автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Оценка и управление энергетическими процессами сельскохозяйственных агрегатов

На правах рукописи

ЛЕВЦЕВ Алексей Павлович

ОЦЕНКА И УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ АГРЕГАТОВ

Специальность: 05.20.01 - технологии и средства механизации

сельского хозяйства;

05.13.06 - автоматизация и управление

технологическими процессами и производствами (по отраслям АПК)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Саранск 2005

Работа выполнена в Институте механики и энергетики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет имени Н.П.Огарева"

Научные консультанты: - академик РАСХН

доктор технических наук профессор Ерохин М. Н.; - доктор технических наук профессор Вантюсов Ю. А.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук профессор

Дмитриченко С. С.; - доктор технических наук профессор

Судник Ю. А.; -доктор технических наук старший научный сотрудник Славкин В. И.

Ведущая организация - Федеральное государственное

учреждение «Центральная машиноиспытательная станция»

Защита состоится 15 сентября 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.06 в ГОУ ВПО "Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева" по адресу: 430904, г. Саранск, п. Ялга, ул. Российская, д. 5.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета.

Автореферат разослан 10 августа 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук профессор А. В. Котин

/ом о

гАььШ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Значительную долю механизированных процессов в сельском хозяйстве выполняют сельскохозяйственные агрегаты (СХА). Их технико-экономическая эффективность их во многом определяется рациональным характером протекания в них энергетических процессов, приводящих к уменьшению в отдельных узлах и звеньях потерь мощности. Уровень последних обусловлен главным образом величиной реактивных составляющих таких потерь мощности, то есть их энергетическим потенциалом (ЭП). Он связан с наличием в СХА реактивных, не согласованных между собой звеньев (элементов); несовершенством систем автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания; передачей мощности от двигателя к нагрузке по нескольким каналам; колебательным характером нагрузки и др. Исследованиями установлено, что величина ЭП при нестационарной нагрузке агрегата может достигать 40 %. Анализ показал, что посредством контроля уровня недоиспользования ЭП и соответствующего управления энергетическими потоками в каналах передачи мощности можно до 35 % увеличивать максимальную эксплуатационную мощность СХА, а также уменьшать потери на частичных режимах их работы и тем самым повышать производительность агрегатов при снижении расхода топлива до 25 %.

Существующие методы и средства оценки ЭП и управления энергетическими процессами, направленными на снижение колебаний мощности, не учитывают взаимосвязи между интегральными и вероятностными параметрами процессов, недостаточно эффективны и не соответствуют требованиям сегодняшнего дня. Кардинальным направлением решения данной проблемы является системный анализ энергетических цепей всех динамических подсистем СХА. Поэтому разработка методов и средств оценок, а также управления энергетическими процессами агрегата, направленных на повышение его эффективности, является актуальной и практически значимой проблемой.

Диссертационная работа выполнена согласно программе развития АПК Республики Мордовия до 2010 года "Разработка методов и средств контроля энергопотребления сельскохозяйственных агрегатов" и плану научных исследований ГОУВПО "МГУ имени Н. П. Огарева".

Цель исследования. Повышение эффективности работы сельскохозяйственных агрегатов на основе оценки и управления их энергетическими процессами.

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

- разработка методологии анализа и управления энергетическими процессами, происходящими в динамических подсистемах СХА;

- обоснование критерия энергетического согласования цепи передачи мощности в узлах СХА;

- усовершенствование метода энергетических цепей СХА;

- разработка математических моделей энергетических цепей СХА;

- разработка алгоритмов и программного обеспечения для оценки ЭП в

стационарных и переходных режимах;

- разработка новых технических средств повышения энергетической эффективности СХА, оценка их экономической эффективности и внедрение в производство.

Объект исследования. Мобильные и стационарные сельскохозяйственные агрегаты и их энергетические системы.

Предмет исследования. Закономерности формирования и прогнозирования ЭП подсистем СХА.

Научная новизна. Выполненные исследования позволили получить совокупность новых положений и результатов:

- разработана новая методология анализа и управления энергетическими процессами, протекающими в СХА, основанная на взаимосвязи их интегральных (активная Ыа, реактивная N р, полная N мощности и соэ^») и вероятностных (математическое ожидание, среднее квадратическое отклонение, корреляция, коэффициент линейной корреляции, коэффициент вариации силовой и кинематической составляющих мощности) характеристик;

- обоснован критерий энергетического согласования цепи передачи мощности в подсистемах СХА, позволяющий учитывать как обобщенный фазовый сдвиг между силовой и кинематической составляющими мощности, так и их постоянные составляющие;

- усовершенствован метод энергетических цепей для контроля и прогнозирования ЭП СХА, отличающийся тем, что он дает возможность описывать энергетические процессы в многоканальной цепи агрегата, состоящей из звеньев различной физической природы, включающей обратные связи и нелинейные коэффициенты;

- разработаны математические модели подсистем СХА на базе эквивалентных энергетических цепей.

Практическую ценность имеют следующие результаты работы: программный комплекс для оценки и прогнозирования наиболее эффективного использования ЭП; новые устройства динамического согласования подсистем СХА (электромеханическая саморегулирующаяся трансмиссия, синхронный генератор с разгонной секцией для автономного источника электроснабжения, микропроцессорный регулятор частоты вращения вала двигателя, устройство для изменения степени сжатия в цилиндрах ДВС, измерители и гасители давления, крутящего момента узлов СХА), повышающие их энергетическую эффективность; рекомендации по повышению энергетической эффективности СХА.

Новизна и промышленная применимость таких устройств подтверждены патентами на изобретения.

Результаты исследований внедрены:

- в учебный процесс инженерных факультетов вузов Федерального агентства по сельскому хозяйству МСХ РФ и используются при изучении дисциплин "Тракторы и автомобили", "Эксплуатация машинно-тракторного парка"; "Автоматизация технологических процессов", "Сельскохозяйственные машины", "Тепловые двигатели и нагнетатели";

- в ОАО ВИСХОМ (г. Москва), филиале НАТИ (Московская область,

г. Чехов), Государственном унитарном предприятии РМ "Центр испытания и Енедргнип сельскохозяйственной техники и машинных технологий" (г. Саранск), ГНУ Мордовском НИИ сельского хозяйства, Министерстве сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия.

Апробация. Основные результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях "Огаревские чтения" профессорско-преподавательского состава ГОУ ВПО "МГУ7 имени Н.П. Огарева" (Саранск, 1989 - 2005); Международных научно-технических конференциях "Проблемы и прикладные вопросы физики" (Саранск, 1993, 1997); республиканской научно-технической конференции "Применение прогрессивных технологий, композиционных материалов и покрытий с целью повышения долговечности сборочных единиц при изготовлении и ремонте машин" (Саранск, 1994); Междуна-

* родной научно-технической конференции "Автоматизация сельскохозяйственного производства" (Москва, 1997); региональной научно-практической конференции "Критические технологии в регионах с недостатком природных ресурсов" (Саранск, 2000); Международной научно-технической конференции "Со' стояние и перспективы развития электротехнологии" (Иваново, 2001); Всероссийской научно-технической конференции "Современные технологии, средства, механизации и технического обслуживания в АПК" (Саранск, 2002); Международной научно-практической конференции "Автомобиль и техносфера" (Казань, 2003); республиканских научно-практических конференциях "Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса Республики Мордовия" (2001 - 2005); Международной научно-технической конференции "Системные проблемы надежности, качества информационных и электронных технологий" (Сочи, 2004); Международной научно-технической конференции "Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем" (Саранск, 2004); Международной конференции "Информацион-

* ные технологии в образовании, технике и медицине" (Волгоград, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликована 61 научная работа объемом 41 п. л., в том числе 7 - в журналах (рекомендованных ВАК), одна моно, графия и два учебных пособия, восемь патентов.

Объем н структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложения, изложена на ЗИстраницах, включает 36 таблиц, 114 рисунков и список литературы из 307 наименований.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- методология оценки и управления энергетическими процессами, протекающими в подсистемах СХА;

- критерий энергетического согласования цепи передачи мощности в подсистемах СХА;

- математические модели энергетических цепей СХА;

- алгоритмы и программное обеспечение для оценки и прогнозирования ЭП СХА;

- новые технические средства повышения энергетической эффективности

СХА.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы, ее практическая значимость, цель и задачи исследования, а также сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрена проблема недоиспользования энергетического потенциала СХА, определена концепция ее решения на основе проведения энергетического анализа процессов, протекающих в СХА как сложных динамических системах.

Исследованиями установлено, что на практике ЭП СХА используется недостаточно полно, что приводит к завышению номинальной мощности относительно реальной допустимой нагрузки и, как следствие, к снижению их технико-экономических показателей.

В настоящее время кардинальным направлением реализации рассматриваемой проблемы (согласно концепции развития мобильных и стационарных энергосредств), определенным ВИМ, Россельхозакадемией, НАТИ, ВНИПТИ-МЭСХ, ВИИТиН и другими научными центрами, являются системная модернизация сельскохозяйственных агрегатов, совершенствование средств комплексного контроля, управления и прогнозирования энергетических показателей работы СХА в условиях их реальной эксплуатации.

Существенный вклад в развитие теории энергетических средств и агрегатов, решение проблемы их энергооценки внесли известные ученые В. Н. Бол-тинский, В. В. Гуськов, С. С. Дмитриченко, М. Н. Ерохин, С. А. Иофинов, Ю. К. Киртбая, И. П. Ксеневич, В. А. Кубышев, Г. М. Кутьков,

A. В.Николаенко, И. М. Панов, Г. Д. Петров, А. В. Рославцев, П. С. Свирщев-ский, Б. И. Турбин и др.

Фундаментальному изучению мобильных сельскохозяйственных агрегатов как объектов управления, развитию методов алгоритмизации, расчета и регулирования их динамических процессов посвящены работы А. Е. Агеева, С. А. Алферова, М. И. Белова, И. Ф. Бородина, Ю. А. Вантюсова, И. И. Василенко, П. М. Василенко, С. П. Гельфенбейна, Г. А. Гуляева, А. П. Иншакова, С. А. Иофинова, В. Н. Кербера, А. Б.Лурье, И. И. Мартыненко, И. С. Нагорского, И. И. Наконечного, А. П. Савельева, В. В. Солдатова,

B. И. Славкина, Ю. А. Судника, В. К. Хорошенкова, А. В. Шаврова, В. Д. Ше-повапова, Г. Б. Шипилевского, Л. П. Шичкова, Р. X. Юсупова и др.

Глубокие исследования, связанные с разработкой методов энергетической оценки СХА, проводили М. Л. Айзерман, И. В. Астахов, А. Н. Воинов, Б .И. Гончар, А. И. Исаев, А. К. Костин, И. И. Кренецкий, В. И. Крутова, И. В. Леонов, А. С. Лышевский,, В. И. Медведев, Н. П. Настенко, А. В. Нико-лаенко, А. С. Орлин, В. Н. Попов, Б. П. Пугачев, А. Э. Симеон, Б. Н. Файнлейб, Ю. Я. Фомин, Н. М. Фролов, И. Я. Чернышенко, А. К. Юлдашев и др.

Анализ проведенных исследований показал, что известные методы энергетического анализа динамических систем СХА не в полной мере учитывают многообразие существующих факторов (фазового сдвига между силовой и кинематической составляющими мощности, качества работы систем автомати-

ческого регулирования зкергетнчес::ик параметров ДВС, нестационарности характера нагрузки, корреляции ме;кду энергетическими параметрами, характеризующими им ЭП).

В последние годы ряд отечественных организаций (BUM, НАТИ, ВИС-ХОМ, МГАУ им. В. П. Горячкина, НПО "ОРИОН" и др.) и зарубежных фирм ("Bosch", "Daimler-Benz", Германия; "Rockwell", США; "Nippondenso", Япония и др.) с целью уменьшения непроизводительных потерь мощности СХА оборудуют их современными средствами микропроцессорной техники для контроля и управления режимами работы.

Таким образом, анализ состояния вопроса позволил сформулировать цель и задачи настоящего исследования, базовой из которых является создание методологии анализа и управления энергетическими процессами в динамических подсистемах СХА.

Вторая глава посвящена разработке методологии анализа несогласованных по энергетическим потокам мощности динамических подсистем СХА. Приведено обоснование двух базовых критериев динамического и энергетического согласования звеньев энергетической цепи СХА. В качестве первого критерия динамического согласования предложено оценивать уровень обобщенного фазового сдвига между силовой и кинематической составляющими мощности таких звеньев, в качестве второго - определять коэффициент энергетического согласования потоков мощности отдельных звеньев СХА. Установлены пределы недоиспользования ЭП, получены интегрально-вероятностные оценки обобщенного фазового сдвига для стационарных и переходных процессов, возникающих в СХА.

Исследованиями установлено, что при передаче мощности от двигателя к нагрузке (сельскохозяйственной машине) часть энергии теряется в звеньях механической цепи. Рассмотрим такую цепь СХА с г, J, I - элементарными звеньями при вращательном движении (рис.1).

Рис. 1. Механическая цепь СХА с элементарными звеньями

Распределение мгновенной мощности п для такой цепи будет п = ца,

причем сог=со1=ео, /л2 = цг, где а, й>2, -угловые скорости соответственно на входе цепи, после активного, инерционного и податливого элементов; ¡1, //,, ¡лг, /¿з - крутящий момент соответственно на входе цепи, после активного, инерционного и податливого элементов.

П = ГО)г +ПХ, П ,=./йИУ + И2, пг =///2// + п3,

/777777777

т. е. Ап = п- ;г3 = Длг + + Ля(, (1)

где г- активное сопротивление, учитывающее потери мощности на трение, (Н-м -с /рад); 7 - приведенный момент инерции агрегата, кг -м2; 1 - податливость агрегата (величина, обратная упругости), рад/Н-м; Ап, Ап„ Ап^ Ащ - потери мощности соответственно между входом и выходом механической цепи СХА на ее активном, инерционном и податливом звеньях.

Потери мощности на соответствующих звеньях вычисляются по форму-

лам:

Длг = г со2 -активное г-звено; Ап, = За>ы = J

С со1"

- инерционное У-звено;

V

Ди, = /,цц = /

С 1 \ ' И

-упругое /- звено,

где а, ¡х - первые производные соответственно угловой скорости и крутящего момента.

Аддитивный характер изменения мощности, соответствующий (1), сохраняется при произвольной последовательности г 7 - / - звеньев, что позволяет достаточно просто составлять уравнения механической цепи. Мгновенная мощность для анализа механической цепи СХА при вероятностном характере нагрузки представляет интерес только для оценки критических значений, поэтому на практике используются различные интегральные оценки на промежутке времени [О, Т]. Изменение энергии на таком промежутке вычисляется по т

формуле Е = , что позволяет получить для типовых звеньев следующие о

выражения:

т

Ег=г^а2Ж - г-звено; (2)

о

EJ=Ulcoг{T)-co1(Q)) - /-звено; (3)

Ер = 1-[И\Т)-ц\0)) - /-звено. (4)

Характер процесса изменения энергии в цепи СХА, так же как и мгновенной мощности, аддитивен и только на г- звеньях (2) представляет собой процесс невосстанавливаемых потерь. Записи реальных процессов показывают, что на У- и звеньях (3) и (4) изменение энергии при отсутствии скачкообразного изменения /л, а колеблется около нулевого значения.

Аналогично выражение для активной мощности Иа будет иметь вид

1 1 о

где Еа - активная энергия, переданная через конкретную точку цепи, кВт-ч.

Установлено, что Еа и ЛГане характеризуют полных затрат источника энергии агрегата, в связи с чем введены понятия полных энергии Е и мощности N:

Е = ШТ, N = —E, (5)

Т

где М . П = &

действующие значения соответственно момента и угловой скорости, которые эквивалентны затратам в цепи СХА с активными сопротивлениями.

Из формул (5) и (6) следует, что полные энергия и мощность не удовлетворяют условию аддитивности.

Известно, что в механических цепях, как и в электрических, используют понятия активной Ntt, реактивной Np и полной N мощностей, связанных между собой через формально определяемый угол (р зависимостями

Na = N cos ср, Nр = Nsin tp. Для случая использования центрированных синусоидальных величин /7 и с5 имеем:

<» =asin{itf,77 = bsin(^i + у), (7)

где а, Ъ- коэффициенты, у - случайная фаза.

Угол <р совпадает с углом у ,cos(p = zos,y, т. е. имеется физическая интерпретация (р как фазового сдвига у между силовой и кинематической составляющими мощности.

Для случая эргодических стационарных процессов, протекающих в энергетических цепях СХА, постоянные составляющие сой, будут равны их математическим ожиданиям

0 = соо+Ш, ju = ^0 + Jt, со0 = М[й)], /4) =М[И1- (8)

Формулы для вычисления интегральных параметров Cl, М, Na, N дают соотношения

т

где сги, <тя - средние квадратические отклонения соответственно угловой скорости и крутящего момента; а- корреляция между // и т. При этом бу-

i I

дет соблюдаться равенство = jjïdt = 0.

Введем для таких процессов эквивалентные по энергии отклонения а, р с синусоидальными центрированными отклонениями кинематической и силовой составляющих мощности (7). Это означает, что для них 0)0 и ju0 совпадают с (8) и

{& = a>0 +asmyrt, р = ц о +bsin(i/4 + y), где а = стал/2, Ь = a^-Jl.

Учитывая то, что cosy = р = —(9)

гДе Ррш ~ коэффициент линейной корреляции между /л и со, имеем

N crMaa cosy + ^0a0

cosç = —- = —-, (10)

N QM v '

или если при £»0 ^ 0, ju0 & 0 ввести коэффициенты вариации

=ам I /и0, 8а =ас1 / си0, то для cos (р получаем ¿Acosp' + l

cos<g = -p=£ (11)

. р + ЗмгХ\ + 8т2)

В случае, когда 8^ и 8Ш имеют один порядок, то 1+ 82 cosy ~ 1 + 82

Следовательно, для процессов, близких к стационарным эргодическим, величина у, согласно (9), играет роль обобщенного фазового сдвига между центрированными значениями силовой и кинематической составляющих мощности, a cos ср (10) - роль коэффициента энергетического согласования между звеньями СХА. Зависимость между ними описывается формулой (11). Для случая а0 = ju0 = 0, <р = у реактивная составляющая Nр мощности возрастает при увеличении параметра <р, на который оказывает влияние величина обобщенного фазового сдвига у. Поскольку последняя обусловлена характером внутрен-

cos?« ; • (12)

ней цепи СХА и нагрузки, то дал приведенной цепи (ем. рис. 1) мо:кно записать Дц=ЛЬ + газ.

Исключив постоянную составляющу ю, примем угловую скорость

й) = азт^. (13)

Тогда из (13) следует, что Д/2=Ь + у),

где

b = ary]l + tg2y = a^J2y/2 + г2 ;

J

tg y = -yr\

г

1

cos/ =

Ф + Ч?,

7-/V2+г2

(14)

(15)

к

Из формулы (15) видно, что у 0 при у/ -> 0 и у — при у/ -»оо, т. е. наиболее существенный фазовый сдвиг дают низкие частоты.

Известно, что в двигателях для тракторов класса МТЗ возникает неустранимая частота автоколебаний у/, сравнимая с частотой энергетических процессов. Так, для трактора МТЗ-80 (двигатель Д-240) (f ~ 2,3. По (14) получим cos у «0,05, что позволяет судить о том, что данный тип двигателей вводит (только за счет J - г=цепи) фазовый сдвиг у, очень близкий к л 12. Уже это объясняет потерю мощности до 20 %.

Аналогичный анализ можно провести и для другого ДВС, при этом для уменьшения реактивной составляющей мощности согласно (15) необходимо в системе "двигатель-регулятор" устанавливать регулятор, порождающий автоколебания с более малым значением у/. Причем коэффициент корреляции может изменяться в промежутке: -1 < cos?' й 1. Изменения cosp в зависимости от значения $ при фиксированном cosy показано на рис. 2 а, б. ,1.0

cos?*1

0.9 № 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3

----------- — ..................

....4......................

г:::: .....................1—..........-и- ,„и„

......... :::::::

S s

Рис. 2. Начало. Графики зависимости cos(р = fiS): а - cos / = 1/4

& 1 2 3 4 5 s

б

Рис. 2. Окончание, б-cos/ = -1

ч

Анализ графиков показывает, что при различных cosy имеются перегибы в точках с постоянными значениями:

_ S З + cos/ ....

50=— HCOS(»0 =--j—Ч (16)

Из (16) видно, что cosp0- монотонно возрастающая функция от cos у. При

этом ^ й cos <р0 < 1. Таким образом, при &

OiS^y ' (17)

коэффициент согласования cos отдельных звеньев удовлетворяет условию 0,5^cosp<l.

При исключении cosy = 1, cos <р0= 1 и график зависимости (см. рис. 2) превращается в прямую линию. Заметим, что при условии (17), т. е.

и

х0 3 3

характер зависимости cosp от S сохраняется прежним, а при S s 0,5 (поскольку колебания момента и угловой скорости для большинства процессов находятся в положительной области) практический интерес представляет только выпуклая часть такой кривой, которую можно заменить параболической функцией вида

cos q>« 0,8(cos у-l)S2 +1. (18)

Из формулы (12) следует, что при постоянном 8 (в чисто стационарных процессах), зависимость cosот cosy - линейная. Минимальное значение

1 -S2

(cos $>)„_, =-—5-- (19)

1 + d

При ограничениях 6 2 0,5 (cosf>),-;n >0,6. Таким образом, при этих условиях реактивные потери в механических цепях могут достигать 40 %.

Если среднеквадратические отклонения 8В 8У не будут превышать 10 % от средних значений хй уо т. е. 3 2 ОД, то (cos <p)mia > 0,98 и реактивные потери не будут превосходить 2 %. Для общего случая зависимость (19) представлена на рис. 3.

cos р 0.93 0.9

0.8

0.7

<% 0.15 0.2 0.25 0.J 0.35 0.4 0.45 0.5 " Рис. 3. График (cos (p)min = f{5)

Оценка ЭП СХА в переходных режимах (процессах) имеет особенности в силу их нестационарности. На рис. 4 схематично представлен стенд, состоящий из энергетической установки (ЭУ), трансмиссии (г - 1=цепи) и нагружающего устройства, в качестве которого использован обкаточно-тормозной стенд (ОТС) типа КИ-5543 ГОСНИТИ.

Рис. 4. Схема экспериментального стенда

Так как реактивные потери мощности от случайных колебаний с относительно малой амплитудой остаются теми же, что и в предыдущем случае, исследуем только основное изменение ц и со.

о

При ступенчатом изменении момента /л2 на входе со значениями ¡и2 до

о '

¿¡2 при отключенном регуляторе co(t) и fi(t) изменяются по экспоненциальному закону, как это следует из уравнения, описывающего динамику изменения момента:

о

^=fjl+jtl=ra + j<b + /j1, (20)

••J

*Т

rrrr'P'i"

•»•«?••? "У »i-y*

rwrf't" "hy'Y'VfrM"

■r'fi'fr'PM" .rr.T.T.r.r.r.

.>••}.4,¿.¿»С

¿.¿.I. ¿..I..{..!••

rrr I'ITH ¿t*»} ГТ">М" "I'rrrrf

I-!"!"»"?"? fff •r-fj-s": •t-i-i-i*-! •J-J'^iyH^ •»•♦Г'ГЧ—Г'?" •Г'Г'Т'Т'ТТ ШШ Sd-'fT' ••r"t

T'f*r Ш •V't'TT'i .<..{..¡..{..I ГГ'ПЧ I'M"!"!" Pffi" '•J-f-frTf Ssl-i-i-t-v- "i^b^rfTY*

где цх - момент, создаваемый ЭУ в установившемся режиме до t = 0.

о о

о Ц — Ц

Если /7, =0, ¿>s0, со = щ и = fJ2, то еоа = ■■ '.

При отсутствии обратной связи /7, s 0, и начиная с t=0 при t>0 а изменяется по закону, следующему из (20):

о о

r<a>+Já>=Ji1-¿il. (21)

Общее решение уравнения (21) имеет вид со = ае'м + Ъ.

С учетом начальных условий й>(0) = а0, со(ро) = Ш0 получим a(t) = (cû0-cô0)e-;j +Шй, Á = j. (22)

При этом //,(í) изменяется по аналогичному закону: МО = (/",-£,

«Идеальное» управляющее воздействие /7,(0 должно в данном случае следовать закону

Д(0 = fh С)- к = (Я--!)•

Вступивший в работу регулятор Уатта изменяет характер зависимости <а(0, /¿,(0 и /7,(0- Он имеет инерционную составляющую, вводящую периодические колебания /?,(/), что в итоге отражается на ait).

Анализ экспериментальных данных записей переходных процессов для разных типов тракторов показывает, что характер изменения co(t) с достаточной точностью может быть описан функцией СО реал 0 ) = А + Ве~м [1-е 8in(p* + а)].

Сглаживающая фаза а случайна, и ее влиянием можно пренебречь. Тогда считая а= 0, с учетом условий сореап(0) = ео0, й)реап(<х>) = <у0получим:

а>рет (О = Щ+ Ц ~ Щ Ум (1 - С sin Щ). (23)

График этой функции и график функции (24)

ЧЛ(0 = по+(й)о-й)о)е-л' (24)

изображены на рис. 5.

Отклонение реального изменения <й/)С(П(0 от идеального ¿»„ДО ñ(t) = (opim(0 - й)ид(/) = с(Щ - cùQ)e't' sinЩ (25)

изменяется по синусоидальному закону с переменной амплитудой

ДО = A0e';j, А0 = с(щ - ©0) (26)

~ 2я и периодом Т0= —.

V

Рис. 5. Графики изменения угловой скорости для трактора ДТ-75 с тормозным стендом (С= 1,97; (»=2,85; А=0,85; щр 180,65; £00=164,8): 1- согласно (23); 2 - согласно (24); 3 - согласно (26); 4 - экспериментальная кривая

График функции (25) изображен на рис.6. а>3 рад/с 195

4с

1 2 3 4 5

Рис. б. График изменения отклонений угловой скорости трактора ДТ-75 с тормозным стендом (С=1,19; ч»=2,85; А.=0,85; ш0= 180,65; <b0=164,8): 1- согласно (25); 2 - согласно (24); 3 -согласно (26)

Экспериментальные исследования переходных процессов на тракторах МТЗ-80 и ДТ-75 в стендовых условиях показывают, что уже за один период То амплитуда A(t) входит в зону флуктуаций, поэтому реактивные потери мощности целесообразно учитывать на промежутках

так как ам-

плитуда отклонений в этом случае различна. Тогда для этих полупериодов получим выражения

(On

,0,7 c(,-Ä]

©oV 4 J AJX ЗЛТ^

0)n

»0,7-

Ü>n

4 J

В среднем на всем промежутке [0,Т0] можно считать

8,л к 0,7С|'1 - —

fo _1 <»n

®<Л 2 .

-1

(27)

Величина коэффициента вариации S, согласно (27), составила:

= 0,354,

и

1180,65

дляМТЗ-80- J^0,7.1,490il-0'182-°'1461^-1

V, 2 J\ 180

)

для ДТ-75 - ^«0,7-l,97il-0,8522'2N|

164,8

= 0,112.

Максимальное значение 5а для трактора МТЗ-80 объясняется более широким скоростным диапазоном.

Анализ записей энергетических процессов в стендовых условиях показывает, что относительная частота P(S) смещена к началу координатной оси. Например, для трактора МТЗ-80 при моделировании гармонической нагрузки на стенде КИ-5543 ГОСНИТИ диаграмма распределения частоты Р(5) показана на рис. 7. В пределах 10 %-го изменения коэффициента линейной корреляции с ростом частоты колебаний крутящего момента cosp снижается до 0,917 (рис. 8).

Р(5)

Рис. 7. Диаграмма распределения частоты P(S)~ f(ö) для МТЗ-80 при моделировании гармонической нагрузки на стенде КИ-5543 ГОСНИТИ

COS ф

Рис. 8. График coscp = f (8) при моделировании гармонической нагрузки для MT3-S0 на стенде КИ-5543 ГОСНИТИ: l-cosy = 0,90 +0,99; 2-cosy = 0,80 -5-0,89

Таким образом, исследованиями установлено, что:

- на недоиспользование ЭП СХА существенное влияние оказывают коэффициенты вариации силового и кинематического параметров, обобщенный фазовый сдвиг между ними, связанные с коэффициентом cosç? энергетического согласования;

- обобщенный фазовый сдвиг у зависит от параметров энергетической . цепи агрегата и ведущей частоты автоколебаний регулятора и может контролироваться через коэффициент линейной корреляции;

- при постоянном 8 (в чисто стационарных процессах) зависимость cos (р от cosy - линейная;

- при колебаниях 8 <, 0,5 реактивные потери могут достигать 40 % .

Проведение энергетического анализа позволило разработать математические модели согласования динамических подсистем СХА и формирования управляющего воздействия, а также алгоритмы оценки и управления ЭП.

Третья глава посвящена разработке математических моделей согласования динамических подсистем СХА на основе метода энергетических цепей (МЭЦ). Отличительной особенностью МЭЦ является то, что он объединяет цепи разной физической природы. Энергетические цепи, как правило, являются многопоточными с обратными связями и имеют нелинейные элементы и преобразователи. С применением МЭЦ взаимодействие элементов становится более наглядным, а аналитические методы применяются эффективнее.

Значительную долю в энергетических цепях составляют механические цепи, которые могут включать в себя как поступательные, так и вращательные элементы. Поступательные элементы характеризуются двумя параметрами -функциями времени: / = /(f) - сила, 3 = â(t) - скорость перемещения; вращательные -/л = /d(t) крутящим моментом" и угловой скоростью вращения а = (û(i). Объединяющим энергетическим параметром является их произведение и = /9 или п = fia - мгновенная мощность. Этот параметр является определяющим и именно по нему судят о степени согласованности силовой уста-

новки - источника энергии (ИЭ) и нагрузки - потребителя энергии (ПЭ) через элементы цепи. Идеальное согласование соответствует тому, 'что мгновенная мощность ИЭ эквивалентна мощности ПЭ с отсутствием потерь в цепи. Такой режим работы практически невозможен, так как для ИЭ наиболее благоприятен стабильный режим работы, т. е. он должен быть защищен от случайных и тем более скачкообразных колебаний потребляемой мощности ПЭ. Это требование ' заставляет вводить в цепь реактивные элементы, берущие на себя функцию демпфирования случайных колебаний, но тем самым увеличивающие реактивные потери мощности в цепи за счет увеличения фазового сдвига между силовой и кинематической составляющими мощности. По этой причине возникает необходимость ввести интегральные энергетические характеристики цепи за некоторый промежуток времени - полной N. активной Иа и реактивной Nр мощностей и рассматривать задачу минимизации реактивных потерь через минимизацию Nр. Это возможно сделать методом аналогий.

В электрических цепях как наиболее изученных и легче реализуемых существуют аналогичные механическим параметры / = /(/) - ток, и = и(() - напряжение, п = ш~ мгновенная мощность. Учитывая, что основной характеристикой выступает мощность как произведение первых двух параметров, сама аналогия (изоморфизм) может быть установлена двумя способами: Г/«-»ы.<-> ц, {>9 / а или / /V, & и а.

• Выбор разных изоморфизмов приводит к разным аналогичным электрическим цепям. В работе обосновываются преимущества аналогии (28). Рассмотрим, например, механическую (вращательную) цепь муфты сцепления (рис. 9). Параметры таких цепей подчиняются аналогии: Я«-» г, С<->/.

(28)

Рис. 9. Схематическое изображение муфты сцепления (а), механической цепи (б), эквивалентной электрической цепи с аналогией (в)

Сравнивал математические модели (уравнения) цепи и их изображения, мозхно заключить, что наиболее рационально применять изобрххение механической цепи, приведенное на рис. 9в. В пользу именно такой аналогии выступает и возмо;:шость более легкого приборного контроля параметров. Так, параметры &, а, / измеряются приборами достаточно просто, а параметры/, р, и-косвенно и сложно.

Рассмотрим цепь на рис. 9в с обозначениями, принятыми в электрических цепях.

Уравнение для токов:

/ = /, + $", г, =;2 + 4, = Г + (29)

Уравнение для напряжения (с учетом последовательного соединения):

м = Д,1 + и,, щ=Ь1ц+и2, и2=Ь212+щ, м3=Л2г'+м,

(30)

=С,«1, Т2=Сй2, ¿3 =С2йх Из (29) и (30) следует

к = Д1г' + £1/1+12/2+.К2Т+й, (31)

=с,(й-/г,/), 12 =с{^2[г+с2(/?2г + и)]+Д2? + м}=

= с{й - Д,/ -1, |/ - С, (к - Д, «')]}> (32)

Г3 = С2(Я21 + и).

В зависимости от того, каким из значений для ^ из (32) воспользоваться, получаем разные зависимости для г, и, I, м. Из (31) следует: и = ^г +1, [г - С, (и - /?,/)]+¿2 |/ + С2 (Л2Г + и)]+ Кг1 + й, Учитывая изоморфизм и -о- /и, = LK=JK, СК=1К, С = 1,

получим уравнения механической цепи муфты сцепления:

со + (/, + + + //,./,>!&> -(/,+/)/(- //,# = ¿5+/2г2Й+12р; (33)

// + У,/,// - гха> - Зха> - Зх1хгхсо = /7 + J2l2fi + г2со + У2£»' + J2r2Ш. (34) Заметим, что возможны разные варианты исключения промежуточных параметров, что может привести к другим соотношениям. Более того, если в цепи есть точка, в которой можно измерять ток и напряжение (например, к2,4

на рис. 9), параметры г, и и 7, й возможно связать с измеряемыми и тем самым после интегрирования дифференциальных уравнений вычислить их. Вариации в исключении промежуточных параметров можно использовать для понижения порядка дифференциального уравнения.

Переход к единому стандартному аналогу (модели) при изучении энергетических цепей становится просто необходимым при отборе мощности от ЭУ энергетического средства по разным каналам, причем трансмиссия в них может быть разнообразной (механической, электромеханической, гидромеханической

и т. д.). Перейдем от электрических аналогов к математическим моделям. Рассмотрим модель, представленную в виде многоканальной цепи (рис. 10).

Рис. 10. Многоканальная энергетическая цепь СХА

На схеме выделен тепловой двигатель с регулятором подачи топлива, в котором имеется термохимический преобразователь энергии топлива в механическую энергию вращательного движения вала. Регулятор подачи топлива по выходным значениям м, г формирует необходимое изменение и по некоторому алгоритму (закону).

В каждой из параллельных цепей выделены: трансформаторные элементы Тх,...,Тт с коэффициентами трансформации К\, • ••,Кт; демпфирующие емкостные элементы (податливости) С],..; внутренние последовательно включенные элементы с падением напряжения /3 = ('и >'13 »•••)> которые могут быть и нелинейными; потребители энергии ПЭь...,ПЭш с напряжением щ,..., йт, которые могут в свою очередь быть цепями и включать в том числе параллельно подключенные емкости. Рассмотрим математическую модель звеньев данной цепи.

1). Двигатель внутреннего сгорания с регулятором.

и0 -ир =Ь1 + Ш + й.

Здесь и0 =М[и], а и = и0-ир, где ир- напряжение (момент), создаваемое

за счет корректирующего действия регулятора подачи топлива;

2). Каналы нагрузки (потребителей энергии).

/ = Г,+Г2 +... + 1т, (35)

и=к-3Ь„ (36)

л,

(37)

(38)

*,4 =С,й,. (39)

Соотношение (35) с учетом (36), (38), (39) заменяется зависимостью

/ = (^,»,3 +... + ^я'дз) + (СхКх +...+ СтК2т)-а. (40)

Из соотношений (37)—(38) вытекает, что

±(/1+щ) = ... = -^(/т+йт) = й. (41)

К\ Кт

Из (41) следует, что при известных (заданных) выходных значениях ïïs падение напряжений fs полностью определяется через ïïs, « :

fs=Ksïï-ïïs. (42)

Поскольку fs = /j(/,3,1,3.—)> то соотношения (42) дают уравнения (конечные, дифференциальные, интегро-дифференциальные) для определения токов is3 в каждой цепи.

Таким образом, токи /13,...,/тз в каждом канале определяются через напряжение ïï на выходе двигателя и напряжения щ,...,йт нагрузки, а из (40) следует, что через них же определяется ток i в цепи двигателя.

Мощность, выделяемая на демпфирующих конденсаторах С,, вычисляется по формуле пс = С,«,//, + ... + Спи„ит, что с учетом соотношения (36) дает значение

пс={СхК^ +... +СтК2т)йи.

Мощность на выходе двигателя nà = ïïi с учетом (34) определяют по формуле

пд = к0/ - иpi - Lii - Ri2, которая позволяет получить корректирующее напряжение, создаваемое регулятором:

и —Un — Lï — Ri — —= ïï — —^. (43)

i i

Следовательно, корректирующее напряжение ир полностью определяется знанием Я", и"],..., йт и заданием мощности пд на выходе двигателя.

С другой стороны, если в реальной системе возможно контролировать токи i, /13, ..., /га3, то тем самым находятся /¡, ...,/„,. Так как их зависимость от 4з известна, из (40) интегрированием находится ïï :

* = гкгА_\г +- + KJ,,„)dt, (44)

С,А, +... + С тКт 0.

и определяются напряжения на выходах каждого канала:

ïïs=Ksïï-fs. (45)

С использованием такого аппарата можно решать и более сложные задачи согласования каналов и формирования управляющего сигнала ид, задавая различные целевые функции.

Созданные математические модели мобильных и стационарных агрегатов на базе ДВС с механическим и микропроцессорным регулятором, дизель-генераторов, а также отдельных их энергообеспечивающих систем (топливо- и воздухоподачи) позволили разработать программу и методику экспериментальных исследований.

В четвертой главе приведены программа, методика и результаты исследований оценки ЭП и управления при различных знергетичгсик рг::;има>: функционирования СХА. Программа исследований вгслгочала: лабораторные испытания ДВС, траеторов, дизель-генераторов; эксплуатационные исследования энергетических показателей мобильных СХА во время выполнения различных технологических операций (сплошной обработки почвы, культивации и мелиоративных работ).

Лабораторные испытания были проведены на двигателях Д-21, а таюке полноразмерных тракторных дизелях Д-240 и СМД-14. Для загрузки ДВС во время испытаний использовались стенды КИ-8948 и КИ-5543 ГОСНИТИ. С целью создания переменного характера нагрузки для стенда КИ-5543 ГОСНИТИ был разработан специальный механический имитатор гармонической нагрузки.

Методика имитационных динамических испытаний энергетических показателей СХА в стендовых условиях была реализована в автоматизированной системе экспериментальных исследований (АСЭИ), которая затем была преобразована в программный комплекс оценки и прогнозирования энергетического потенциала. С его помощью решались следующие задачи: автоматизация сбора, хранения, согласования (фильтры, усилители, делители) экспериментальных данных, характеризующих энергетические процессы в СХА; визуализация регистрируемых энергетических процессов; тарировка измерительных каналов; моделирование внешней нагрузки; реализация алгоритмов определения составляющих мощности в режиме свободного разгона, при фазометрическом методе на дополнительной податливости, по давлению и угловой скорости коленчатого вала; реализация алгоритма оценки и управления ЭП СХА по силовой и кинематической составляющим мощности; реализация алгоритмов управления согласующими устройствами (регуляторы, гасители колебаний).

В ходе имитационных испытаний проверялась адекватность энергетической цепи дизеля с регулятором по кривой разгона, а также корректность алгоритмов определения составляющих мощности по кривой разгона, по давлению и угловой скорости, по скручиванию дополнительной податливости. Кроме того, проверялась работоспособность разработанных гасителей (демпферов) и регуляторов.

Для оценки энергетического потенциала двигателя СХА в условиях реальной эксплуатации с достаточной точностью может быть использован алгоритм определения составляющих мощности по кривой разгона. Данный способ обладает конструктивной простотой измерения угловой скорости коленчатого вала и большими возможностями информационных технологий. Его легко реализовать на базе промышленного компьютера с встроенным АЦП и первичного измерительного преобразователя угловой скорости. ЭП в этом случае должен приближаться к 100 %. В качестве примера на рис. 11 приведены результаты работы алгоритма определения составляющих мощности по кривой разгона для двигателя Д-240.

о -1-1-1-1-!-- CO, рад/с

120 140 160 180 200 220 240 260

Рис. 11. Мгновенные составляющие мощности: 1 - полная, 2 - реактивная, 3 - активная

Максимальное значение реактивной мощности (ЭП) (кривая 2 на рис. 11) отличается всего на 3,6 % от результатов стендовых испытаний.

Для оценки эффективности энергетических процессов рабочего цикла ДВС целесообразно использовать алгоритм определения активной и полной мощности по контролю давления в цилиндре и угловой скорости вала. Отбор давления из цилиндра осуществляется с помощью специально разработанного датчика для высокотемпературных объектов с гасителем пульсаций давления. Осуществив пересчет угловой скорости вала <а в линейную скорость движения поршня i?, а давление газов - в усилие F¡, а затем в момент fi, по полученным выше соотношениям можно получить статистические характеристики составляющих мощности. Результат работы алгоритма для МТЗ-80 приведен в табл.1.

Таблица 1

Результаты работы алгоритма_

№ п/п со, рад 1с F„H ц, Н- м i9, м/с dS, м/с"2

1 196,71 10678,80 174,06 5,62 53,76

2 196,66 22003,50 856,90 9,92 -2270,37

3 196,61 28315,39 1008,66 12,02 -3513,23

4 196,56 28780,14 289,69 11,79 -3481,15

5 196,51 23808,16 -366,87 9,76 -2386,87

б 196,46 16990,17 -433,88 6,76 -698,69

7 196,41 10158,97 -38,77 3,41 1147,69

8 196,36 2165,69 609,37 -0,00 2917,71

Примечания. = 262,39 Н-м, ¿ = 196,53 рад/с, сги =501,35Н-м, аа = ОД 1 рзд/с, аио = 45,54Вт, рцо =0,202, На =51614,35 Вт, А'^ =111208 Вт (полная мощность на входе цепи).

По отношению Ата / Л^ = т]чиу,а можно судить о КПД рабочего цикла

ДВС. В нашем случае = 51614,85/111208 = 0,464.

Для целей непрерывного контроля ЭП в условиях реальной эксплуатации целесообразно использование фазометрического способа измерения мощности СХА. Его особенностью является то, что электрические сигналы с катушек первичного измерительного преобразователя с помощью промышленного компьютера со встроенным АЦП вначале записываются в базу данных на периоде анализа, а затем обрабатываются по алгоритму, реализующему данный способ. Характер исходных сигналов с катушек первичного преобразователя (Л/=100 Н-м, /3= 209 рад/с) представлен на рис. 12.

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 хЮ™4

U

Рис. 12. Запись сигналов с катушек измерительного преобразователя: 1- сигнал с первой катушки; 2 - сигнал со второй катушки

Для данного способа нетрудно получить требование на частоту дискретизации АЦП. Так, при со = 209 рад/с и/=100 кГц в периоде сигнала укладывается 100 точек. Таким образом, чтобы регистрировать крутящий момент с дискретностью 5 Н-м, необходима частота f = 50 кГц. Современные интерфейсы типа L783 позволяют работать на частоте до 3 МГц.

Алгоритм фазометрического способа проверялся как при статической, так и при динамической нагрузке и был реализован в Borland Delphi 5. В качестве примера в табл. 2 приведена реализация процесса для трактора МТЗ-80.

Как видно из табл. 2, относительная погрешность определения полной мощности за счет применения процессорного измерительного средства не превышает 2,5 %.

Испытания тракторов МТЗ-80 и ДТ-75 показали, что при нестационарной нагрузке недоиспользование ЭП приближается к 40 % при нулевой постоянной составляющей крутящего момента из-за высокой низкочастотной составляющей основной частоты колебаний угловой скорости и высокой ее амплитуды. При этом на величину обобщенного фазового сдвига не оказывает существен-

ного влияния увеличение момента инерции, т. е. J 1г. С увеличением постоянной составляющей недоиспользование ЭП уменьшается.

Таблица 2

Результаты работы алгоритма фазометрического способа __ определения мощности агрегата_

Частота дискретизации Количество точек в цикле, 1 Угловая скорость стенда <у, рад/с Момент стенда Ма,Н- м Мощность по стенду Ncm, Вт Полная мощность, №i,BT Относ, погреши. Д %.

50000 50 209 238 49808 49344 0,90

50000 50 209 202 42301 42997 1,60

50000 50 209 158 33027 33855 2,50

50000 50 209 127 26689 26633 0,20

50000 50 209 92 19311 18978 1,72

50000 1 50 209 66 13794 13647 1,06

Эксплуатационные исследования проводились при выполнении мобильных СХА на базе МТЗ-80 вспашки плугом ПЛН-3-35, безотвальной обработки почвы культиватором-плоскорезом-глубокорыхлителем КПГ-2-150, а также мелиоративных работ. В качестве примера приведена реализация энергетического процесса для трактора Т-130М с канапокопателем Д-716 (рис. 13).

В программном комплексе реализация процессов автоматически разбивается на сегменты стационарных и переходных процессов, определяются вероятностные и интегральные характеристики (математическое ожидание угловой скорости а>0, крутящего момента //0, среднее квадратичное отклонение угловой скорости а(0, крутящего момента сг/;, корреляция угловой скорости и крутящего момента коэффициент вариации угловой скорости 5а и крутящего момента Коэффициент энергетического согласования со$<р определяется по выражениям, полученным во второй главе. Результаты работы алгоритма сведены в табл. 3.

ц.Н'м V, об/мин

Рис. 13. Запись энергетических процессов трактора Т-130М с канапокопателем Д-716 и микропроцессорным регулированием топливоподачи: 1- крутящий момент, Н-м; 2 - частота вращения вала с центробежным регулятором, об/мин; 3 - частота вращения вала с микропроцессорным регулятором, об/мин

Первый и третий сегменты относятся к стационарным процесса;.!, а второй является переходным. На стационарных процессах коэффициент энергетического согласования находится в пределах 17 - 35 а на переходком составляет 42 /о. Поскольку переходные процессы для данного агрегата составляют почти половину времени его работы, то наиболее рационально реализовать ЭП на переходном процессе за счет микропроцессорного регулирования, при котором угловая скорость изменяется по экспоненциальному закону с постоянной времени г/У = 0,85.

Таблица 3

Результаты расчета ЭП трактора Т-130М с каналокопателём Д-716 н микропроцессорным регулированием топлнвоподачн_

Параметры Границы сегментов, с

Штатный регулятор Микропроцессорный регулятор

1-8,9 9-23 23,1-33 1-8,9 9-23 23,1-33

V 1164,15 1062,37 1246,16 1164,15 1062,37 1246,16

Иъ 918,319 818,739 584,452 918,319 818,739 584,452

88,8891 97,1693 88,8891 97,1693

ам 118,829 284,586 118,829 284,586

9144,16 32676,5 9144,16 32676,5

0,07635536 340,547578 0,07797497 0,076355 340,547578 0,07797497

0,12939838 11,1670501 0,48692792 0,129398 11,1670501 0,48692792

СОБ/ 0,63131411 0,85

СОв^? 0,82965222 0,57797108 0.65187122 0,829652 0,77809569 0,65187122

Как видно из табл. 3, реализация ЭП за счет микропроцессорного регулирования на переходном процессе достигается на 20,1 % по отношению к полному потенциалу.

На рис. 14 приведена запись энергетических процессов трактора МТЗ-80 с плугом ПН-3-35 на вспашке.

рад/с

Таблица 4

Результаты расчета энергетического потенциала трактора МТЗ-80 с плугом ПЛН-3-35 на вспашке после установки демпфера на маховик

Параметры Границы сегментов, с

Штатный маховик Маховик с демгк ¡ером

1-8,9 9-23 23,1 - 33 0,1 - 9,5 9,6-28 28,1 -33,2

V 1164,15 1062,37 1246,16 173,454 160,659 199,057

Мо 918,319 818,739 584,452 194,616 179,934 220,563

88,8891 97,1693 2,68481

ак 118,829 284,586 16,0362

9144,16 32676,5 38,5813

в. 0,07635536 340,547578 0,07797497 0,082128 2335298 0,01348764

5,, 0,12939838 11,1670501 0,48692792 0,007335 1309142 0,07270575

СОБ/ 0,63131411 0,223573 0,64216

СО 5(р 0,82965222 0,57797108 0,65187122 0,9175 0,642159 0,92062423

Как видно из табл. 4, ЭП трактора МТЗ-80 с плугом ПЛН-3-35 на вспашке находится в пределах 17,1- 34,9 % на стационарных и 42,2 % на переходных процессах. Анализ диаграмм ЭП показывает, что доля переходных процессов находится на уровне 20 %, в связи с чем для таких агрегатов целесообразнее применение демпфирующих устройств, работающих в полосе частот 2 Гц и расположенных на маховике, что обеспечивает реализацию энергетического потенциала на 17,9 % на стационарных и на 6 % - на переходных режимах по отношению к полному потенциалу.

Адекватность моделей и погрешность измерений оценивалась по стандартным методикам и критериям.

Для улучшения реализуемости ЭП СХА необходимо стремиться к подавлению высоких частот в составляющих угловой скорости и крутящего момента, а низкие частоты (перерегулирование) снижать за счет использования микропроцессорного регулирования технологического параметра (частотой вращения коленчатого вала, скоростью движения агрегата, упругостью демпфера и др.).

В пятой главе обоснованы технические требования, функциональные схемы и проведен выбор основных параметров согласующих средств, реализующих ЭП СХА в динамических режимах. Разработаны: управляемое демпфирующее устройство в цилиндре дизеля; преобразователь - гаситель колебаний крутящего момента на выходном валу мобильного энергетического средства и технологической машины с пружинным и пневматическим упругим звеном; саморегулирующаяся электромеханическая трансмиссия; микропроцессорный регулятор топливоподачи двигателя внутреннего сгорания. На рис. 15 представлена структурная схема электромеханической трансмиссии с частотным управлением тяговым асинхронным электродвигателем. Основная особенность такой трансмиссии в том, что в ней роль статического преобразователя

выполняет шагоЕог устройство управления топлпЕоподачей, контролируемое микропроцессорным управляющим устройством.

Г.Ьиропрацгссорный регулятор частоты вращения дизель-генератора реализован в системе водоснабжения ¿щя приЕода частотно-управляемой насосной на1рузки (рис. 16, 17). Регулятор включает в себя два зависимых друг от друга контура регулирования (см. рис. 16): первый контур обеспечивает заданную частоту вращения коленчатого вала дизеля путем изменения величины топли-воподачи, второй - поддержание заданного значения параметра технологической нагрузки. Как видно из графика (см. рис. 17), давление в системе водоснабжения стабилизируется на уровне 1,5 %.

Разработанные средства прошли производственную проверку и внедрены в ГНУ "Мордовский НИИ сельского хозяйства", ГУЛ РМ "Центр испытания и внедрения сельскохозяйственной техники и машинных технологий", а также в учебный процесс инженерных факультетов вузов Федерального агентства по сельскому хозяйству МСХ РФ.

-ои-

-и-

-ою-

10

©

10

1-первичный тепловой двигатель;

2-муфта свободного хода;

3-синхронный генератор;

4-вольтдобавочног устройство;

5-тяговый асинхронный Злеетродвиготсль;

6-выходной вал;

7-зубчатал муфта;

8-карданная передача;

9-рапукгор заднего хода;

10-ведущис колеса;

11-микропроцессорное управляющее устройство;

12-датчик оборотов выходного вала тягового двигателя;

13-датчнк частоты вращения синхронного генератора;

14-датчик оборотов первичного теплового двигателя;

15-датчик напряжения;

16-блок возбуждения;

17-шаговое устройство управления топливоподачей первичного двигателя.

Рис. 15. Электромеханическая саморегулирующаяся трансмиссия мобильного энергетического средства

1-датчик давления

2-микропроцессорноз управляющее устройство

3-согласующее устройств?

4-датчик частоты вращени?

5-усилигелц

6-шаговый двигателе

7-согласующий редуктор З-тошшводозирующее устройотр

9-дизельтенерэтороц

10-нгсосим установка

Рис.16. Микропроцессорный регулятор частоты вращения дизель-генератора

1,8 1.6 1,4 1.2

й 1 0,0 о,в 0,4 0,2

°0 10 20 Ш Л 60 во 70 80 во 100

__

Рис. 17. Графики изменения энергетических параметров дизель-генератора (на базе дизеля Д-21 и синхронного генератора ОС-71) в системе водоснабжения: 1 - частота вращения вала дизель-генератора; 2 - расход топлива; 3 - давление в системе водоснабжения; 4 -заданное значение частоты вращения дизель-генератора.

Применение разработанных средств позволило улучшить использование их ЭП:

- за счет управления режимами работы двигателя - от 12 до 18 %;

- за счет демпфирования - от 16 до 28 %.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В условиях расширения функциональных возможностей СХА за счет построения их по модульному принципу, увеличения каналов передачи мощности и роста цен на топливо необходима комплексная оценка и управление энергетическими процессами, повышающими эффективность функционирования агрегатов.

2. Разработана методология анализа и управления энергетическими процессами, протекающими в СХА, основанная на взаимосвязи их интегральных и вероятностных характеристик. Дана физическая интерпретация коэффициента корреляции р между кинематической и силовой составляющими мощности через обобщенный фазовый сдвиг у между их отклонениями от математических ожиданий.

3. Установлена зависимость (11) коэффициента соб?? энергетического согласования и обобщенного фазового сдвига у, который связан как с параметрами энергетической цепи, так и с основной частотой колебаний составляющих мощности динамических подсистем СХА. Так, например, для ДВС у -» я72, что приводит к 20 % недоиспользования ЭП.

4. Выявлено, что уровень недоиспользования ЭП СХА при коэффициенте 8 - 0,5 вариации силовой и кинематической составляющих и обобщенном фазовом сдвиге у = -к может достигать 40 %.

5. Разработаны математические модели, позволяющие оценивать уровень недоиспользования ЭП существующих СХА, а такке прогнозировать его для проектируемых СХА. Они дают возможность с достаточной степенью точности описывать энергетические процессы в многоканальной цепи агрегата, состоящей из звеньев различной физической природы, включающей обратные связи и нелинейные коэффициенты. Кроме того, такие модели позволяют:

- осуществлять расчет силовых и кинематических параметров между входами и выходами энергетических цепей различной физической природы;

- определять частотные характеристики подсистем СХА;

- прогнозировать появление резонансных явлений в исследуемых точках энергетической цепи СХА;

- осуществлять расчет устройств для снижения колебаний энергетических процессов.

Такой подход при использовании современных средств вычислительной техники и компьютерного моделирования позволяет создавать новые агрегаты с меньшим запасом мощности мобильного энергетического средства, а следовательно, с более высокой топливной экономичностью.

6. Разработан комплекс алгоритмов для оценки ЭП СХА как для переходных, так и для стационарных энергетических процессов:

- по контролю одного, как правило, легко измеряемого параметра (угловой скорости, тока, давления);

- по контролю давления в цилиндре и угловой скорости коленчатого вала;

- по измерению скручивания на дополнительной податливости и угловой скорости;

- по измерению осевого перемещения кулачковой муфты и угловой скорости приводного вала технологической машины;

- по изменению давления в пневматическом упругом звене и угловой скорости вала.

7. Разработаны алгоритмы управления топливоподачей дизеля и током возбуждения синхронного генератора (дизель-генератора):

- отличительной особенностью алгоритма управления топливоподачей дизеля является наличие корректирующего контура технологического параметра, необходимого для определения настроечного значения частоты вращения вала дизеля, основного контура регулирования;

- ток возбуждения синхронного генератора на переходном процессе корректируется в зависимости от скорости изменения тока в нагрузке.

8. Разработана автоматизированная система экспериментальных исследований на базе стационарного ПК, контроллера АЦП/ЦАП, промышленного компьютера серии "БАРС", измерительных преобразователей крутящего момента, угловой скорости, а также портативных приборов для измерения электрического тока, расхода, температуры и др. Автоматизированная система экспериментальных исследований и совокупность алгоритмов для расчета и управления ЭП представляют собой программный комплекс, который позво-

ляет на стадии комплектования СХА добиться оптимального использования энергетического потенциала.

9. Разработаны новые технические средства повышения энергетической эффективности СХА. Технические решения закреплены патентами РФ, подтверждающими их полезность и промышленную применимость: микропроцессорный регулятор частоты вращения вала дизель-генератора; электромеханическая трансмиссия мобильного энергетического средства; синхронный генератор автономного источника электроснабжения; устройство для изменения степени сжатия в цилиндре дизеля; устройство для измерения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания; устройство для гашения пульсации давления в трубопроводах; датчик для измерения давления в высокотемпературных объектах.

10. Результаты испытаний показали, что повышение и стабилизация уровня недоиспользования ЭП СХА осуществляются за счет:

- управления энергетическими процессами работы СХА (на уровне недоиспользования до 10%) позволяющего увеличивать производительность на 7- 15 % и уменьшать расход топлива до 15 %;

- применения микропроцессорного регулятора частоты вращения дизель-генератора, позволяющего уменьшать расход топлива до 25 %;

- применения комплекса согласующих устройств, позволяющих добиться 2 % уровня недоиспользования ЭП.

11. Экономический эффект от внедрения разработанных средств на один агрегат составляет: для программного комплекса экспресс-оценка составляющих мощности СХА - 1,25 тыс. руб., непрерывная оценка ЭП при ресурсных испытаниях - 3,17 тыс. руб.; для микропроцессорного регулятора топливопода-чи мобильного агрегата на базе трактора Т-130М при плоскорезной обработке -86,4 тыс. руб., на мелиоративных работах - 82,9 тыс. руб.; демпфирующего устройства агрегата с трактором МТЗ-80 на вспашке - 22,1 тыс. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Вантюсов, Ю. А. Алгоритм мгновенной оценки энергоресурса дизельного двигателя по кривой разгона / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев. - Саранск, 1993. - 9 с. - Деп. в ЦНИИТЭИтракторсельхозмаш 09.06.93 , №1530-ТС.

2. Вантюсов, Ю. А. Автоматизация эксперимента: объектно-ориентированный подход / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, 10. Д. Волков // Проблемы и прикладные вопросы физики : тез. докл. науч.-техн. конф. - Саранск, 1993.-С. 112.

3. Вантюсов, Ю. А. Экспрес-анапиз мощности двигателя / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, Ю. Д. Волков // Республиканская научно-техническая конференция "Применение прогрессивных технологий, композиционных материалов и покрытий с целью повышения долговечности сборочных единиц при изготовлении и ремонте машин" : сб. материалов. - Саранск, 1994. - С. 78 - 79.

4. Вантюсов, Ю. А. Автоматизация экспериментальных исследований мобильных сельскохозяйственных энергетических средств / Ю. А. Вантюсов, Ю. Д. Волков, А. П. Савельев, А. П. Левцев, П. В. Котельников // Использование научно-технических достижений в демонстрационном эксперименте и в постановке лабораторных практикумов : тез. докл. второй науч.-метод. конф. -Саранск, 1994.-С. 211.

5. Вантюсов, Ю. А. Совершенствование фазометрического способа измерения мощности тракторного двигателя / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев // Вестн. Мордов. ун -та. - 1995. - № 2. С. 66 - 68.

6. Левцев, А. П. Оценка мощности дизельного двигателя в переходных режимах / А. П. Левцев // Техническое обеспечение перспективных технологий : сб. науч. тр. Мордов. ун-та. - Саранск, 1995. - С. 47 - 50.

7. Левцев, А. П. К управлению режимами нагружения при диагностировании дизельных двигателей / А. П. Левцев, Ю. Д. Волков, П. В. Котельников // Техническое обеспечение перспективных технологий : сб. науч. тр. Мордов. унта. - Саранск, 1995. -С. 16- 78.

8. Вантюсов, Ю. А. Автоматизированная система научных исследований мобильных сельскохозяйственных энергетических средств (АСНИ) / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, 10. Д. Волков Н Техническое обеспечение перспективных технологий : сб. науч. тр. Мордов. ун-та. - Саранск, 1995. - С. 37 - 40.

9. Левцев, А. П. Совершенствование метода определения составляющих мощности мобильного сельскохозяйственного средства для цифровых измерителей (на примере трактора МТЗ-80): автореф. дис.... канд. техн. наук

А. П. Левцев. - Саранск, 1995. -19 с.

10. Вантюсов, Ю.А. Алгоритмы и программы задач сельской энергетики : учеб. пособие / Ю. А. Вантюсов, Ю. Д. Волков, А. П. Левцев [ и др.]. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1996. - 168 с.

11. Вантюсов, Ю. А. Автоматизированная система экспериментальных исследований энергетических цепей /10. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. А. Лазарев // Проблемы и прикладные вопросы физики : тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. - Саранск, 1997. - С, 150 - 151.

12. Проблемы малой энергетики в регионе / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. С. Иванцев, А. А. Лазарев // Регионология. -1997. - № 3. С. 193 - 198.

13. Вантюсов, Ю. А. Система контроля энергетического состояния мобильного агрегата / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, Ю. И. Кижваткин // Автоматизация сельского хозяйства : тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. - М., 1997.-С. 148-149.

14. Вантюсов, Ю. А. Автоматизированная система научных исследований мобильного сельскохозяйственного агрегата / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, Ю. И. Кижваткин // Автоматизация сельского хозяйства : тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. - М., 1997.- С. 150- 151.

15. Вантюсов, Ю. А. Автоматизация исследований динамических свойств автономного источника электроснабжения / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. Б. Бурдасов // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной

техники : межвуз. сб. науч. тр. МГУ им. Н. П. Огарева. - Саранск, 1998. - С. 144

- 146. - (Вестн. диссертац. совета Д 063.72.04 Мордов. ун-та. Вып. 3).

16. Вантюсов, Ю. А. Действующее значение полной мощности в механических системах агрегатов / 10. А. Вантюсов, А. П. Левцев // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. - 1998. - № 8. С. 29 - 30.

17. Вантюсов, Ю. А. Алгоритм управления током возбуждения синхронного генератора автономного источника электроснабжения / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. Б. Бурдасов, А. А. Лазарев // Материалы Всероссийской, научно-технической конференции "Обеспечение надежности машин при эксплуатации и ремонте". - Саранск, 1998. - С. 3 - 6.

18. Левцев, А. П. Механическая цепь гидропривода поршневого насоса / А. П. Левцев, Н. И. Анисимов // Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Обеспечение надежности машин при эксплуатации и ремонте". - Саранск, 1998. - С. 7 - 11.

19. Левцев, А. П. Система контроля энергетических показателей установки для определения коэффициента трения / А. П. Левцев, Н. И. Анисимов // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники : межвуз. сб. науч. тр. МГУ им. Н. П. Огарева. - Саранск, 1998. - С. 141 - 143. -(Вестн. диссертац. совета Д 063.72.04 Мордов. ун-та. Вып. 3).

20. Вантюсов, 10. А. Энергетическая оценка динамических процессов / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, Ю.И. Кижваткин, А. А. Лазарев // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники : межвуз. сб. науч. тр. МГУ им. Н. П. Огарева. - Саранск, 1999. - С. 56 - 61. - (Вестн. диссертац. совета Д 063.72.04 Мордов. ун-та. Вып. 4).

21. Левцев, А. П. Исследование динамики гидропривода поршневого насоса / А. П. Левцев, Н. И. Анисимов // Критические технологии в регионах с недостатком природных ресурсов : материалы региональной науч.-практ. конф.

- Саранск, 2000. - С. 211 - 213.

22. Левцев, А. П. Автоматизированная система оценки показателей качества электроэнергии / А. П. Левцев, В. А. Агеев // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники : межвуз. сб. науч. тр. МГУ им. Н. П. Огарева. - Саранск, 2000. - С. 64 - 68. - (Вестн. диссертац. совета Д 063.72.04 Мордов. ун-та. Вып. 5).

23. Вантюсов, 10. А. Моделирование режимов пуска асинхронного электропривода насоса от автономного источника электроснабжения / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. А. Лазарев II Международная научно-техническая конференция "Новые методы ремонта и восстановления деталей сельскохозяйственных машин" : сб. материалов. - Саранск, 2001. - С. 155 - 160.

24. Иншаков, А. П. Моделирование динамических процессов в турбокомпрессоре тракторного дизеля / А. П. Иншаков, А. П. Левцев // Тракторы и с.-х. машины. - 2001. - № 8. - С. 12 - 14.

25. Вантюсов, Ю. А. Моделирование КПД автотракторных двигателей на разгоне / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. А. Лазарев, В. А. Агеев // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. - 2001. - № 6. - С. 29 - 30.

26. Вантюсоа, Ю. А. Повышение перегрузочной способности синхронного генератора автономного источника электроснабжения / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. А. Лазарев, В. А. Агеев // Техническое обеспечение перспективных технологий : сб. науч. тр. Мордов. ун-та. - Саранск, 2001. - С. 14-16.

27. Вантюсов, Ю. А. Тепловой двигатель в системе регулируемого электропривода насосов / Вантюсов Ю. А. Левцев А. П., Лазарев A.A., Агеев В.А // Техническое обеспечение перспективных технологий : сб. науч. тр. Мордов, унта. - Саранск, 2001. - С. 9 -12.

2S. Левцев, А. П. Автономный источник энергоснабжения для животноводческих помещений / А. П. Левцев, А. В. Ениватов // Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК : сб. науч. тр. Всерос. науч.-техн. конф. - Саранск, 2002. - С. 153 - 155.

29. Левцев, А. П. Перевод дизельных двигателей в газодизели / А. П. Левцев, А. П. Иншаков, Н. Ф, Полковников, Агеев В. А. // Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК : сб. науч. тр. Всерос. науч.-техн. конф. - Саранск, 2002. - С. 178 - 180.

30. Иншаков, А. П. Методика и алгоритм решения оптимизационных задач управления топливо- и воздухоподачей тракторного дизеля на неустановившихся режимах / А. П. Иншаков, А. П. Левцев, В. А. Агеев, С. В. Крючков // Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК : сб. науч. тр. Всерос. науч.-техн. конф. - Саранск, 2002. - С. 135 -139.

31. Иншаков, А. П. Модель определения мгновенных составляющих мощности двигателя МТА по кривой разгона / А. П. Иншаков, А. П. Левцев // Труды III Международной научно-практической конференции "Автомобиль и техносфера". - Казань, 2003. - С. 369 - 373.

32. Левцев, А. П. Методика расчета экономического эффекта от применения микропроцессорного регулятора частоты вращения дизель-генератора в системе водоснабжения / А. П. Левцев, В. А. Агеев // Пути повышения эффективности функционирования механических и энергетических систем в АПК : межвуз. сб. науч. тр. МГУ им. Н.П. Огарева. - Саранск, 2003. - С. 17 - 22.

33. Левцев, А. П. Математическая модель дизель-генератора с микропроцессорным регулятором топливоподачи в составе системы водоснабжения / А. П. Левцев, В. А. Агеев // Пути повышения эффективности функционирования механических и энергетических систем в АПК : межвуз. сб. науч. тр. МГУ им. Н.П. Огарева. - Саранск, 2003. - С. 21 -25.

34. Левцев, А. П. Снижение энергозатрат при получении этанола в качестве моторного топлива / А. П. Левцев, А. А. Бессчетнов // Роль науки в социально-экономическом развитии Республики Мордовия : материалы респ. науч,-практ. конф., посвящ. 70-летию НИИ гуманитарных наук при Правительстве РМ. - Саранск, 2003. - С. 255 - 259.

35. Кузьмин, В. В. Состояние и перспективы развития газификации села / В. В. Кузьмин, А. П. Левцев // Фундаментальные и прикладные проблемы ре-гионологии : сб. науч. ст./ под ред. А. И. Сухарева, В. В. Козина ; НИИ регио-нологии при Мордов. ун-те. - Саранск, 2003. - С. 147 - 154. (Прил. № 3 к журн. "Регионология").

36. Левцев, А. П. Оценка фазового сдвига в энергетических цепях сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев // Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК : межвуз. сб. науч. тр. МГУ им. Н. П. Огарева. - Саранск, 2004.-С. 213-216.

37. Левцев, А. П. Алгоритм расчета энергетического потенциала сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев // Информационные технологии в образовании, технике и медицине : материалы Междунар. конф.: в 3 т. Т. 2. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - С. 167 -172.

38. Левцев, А. П. Алгоритм оценки энергетического потенциала мобильных сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем : междунар. на-уч.-техн. конф. - Саранск, 2004. - С. 443 -446.

39. Левцев, А.П. Алгоритм расчета коэффициента использования мощности сельскохозяйственных энергетических средств / А.П. Левцев, Ю. А, Ван-тюсов, А. П. Иншаков // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем : междунар. науч.-техн. конф. - Саранск, 2004.-С. 443-446.

40. Пат. 39949 Российская Федерация, МПК7 G 01 L 3/10. Устройство для измерения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания / Левцев А. П., Вантюсов Ю. А., Иншаков А. П., Мальцев С А., Агеев В. А. ; заявитель и патентообладатель Мордовский госуниверситет им. Н. П. Огарева. -

№ 2004110596/22 ; заявл. 08.04.04 ; опубл. 20.08.04, Бюл. № 23. -1с.: ил.

41. Левцев, А.П. Энергетическое средство с электромеханической трансмиссией / А. П. Левцев, 10. А. Вантюсов, А. Г. Ванин, А. А. Лазарев // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем : междунар. науч.-техн. конф. - Саранск, 2004. - С. 456 - 459.

42. Левцев, А. П. Измерение продуктов сгорания в цилиндрах тепловых двигателей / А. П. Левцев, С. А. Мальцев, А. А. Бессчетнов // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем : междунар. науч.-техн. конф. - Саранск, 2004. - С. 408 - 411.

43. Левцев, А, П. Двухпоточная модель теплового двигателя / А. П. Левцев, А. В. Ениватов // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем : междунар. науч.-техн. конф. - Саранск, 2004. -С.411-415.

44. Пат. 39021 Российская Федерация, МПК7 Н 02 К 19/28. Синхронный генератор для автономного источника электроснабжения / Вантюсов Ю. А., Левцев А. П., Михалкин С. 10. ; заявитель и патентообладатель Мордовский госуниверситет им. Н. П. Огарева. - № 2004102409/20 ; заявл. 28.01.04 ; опубл. 10.07.04, Бюл. № 19. -1с.: ил.

45. Пат. 38845 Российская Федерация, МПК7 F 02 D 1/12. Регулятор частоты вращения дизель-генератора / Левцев А. П., Вантюсов Ю. А., Агеев В. А., Мальцев С. А.; заявитель и патентообладатель Мордовский госуниверситет им. Н. П. Огарева. - № 2004106459/20 ; заявл. 05.03.04 ; опубл. 10.07.04, Бюл. № 19. -1с.: ил. '

46. Левцев, А. П. Анализ динамических систем сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев // Системные проблемы наде:::ности, качества, информационных и элегпронных технологий : Материалы жгздунар. конф. и Рос. науч. шк. 4.S. - М., 2004. - С. 3 - 4.

47. Левцев, А. П. Оценка реактивных потерь мощности сельскохозяйственных агрегатов в переходных режимах / А. П. Левцев // Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий : Материалы междунар. конф. и Рос. науч. шк. 4.8. - М., 2004. - С. 4 - 5.

48. Левцев, А. П. Измерение крутящего момента на валу сельскохозяйственных машин / А. П. Левцев, Ю. А. Вантюсов, Н. П. Панфилов // Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК : межвуз. сб. науч. тр. - Саранск, 2004. - С. 175 - 177.

49. Левцев, А. П. Интегральная оценка использования мощности сельскохозяйственного энергетического средства / А. П. Левцев, 10. А. Вантюсов, А. П. Иншаков // Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК : межвуз. сб. науч. тр. - Саранск, 2004. - С. 156 - 160.

50. Левцев, А. П. Устройство для измерения крутящего момента дизель-генератора / А. П. Левцев, С. А. Мальцев // Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК: межвуз. сб. науч. тр. - Саранск, 2004. - С. 199 - 203.

51. Вантюсов, Ю.А. Энергоресурсосбережение на предприятиях АПК : учеб. пособие / 10. А. Вантюсов, А. П. Левцев, М. К. Волков, В. В. Кяшкин. -Саранск, 2004. - 255 с.

52. Пат. 43616 Российская Федерация, МПК7 F 16 L 55/04. Устройство для гашения пульсаций давления / Левцев А. П., Мальцев С. А. ; заявитель и патентообладатель Мордовский госуниверситет им. Н. П. Огарева. -

№ 2004114721/22; заявл. 17.05.04; опубл. 27.01.05, Бюл. № 3 . - 1 с.: ил.

53. Пат. 43643 Российская Федерация, МПК7 G 01 L 23/00. Датчик для измерения давлений в высокотемпературных объектах / Левцев А. П., Мальцев С. А., Бессчетнов А. А. ; заявитель и патентообладатель Мордовский госуниверситет им. Н. П. Огарева. - № 2004125948/22 ; заявл. 27.08.04 ; опубл. 27.01.05, Бюл. №3.-1с.: ил.

54. Пат. 46227 Российская Федерация, МПК7 В 06 L 11/08. Электромеханическая трансмиссия мобильного энергетического средства / Левцев А. П., Мальцев С. А., Лазарев А. А., Ванин А. Г. ; заявитель и патентообладатель Мордовский госуниверситет им. Н. П. Огарева. - № 2004135166/22 ; заявл. 01.12.04; опубл. 27.06.05, Бюл. № 18 . -1с.: ил.

55. Пат. 45783 Российская Федерация, МПК7 F 02 D 15/04. Устройство для изменения степени сжатия в цилиндре двигателя внутреннего сгорания / Левцев А. П., Мальцев С. А., Вантюсов Ю. А.; заявитель и патентообладатель Мордовский госуниверситет им. Н. П. Огарева. - № 2005100525/22 ; заявл. 11.01.05 ; опубл. 27.05.05, Бюл. № 15 . - 1 с.: ил.

56. Пат. 2253937 Российская Федерация, МПК7 Н 02 К 19/32. Синхронный генератор автономного источника электроснабжения / Давыдов O.A., Вантюсов Ю. А., Левцев А. П. ; заявитель и патентообладатель Мордовский гос-

университет им. Н. П. Огарева. - № 2003116951/11 ; заявл. 06.06.03 ; опубл. 10.06.05, Бюл. № 16. - 4 с.: ил.

57. Левцев, А. П. Перспективы реализации энергетического потенциала сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев // Наука и инновации в Республике Мордовия: Материалы IV респ. науч.-практ. конф. - Саранск, 2005. -С. 109-117.

58. Иншаков, А. П. Приборное исполнение датчика контроля мощности тракторного дизеля / А. П. Иншаков, А. П. Левцев, А. В. Макевнин [и др.], Н Наука и инновации в Республике Мордовия : Материалы IV респ. науч.-практ. конф. - Саранск, 2005. - С. 128 - 131.

59. Левцев, А. П. Оценка реактивных потерь мощности управляемых СХА на переходных режимах / А. П. Левцев // Тракторы и с.-х. машины. - 2005. - № 6. - С. 35-35.

60. Левцев, А. П. Энергетический потенциал сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2005. - 168 с.

61. Ерохин, М. Н. Энергетический анализ динамических систем СХА / М. Н. Ерохин, А. П. Левцев // Тракторы и с.-х. машины. - 2005. - № 7. - С. 19 - 20.

Подписано в печать 05.08.05. Объем 2,25 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 1529. Типография Издательства Мордовского университета 430000, г. Саранск, ул. Советская, 24

л ^ -О РНБ Русский фонд

2007-4 10110

15И10Л 2005

Введение.

1.Современное состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Анализ нерациональных потерь мощности на выполнение механизированных процессов сельскохозяйственными агрегатами при неустановившейся нагрузке.

1.2. Показатели, характеризующие эффективность энергетических процессов функционирования СХА.

1.3. Анализ методов энергетического анализа динамических подсистем. 1.4.Повышение реализуемости энергетического потенциала # сельскохозяйственных агрегатов.

1.5. Цель и задачи исследования.

2.Теоретические основы оценки и управления энергетическими процессами сельскохозяйственных агрегатов.

2.1 .Методология оценки динамики и управления энергетическими процессами сельскохозяйственных агрегатов.

2.2.Связь интегральных и вероятностных характеристик энергетической цепи.

У 2.3.0ценка реактивных потерь мощности в переходных режимах.

3. Разработка математических моделей энергетических цепей динамических подсистем СХА. 3.1. Метод энергетических цепей для идентификации динамики систем сельскохозяйственных агрегатов.

3.1.1.Аналогии механических цепей.

3.1.2.Соотношения между энергетическими параметрами в многоканальной цепи.

3.2. Энергетические цепи с нелинейными звеньями.

3.2.1 .Механическая цепь теплового двигателя с регулятором Уатта и ее линеризация.

3.2.2. Динамические процессы при постоянной нагрузке (/7 = 0).

3.2.3. Эффект запаздывания.

3.2.4. Переходные процессы в системе "Тепловой двигатель- механический регулятор".

3.3. Моделирование определяющих систем ДВС.

3.3.1. Моделирование потерь от давления газовых сил на поршень в кривошипно-шатунном механизме.

3.3.2.Моделирование динамических процессов в турбокомпрессоре тракторного дизеля.

3.3.3 .Моделирование топливоподачи дизеля.

3.4.Моделирование дизель-генератора с микропроцессорным регулятором топливоподачи.

3.5.Энергетические цепи электрических согласующих устройств.

3.5.1. Энергетическая цепь синхронного генератора.

3.5.2.Энергетическая цепь асинхронного двигателя.

З.б.Моделирование насосных нагрузок.

3.6.1.Моделирование динамики гидропривода поршневого насоса.

3.6.2.Энергетическая цепь центробежного насоса и гидравлической сети.

3.7.Энергетическая цепь электропривода центробежного насоса с автономным источником ограниченной мощности.

4. Программа, методика и результаты экспериментальных исследований.

4.1. Задачи, реализуемые автоматизированными системами экспериментальных исследований.

4.1.1. Структура АСНИ.

4.1.2. Комплекс "АКиУЭП".

4.1.2. Лабораторная установка.

4.1.3. Обоснование числа каналов и параметров АЦП.

4.1.4.0пределение числа разрядов АЦП.

4.2. Поверка измерительной аппаратуры.

4.3. Экспериментальные исследования.

4.3.1. Планирование эксперимента.

4.3 ^.Идентификация экспериментальных зависимостей и моделей.

4.4.Результеты оценки ЭП и управления энергетическими процессами СХА.

4.4.1. Эконометры.

4.4.2. Энергоконтролирующие системы.

4.4.3. Демпфирующие устройства.

4.4.4. Регуляторы.

5. Устройства, реализующие ЭП СХА.

5.1. Электромеханическая саморегулирующаяся трансмиссия МЭС.

5.2. Измерение крутящего момента сельскохозяйственных агрегатов.

5.3. Гашение пульсаций и измерение давлений в энергетических цепях.

5.3.1.Измерение параметров продуктов сгорания в цилиндрах тепловых двигателей.

5.3.2. Устройство для изменения степени сжатия в цилиндре ДВС с гашением колебаний давления и коррекцией температуры.

5.3.3.Устройство для гашения колебаний давления в трубопроводах.

5.4. Расчет технико-экономической эффективности от применения разработанных средств реализации ЭП СХА.

5.4.1. Общая методика.

5.4.2. Расчет экономической эффективности от применения микропроцессорного регулятора.

5.4.3. Расчет экономической эффективности от демпфирующего устройства мобильного агрегата с трактором МТЗ-80.

5.4.4. Расчет экономической эффективности от применения программного комплекса АКиУЭП СХА.

Особенностью развития современного сельскохозяйственного производства является повышение уровня его технической оснащенности. При этом повышение производительности труда предполагается обеспечить за счет его энерговооруженности и энергообеспеченности гектара пашни. За последние 10 лет в России энерговооруженность и энергообеспеченность существенно снизились практически по всем регионам. К примеру, в Республике Мордовия (РМ) энергообеспеченность в 2000 г. снизилась по отношению к 1993 г. в 1,6 раза и составила 1,32 кВт/га пашни, а энерговооруженность по отношению к этому периоду - в 1,4 раза и составила 29,41 кВт (40 л.с.) на 1 работника.

Учитывая актуальность проблемы, разработана Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 г., которая обсуждена на специальной научной сессии Россельхозакадемии в октябре 2003 г. [178, 255]. Стратегия предполагает существенную модернизацию и расширение парка машин. При этом парк тракторов в России к 2010 г. стабилизируется на уровне 0,95 - 1,1 млн. шт. (в 2002 г. было 745 тыс. шт. тракторов), а в РМ выйдет на уровень 8,9 -10,5 тыс. шт. (в 2002г. было 6993 шт. тракторов). Снижение количества машин в парке будет компенсироваться увеличением мощностей сельскохозяйственных агрегатов (СХА). При этом суммарная мощность тракторного парка России будет оцениваться примерно в 169,1 млн. кВт, а в РМ - 1441,2 тыс. кВт. Средняя мощность трактора в парке - 147 кВт, вместо 58,8 кВт в существующем парке машин (в 2002 г. в РМ средняя мощность трактора составила 80,5 кВт).

Парк зерноуборочных комбайнов предполагается стабилизировать на уровне 210 - 250 тыс. шт. (в 2002 г. было 58 тыс. комбайнов), в регионе 18002000 шт. (в 2002 г. было 513 комбайнов). На рынке комбайнов наибольшим спросом будут пользоваться комбайны с пропускной способностью 5-6 кг/с с двигателем мощностью порядка 132,4 кВт. Общая мощность зерноуборочных комбайнов составит около 44,1 млн. кВт. Общая мощность перспективного парка энергетических машин для сельского хозяйства оценивается в 220,6 млн. кВт. (без автомобильного парка и специальных машин), что энергетически обеспечивает каждый гектар пашни мощностью около 2.2. кВт.

Стратегия предполагает увеличение мощности парка тракторов и комбайнов в регионе с 869,9 тыс. кВт. до 1679,4 тыс. кВт, т.е. в 1.93 раза, в среднем по России увеличение предполагается еще больше и составит 3,83 раза. Это потребует дополнительного привлечения энергоносителей и в первую очередь дизельного топлива и природного газа. Вместе с тем, при существующем подходе к конструктивным решениям СХА, потери мощности при неустановившейся нагрузке, как бы уже заложены на уровне 20 % (по отношениям инерционных и активных сопротивлений). Кроме того, из-за несовершенства САР поддержания технологических параметров агрегата, вероятностные процессы изменения нагрузки практически на всех технологических операциях приводят к дополнительным динамическим потерям, которые также оцениваются на уровне 20 %. Таким образом, агрегаты обладают энергетическим потенциалом (ЭП), который связан с наличием в СХА реактивных, не согласованных между собой звеньев (элементов); несовершенных систем автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания; передачей мощности от двигателя к нагрузке по нескольким каналам; колебательным характером нагрузки и др.

Из сказанного следует, что в сельскохозяйственные агрегаты уже изначально заложено недоиспользование ЭП, которое зависит от единичной мощности энергетического средства и динамических свойств агрегата. С увеличением единичной мощности энергетического средства в перспективе с 80,5 кВт до 147 кВт. недоиспользование ЭП снижается за счет уменьшения соотношения инерционных и активных сопротивлений энергетической цепи и более плавной работы теплового двигателя.

Воспользовавшись приведенными выше соображениями с учетом исследований ВИМ и РАСХН показывающих, что около 70 % поставляемых сегодня на рынок мобильных сельхозмашин обеспечивают загрузку их ДВС в среднем лишь на 61 %, получим ЭП в среднем по России в размере 10930 МВт, а по РМ - 252 МВт. В процентном отношении ЭП СХА соответственно составит для России 24,75 и для РМ - 21,3 %.

Переход к выпуску тракторов с двухуровневой мощностью в ближайшей перспективе отразится на изменении ЭП СХА согласно [255]. Даже принимая загрузку агрегатов 100 %, при двухуровневой мощности ЭП СХА имеет тенденцию к увеличению до 27,8 % [178].

Следующим важнейшим направлением Концепции развития сельскохозяйственных энергетических средств является развитие системы передачи силовых потоков и новых компоновочных схем. Основным требованием здесь является исключение возможности взаимного влияния каналов передачи мощности, приводящим увеличению ЭП. Для реализации данного направления с уменьшением потерь мощности компоновочные схемы должны быть увязаны с новыми "мягкими" трансмиссиями. Увеличение единичной мощности энергетического средства и применение блочно-модульных схем ведет к увеличению коэффициента загрузки, а следовательно к снижению ЭП. Вместе с тем применение бесступенчатых многопоточных трансмиссий ведет к снижению реактивных потерь за счет их наилучшего согласования. Однако применение нескольких силовых потоков может привести к увеличению ЭП из-за взаимного влияния каналов передачи мощности.

Эти резервы могут быть реализованы за счет широкого и быстрого внедрения в производство наукоемких технологий, техники и передового опыта. Задача экономии энергоресурсов выдвигает на передний план задачу создания энергосберегающей техники. Решение этих задач во многом зависит от эффективности работы отраслевой сельскохозяйственной науки, центров во внедрению новой техники и технологий. В процессе создания новой техники значительный удельный вес приходится на экспериментальные исследования по энергетической оценке. Они требуют огромных затрат времени и средств. Сокращение объемов экспериментальных исследований, а значит и сроков разработки новой техники, снижения приведенных затрат можно достичь применением эффективных теоретических методов энергетического анализа, усовершенствованием методов проектирования. Это обусловлено, главным образом тем, что современный СХА представляет собой многопоточную энергетическую цепь, включающую звенья различной физической природы, связанных между собой обратными связями, оснащенными САР. В данной ситуации проблема видится в том, что в распоряжении специалистов нет универсальных инженерных методов расчета энергетических процессов, позволяющих на стадии проектирования СХА учитывать влияние динамических характеристик отдельных подсистем на его ЭП при колебательном характере нагрузки.

Таким образом на основе вышеизложенного можно выделить три аспекта, которые являются наиболее весомыми в технической политике современного отечественного машиностроения: повышение производительности СХА, и расширение их функциональных возможностей; экономия топливно-энергетических ресурсов; сокращение сроков разработки технических средств и снижение затрат на исследовательские работы.

В основе формирования темы диссертационной работы лежат следующие положения:

- наличие в СХА реактивных, не согласованных между собой, звеньев (элементов) приводит в динамике к фазовому сдвигу между силовой и кинематической составляющими мощности и, как следствие к снижению эффективной мощности до 20 %;

- оборудование СХА системами автоматического регулирования топливоподачи двигателей внутреннего сгорания на основе центробежных регуляторов, приводит к дополнительным потерям мощности на переходных процессах до 20 %;

- переход к передачи мощности от двигателя к нагрузке по нескольким каналам приведет к дополнительным потеря мощности до 8 %;

- в условиях неустановившейся внешней нагрузки СХА из-за колебаний силовой и кинематической составляющей мощности снижается эффективная мощность ДВС, а соответственно производительность и затраты топлива;

- в инженерной практике отсутствуют универсальные методы оценки ЭП СХА в стационарных и переходных режимах их работы; в перспективе с развитием энергетических обследований сельскохозяйственных предприятий потребуется методическое, программное и приборное обеспечение.

Отсюда вытекает цель исследования: обосновать пути повышения эффективности работы сельскохозяйственных агрегатов, связанных с оценкой и управлением их энергетическими процессами.

Сформулируем основные положения, которые лежат в основе теоретических разработок, направленных на решение поставленной цели. Основное влияние на уровень ЭП оказывает фазовый сдвиг между центрированными значениями силовой и кинематической составляющими мощности, величина ее постоянной составляющей и качество работы САР при колебательном характере нагрузки. Разработана методология анализа несогласованных по энергетическим потокам мощности динамических подсистем СХА. Приведено обоснование двух базовых критериев динамического и энергетического согласования звеньев энергетической цепи

СХА. В качестве первого критерия динамического согласования предложено оценивать уровень обобщенного фазового сдвига между силовой и кинематической составляющими мощности таких звеньев. В качестве второго критерия - определять коэффициент энергетического согласования потоков мощности отдельных звеньев СХА. Установлены пределы недоиспользования ЭП, получены интегрально-вероятностные оценки обобщенного фазового сдвига для стационарных и переходных процессов, возникающих в СХА. Разработаны математические модели определяющих энергетических цепей подсистем СХА.

Диссертационная работа выполнена согласно программе развития АПК Республики Мордовия до 2010 года "Разработка методов и средств контроля энергопотребления сельскохозяйственных агрегатов" и плану научных исследований ГОУВПО "МГУ имени Н.П.Огарева".

Практическую ценность имеют следующие результаты работы: программный комплекс для автоматизации оценки и прогнозирования наиболее эффективного использования ЭП; новые устройства динамического согласования подсистем СХА (электромеханическая саморегулирующаяся трансмиссия, синхронный генератор с разгонной секцией для автономного источника электроснабжения, микропроцессорный регулятор частоты вращения вала двигателя, устройство для изменения степени сжатия в цилиндрах ДВС, измерители и гасители давления, крутящего момента узлов СХА), повышающие их энергетическую эффективность; рекомендации по повышению энергетической эффективности СХА.

Новизна и промышленная применимость таких устройств подтверждены патентами на изобретения.

Результаты исследований внедрены: в учебный процесс инженерных факультетов вузов Федерального агентства по сельскому хозяйству МСХ РФ, а также ГОУВПО "Мордовский государственный университет имени

Н. П. Огарева" и используются при изучении дисциплин "Тракторы и автомобили", "Эксплуатация машинно-тракторного парка", "Автоматизация технологических процессов", "Сельскохозяйственные машины", "Тепловые двигатели и нагнетатели"; в ОАО ВИСХОМ (г. Москва), филиале НАТИ (Московская область, г. Чехов), Государственном унитарном предприятии РМ "Центр испытания и внедрения сельскохозяйственной техники и машинных технологий" (г. Саранск), ГНУ Мордовском НИИ сельского хозяйства, ОАО "САРЭКС", Республиканском центре энергосбережения, Министерстве сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:

- методология оценки и управления энергетическими процессами, протекающими в подсистемах СХА;

- критерий энергетического согласования цепи передачи мощности в подсистемах СХА;

- математические модели энергетических цепей СХА; алгоритмы и программное обеспечение для оценки и прогнозирования ЭП СХА; новые технические средства повышения энергетической эффективности СХА.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Результаты работы алгоритма фазометрического способа определения мощности агрегата

Частота дискр. /,Гц Кол-во точек в цикле, / Угл.скор стенда со, с Момент стенда МСГН м Мощ-ть стенду Nct, Вт MÎ,BT Относ погр. 5, %.

50000 50 209 238 49808 49344 0,90

50000 50 209 202 42301 42997 - 1,60

50000 50 209 158 33027 33855 2,50

50000 50 209 127 26689 26633 0,20

50000 50 209 92 19311 18978 1,72

50000 50 209 66 13794 13647 1,06

Как видно из табл. 4.11, относительная погрешность определения полной мощности за счет применения процессорного измерительного средства меньше, чем у системы ЭРКС-2 [42] в два раза. С повышением частоты квантования (65, 100 кГц) относительная погрешность уменьшается, соответственно до 2,3% и 2,2%, но при этом затрудняется обработка информации. Поэтому основная частота при реализации алгоритма фазометрического метода была принята равной 50 кГц.

4.4.3. Демпфирующие устройства

Демпфирующие устройства (гасители колебаний) широко применяют как в силовых, так измерительных энергетических цепях.

Демпферы могут быть простыми (неуправляемыми) и управляемыми.

Простые демпферы при многопоточных системах передачи мощности уже не отвечают современным требованиям.

Особенностью алгоритмов управления демпферными устройствами является то, что регулируют относительные параметры 8а,8и т.п. в зависимости от цепи.

Перемещение рабочего органа такого регулятора запишется исходя из выражения b^-iKVt-s^j + k/d], где Ь0 - начальное значение регулирующего органа; кп - коэффициент пропорциональной составляющей;

St - текущее (предшествующее) значение коэффициента вариации;

8наст - заданное (настроечное) значение коэффициента вариации; ку - коэффициент дифференциальной составляющей;

8 - производная коэффициента вариации.

Настроечное значение демпфера 8наст должно быть связано с контролируемым параметром, например давлением, скоростью и т.п.

Основная трудность в приведенном законе управления - подбор коэффициентов регулятора кп и ку.

Поскольку ку учитывает инерционные свойства, то его можно определять через отношение —, т.е. через коэффициент корреляции cos у. г

Коэффициент кп учитывает пропорциональную составляющую между двумя интегральными (сглаженными) величинами.

Таким образом кп= f (Р{5)), т.е. от вероятности распределения Р{д). Построив предварительно вероятность распределения, например момента сопротивления (рис.4.30 ), кп можно брать в зависимости от отношения, к„ = ^^ > т.е. от соотношения площадок больше 8 > 0,33 и я /(¿<0,3) меньше.

1,0 0,80,60,4 0,2А

ОД ОД 0,3 0,4 0,5

Рис. 4.30. Примерный график распределения вероятности коэффициента вариации МТЗ-80 на пахоте

4.4.4. Регуляторы

В перспективе значительную долю энергетических средств в сельском хозяйстве будут составлять тракторы с электромеханическими трансмиссиями (450-750тыс.шт.) и почти столько же будет использовано для привода передвижных насосных станций [1]. В связи с этим разработка проблемы управления режимами таких установок является актуальной задачей.

Известен способ управления моторно-трансмиссионной установкой с помощью микроЭВМ и электронного регулятора частоты вращения [26], где задание в систему управления вводится в виде заданных значений мощности двигателя, а заданные значения частоты вращения двигателя определяются в системе управления делением заданных значений мощности на величину ^ действительного крутящего момента, в качестве которого используется значение электрического сигнала с выхода электронного автоматического регулятора частоты вращения, определяющего цикловую подачу топлива в данный момент времени.

Такой способ не обладает достаточной точностью, так как не учитывает колебаний крутящего момента. При этом нельзя добиться требуемого качества регулирования технологического параметра за счет регулирования частоты вращения.

Целью данного подхода является улучшение экономических показа-^ телей дизель-генератора с микропроцессорным управлением при работе в режиме стабилизации давления за счет более высокого качества частотного регулирования частоты вращения, которое обеспечивается реализацией двухконтурного регулятора: первый контур обеспечивает заданную частоту вращения коленчатого вала дизеля путем изменения величины топливопода-чи; второй контур обеспечивает поддержание заданного значения параметра технологической нагрузки (рис.4.31).

Рис.4.31. Схема регулятора частоты вращения вала дизель-генератора

Регулятор частоты вращения содержит датчик давления 1, сигнал с которого поступает на вход микропроцессорного управляющего устройства 2. На другой вход микропроцессорного устройства через согласующее устройство 3 подается сигнал с датчика частоты вращения 4. Импульсы питающего напряжения с выхода устройства 2 через усилитель 5 подаются на шаговый двигатель 6, который механически соединен через согласующий редуктор 7 с топливодозирующим устройством 8, дизель-генератора 9. В качестве нагрузки дизель-генератора выступает насосная установка 10.

Регулятор включает в себя два зависимых друг от друга контура регулирования:

1) первый контур обеспечивает заданную частоту вращения коленчатого вала дизеля путем изменения величины топливоподачи;

2) второй контур обеспечивает поддержание заданного значения параметра технологической нагрузки.

Регулятор работает следующим образом.

Нажатием кнопки «Пуск» перед запуском дизель-генератора регулятор устанавливает пусковую подачу топлива, превышающую номинальную в два раза. В качестве настроечной частоты вращения принимается номинальная частота дизель-генератора. После этого регулятор находится в режиме ожидания, пока будет осуществлен запуск дизель-генератора и частота вращения его вала превысит значение 0,638 от номинального. Далее в работу вступает первый контур регулирования. При этом сигнал, пропорциональный частоте вращения вала, с тахогенератора через согласующее устройство поступает на микропроцессорное управляющее устройство (регулятор) 2, где вычисляется отклонение частоты вращения от настроечного значения. В зависимости от величины отклонения и скорости его изменения вычисляется количество управляющих импульсов, которые регулятор подает на обмотки шагового двигателя, связанного с топливодозирующим устройством перемещения отсечной муфты топливного насоса в положение, устанавливающее цикловую подачу топлива соответствующую настроечной частоте вращения. После подачи управляющих импульсов регулятор осуществляет выдержку времени, пропорциональную их количеству, и цикл регулирования частоты вращения повторяется.

При нажатии кнопки «Пуск насоса» регулятора настроечная частота вращения устанавливается равной минимальному значению, при которой двигатель работает устойчиво.

В этом режиме производится включение оператором пускателя электродвигателя насоса. В результате чего происходит провал частоты вращения, который расценивается регулятором как команда к частотному пуску асинхронного электродвигателя насоса и в работу вступает второй контур регулирования. Токовый сигнал, пропорциональный значению давления в контрольной точке водопроводной сети, поступает на вход регулятора, где вычисляется отклонение давления от настроечного значения. В зависимости от величины отклонения и скорости его изменения вычисляется настроечное значение частоты вращения вала дизель-генератора для первого контура, при котором асинхронный двигатель насоса будет вращаться с такой скоростью, чтобы насос создавал требуемое давление. После этого регулятор осуществляет выдержку времени, пропорциональную изменению частоты вращения дизель-генератора, и цикл регулирования давления повторяется.

После нажатия кнопки «Останов насоса» отключается второй контур регулирования, настроечная частота вращения устанавливается равной минимальному значению, при которой двигатель работает устойчиво. При ее достижении отключается пускатель электродвигателя насоса и настроечная частота вращения дизель-генератора устанавливается равной номинальной.

С целью повышения качества регулирования и улучшения экономических показателей силовой установки дизель-генератора в режиме стабилизации давления, задание в систему управления вводится в виде заданного значения давления, а настроечное значение частоты вращения двигателя определяются в микропроцессорном системе управления в зависимости от величины и относительного изменения тока потребляемого электроприводом насосной нагрузки.

При изменении расхода в водопроводной сети изменится положение рабочей точки на характеристике насоса, а соответственно и мощность насоса

Пн1 где р1 — номинальное давление в контрольной точке водопроводной сети, Па; объемный расход воды, м /с;т7ш- - КПД, соответствующий определенной угловой скорости вращения вала насоса.

С другой стороны мощность насосной нагрузки в \ - м скоростном режиме можно определить через мощность, потребляемую электродвигателем насоса по выражению

ЛГ,.=731ЛСоБ(рцн, , где Ц/-соответственно напряжение и ток в сети; СоБф -коэффициент мощности электродвигателя; х\н1 - КПД насоса в ¡-м режиме.

Соз(р при изменении частоты определяется через вероятностные характеристик^ коэффициент вариации и коэффициент корреляции) по выражению 1 + 52Со$у

С08(р = + 52 где 8 =-^--коэффициент вариации тока; Соэу -текущее значение фазового сдвига между током и напряжением; сг; - средне квадратичное отклонение тока; I — математическое ожидание тока.

Из выражений для мощности можно определить расход, который в соответствии с законами подобия для насосов пропорционален настроечному значению угловой скорости, т.е. cou=kV.

Положение топливодозирующего органа & Л = Л0 - [кп(ú)1 -cohl) + kdœ] = Л0 + АЛ, где кп и кд - соответственно коэффициенты регулятора частоты вращения.

Количество шагов шагового двигателя привода топливодозирующего устройства определяется равенством:

M и * • где h - шаг двигателя.

Основная трудность в приведенном способе управления - подбор коУ эффициентов регулятора кп и кд.

Поскольку кд учитывает инерционные свойства, то его можно определять через отношение —, т.е. через коэффициент корреляции тока и напряг жениясоБ^.

Коэффициент кп учитывает пропорциональную составляющую между двумя интегральными (сглаженными) величинами.

Таким образом кп= / (Р{5)), т.е. от вероятности распределения Р(8). i д. На рис. 4.32 представлены переходные процессы при работе дизельгенератора (дизель Д21, синхронный генератор ОС-71), оснащенного микропроцессорным регулятором (микропроцессор PIC 16F877) с определенными # в результате моделирования параметрами (Аг„ = 0,07, kn=Q,l, кп= 6,

0,8, k¿= 4,0), в режиме стабилизации давления (а>1н = 157,08 рад/с, р4н =3 ат) в системе водоснабжения (насос К90/35).

1.8 1.6 1.4 1.2 1

0.8 0,6 0,4 0,2 0 1

1 я \ 11 { ! 1 г1|

Ч !

10 20 30 40 50 60 70 80 Э0 100

Рис. 4.32. Графики изменения энергетических параметров дизель-генератора (на базе дизеля Д-21 и синхронного генератора ОС-71) в системе водоснабжения: 1 - частота вращения вала дизель-генератора; 2 - расход топлива; 3 - давление в системе водоснабжения; 4 - заданное значение частоты вращения дизель-генератора.

Как видно из рис. 4.32, при работе регулятора давление в экспериментальной системе водоснабжения совершает колебания в пределах ±2% от настроечного значения [209].

В качестве исполнительных механизмов часто применяют пропорциональные линейные и поворотные электромагниты, электродвигатели (в том числе шаговые), гидроприводы с электромагнитными клапанами и др. К преимуществам применения шаговых двигателей, в качестве исполнительных механизмов в системах топливоподачи, по сравнению с гидроприводами, линейными и поворотными электромагнитами, электродвигателями относят высокую точность позиционирования и быстродействие, а также жесткое удержание позиции. В качестве практической реализации на рис. 4.33 показан вариант применения шагового электродвигателя типа ДШИ-200-1-1 для привода отсечной муфты топливного насоса НД-21/2 дизеля Д-21.

Рис. 4.33. Исполнительный механизм микропроцессорного регулятора, установленный на топливный насос НД-21/2

Для экспериментальной установки (дизель-генератор в системе водоснабжения сельскохозяйственного объекта) в режиме пуска и вероятностного водоразбора характерный вид изменения давления и расхода в сети приведены на рис.4.34. *

Рис. 4.34. Изменение расхода и давления в водопроводной сети экспериментальной установки кафедры теплоэнергетических систем

Переходный процесс

С помощью программного комплекса установлены границы сегментов стационарных и переходных процессов, определены вероятностные характеристики (математическое ожидание расхода давления р0, среднее квадратичное отклонение расхода ад, давления ар, корреляция расхода и давления коэффициент вариации расхода 8Ц и давления др). Определен коэффициент энергетического согласования соъср. Результаты энергетического анализа сведены в табл. 4.12.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В условиях расширения функциональных возможностей СХА за счет построения их по модульному принципу, увеличения каналов передачи мощности и роста цен на топливо необходима комплексная оценка и управление энергетическими процессами, повышающими эффективность функционирования агрегатов.

2. Разработана методология анализа и управления энергетическими процессами, протекающими в СХА, основанная на взаимосвязи их интегральных и вероятностных характеристик. Дана физическая интерпретация коэффициента корреляции р между кинематической и силовой составляющими мощности через обобщенный фазовый сдвиг у между их отклонениями от математических ожиданий.

3. Установлена зависимость (2.42) коэффициента со $(р энергетического согласования и обобщенного фазового сдвига у, который связан как с параметрами энергетической цепи, так и с основной частотой колебаний составляющих мощности динамических подсистем СХА. Так, например, для ДВС у -> л / 2, что приводит к 20 % недоиспользования ЭП.

4. Выявлено, что уровень недоиспользования ЭП СХА при коэффициенте 8 = 0,5 вариации силовой и кинематической составляющих и обобщенном фазовом сдвиге у = -л может достигать 40 %.

5. Разработаны математические модели, позволяющие оценивать уровень недоиспользования ЭП существующих СХА, а также прогнозировать его для проектируемых СХА. Они дают возможность с достаточной степенью точности описывать энергетические процессы в многоканальной цепи агрегата, состоящей из звеньев различной физической природы, включающей обратные связи и нелинейные коэффициенты. Кроме того, такие модели позволяют:

- осуществлять расчет силовых и кинематических параметров между входами и выходами энергетических цепей различной физической природы;

- определять частотные характеристики подсистем СХА;

- прогнозировать появление резонансных явлений в исследуемых точках энергетической цепи СХА;

- осуществлять расчет устройств для снижения колебаний энергетических процессов.

Такой подход при использовании современных средств вычислительной техники и компьютерного моделирования позволяет создавать новые агрегаты с меньшим запасом мощности мобильного энергетического средства, а следовательно, с более высокой топливной экономичностью.

6. Разработан комплекс алгоритмов для оценки ЭП СХА как для переходных, так и для стационарных энергетических процессов:

- по контролю одного, как правило, легко измеряемого параметра (угловой скорости, тока, давления);

- по контролю давления в цилиндре и угловой скорости коленчатого вала;

- по измерению скручивания на дополнительной податливости и угловой скорости;

- по измерению осевого перемещения кулачковой муфты и угловой скорости приводного вала технологической машины;

- по изменению давления в пневматическом упругом звене и угловой скорости вала.

7. Разработаны алгоритмы управления топливоподачей дизеля и током возбуждения синхронного генератора (дизель-генератора):

- отличительной особенностью алгоритма управления топливоподачей дизеля является наличие корректирующего контура технологического параметра, необходимого для определения настроечного значения частоты вращения вала дизеля, основного контура регулирования;

- ток возбуждения синхронного генератора на переходном процессе корректируется в зависимости от скорости изменения тока в нагрузке.

8. Разработана автоматизированная система экспериментальных исследований на базе стационарного ПК, контроллера АЦП/ЦАП, промышленного компьютера серии "БАРС", измерительных преобразователей крутящего момента, угловой скорости, а также портативных приборов для измерения электрического тока, расхода, температуры и др. Автоматизированная система экспериментальных исследований и совокупность алгоритмов для расчета и управления ЭП представляют собой программный комплекс, который позволяет на стадии комплектования СХА добиться оптимального использования энергетического потенциала.

9. Разработаны новые технические средства повышения энергетической эффективности СХА. Технические решения закреплены патентами РФ, подтверждающими их полезность и промышленную применимость: микропроцессорный регулятор частоты вращения вала дизель-генератора; электромеханическая трансмиссия мобильного энергетического средства; синхронный генератор автономного источника электроснабжения; устройство для изменения степени сжатия в цилиндре дизеля; устройство для измерения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания; устройство для гашения пульсаций давления в трубопроводах; датчик для измерения давления в высокотемпературных объектах.

10. Результаты испытаний показали, что повышение и стабилизация уровня недоиспользования ЭП СХА осуществляются за счет:

- управления энергетическими процессами работы СХА (на уровне недоиспользования до 10 %) позволяющего увеличивать производительность на 7- 15 % и уменьшать расход топлива до 15 %;

- применения микропроцессорного регулятора частоты вращения дизель-генератора, позволяющего уменьшать расход топлива до 25 %;

- применения комплекса согласующих устройств, позволяющих добиться 2 % уровня недоиспользования ЭП.

11. Экономический эффект от внедрения разработанных средств на один агрегат составляет: для программного комплекса экспресс-оценка составляющих мощности СХА - 1,25 тыс. руб., непрерывная оценка ЭП при ресурсных испытаниях - 3,17 тыс. руб.; для микропроцессорного регулятора топливоподачи мобильного агрегата на базе трактора Т-130М при плоскорезной обработке - 86,4 тыс. руб., на мелиоративных работах - 82,9 тыс. руб.; демпфирующего устройства агрегата с трактором МТЗ-80 на вспашке - 22,1 тыс. руб.

1. Агеев, В.А. Повышение эффективности функционирования системы водоснабжения сельскохозяйственных предприятий с автономным источником электроснабжения: автореф. дис. канд. техн. наук В.А. Агеев. Саранск, 2003. 18 с.

2. Агеев, JI.E. Основы расчета оптимальных и доступных режимов работы машинно-тракторных агрегатов / JI.E. Агеев. J1.: Колос, 1978. - 296 с.

3. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, М.В. Грановский. М.: Наука, 1976. - 122 с.

4. Алферов, С.А. Динамика зерноуборочного комбайна / С.А. Алферов. М.: Машиностроение, 1973. - 254 с.

5. Аллилуев, В.А. Техническая эксплуатация машинно-тракторного парка / В.А. Аллилуев, А.Д. Ананьин, В.М. Михлин. М.: Агропромиздат, 1991. - 367 с.

6. Анохин, В.И. Применение гидротрансформаторов на скоростных гусеничных сельскохозяйственных тракторах / В.И. Анохин. М.: Машиностроение, 1972. - 304 с.

7. Анискин, В.И. Тракторный парк России: развитие и научное обеспечение /В.И. Ани-скин, Н.М. Антышев, Н.И. Бычков, В.Г. Шевцев // Тракторы и с.-х. машины. 2001. -№8. -С. 12-14.

8. Анискин, В.И. Приоритетные направления и принципы развития механизации растениеводства / В.И. Анискин, Н.М. Антышев // Тракторы и с.-х. машины. 2002. - №6. - С. 2 -8.

9. Анискин, В.И. Технологические аспекты формирования тракторного парка / Н.М. Антышев, Н.И. Бычков, В.Г. Шевцев // Тракторы и с.-х. машины. 2001. - №11. - С. 2 - 7.

10. Арановский, М.М. Автоматизация учета и контроля работы машинно-тракторного агрегатов / М.М. Арановский. Л.: Колос, 1981. - 160 с.

11. Арнольд, В.И. Обыкновенные дифференциальные уравнения / В.И. Арнольд. М.: Наука, 1984.-272 с.

12. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. М.: Наука, 1975.-480 с.

13. А, с. 1111042 СССР, МКИ3 G 01 L 23/22. Устройство для контроля загрузки двигателя / A.A. Денисов, Ю.А. Судник, А.Я. Косяк, Н.Ф. Гридин (СССР). -№ 3537085/25-06 ; заявл. 04.01.83 ; опубл. 30.08.84, Бюл. № 32.-2 с.: ил.

14. А. с. 1260699 СССР, МКИ3 G 01 L 23/22. Сигнализатор загрузки двигателя / A.A. Денисов, О.Б. Иванов, Ю.А. Тырнов, Ю.А. Судник (СССР). № 3870161/25-06 ; заявл. 22.03.85 ; опубл. 30.09.86, Бюл. №36. -2с.: ил.

15. А. с. 1536227 СССР, МКИ4 G 01 L 23/22. Устройство для контроля загрузки двигателя / A.A. Денисов, С.Ф. Иванов, Ю.А. Судник, Ю.А. Тырнов (СССР). №4410834/24-10 ; заявл. 18.04.88 ; опубл. 15.01.90, Бюл. №2. -2с.: ил.

16. А. с. 1643967 СССР, МКИ4 G 01 L 23/22. Устройство контроля системы загрузки двигателя внутреннего сгорания / A.A. Денисов, Ю.А. Судник (СССР). №4658685/10 ; заявл. 14.12.88 ; опубл. 23.04.91, Бюл. №15.-2 с.: ил.

17. А. с. 1337696 СССР, МКИ3 G 01 L 23/22. Устройство для сигнализации загрузки дизельного двигателя / Б.И. Гусев, А.П. Савельев, С.В. Глотов, A.A. Деркаев (СССР). № 3978397/24-10; заявл. 15.11.85 ; опубл. 15.09.87, Бюл. №34. - 2 с.: ил.

18. А. с. 243999 СССР, МКИ2 G 01 L 3/00. Способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания / В.А. Змановский, В.М. Лившиц (СССР). -№ 1227172/24-6 ; заявл. 25.03.68.; опубл. 14.05.69, Бюл. №17. -2с.: ил.

19. А. с. 512480 СССР, МКИ2 G 01 L 3/24; GOIL 5/13. Способ определения мощности дизельных двигателей / В.И. Вельских (СССР). № 1868013/18-10 ; заявл. 05.01.73 ; опубл. 15.07.76, Бюл. №26. -2с.: ил.

20. А. с. 987442 СССР, МКИ3 G 01 М 15/00. Способ определения мощности дизельного двигателя / Л.Е. Агеев, А.П. Савельев, П.Р. Пуговкин, Г.Н. Романов (СССР). № 3276883/2506 ; заявл. 14.05.81 ; опубл. 07.01.83, Бюл. №1. -2 с.: ил.

21. А. с. 1249355 СССР, МКИ4 G 01 L 3/12. Устройство для измерения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания / В.В. Гаврилин, Ю.И. Честнов (СССР). № 3788254/24-10 ; заявл. 06.09.84 ; опубл. 07.08.86, Бюл. №29. -2 с.: ил.

22. А. с. 512303 СССР, МКИ2 F 02 D 29/06. Регулятор скорости дизель-генератора/ B.C. Козлов (СССР). -№ 1926903/24-6 ; заявл. 29.05.73 ; опубл. 30.04.76, Бюл. №16. -2с.: ил.

23. А. с. 1257263 СССР, МКИ4 В 06 L 11/08. Способ управления тракторной моторно-трансмиссионной установкой / Ф.И.Пинский, Н.Х.Мялузин, В.К.Дутиков, К.М. Резвов (СССР). № 3652244/24-10 ; заявл. 04.08.84 ; опубл. 02.12.86, Бюл. №34. -2с.: ил.

24. Багиров, Д.Д. Двигатели внутреннего сгорания строительных и дорожных машин / Д.Д. Багиров, А.В. Златопольский. М.: Машиностроение, 1974.-202 с.

25. Баков, Ю.В. Мощность переменного тока / Ю.В. Баков. Иван. гос. энерг. ун-т, 1999.-200с.

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

27. Барский, И.Б. Конструирование и расчет тракторов / И.Б. Барский. М.: Машиностроение, 1980. - 335 с.

28. Белов, В.В. Снижение влияния колебаний на качество работы сельскохозяйственных агрегатов / В.В. Белов // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2000. - №1. - С. 30 -32.

29. Болтинский, В.Н. Работа тракторного двигателя при неустановившейся нагрузке / В.Н. Болтинский. М.: Сельхозиздат, 1949. - 165 с.

30. Болтинский, В.Н. Мощность тракторного двигателя при работе с неустановившейся нагрузкой на валу и ее определение / В.Н. Болтинский // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1959. -№ 2. - С. 23 - 27.

31. Бородин, И.Ф. Проблемы автоматизации сельскохозяйственного производства / И.Ф. Бородин // Международная научно-техническая конференции «Автоматизация производственных процессов в сельском хозяйстве»: тез. докл. М.: Изд-во ВИМ, 1995. С. 3 - 6.

32. Бородин, И.Ф. Автоматизация технологических процессов / И.Ф. Бородин, Ю.А. Судник. М.: Колос, 2003. - 344 с.

33. Буткус, В.К. Разработка технических средств и нормативов расхода топлива по энергетике механизированных сельскохозяйственных работ (на примере хозяйств Литовской ССР): атореф. дис. канд. техн. наук. В.К. Буткус. Ленинград: Пушкин, 1988. 16 с.

34. Булгаков, A.A. Частотное управление асинхронными электродвигателями / A.A. Булгаков. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1955. - 216 с.

35. Вантюсов, Ю.А. Механические цепи сельскохозяйственных машин: учеб. пособие / Ю.А. Вантюсов. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1980. 108 с.

36. Вантюсов, Ю.А. Динамика механических цепей сельскохозяйственных агрегатов / Ю.А. Вантюсов. Саранск: Изд-во Сарат. ун-та, 1984. 204 с.

37. Вантюсов, Ю.А. Система контроля и регистрации энергетических процессов мобильных агрегатов / Ю.А. Вантюсов, A.A. Поповский, A.B. Макевнин // Техника в сельском хозяйстве. 1989. - № 3. - С. 46-47.

38. Вантюсов, Ю.А., Макевнин A.B. Электрический преобразователь крутящего момента и мощности / Ю.А. Вантюсов, A.B. Макевнин // Обеспечение надежности отремонтированной сельскохозяйственной техники: сб. науч тр. Мордов. ун-та. Саранск, 1985. - С. 145 -149.

39. Вантюсов, Ю. А. Алгоритм мгновенной оценки энергоресурса дизельного двигателя по кривой разгона / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев. Саранск, 1993. 9 с. Деп. в ЦНИИТЭИт-ракторсельхозмаш 09.06.93 , №1530-ТС.

40. Вантюсов, Ю. А. Автоматизация эксперимента: объектно-ориентированный подход / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, Ю. Д. Волков // Проблемы и прикладные вопросы физики : тез. докл. науч.-техн. конф. Саранск, 1993. С. 11 12.

41. Вантюсов, Ю. А. Совершенствование фазометрического способа измерения мощности тракторного двигателя / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев // Вестн. Мордов. ун -та. 1995. -№2. С. 66-68.

42. Вантюсов, Ю.А. Алгоритмы и программы задач сельской энергетики: учеб. пособие / Ю. А. Вантюсов, Ю. Д. Волков, А. П. Левцев и др.. Саранск, 1996. - 168 с.

43. Вантюсов, Ю. А. Автоматизированная система экспериментальных исследований энергетических цепей / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. А. Лазарев // Проблемы и прикладные вопросы физики : тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. -Саранск, 1997. -С. 150-151.

44. Проблемы малой энергетики в регионе / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. С. Иван-цев, А. А. Лазарев // Регионология. 1997. -№ 3. С. 193 -198.

45. Вантюсов, Ю. А. Система контроля энергетического состояния мобильного агрегата / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, Ю. И. Кижваткин // Автоматизация сельского хозяйства : тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. М., 1997. - С. 148 - 149.

46. Вантюсов, Ю. А. Действующее значение полной мощности в механических системах агрегатов / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. -1998.-№8.-С. 29-30.

47. Вантюсов, Ю. А. Моделирование КПД автотракторных двигателей на разгоне / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. А. Лазарев, В. А. Агеев // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2001. - №6. - С. 29 - 30.

48. Вантюсов, Ю. А. Тепловой двигатель в системе регулируемого электропривода насосов / Ю. А. Вантюсов, А. П. Левцев, А. А. Лазарев, В. А. Агеев // Техническое обеспечение перспективных технологий: сб. науч. тр. Мордов. ун-та, Саранск, 2001. С. 9 - 12.

49. Василенко, П. М. Автоматизация процессов сельскохозяйственного производства / П. М. Василенко, И. И. Василенко. М.: Колос, 1972. - 340 с.

50. Василевич, Г. М. Внешний энергетический баланс навесного тракторного агрегата / Г. М. Василевич // Тракторы и сельхозмашины. 1959. - № 3. - С. 16-20.

51. Вайнруб, В. И. Повышение эффективности использования энергонасыщенных тракторов в Нечерноземной зоне / В. И. Вайнруб, М. Г. Догановский. Л.: Колос, 1982. - 224 с.

52. Вентцель, Е. С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения / Е. С. Вентцель, Л. А. Овчаров. М. Наука, 1988. - 480 с.

53. Вейц, В. Л. Динамика машинных агрегатов с двигателем внутреннего сгорания / В. Л. Вейц, А. Е. Кочура. Л.: Машиностроение, 1976. - 382 с.

54. Взоров, Б. А. Снижение расхода топлива сельскохозяйственными тракторами путем оптимизации режимов работы двигателей / Б. А. Взоров, К. К. Молчанов, И. И. Трепенов // Тракторы и с.-х. машины. 1985. -№ 6. - С. 10-14.

55. Водяник, И. И. Оптимальный режим работы трактора / И. И. Водяник // Техника в сельском хозяйстве. 1990. - № 2. - С. 20 - 22.

56. Волков, В. Г. К вопросу исследования некоторых параметров динамики навесного пахотного агрегата / В. Г. Волков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1956.-№3.-С. 21 -26.

57. Галиулин, X. 3. Статистические методы измерения мощности сельхозмашин и агрегатов / X. 3. Галиулин, Н. М. Орлов // Тракторы и с.-х. машины. 1983. - № 1. - С. 24 - 26.

58. Галлиев, И. Г. Обоснование работоспособности техники в аграрном производстве с учетом условий их функционирования / Г. Г. Галиев // Труды Н-й Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». Казань, 2001. — С. 584 - 586.

59. Гасанов, Г. М. Сигнализатор загрузки двигателей / Г. М. Гасанов, Ю. Ю. Титов // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. — 1990. № 6. — С. 39 - 40.

60. Гельфенбейн, С. П. Механо-электрический датчик / С. П. Гельфенбейн // Международная научно-техническая конференция «Автоматизация производственных процессов в сельском хозяйстве»: тез. докл. М.: Изд-во ВИМ, 1995. - С. 156 — 157.

61. Гельфенбейн, С. П. Основы автоматизации сельскохозяйственных агрегатов / С. П. Гельфенбейн. М.: Колос, 1975. - 383 с.

62. Геращенко, В.В. Управление подачей топлива с учетом колебаний нагрузки на валу двигателя / В. В. Геращенко, А. В. Жадик // Тракторы и с.-х. машины. 1999. - № 2. - С 11 -12.

63. Геращенко, В. В. Определение мощности в механических системах агрегатов / В. В. Геращенко, А. В. Жадик // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2000. - № 6. - С. 28 -29.

64. Гиттис, Э. И. Аналого-цифровые преобразователи / Э. И. Гиттис, Е. А. Пискулов. -М.: Энергоиздат, 1981. 360 с.

65. Глотов, С. В. Оценка эффективности функционирования тракторов / С. В. Глотов. -Саранск, 2003.-188 с.

66. Головчук, А. Ф. Повышение энергетических показателей трактора Т-150К на частичных скоростных режимах работы двигателя / А. Ф. Головчук, В. А. Родичев // Тракторы и с.-х. машины. 1986. - № 2. - С. 3 - 7.

67. Горячкин, В. П. Теория массы и скоростей сельскохозяйственных машин и орудий: в 3 т. / В. П. Горячкин. М.: Колос, 1965. - 1 т. - 423 с.

68. ГОСТ 11.006-74. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. Введ. 1974-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1974. - 24 с.

69. ГОСТ 23729-88. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. -Введ. 1988-07-01. М.: Изд-во стандартов, 1988. - 37 с.

70. ГОСТ 18509-88 (СТ СЭВ 2560-80). Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. Введ. 1988-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1988. - 70 с.

71. ГОСТ 7057-86. Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний. Введ. 1986— 01-01, с изм. 1991.-М.: Изд-во стандартов, 1991.-25 с.

72. Государственная система обеспечения единства измерений. Динамические измерения. Термины и определения. МИ 1951-88. Введ. 1990-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1990.- 17 с.

73. Грачев, Ю.П. Математические методы планирования экспериментов / Ю. П. Грачев. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 200 с.

74. Грунауер, А. А. Расчетно-эксперементальное исследование влияния коррекции топ-ливоподачи на переходной процесс / А. А. Грунауер // Двигатели внутреннего сгорания. Вып. 24. Харьков, 1976. - 132 с.

75. Гусев, Б. И. Обоснование и моделирование эксплуатационных режимов работы МТА с учетом динамических характеристик / Б. И. Гусев. Саранск, 1996. — 152 с.

76. Гуськов, В.В. Тракторы. Теория / В. В. Гуськов, Н. Н. Велев, Ю. Е. Атаманов. М.: Машиностроение, 1988. - 376 с.

77. Дезаер, У. А. Основы теории цепей / У. А. Дезаер, Э. С. Ку. М.: Связь, 1976. - 228с.

78. Демидов, В. П. Оценка энергоресурса машинно-тракторных агрегатов и его использования в эксплуатационных условиях: атореф. дис. . канд. техн. наук В. П. Демидов. Л.: Пушкин, 1989.-16 с.

79. Демченко, Е. М. Исследование энергетических параметров МТА при вероятностном характере нагрузки: автореф. дис. . канд. техн. наук Е. М. Демченко. Л.: Пушкин, 1970. -19 с.

80. Добролюбов, И. П. Измеритель мощности дизельных двигателей / И. П. Добролюбов, Г. Л. Утенков, А. М. Чекрыга, В. П. Колинко // Тракторы и с.-х. машины. 1999. - № 7. -С. 15-17.

81. Дмитриченко, С. С. Опыт применения методов статистической динамики к расчету конструкций машин / С. С. Дмитриченко // Тракторы и с.-х. машины. 1990. - № 5. - С. 5 - 8.

82. Дмитриченко, С. С. Повышение точности оценок при сравнительных ресурсных испытаниях на основе априорной информации / С. С. Дмитриченко // Вестник машиностроения. 1998.-№ 12.-С. 21-23.

83. Дмитриченко, С. С. Методы обеспечения требуемых показателей металлоемкости и долговечности мобильных машин / С. С. Дмитриченко // Вестник машиностроения. 2003. -№7-С. 15-18.

84. Дмитриченко, С. С. Современные методы оценки и надежности машин / С. С. Дмитриченко. М.: Машиностроение, 1986. - 56 с.

85. Ерохин, М. Н. Исследование работоспособности отремонтированных регуляторов скорости дизельных двигателей при работе на неустановившихся режимах: автореф. дис. . канд. техн. наук М. Н. Ерохин. М., 1971. - 17 с.

86. Ерохин, М. Н. Энергетический анализ динамических систем СХА / М. Н. Ерохин, А. П. Левцев // Тракторы и с.-х. машины. 2005. - №7. - С. 19 - 20.

87. Ждановский, Н. С., Николаенко А. В. Надежность и долговечность автотракторн-ных двигателей / Н. С. Ждановский, А. В. Николаенко. Л.: Колос, 1981. - 295 с.

88. Зангиев, А. А. Оптимизация эксплуатационных параметров и режимов работы машинно-тракторных агрегатов / А. А. Зангиев. М.: Изд-во МИИСП, 1986. - 80 с.

89. Загарий, Г. И. Синтез систем управления на основе критерия максимальной степени устойчивости / Г. И. Загарий, А. М. Шубладзе. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 320 с.

90. Забалуев, И. А. Автоматизация управления демпферно-сцепным устройством трак-торно-транспортного агрегата: атореф. дис. . канд. техн. наук И. А. Забалуев. М: ФГОУ ВПО МГАУ, 2005.- 18 с.

91. Змановский, В. А. Метод оценки мощности двигателя при работе трактора / В. А. Змановский // Тракторы и с.-х. машины. 1970. -№ 3. С. 5 - 7.

92. Иващенко, Н. Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем / Н. Н. Иващенко. М.: Машиностроение, 1978. - 736 с.

93. Иншаков, А. П. Модель определения мгновенных составляющих мощности двигателя МТА по кривой разгона / А. П. Иншаков, А. П. Левцев // Труды III Международной научно-практической конференции "Автомобиль и техносфера". Казань, 2003. - С. 369 - 373.

94. Иншаков, А. П. Основы расчёта и испытания автотракторных двигателей / А. П. Иншаков. Саранск, 2001. - 212 с.

95. Иншаков, А. П. Моделирование динамических процессов в турбокомпрессоре тракторного дизеля / А. П. Иншаков, А. П. Левцев // Тракторы и с.-х. машины. 2001. - №8. -С. 12-14.

96. Иншаков, А. П. Повышение энергетической эффективности машинно-тракторных агрегатов в сельском хозяйстве: автореф. дис. на соискание уч. ст. докт. техн. наук А. П. Иншаков. Саранск, 2003. - 39 с.

97. Иофинов, С. А. Теоретические основы компьютеризации энергетики трактора / С. А. Иофинов, М. М. Арановский // Техника в сел. хоз-ве. 1990. - №5. - С. 29 - 32.

98. Иофинов, С. А. Приборы для учета и контроля работы тракторных агрегатов / С. А. Иофинов, X. М. Райхлин. Л.: Машиностроение, 1972.-224 с.

99. Иофинов, С. А. Контроль работоспособности трактора / С. А. Иофинов, Н. Н. Ге-вейлер. Л.: Машиностроение, 1985. - 238 с.

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

101. Иофинов, С. А. Оценка алгоритмов систем контроля энергетических режимов мобильных сельскохозяйственных агрегатов / С. А. Иофинов, М. М. Арановский, В. П. Демидов. М„ 1989. - 22 с. Деп. в ВНИИТЭИагропром. № 123. ВС. 89.

102. Иофинов, С. А. Автоматизация энергооценки и режимов работы тракторных агрегатов / С. А. Иофинов, М. М. Арановский, В. П. Демидов // сб. тезисов докладов научно-технического совещания. М.: Машиностроение, 1986. - 170 с.

103. Иофинов, С. А. Об Энергетической оценке машинно-тракторных агрегатов при их испытаниях в хозяйственных условиях / С. А. Иофинов, П. П. Леман, В. Д. Лалуев // Тр. ЛСХИ. 1965. - Т.96. - С. 164 - 170.

104. Кенио, Т. Шаговые двигатели и их микропроцессорные системы управления: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 180 с.

105. Кацыгин, В.В. Рациональные параметры энергонасыщенных тракторов и машинно-тракторных агрегатов / В. В. Кацыгин. Минск, 1976. - 159 с.

106. Кербер, В.Н. Повышение уровня функционирования сельскохозяйственных агрегатов на основе их моделирования: автореф. дис. . д-ра техн. наук В. Н. Кербер. Санкт-Петербург, 1993. - 34 с.

107. Киртбая, Ю.К. Резервы в использовании машинно-тракторного парка / Ю. К. Кир-тбая. М.: Колос, 1982. - 319 с.

108. Козловский, М.З. Динамика машин / М. 3. Козловский. Л.: Машиностроение, 1989.-263 с.

109. Конюхов, Н.Е. Электромагнитные датчики механических величин / Н. Е. Конюхов, Ф. М. Медников, М. Л. Нечаевский. -М.: Машиностроение, 1987.-226 с.

110. Концепция развития сельскохозяйственных тракторов и тракторного парка России на период до 2010г. -М.: ВИМ, 2002. 52 с.

111. Костин, А. К. Работа дизелей в условиях эксплуатации / А. К. Костин, Б. П. Пугачев, Ю. 10. Кочинев. Л.: Машиностроение, 1989. - 284 с.

112. Ключев, В. И. Теория электропривода / В. И. Ключев. М.: Энергоатомиздат, 1985. -560 с.

113. Кочубиевский, И. Д. Системы нагружеиия для исследования и испытаний машин и механизмов / И. Д. Кочубиевский. М.: Машиностроение, - 1985. — 224 с.

114. Красовских, В. С. Основы расчёта параметров и режимов работы машинно-тракторных агрегатов / В. С. Красовских. Новосибирск, 1982. - 56 с.

115. Кринецкий, И. И. Регулирование двигателей внутреннего сгорания / И. И. Кринец-кий. М.: Машиностроение, 1965. - 303 с.

116. Кринко, М. С. Определение мощности и загрузки тракторных двигателей по частоте вращения коленчатого вала: сб. статей / М. С. Кринко, М. И. Ткаченок // Механизация и электрификация сельского хозяйства. Минск, 1982. - Вып. 25. - С. 135 - 141.

117. Крутов, В. И. Двухимпульсная система регулирования двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом (по скорости вращения и давлению наддува) / В. И. Крутов, И. В. Леонов. Известия вузов. - Машиностроение. - 1967. - №5. - С. 29 - 33.

118. Крутов, В. И. Двигатель внутреннего сгорания как регулируемый объект / В. И. Крутов. М.: Машиностроение, 1978. - 472с.

119. Крутов, В. И. Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего сгорания / В. И. Крутов. М.: Машиностроение, 1989. - 414 с.

120. Крутов, В. И. Управление турбопоршневыми двигателями по парето-оптимальным функциям / В. И. Крутов, Г. И. Шаров //Двигателестроение. 1989. -№ 9. - С. 19-21.

121. Кузавков, Н. Т. Теория автоматического регулирования, основанная на частотных методах / Н. Т. Кузавков. М.: Оборонгиз, 1960. - 446 с.

122. Кульков, А. В. Исследования влияния неустановившегося характера нагрузки на эксплуатационные показатели работы МТА, определяемые косвенно по энергозатратам: ав-тореф. дис. канд. техн. наук А. В. Кульков. Л.: Пушкин, 1987. - 18 с.

123. Кутьков, Г. М. Технологические основы и тяговая динамика мобильных энергетических средств / Г. М. Кутьков. М.: Изд-во МИИСП, 1993. - 151 с.

124. Кутьков, Г .М. Развитие научного и методического наследия академика В.Н. Бол-тинского/Г. М. Кутьков//Тракторы и с.-х. машины. 1999. — № 5. -С. 15-17.

125. Кутьков, Г. M. Теория трактора и автомобиля / Г. М. Кутьков. М.: Колос,1996.287 с.

126. Кычев, В. Н. Проблемы и пути реализации потенциальных возможностей машинно-тракторных агрегатов при увеличении энергонасыщенности тракторов / В. Н. Кычев. -Челябинск, 1989.-83 с.

127. Левин, М. Б. Методическое и программное обеспечение автоматизированного эксперимента в динамике машин / М. Б. Левин, А. Б. Одуло, Д. Е.Розенберг, М. С. Фельдман, Г. И. Фирсов. М.: Наука, 1989. - 294 с.

128. Левцев, А. П. Определение фазового сдвига в механических цепях сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев // XXII Огаревские чтения: Материалы науч. конф. Саранск, 1995.-С.21.

129. Левцев, А. П. Оценка мощности дизельного двигателя в переходных режимах / А. П. Левцев // Техническое обеспечение перспективных технологий: сб. науч. тр. Мордов. унта. Саранск, 1995. - С. 47 - 50.

130. Левцев, А. П. К управлению режимами нагружения при диагностировании дизельных двигателей / А. П. Левцев, Ю. Д. Волков, П. В. Котельников // Техническое обеспечение перспективных технологий : сб. науч. тр. Мордов. ун-та. Саранск, 1995. — С. 16- 78.

131. Левцев, А. П. Совершенствование метода определения составляющих мощности мобильного сельскохозяйственного средства для цифровых измерителей (на примере трактора МТЗ-80): автореф. дис. канд. техн. наук. А.П. Левцев. Саранск, 1995. - 19 с.

132. Левцев, А. П. Механическая цепь гидропривода поршневого насоса / А. П. Левцев, Н. И. Анисимов // Материалы Всерос. науч.-тех. конф. "Обеспечение надежности машин при эксплуатации и ремонте". Саранск, 1998. С. 7 - 11.

133. Левцев, А. П. Исследование динамики гидропривода поршневого насоса / А. П. Левцев, Н. И. Анисимов // Критические технологии в регионах с недостатком природных ресурсов. Материалы региональной науч.-практ. конф. Саранск, 2000. - 211 - 213.

134. Левцев, А. П. Оценка фазового сдвига в энергетических цепях сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев // Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК : межвуз. сб. науч. тр. МГУ им. Н. П. Огарева. Саранск, 2004. - С. 213 - 216.

135. Левцев, А. П. Двухпоточная модель теплового двигателя / А. П. Левцев, А. В. Ени-ватов // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем: междунар. науч.-техн. конф. Саранск, 2004. - С. 411 - 415.

136. Левцев, А. П. Анализ динамических систем сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев // Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий : Материалы междунар. конф. и Рос. науч. шк. 4.8. М., 2004. - С. 3 - 4.

137. Левцев, А. П. Измерение крутящего момента на валу сельскохозяйственных машин / А. П. Левцев, Ю. А. Вантюсов, Н. П. Панфилов // Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК : межвуз. сб. науч. тр. Саранск, 2004. - С. 175 - 177.

138. Левцев, А. П. Устройство для измерения крутящего момента дизель-генератора / А. П. Левцев, С. А. Мальцев // Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК : межвуз. сб. науч. тр. Саранск, 2004. - С. 199 - 203.

139. Левцев, А. П. Перспективы реализации энергетического потенциала сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев // Наука и инновации в Республике Мордовия: Материалы IV респ. науч.-практ. конф. Саранск, 2005. - С. 109 - 117.

140. Левцев, А. П. Оценка реактивных потерь мощности управляемых СХА на переходных режимах / А. П. Левцев // Тракторы и с.-х. машины. 2005. - № 6. - С. 35 - 35.

141. Левцев, А. П. Энергетический потенциал сельскохозяйственных агрегатов / А. П. Левцев. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. 168 с.

142. Либеров, Л.Е. Об оптимальном режиме загрузки тракторного двигателя / Л. Е. Ли-беров // Техника в сельском хозяйстве. 1959. - №3. - С. 45 - 48.

143. Линтварёв, Б.Г. Научные основы повышения производительности земледельческих агрегатов / Б. Г. Линтварёв // БТИ ГОСНИТИ. М., 1962. 606 с.

144. Лихачёв, B.C. Испытания тракторов / В. С. Лихачёв. М.: Машиностроение, 1974. -282 с.

145. Лурье, А. Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов / А. Б. Лурье. Л.: Колос, 1970. - 375 с.

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

147. Лучинский, Н. Н. Метрологические основы опытного определения мощности / Н. Н. Лучинский // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 1987. №12. - С. 36 - 38.

148. Лященко, А. И. Метод оценки влияния условий эксплуатации на средние эффективные показатели двигателя сельскохозяйственного трактора: автореф. дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук А. И. Лященко. Челябинск, 1976. - 18 с.

149. Макс, Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях / Ж. Макс. В 2 х т.: Пер с Франц. Мир, 1983. Т.2. - 256 с.

150. Машиностроение. Энциклопедия. Ред совет: К.В. Фролов (пред.) и др М.: Машиностроение. Сельскохозяйственные машины и оборудование. Т.1У-16 / И.П. Ксеневич, Г.П Варламов, Н.Н. Колчин и др; Под ред. И.П. Ксеневича, 1998. - 720 с.

151. Медведев, В. И. Основы проектирования и расчета машинных агрегатов с рабочими органами двигателями: атореф. дис. на соискание уч. ст доктора техн наук В. И. Медведев. - Саратов, 1977. - 32 с.

152. Медведев, В. И. Выбор оптимальных параметров почвообрабатывающей техники с использованием методов виброреоологии и многокретериальной оценки / В. И. Медведев. -Чебоксары, 2000. 98 с.

153. Мелик-Шахназаров, А.И. Измерительные приборы со встроенными микропроцессорами / А. И. Мелик-Шахназаров, М. Г. Маркатун, В. А. Дмитриев. М.: Энергоатомиздат, 1985.-240 с.

154. Морозов, А. X. Эксплуатация автоматических устройств мобильных сельскохозяйственных агрегатов / А. X. Морозов. М.: Колос, 1973. - 214 с.

155. Мякишев, Н. Ф.Электропривод и электрооборудование автоматизированных сельскохозяйственных установок / Н. Ф. Мякишев. М.: Агропромиздат, 1986. - 176с.

156. Николаенко, А. В. Повышение эффективности использования тракторных дизелей в сельском хозяйстве / А. В. Николаенко, В. Н. Хватов. Л.: Агропромиздат, 1986. - 191 с.

157. Николаенко, А. В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей / А. В. Николаенко. М.: Колос, 1984. - 335 с.

158. Новиков, Г. В. Бортовые компьютерные системы информационной автоматики на зарубежных тракторах / Г. В. Новиков // Тракторы и с.-х. машины. 1991. № 5. - С. 47.

159. Новиков, Г.В. Новое поколение приборов и средств электронной автоматики фирмы RDS Technology / Г. В. Новиков // Тракторы и с.-х. машины. 1991. № 8. - С. 49.

160. Ольсон Г. Динамические аналогии / Г. Ольсон. М.: Изд-во иностр. лит., 1947. -224 с.

161. Орлип, А. С Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей / А. С. Орлин. М.: Машиностроение, 1983. - 372 с.

162. ОСТ 10 2.2-2002. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки. М., 2003. - 24 с.

163. Орнатский, П. П. Теоретические основы информационно-измерительной техники / П. П. Орнатский. Киев: Высшая школа, 1983. - 456 с.

164. Паршин, И. В. Исследование работы тракторного двигателя с газотурбинным наддувом в условиях сельскохозяйственного машинно-тракторного агрегата: атореф. дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук И. В. Паршин. Ленинград: Пушкин, 1978. - 24 с.

165. Пат. 2085063 Российская Федерация , Способ управления агрегатом и устройство для его осуществления/ И.М. Гаджимуратов (Россия). №5041040/13; заявл. 05.06.1992; опубл. 27.07.1997; бюл. № 7.

166. Пат. 2231702 Российская Федерация , Демпфер крутильных колебаний/Хоффман Еахим (MX), Леманн Штеффен (DE), Пош Андреас (DE). №2000102900/11; заявл. 05.04.1999; опубл. 27.06.2004; бюл. № 6.

167. Пат. 2007655 Российская Федерация, Активный гаситель пульсаций давления/ В.В. Яблонский, Ю.И. Власов, В.Г. Елезов, C.B. Кравченко, Э.Л. Рымалов, А.Г. Чистяков (Россия). -№4838960/29; заявл. 11.06.1990; опубл. 15.02.1994; бюл.№2.

168. Пат. 2105909 Российская Федерация , Устройство для гашения крутильных колебаний в трансмиссии транспортного средства/ P.E. Мишандин, Д.Г. Дорофеев (Россия). -№93016453/28; заявл. 31.03.1993; опубл. 27.02.1998; бюл. № 2.

169. Поливаев, О. И. Оптимизация характеристик упругих приводов ведущих колес тракторов / О. И. Поливаев // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. 2000. - №12. - С. 25-29.

170. Поллерд, Д. Справочник по вычислительным методам статистики / Д. Поллерд. -М.: Финансы и статистика, 1982.

171. Попов, В. Н. Пути повышения эффективного использования мощности двигателей гусеничных тракторов в сельском хозяйстве: атореф. дис. на соискание уч. ст. доктора техн. наук В. Н. Попов. Челябинск, 1974. - 49 с.

172. Платы серий L-1250, L-305, N-1250. Техническое описание и инструкция по эксплуатации- М.: АОЗТ "L-card", 1996. 74 с.

173. Принципы анализа и обработки диагностических сигналов / методические рекомендации. Ч. 2. Новосибирск, 1981. - 54 с.

174. Процессорные измерительные средства. Л.: Энергоатомиздат, 1989.-224 с.

175. Пугачев, В. Н. Комбинированные методы определения вероятностных характеристик / В. Н. Пугачев. М.: Сов. радио, 1973. - 256 с.

176. Поляков, Г. П. Расчет экономии электроэнергии в насосных установках при введении частотно-регулируемого электропривода / Г. П. Поляков // Водоснабжение и санитарная техника.-2001.-№1.-С. 30-34 с.

177. Рабинович, С. Г. Погрешности измерений / С. Г. Рабинович. Л.: Энергия, 1978. -262 с.

178. Раппорт, Д. М. Использование температуры выхлопных газов в качестве параметра, характеризующего загрузку двигателя / Д. М. Раппорт. М.: ОНИИ-НАТИ, 1961. - 34 с.

179. Рафиков, О. С. Датчик тензометрического типа для измерения текущего значения буксования трактора / О. С. Рафиков, А.П. Иншаков, В.А. Любарец, С.К. Кулумбетов // Информационный листок №496. Челябинск, 1978.

180. Романов, Ф. Ф. Разработка и исследование методов и средств непрерывного контроля загрузки машинно-тракторных агрегатов: автореф. дис. . канд. техн. наук Ф. Ф. Романов. Вологда, 1981. -15 с.

181. Рославцев, A.B. Иерархические уровни исследования движения МТА / А. В. Ро-славцев, В.А. Хаустов // Тракторы и с.-х. машины. 1995. - № 6. - С. 12-14.

182. Рославцев, A.B. Методы исследования движения МТА / А. В. Рославцев // Тракторы и с.-х. машины. 1998. - №6. - С. 18 - 20.

183. Рославцев, A.B. Средства исследования движения МТА / А. В. Рославцев, C.J1. Аб-дула, Н.Г. Амелин, М.В. Авдеев, В.М. Третяк, И.П. Сазанов // Тракторы и с.-х. машины. -1999. -№3. -С. 13-15.

184. Рославцев, A.B. Результаты исследования движения МТА / А. В. Рославцев, C.J1. Абдула, Н.Г. Амелин, Ю.К. Шаповалов, М.В. Авдеев, В.М. Третяк, И.П. Сазанов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. - №10. - С. 15-17.

185. Савельев, А.П. Диагностирование тракторов по динамическому состоянию машинно-тракторных агрегатов / А. П. Савельев. Саранск, 1993. - 220 с.

186. Скотников, В. А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля / В. А. Скотников, А. А. Мащенский, А. С. Солонский. М.: Агропромиздат, 1986. - 386 с.

187. Солодовников, В. В. Статистическая динамика линейных систем автоматического управления / В. В. Солодовников. М.: Физматгиз, 1960. - 656с.

188. Самсонов, В. А. Оптимизация основных параметров тракторного двигателя / В. А. Самсонов // Техника в сельском хозяйстве. 2002. - №1. - С. 29 - 31.

189. Свешников, А. А. Прикладные методы теории случайных функций / А. А. Свешников. М.: Наука, 1968 - 463 с.

190. Свирщевский, А. Б. Технологические основы автоматизации сельскохозяйственного производства / А. Б. Свирщевский, С. П. Гельфенбейн. — М.:Колос, 1992.

191. Свирщевский, Б. С. Эксплуатация машинно-тракторного парка / Б. С. Свирщевский. М.: Сельхозиздат, 1958. - 660 с.

192. Селиванов, Н. М. Качество измерений: Метрологическая справочная книга / Н. М. Селиванов, А. Э. Фридман, Ж. Ф Кудряшова. J1.: Лениздат, 1987. - 295 с.

193. Симберт, У. М. Цепи, сигналы, системы / У. М. Симберт. Перевод с английского, в 2-х частях. Ч.1.М.: Мир, 1988-336 с.

194. Симберт, У. М. Цепи, сигналы, системы / У. М. Симберт. Перевод с английского, в 2-х частях. Ч.2.М.: Мир, 1988 360 с.

195. Соколов, Е. Я. Теплофикация и тепловые сети / Е. Я. Соколов. М.: Изд-во МЭИ, 1999.-472 с.

196. Системы автоматизированного проектирования: В 9-ти кн. Кн.4. Математические модели технических объектов: Учеб. Пособие для втузов/ В.А. Трудошин, Н.В.Пивоварова; Под ред. И.П. Норенкова. М.: Высш. шк., 1986. - 160 с.

197. Славкин, В. И. Динамика рабочих органов самоходных картофелеуборочных комбайнов: автореф. дис. д-ра техн. наук В. И. Славкин. М., 1997. - 44 с.

198. Славкин, В. И. Оценка возмущающих воздействий при работе самоходного картофелеуборочного комбайна / В. И. Славкин //Тракторы и с.-х. машины. 1999. - №8 - С. 21 -24.

199. Славкин, В. И. Исследования динамики ходовой части самоходного картофелеуборочного комбайна КСК-4-1 / В. И. Славкин //Исследование и совершенствование машин для уборки корнеклубнеплодов и овощей: Сб. научн. тр. /ВИСХОМ. М., 1982 - С. 87 - 95.

200. Славкин, В. И. Динамика самоходного картофелеуборочного комбайна / В. И. Славкин // Тракторы и сельхозмашины. 1996. - №3 - С. 21 - 24.

201. Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 г. М.: Россельхозакадемия, 2003.

202. Стефановский, Б. С. Испытание двигателей внутреннего сгорания / Б. С. Стефа-новский, Е. А. Скобцов, Е. А. Кореи. -М.: Машиностроение, 1972. 368 с.

203. Ступников, А. М. Оценка эксплуатационных свойств тракторных дизелей с использованием вероятностно-статистических методов / А. М. Ступников // Труды ГОСНИТИ. Том 70. М.: 1984.-С. 102-108.

204. Стурис, А. И. Универсальный имитатор нагрузок для испытательных стендов / А. И. Стурис, М. Н. Хленитько // Тез. докл. науч.-тех. конф. По методам и средствам, применяемым при испытаниях с/х техники. М., 1977. С. 54.

205. Судник, Ю. А. Автоматизированное управление машинно-тракторными агрегатами в сельском хозяйстве: автореф. дис. на соискание уч. степени доктора тех. наук Ю. А. Судник. М.: МГАУ, 1999. - 50 с.

206. Тарасюк, В. П., Основы создания системы автоматического управления режимами работы трактора / В. П. Тарасюк, С. Д. Галяжин // Техника в сельском хозяйстве. 1989. -№5.-С. 43-47.

207. Темников, Ф. Е. Теоретические основы информационной техники / Ф. Е. Темников. М.: Энергия, 1979.-512 с.

208. Тимонин, С. Б. Повышение эффективности использования МТА за счет оптимизации нагрузочных режимов работы с учетом динамических характеристик: автореф. дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук С. Б. Тимонин. Санкт-Петербург, 1982. -18 с.

209. Топилин, Г. Е. Работоспособность тракторов / Г. Е. Топилин, В. М. Забродский. -М.: Колос, 1984.-303 с.

210. Трепененков, И. И., Миноназон В. И. Об использовании мощности сельскохозяйственных тракторов / И. И. Трепененков, В. И. Миноназон // Тракторы и с.-х. машины. 1987. -№3. С. 13-15.

211. Туричин, А. Н. Электрические измерения неэлектрических величин / А. Н. Тури-чин, М. В. Новицкий, Е. С. Левшина. М.: Энергия, 1975. - 526 с.

212. Файнлейб, Б. Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей / Б. Н. Файнлейб. -Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. 352 с.

213. Федоров, П. В. Бортовые средства оценки энергозатрат автотракторных двигателей / П. В. Федоров, В. М. Межунов // Двигателестроение. 1988. - №9. - С. 26 - 28.

214. Фомин, Ю. Я. Топливная аппаратура дизелей / Ю. Я. Фомин, Г. В. Никонов, В. Г. Ивановский. М.: Машиностроение, 1982. 168 с.

215. Фролов, Л. Б. Измерение крутящего момента / Л. Б. Фролов. М.: Энергия, 1967. -120 с.

216. Халфин, М. А. Перспективы сохранения МТП России / С.М. Халфин // Тракторы и с.-х. машины. 1999. - №5. С. 16 - 18.

217. Харитончик, Е. М. Взаимосвязи параметров и вопросы совершенствования сельскохозяйственных тракторов. Доклад по опубликованным работам на соискание уч. ст. доктора техн. нук. Воронеж, 1972 77 с.

218. Харитончик, Е. М. Теоретические основы методов повышения эффективности тракторов с двигателями постоянной мощности / Е. М. Харитончик // Научные труды Воронежского СХИ,т. 109.-Воронеж, 1980.-С. 5 18.

219. Хлыпало, Е. И. Нелинейные системы автоматического регулирования (Расчет и проектирование) / Е. И. Хлыпало. Л.: Энергия, 1967. - 452 с.

220. Хрящев, Ю. Е. Об управлении внешней скоростной характеристикой дизеля / Ю. Е. Хрящев, Е. П. Слабов, Л. В. Матросов // Автомобильная промышленность. 1999. -№11.-С. 7-10.

221. Хрящев, Ю. Е. Электроника корректирует подачу топлива в дизель / Ю. Е. Хрящев, Л. В. Матросов, А. М. Трепетов, В. Н. Полягошко // Автомобильная промышленность. 2001. -№7.-С. 13-16.

222. Цвик, Б. Д. Расход мощности двигателя на собственные колебания МТА (на примере трактора К-701 с плугом ПТК-9-35) / Б. Д. Цвик, В. Е. Степанов, А. Н. Зазуля // Тракторы и с.-х. машины. 1983. -№12. - С. 7 - 9.

223. Черепанов, С. С. Использование земледельческих агрегатов / С. С. Черепанов. Часть I. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2000. - 360 с.

224. Чернецкий, Г. Б. Исследование и разработка методов и средств контроля эксплуатационных (энергетических) режимов работы зерноуборочных комбайнов: автореф. дис. . канд. техн. наук Г. Б. Чернецкий. Ленинград: Пушкин, 1976. - 24 с.

225. Черноиванов, В. И. Качество и надежность техники в сфере ее производства и эксплуатации / В. И. Черноиванов, М.А. Халфин // Тракторы и с.-х. машины. 2000. - №6. - С. 12-14.

226. Чечет, В. А. Статодинамическое нагружение дизеля / В. А. Чечет, В. М. Габриелов, В. В. Подкапов // Механизация и электрификация социалистического сел. хоз-ва. 1980. - № 12.-С. 42-43.

227. Чухчин, Н. Ф. Эксплуатационная технологичность конструкций тракторов / Н. Ф. Чухчин, В. М. Стариков. М.: Машиностроение, 1982. - 256 с.

228. Шабанов Г. И. Математическое моделирование/ Г. И. Шабанов, В. Ф. Белов, О. А. Томилина, А. П. Иншаков. Саранск, 2001. - 340 с.

229. Шаров, Н. М. Эксплуатационные свойства машинно-тракторных агрегатов / Н. М. Шаров.-М.: Колос, 1981.-240 с.

230. Шеповалов, В. Д. Определение мощности, необходимой для осуществления движения механической системы / В. Д. Шеповалов // Механизация и электрификация социалистического сел. хоз-ва. 1972. -№3. - С. 19-22.

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

232. Шеповалов, В. Д. Проблемы технологической кибернетики/ В. Д. Шеповалов // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Автоматизация производственных процессов в сельском хозяйстве». М.:Изд-во ВИМ, 1995. - С. 18-19.

233. Шипилевский, Г. Б. Создание единой модели МТА / Г. Б. Шипилевский // Тракторы и с.-х. машины. 2000.-№3.-с. 17-19.

234. Штыка, М. Г. Повышение эффективности трактора в условиях сельскохозяйственной эксплуатации путем снижения теплонапряженности его двигателя: автореф. дис. . канд. техн. наук М. Г. Штыка. Челябинск, 1984. - 17 с.

235. Щеглов, С. П. Оценка эффективности использования МТА в эксплуатационных условиях по параметрам двигателя / С. П. Щеглов, В. С. Красовских // Сб. науч. трудов. Алтайский сельскохозяйственный институт, Барнаул, 1988. - С. 4 - 11.

236. Энергосберегающая технология электроснабжения народного хозяйства: В 5 кн.: Практ. Пособие / Под ред. В. А. Веникова. Кн.2. Энергосбережение в электроприводе/ Н. Ф. Ильинский, Ю. В. Рожанковский, О. А. Горнов. М.: Высш.шк., 1989. - 127 с.

237. Юшин, А. В. Исследование на математической модели показателей работы тракторного двигателя / А. В. Юшин, В. Г. Евтенко, В. А. Вернигор // Тракторы и с.-х. машины. — 1973.-№11.-С.7- 10.

238. Юлдашев, А. К Динамика рабочих процессов двигателя машинно-тракторных агрегатов / А. К. Юлдашев. Казань, 1980. - 143 с.

239. Юлдашев, А.К. Динамические характеристики автотракторных двигателей / А. К. Юлдашев, В. М. Медведев, А. А. Юлдашев. Труды II Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». Казань, 2001. - С. 187 - 190.

240. Saweljew А. Р. Diagnose von Dieselmotoren bei dynamischer Belastung mit veranderlieher Freguenz / А. P. Saweljew // Wissenchaftliche Zeitschrift der Wilhelm Pieck-Universitat Rostok. Naturwissenschaftliche Reike, 1987. - S. 72 - 76.

241. George R. Cooper, Cläre D. McGillem. Probabilistic Methods of Signal and System Analysis / R. George Cooper, D. Cläre McGillem. Chicago, 1986. - P. 213.

242. Elektronik im traktor // Agrartechnik international. 1984. - Bd. 63. - № 12. - S. 8 - 11.

243. Zinner K. Zum Problem der Leistungssteigerung von Dieselmotoren / K. Zinner. Hansa, 1969. Bd. 106. №19.

244. Zinner K. Aufladung vor Verbrennungsmotoren / K. Zinner. Berlin, Heidelberg, NEW Vork, 1975.

245. Wang Z. Fast algorithms for the discrete transform and for the discrete fourier transform / Z. Wang. IEEE Trans. Acoust., Speesh and Signal Process. 1984. Vol. 32, N 4. P. 803 -816.

246. Kipp Carten, Bergman Egan. Die Abgastemperatur als Maß die Motorausleistung und den Kraftstoffverbrauch von Diesel- motoren / Carten Kipp, Egan Bergman // Grundlagen Land-techn. 1985. - №5 - P. 170- 176.