракторов// / Горьковского СХИ.- 1979.- Т.126.- с. 63-67.

57. Зимагулов А.Х., Юлдашев А.К. К вопросу теории колесных машин// Тр. Казанского СХИ- 1973,- Т.1.- с. 186-188.

58. Зимагулов А.Х., Гимадеев Д.Ш. Пути улучшения работы машинно-тракторного агрегата.- Казань.: Татарское книжное изд-во, 1981,- 88 с.

59. Зимагулов А.Х. Некоторые вопросы создания привода ведущих колес с . самоблокирующимся дифференциалом // Совершенствование эксплуатационных свойств тракторов, автомобилей и двигателей / Тр. Горьковского СХИ,- 1980.- Т.146.- с.83-87 .

60. Зимагулов А.Х. К вопросу увеличения опорной поверхности и гибкости гусеничной цепи // Тр.- Горьковского СХИ.- 1988,- с. 22-26.

61. Зимагулов А.Х. К определению теоретического и динамического радиуса качения пневматического колеса // Тр. Горьк. СХИ.- 1986.- №80 с. 18-22.

62. Зимагулов А.Х. Исследование некоторых параметров качения колеса

63. Тр. Горьковского СХИ.- Т.71.- 1975,- с. 73 -76, 71. Зимагулов А.Х. Интенсификация работы колесных движителей // Тр.

64. Зимагулов А.Х., Нуруллин Р.Г. Безопасные условия труда при работе на комбайнах // Охрана труда в АПК/ Тр. Литовской СХА.- 1988.- №2-с. 69-71.

65. Зимагулов А.Х. Эффективность и безопасность биотехнической системы// Новое в безопасности жизнедеятельности / Тр. Казанской ГСХА.- 1995.- с. 36-39.

66. Зимагулов А.Х. К расчету кулачкового дифференциала // Повышение эффективности с-х производства / Тр. Казанского СХИ.- 1987,- с. 90-91.

67. Зимагулов А.Х. Автоматизация эксплуатационных режимов работы тракторных агрегатов // Некоторые особенности конструкции современных тракторов и комбайнов / Тр. Казанского СХИ,- 1980,- с. 61-64.

68. Зимагулов А.Х., Юлдашев А.К., Тракторы и автомобили (на татарском языке). Казань.: Магариф, 1999. -336 с.

69. Зимагулов А.Х., Ольшевская В.Т., Якимов Ю.В. Способ посева с обеспечением оптимальных условий прорастания семян // Улучшение эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей / Тр. Горьковского СХИ.- 1990.-с. 42-49.

70. Иофинов С .А., Лышко Г.П. Эксплуатация машинно-тракторного парка. -М.: Колос, 1984.-351 с.

71. Капустин В.В. К динамическому расчету электрогидравлическихраспределителей // Конструирование и эксплуатация автомобилен и тракторов / Республиканский межведомственный сборник.- Минск.: Высшейшая школа, 1987,-Вып.2.- 131 с.

72. Кацыгин В.В. Скоростные энергонасыщенные тракторы,- Минск.: Ураджай, 1979.- 176 с.

73. Киртбая Ю.К. Резервы в использовании машинно-тракторного парка. — М.: Колос, 1982.-319 с.

74. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины.-М.: Колос, 1980.-672 с.

75. Клюев A.C., Колесников A.JL Оптимизация автоматических систем управления по быстродействию.- М.: Энергоиздат, 1982.- 240 с.

76. Коденко М.Н., Лебедев А.Т. Автоматизация тракторных агрегатов,- М.: Машиностроение, 1969.-296 с.

77. Колобов Г.Г., Парфенов А.П. Тяговые характеристики тракторов.- М.: Машгиз, 1972.- 152 с.

78. Коновалов В.Ф. Устойчивость и ' управляемость машинно-тракторных агрегатов.-Пермь: Пермское обл. изд-во, 1969.-440 с.

79. Кононенко А.Ф., Каменский A.C. Автоматизированное управление уборкой с-х культур,- М.: Россельхозиздат, 1984.- 120 с.

80. Красношеков Н.В. Повышение производительности машинных агрегатов-приоритетное направление технической политики в АПК// Нива Татарстана,2002.-N3.- с.3-5.9Я Кринецкий И.И. Регулирование двигателей внутреннего сгорания.- М.: Машиностроение, 1965,- 263 с.

81. Кругов В.И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания.- М.: Машгиз, 1968,- 615 с.

82. Кряжков В.М., Русанов В.А. Экологическая проблема воздействия движителей на почву и эффективное направление ее решения // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие. Матер, науч. сессии Россельхозакадемии.- 1992.-с.232-242.

83. Кузнецов Н.Г., Кривов В.Г. и др. Составление математических моделей МТА с упругими звеньями в сочленениях и их исследование методами случайных функций // Тр. Волгоградского СХИ.- 1989.- 92 с.

84. Кузнецов Н.Г., Кривов В.Г., Кульченко Н.И. и др. Повышение эффективности МТА путем стабилизации нагрузочных режимов тракторов // Тр. Волгоградского СХИ.- 1988.- с. 85-88 с.

85. Кузьмин ИВ. Оценка эффективности и оптимизация автоматических систем контроля и управления.- М.: Советское радио, 1971.-296 с.

86. Кутьков Г.М. Тяговая динамика трактора.- М.: Машгиз, 1980.-215 с.

87. Кутьков Г.М. Широкозахватный пропашной агрегат с автоматической системой управления// Механизация и электрофикация с-х.- 1984.- №2.-с.38

88. Кутьков Г.М. Технологические основы и тяговая динамика МЭС.- М.: Колос, 1992.-154 с.

89. Лебедев А.Т. Гидропневматические приводы тракторных агрегатов. — М.: Машгиз, 1982. — 184 с.

90. Лефаров А.Х. Дифференциалы автомобиля и тягачей. — М.: Машгиз, 1972. — 145 с.

91. Лиханов В.А., Шишканов Е.А., Деветьяров P.P. и др. Особенности перевода двигателей тракторов тягового класса 14 кН для работы на сжатом природном газе // Улучшение эксплутационных показателей мобильной энергетики / Тр. Вятской ГСХА.- 2002.- с. 19-45.

92. Лихачев B.C. Испытание тракторов.- М.: Машиностроение, 1974.- 228 с.

93. Лопарев А.А» Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов ходовых систем тракторов МТЗ-80/82 на свойства дерново подзолистых суглинистых почв: Автореф. дис. .канд. техн. наук: 05.20.01/ Кировский СХИ.- Киров, 1984.- 20 с.

94. Лопарев А.А. К вопросу о качении колеса с эластичной шиной//Тракторы и сельскохозяйственные машины.- 2002.- N4.- с.26-27.

95. Лопарев А.А.Распределение нормальных и касательных реакций почвы на опорной поверхности шины при буксовании колеса//Тез. докл. областной науч. техн. конф.- Киров, 1988.- с.30-32.

96. ЛопаревА.А. Снижение переуплотнения почвы движителями мобильных, с-х агрегатов варьированием их конструктивными параметрами и эксплуатационными факторами // Улучшение эксплуатационных показателей мобильной энергетики / Вятская ГСХА.- 2001.-с.53-63.

97. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. М.: Колос, 1981.-382 с.

98. Львов Е.Д. Теория трактора. М.: Машиностроение, 1960.-252 с.

99. Мазитов Н.К. Совершенствование технологии и технических средств поверхностной обработки почвы: Автореф. дис. . д-ра. с-х наук.- Казань,1988.- 96 с.

100. Макаров П.И. Технологии и техника для гладкой вспашки почв. Казань.: Казанский государственный университет, 2000.- 288с.

101. Матяшин Ю.И:, Гринчук И.М., Егоров Г.М. Расчет и проектирование ротационных почвообрабатывающих машин.- М.: ВО Агропромиздат,1988'.-170 с.

102. Медведев В.И. Методологические концепции развития мобильных энергетических средств в с-х // Совершенствование и развитие энергетических средств в с-х .- Тр. Чувашский СХИ.- 1983.- 168 с.

103. Медведев В.И. Теоретические предпосылки проектирования машинных агрегатов для обработки почвы на склонах//Совершенствование конструкции и повышение эффективности тракторов и автомобилей.-.: Пермьский СХИ, 1981.- с. 82 89.

104. Медведев В.И. Уточнение к работе колеса с эластичной шиной // Тр. Чувашской ГСХА.- 1997.- Вып. 3.- с. 58 62.

105. Мельников C.B., Рощин П.М., Алешкин В.Р. Планирование эксперимента в исследованиях с-х процессов.- Д.: Колос, 1980,- 168 с.

106. Методика определения экономической эффективности использования в с-х результатов НИР, ОКР, новой техники, изобретений и рацианализаторских. предложений.-М.: Колос, 1980.-31с.

107. Минин Б.А. Качество~как его анализировать ?.- М.: Финансы и статистика, 1989.- 96 с.

108. Митряев Н.И. Роль технической эксплуатации в повышении эффективности использования машинно-тракторного парка // Некоторые особенности конструкции и эксплуатации современных тракторов комбайнов / Тр. Казанского СХИ.- 1980.- с.25 30.

109. Нуруллин Р.Г. Расширение возможностей использования равнинных машинно-тракторных агрегатов на склонах: Автореф. дис. .канд. техн. наук: 05.20.01/Казанская ГСХА .- Казань, 1999.- 19 с.

110. Нуруллин Р.Г., Возовик И.С., Зимагулов А.Х. Способы регулирования пятна контакта шины с почвой//Тр. Горьковского СХИ.- 1981,-Т.155.-с. 36 -38.

111. Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х. Использование эластомеров в двигателях внутреннего сгорания // Улучшение эксплуатационных качеств тракторов и автомобилей / Тр. Нижегородского СХИ.- 1993.- с. 14 16.

112. Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х. Способы повышения тягово-сцепных качеств колесных машин // Совершенствование эксплуатационных свойств тракторов , автомобилей и двигателей / Тр. Горьковского СХИ.- 1980.-Т.146.- с.78-82.

113. Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х. Работа на технологической колее. Тр. Казанского СХИ,- 1992.- с. 82-90

114. Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х. Безопасность работы водителя на тяговых и транспортных агрегатах с-х назначения .- Казань.: Казан. ГСХА, 1994.- 38. с.

115. Островерхов Н.Л., Русецкий И.К., Бойко Л.И. Динамическая нагруженность трансмиссии колесных машин.- Минск.: Наука и техника, 1977.- 192 с.

116. Остапчук Н.В. Математическое моделирование технологических процессов хранения и переработки зерна.- М.: Колос, 1977. 240 с.

117. Патрахальцев H.H., Соколов Ю.А. Неустановившиеся режимы работы дизелей// Двигатели внутреннего сгорания / Тр. .НИИ информ.тяжмаш.1976.-с. 18-24.

118. Петров В.И. Основы теории математического управления трансмиссиейавтомобиля.- М.: Академии наук СССР, 1957-с. 16 и 99.

119. Петров В.А. Узловые вопросы теории качения пневматического колеса.-Тракторы и сельхозмашины.- 1986.- №8.- с. 18.- 22.

120. Петрушев В.А., Шуклин С.А., Московкин В.В. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов.- М.: Машгиз, 1975. 162 с.

121. Платонов В.Ф. Полноприводные автомобили.- М.: Машгиз, 1981. 279 с. 144- Погуляев Ю.Д. Выбор критериев оптимизации при управлениитракторными агрегатами // Тракторы и сельскохозяйственные машины.-2002.-N2,-с. 10-13.

122. Погуляев. Ю.Д., Николашин С.С.,Сергеев В.М. и др. Оптимальное управление тракторным агрегатом при возмущениях // Тракторы и сельскохозяйл,ственные машины,- 2002.- N6.- с. 18-20.

123. Покровский Г.П. Электроника в системах подачи топлива автомобильных двигателей.- М.: Машгиз, 1990. 176 с.

124. Полеваев О.И. Снижение динамических нагрузок в машинно-тракторных агрегатах за счет упруго демпфирующих приводов ведущих колес. Автореф. дис. .д-ра техн. наук-. Воронеж,- 1996,- 40 с.

125. Полетаев А.Ф.,Ганькин Ю.А.,Голованов Г.В. О соотношении крутящих моментов на колесах трактора 4x4 // Тракторы и сельхозмашины.- 1972.-№7,-с. 10.

126. Полканов И.П. Автоматический контроль и учет работ МТА. — М.: Машгиз, 1963.- 131 с.

127. Поспелов Ю.А. Устойчивость трактора.- М.: Машгиз, 1966.- 247 с. .

128. Правила производства механизированных работ в полеводстве // Сост. К.С. Орманджи. 2-е изд., перераб . и доп.- М.: Росссельхозиздат, 1983,- 285 с.

129. Прокопенко В А. Оценка уровня инженерных решений машин и технологий // Тракторы и сельхозмашины.- 1983.- №9.- с.28-30.

130. Проходимость машин / Скотников В.А., Пономарев A.B., Климанов A.B. Минск: Наука и техника, 1982.- 328 с. '

131. Родичев В.А., Соловейчик А.Г. Оптимальные режимы работы тракторов //

132. Тр. ВИМ.- 1984.-Т. 103.-с. 3-8.

133. Русанов В.А. Проблема переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения.- М., 1998.- 368 с.

134. Русанов В.А. Основные положения, использованные при разработке ГОСТов по нормам и методам оценки воздействия, движителей на почву // Воздействие движителей на почву / Тр. ВИМ.- 1988.- Т.118,- с. 6-45 .

135. Самойлов Н.П. Анализ влияния дополнительного воздуха, введенного в нижнюю часть цилиндра в конце наполнения и в начале сжатия на термический кпд двигателя//Тр Горьковского СХИ 1980.-Т.146.- с.3-8.

136. Скотников В.А. и др. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. -М.: Агропромиздат, 1986.-383 с.

137. Саакян Д.Н. Система показателей оценки мобильных машин. — М.: Агропромиздат, 1988. 415 с.

138. Севернев М.М. Энергосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве.- Минск.: Ураджай, 1994,- 222 с.

139. Сельскохозяйственные машины: Теория и технологический расчет / Б.Г. Турбин, А.Б. Лурье и др .- Л.: Машиностроение, 1967. 683 с.

140. Синиоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин .-М.: Машиностроение, 1977.- 323 с.

141. Скойбеда А.Т. Автоматизация ходовых систем колесных машин. — Минск: Наука и техника, 1979. 280 с.

142. Солодовников В.В. Техническая кибернетика. -М.: Машиностроение, 1967. Т. 1,2,3.

143. Строков В.Л. Изыскание и исследование средств повышения эффективности применения колесных машин в условиях с-х: Автореф. дисс. .д-ра техн. наук. Волгоград., 1975. - 38 с.

144. Сысуев В.А., Кормщиков А.Д., Пятин Л.М. и др. Технология и технические средства для полосного подсева трав в дернину (рекомендации).- Киров. НИИСХ Северо-Востока. 2000.- 19 с. "

145. Сысуев В.А^Мухамадьяров Ф.Методы повышения агробйоэнергетической эффективности растениеводства.- Киров, 2001.- 216 с.2Х()

146. Теория автоматического управления / под ред. A.B. Нетушила.- М.: Высшая школа, 1976.-400 с.

147. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин. — М.: Машгиз, 1978.-568с.

148. Титов Ю.А., Шумский М.М. О резервируемой мощности и коэффициенте•• загрузки двигателя при разгоне скоростного агрегата // Тр. Московского инт инж. с-х производства.- 1973.- Т.9.- Вып.241.- с. 105.

149. Толщин В.И. и др. Наддув двигателей внутреннего сгорания в дизель -генераторах.- Л.: Машиностроение, 1977.- с. 151-160.

150. Тракторные моторно-трансмиссионные установки с двигателями постоянной- мощности / С.И. Дорманов, А.П. Банник и др.- М.: Машиностроение, 1987.-. 184 с.

151. Тургиев А.К. Повышение эффективности технологических процессов на основе улучшения тягово-сцепных свойств колесных тракторов при колебательной тяговой нагрузке: Автореф. дис. . д-ра техн. наук,- Рязань.-1999.-88с. . .

152. Тырнов Ю.А. Повышение эффективности использования МТА совершенствованием системы контроля режимов их работы: Автореф. дис. . д-ра техн. наук.- Саратов, 2001.-48 с.

153. Ульянов H.A. Теория самоходных колесных землеройно-транспортных машин.-М.: Машиностроение, 1969.-520 с.

154. Хакен Г. Синергетика. Пер. с английского .- М.: Мир, 1980.- 404 с.

155. Харитончик Е.В. Взаимосвязи параметров и вопросы совершенствования с-х тракторов: Автореф. дис.д-ра техн. наук.- Воронеж, 1972.- 77с.

156. Хачатрян Х.А. Работа почвообрабатывающих орудий в условиях горного рельефа.- Ереван.: Армгосиздат, 1963.- 259 с.

157. Циннер К. Наддув двигателя внутреннего сгорания / Перевод с нем.- Л.: Машиностроение, 1978.-263 с. '

158. Цытович H.A. Механика грунтов.- М.: Высшая школа, 1983.- 228 с.

159. Шаров Н.М. Методы оценки эксплуатационных свойств машинно-тракторных агрегатов: Автореф. дис. д-ра техн. наук,- М., 1982.-42'jc.

160. Шеповалов В.Д. Автоматизация уборочных процессов,- М.: Колос, 1978,383 с.

161. Шкрабак B.C., Николаенко A.B. и др. Режимы работы двигателей энергонасыщенных тракторов.-Ленинград.: Машиностроение, 1981.- 240 с.

162. ЧудаковЕ.А.Качение автомобильного колеса.-М.-Л.: АН СССР, 1948,- 200с.

163. Чудаков Д.А. Теория.автомобиля,- М.: Машиностроение, 1950.-343 с.

164. Чуев Ю.В., Слехова Г.Н. Технические задачи исследования-операций,- М.: Советское радио, 1971.-244 с. •

165. Чураков Е.П. Оптимальные и адаптивные системы,- М.: Энергоиздат, 1987.-296 с.

166. Юлдашев А.К. Динамика рабочих процессов двигателя МТА,- Казань.-Татарское книжное издательство, 1980,- 142 с.

167. Юшин A.A. Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов.- М.: Колос, 1976.- 203 с.

168. Якимов Ю.В. ,Зимагулов А.Х., Ольшевская В.Т. Технология и техника жидкостного посева с обеспечением безопасности труда // Тр.Казанской ГСХА.-2001.-Т. 70.-е. 157г164.

169. Яценко H.H. Поглощающая и сглаживающая способность шин. — М.: Машиностроение, 1978.- 132 с.

170. A.C. 463554 СССР. Устройство для автоматического регулирования давления в пневматических шинах. / Казанский СХИ. Зимагулов А.Х., Гатауллин Р.З.- №1759035 Заявл. 15.03.72; Опубл. 1975.-Бюл. № 10.

171. Д.С. 79156Ö СССР. Способ регулирования тягового усилия транспортного средства. / Казанский СХИ. Зимагулов А.Х.- №2740042 Заявл. 19.03.79; Опубл. 1980,-Бюл. №48.О

172. A.C. 725916 СССР. Самоблокирующийся дифференциал. / Зимагулов A.X.V Гимадеев Д.Ш.- №2357566: Заявл. 5.05.76; Опубл. 1980,- Бюл. № ¡з.

173. A.C. 956324 СССР, Самоблокирующийся дифференциал / Зимагулов А.Х., Гильмутдинов Ф.Г.- №3242063: Заявл. 4.02.81; Опубл. Бюл. № 33.

174. A.C. 870208 СССР. Дифференциал транспортного средства. / Казанский СХИ. Зимагулов А.Х., Гимадеев Д.Ш.- Заявл. 13.04.79. Опубл. 1981,Б. № 37.

175. A.C. 919632 СССР. Косилка. / Казанский СХИ. Возовик И.С., Зимагулов• А.Х., Нуруллин Р.Г.- №2970117: Заявл. 5.08.80; Опубл. 1982.- Бюл.№ 14.

176. A.C. 974952 СССР. Способ управления работой сеялки. / Казанский СХИ. Зимагулов А.Х., Возовик И.С., Зимагулова Г.А.-№3236329: Заявл. 17.12.80, Опубл. 1982.- Бюл. № 43.- с.4.

177. A.C. 976887 СССР: Жатка. / Казанский СХИ. Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х., Возовик И.С.-№3244576: Заявл. 4.02.81; Опубл. 1982.-Бюл. № 44.- с.6.

178. L A.C. 1028259 СССР. Устройство для регулирования буксования ведущих колес трактора / Зимагулов А.Х., Мингазетдинов Ф.Г. — №3291624: Заявл. О 17.04.81; Опубл. 1983,-Бюл. № 26.

179. A.C. 1007595 СССР. Косилка./ Зимагулов А.Х., Возовик И.С., Нуруллин Р.Г.- №3315293: Заявл. 2.07.81; Опубл. 1983.-Бюл. № 12. с. 10.

180. A.C. 1107769 СССР. Почвообрабатывающее орудие. / Казанский СХИ. Зимагулов А.Х., Халилова A.C., Зимагулова Г.А.- №3479236: Заявл. 2.08.82; Опубл. 1984.- № 30.

181. A.C. 1007596 СССР. Полевой делитель жатки. / Казанский СХИ. Авт. изо.б. Возовик И.С., Зимагулов А.Х., Нуруллин Р.Г.- №2925599: Заявл. 14.05.8Ю;• Опубл. 1983.-Бюл. №12. с.Ю.

182. A.C. 1038521 СССР. Поршневое кольцо двигателя внутреннего сгорания. / Казанский СХИ. Зимагулов А.Х., Карандаев Г.Н.- №3440963: Заявл. 19.05.82; Опубл. 1984.- Бюл. № 32.

183. A.C. 1033053 СССР. Валкообразователь для косилки. / Казанский СХИ. Возовик И.С., Зимагулов А.Х., Нуруллин Р.Г.- №329257: Заявл. 27.05.81; Опубл. 1983.-Бюл. №29.

184. A.C. 1071469 СССР. Самоблокирующийся дифференциал./ Зимагулов А.Х., Краснов H.H.-№3302506: Заявл. 12.06.81; Опубл. 1984,- Бюл. № 5.

185. A.C. 1096137 СССР. Самоблокирующийся дифференциал. / Зимагулов А.Х., Мухаметзянов Р.Х.-№3259655: Заявл. 16.03,81; Опубл. 1984.- Бюл. № 21.

186. A.C. 1126216 СССР. Окучник. / Казанский СХИ. Зимагулов А.Х., Асаев Ш.Н., Гатин И.И.- №3589568: Заявл. 29.04.83; Опубл. Бюл. 1984,- № 44.

187. A.C. 1130173 СССР. Корпус плуга. / Казанский СХИ. Зимагулов А.Х., Гайнутдинов Ф.Г.- №3539411: Заявл. 14.01.83; Опубл. 1984.- Бюл. № 47.

188. A.C. 1154825 СССР. Устройство для автоматического регулирования площади контакта шины с грунтом. / Зимагулов А.Х., Зимагулова Г.А.-№3642233. №3643386: Заявл. 16.09.83; Опубл. 1985.- Бюл. № 15'.

189. A.C. 1158391 СССР. Самоблокирующийся дифференциал транспортного средства / Зимагулов А.Х., Нуриев М.А.- №3589166: Заявл. 6.07.83; Опубл. 1985,- Бюл. №27.

190. A.C. 1168438 СССР, Реверсивная коробка передач/ЗимагуловА.Х., Камалиев Р.Р., Штубов К.Н.- №3717350: Заявл. 13.01.84; Опубл. 1985. Бюл. № 27.

191. A.C. 1168108 СССР. Почвообрабатывающий агрегат / Зимагулов А.Х., Гайнутдинов Ф.Г.- №3532441: Заявл. 24.12.82; Опубл. 1985.Бюл. № 27.

192. A.C. 1172753 СССР. Устройство для регулирования тяговых качеств пневмоколесного транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания. / Зимагулов А.Х., Зимагулова Г.А.- №3642249: Заявл. 16.09.83; Опубл. 1985.- Бюл. № 30.

193. A.C. 1181906 СССР. Самоблокирующийся дифференциал повышенного трения. / Зимагулов А.Х., Зимагулова Г.А.- №3751204: Заявл. 25.04.84; Опубл. 1985.-Бюл. №36.

194. A.C. 1191019 СССР. Жатка./ Зимагулов А.Х., Нуриев М.А., Амерханов Ф.Р.-№3751202: Заявл. 25.04.84; Опубл. 1985.-Бюл. № 42.

195. A.C. 1194300 СССР. Сельскохозяйственный агрегат. / Зимагулов А.Х., Исмагилов Ш.С.- №3751205: Заявл. 25.04.84 ; Опубл. 1986.- Бюл. № 12.

196. A.C. 1220947 СССР. Ведущий мост транспортного средства. / Казанский

197. СХИ. Зимагулов А.Х., Зимагулова ГА.- №3798550: Заявл. 9.10.84; Опубл. 1986.- Бюл.№

198. A.C. 1230478 СССР. Устройство для подготовки почвы и посева./ Казанский СХИ. Зимагулов А.Х., Булгариев Г.Г., Зимагулова Г.А.-№3751795: Заявл. 4.05.84; Опубл. 1986.- Бюл. № 18.

199. A.C. 1232868 СССР. Муфта сцепления. / Зимагулов А.Х., Штубов К.Н., Камалиев P.P.-№3780468: Заявл. 31.07.84; Опубл. 1986,- Бюл. № 19.

200. A.C. 1273757 СССР. Устройство для контроля загрузки двигателя. / Зимагулов А.Х.- №3761418: Заявл. 28.06.84; Опубл. 1986.- Бюл. № 44.

201. A.C. 1251140 СССР. Устройство для контроля работы транспортного средства. /Зимагулов А.Х., Булгариев Г.Г., Зимагулова Г.А., Сагдиев Р.Ш. №3846097: Заявл. 23.01.85; Опубл. 1986.-Бюл. № 30.

202. A.C. 1264858 СССР. Барабан молотильного аппарата. / Зимагулов А.Х., Нуруллин Р.Г.-№3851697: Заявл. 4.02.85; Опубл. 1986.-Бюл. № 39.

203. A.C. 1382421 СССР. Устройство управления работой посевного агрегата/ Казанский СХИ. Зимагулов А.Х., Возовик .И.С., Зимагулова Г.А. №3917428: Заявл. 25.06.85; Опубл. 1988.- Бюл. № 11.

204. A.C. 1331673 СССР. Система блокировки дифференциала транспортного средства /Казанский СХИ. Зимагулов А.Х., Исламов Т.Б.- №3915363: Заявл.1706.85; Опубл. 1987.- Бюл. №31.

205. A.C. 1333807 СССР. Поршень с регулируемой юбкой / Зимагулов А.Х., ' Зимагулова Г.А.- №3902133: Заявл. 27.05.85.; Опубл. 1987,-Бюл. № 32.

206. A.C. 1340643 СССР. Способ десикации с-х культур / Казанский СХИ. Возовик И.С., Зимагулов А.Х., Матяшин A.B.- №3989241: Заявл. 09.10.85; Опубл. 1987.- Бюл. № 36.

207. A.C. 1353896 СССР. Система смазки двигателя внутреннего сгорания с корректором-регулятором топливного насоса / Зимагулов А.Х., Сагдеев Р.Ш., Зимагулова Г.А., Юнусов P.P.- №3911452: Заявл. 12.06.85; Опубл. 1988.- Бюл. №43.

208. A.C. 1386077 СССР. Устройство для контроля рабочих органов машины для внутрипочвенного внесения жидких удобрений. / Зимагулов А.Х., Вильданов P.M., Зимагулова Г.А.- №4009321: Заявл. 17.01.86; Опубл. 1988.-Бюл. № 13.

209. A.C. 1644846 СССР. Мобильные средства для раздачи кормов / Камалеев P.P., Зимагулов А.Х. и др.-№4174989: Заявл.02.12.86; Опубл. 1988,- Бюл. 16.

210. A.C. 1428253 СССР. Жатка. / Казан. СХИ. Зимагулов А.Х., Кочетов В.В., Низамутдинов М.Ш.- №4142320: Заявл. 29.05.86; Опубл. 1988,-Бюл. № 37.

211. A.C. 1458612 СССР. Система смазки двигателя внутреннего сгорания. / Зимагулов А.Х., Юнусов P.P.- №4209731: Заявл. 17.03.87; Опубл. 1989.-Бюл. № 6.

212. A.C. 1454299 СССР. Выкапывающее устройство для корнеклубне уборочной машины./ Валеев Р.Г., Зимагулов"А.Х.- №405304: Заявл. 10.04.86; Опубл. 1989.- Бюл. № 4.

213. A.C. 1491363 СССР. Способ сохранения влаги и восстановления структурыпочвы / Зимагулов А.Х., Гатин М.Г.- №4271525: Заявл. 29.06.87; Опубл. 1989.- Бюл. № 25.

214. A.C. 1466672 СССР. Комбинированная почвообрабатыва-ющая машина. /. Зимагулов А.Х., Камалиев P.P., Якимов Ю.В.- №4278586: Заявл. 27.05.87; Опубл. 1989.-Бюл. № 11.

215. A.C. 1464951 СССР. Устройство для освобождения технологической колеи от полеглых стеблей. / Казанский СХИ. Возовик И.С., Зимагулов А.Х., Нуруллин Р.Г.-№4280366: Заявл. 9.07.87; Опубл. 1989,- Бюл. № 10.

216. A.C. 1568899 СССР. Агрегат для обработки почвы/ Зимагулов А.Х., Юнусов P.P.-№3899650/30-63: Заявл. 09.04.85; Опубл. 1990,- Бюл. № 21.

217. A.C. 1583028 СССР. Способ обмолота зерновых культур для получения семенного материала. /Зимагулов А.Х., Юнусов P.P.- №4411243/15: Заявл. 19.04.88; Опубл. 1990,- Бюл. № 29.

218. A.C. 1632809 СССР. Коробка передач транспортного средства. / Зимагулов А.Х., Штубов К.Н., Камалиев P.P.- №4645098: Заявл. 03.02.89; Опубл. 1991.- Бюл. №9.

219. A.C. 1606724 СССР. Поршень/ Зимагулов А.Х., Нуруллин Р.Г.-№4451919/25; Заявл.27.11.86: Опубл.- 1990.- Бюл. №42.

220. A.C. 1664131 СССР. Рыхлитель./ Зимагулов А.Х., Нуруллин Р.Г.- Заявл. 07.02.89, №4647593/15; Опубл. 1991.-Бюл. №27.

221. A.C. 1687464 СССР Устройство для повышения проходимости транспортного средства / Зимагулов А.Х., Нуруллин Р.Г., Матеев Х.Х.4475369/11: 18.08.88: Опубл. 1991.-Бюл. 40.

222. A.C. 1785921 СССР. Ведущий мост транспортного средства "Татарстан"/ Зимагулов А.Х., Капитонов A.B., Зимагулов Т.А.- №4717035/11: Заявл. 11.07.89; Опубл. 1993.- Бюл. № 1.

223. A.C. 1752232 СССР. Комбинированный сошник для широкополосного посева. / Якимов Ю.В., Зимагулов А.Х.- №4778548/15: Заявл. 23.11.89; Опубл. 1992.- Бюл. № 29.

224. Патент 2005372 РФ. Способ смешивания веществ и устройство для его осуществления / Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х.- №5009475/15:3аявл. ; Опубл. 1994.-Бюл. № 1.

225. Патент 2027626 РФ.Транспортное средство/ Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х., Шакирзянов Д.М.-№ 4949306/11: Заявл. 26.06.91; Опубл. 1995,- Бюл. № 3.

226. Патент 2060423 РФ. Передача с гибкой связью / Зимагулов А.Х., Нуруллин Р.Г., Камалиев Р.Р.-№ 4942751/28: Заявл. 02.04.91; Опубл. 1996.-Бюл. № 14.

227. Патент 2045437 РФ. Трактор для работы на склоне / Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х., Амиров Н.В.- №4949320/11: Заявл. 26.06.91; Опубл. 1995.-Бюл. № 28.

228. Патент 2049677 РФ. Трактор / Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х., Ильдарханов Р.К.-№ 5038970/11; Заявл. 21.04.92; Опубл. 1995,-Бюл. № 34.

229. Патент 2081004 Р.Ф. Агрегат с навесным оборудованием / Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х., Габдрахимов И.З.- № 93-030875/11: Заявл. 03.06.93; Опубл. 1997.- Бюл. № 16.

230. Заявка № 4819003/15. Способ контроля за качеством работы СХА и устройство реализации / Зимагулов А.Х., Киртбая Ю.К., Сагдиев Р.Ш. Заявл. 9.04.90.

231. Патент 2088456 Р.Ф. Транспортное средство / Нуруллин Р.Г., Зимагулов А.Х., Шаяхметов М.Н.- № 93030676/11: Заявл. 03.06.93; Опубл. 1997.-Бюл. №24.

232. Патент 1713465 РФ, Способ возделывания трав / Кормщиков A.M., Сысуев 5 В.А., Пятин A.M. и др. Опубл. 23.02.92. Бюл. № 7.

233. Patent №3724289 US. Limited slip differentiol with clutch cjntrol means / Robert B. Kennlcut, Morton, Filed 9.III, 1971.

234. ГОСТ 23728-88 ГОСТ 23730-88. Техника с - х. Методы экономической оценки.- М.: Госкомиздат СССР по стандартам, 1988.-2 с.

235. О 270. Разработка путей повышения надежности работы основных узловтехнологического оборудования для механизированного трубовоза ТМ. Отчет Казанского СХИ: Рук. работы А.К.Юлдашев, 10.09.74 Инв. № 157602. —Казань, 1974,48с.289