автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение энергетической эффективности машинно-тракторных агрегатов в сельском хозяйстве

На правах рукописи

ИНШАКОВ Александр Павлович

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Специальность 05.20.01 — Технологии и средства механизации сельского хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

САРАНСК 2003

Работа выполнена на кафедре мобильных энергетических средств Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева»

Официальные оппоненты: доктор технических наук профессор

Медведев В. И.;

доктор технических наук профессор Судник Ю. А.;

доктор технических наук профессор Успенский И. А.

Ведущая организация: Центральная государственная машиноиспытательная станция Миисельхоза РФ (ЦМИС), г. Солнечногорск

Защита состоится 2003 г. в часов на

заседании диссертационного совета Д 212.117.06 Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «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 «

»¿У/У^ 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета /

доктор технических наук профессор Котин А. В.

гъ2М1

2005-4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основную долю технологических операций в сельском хозяйстве выполняют машинно-тракторные агрегаты (МТА). Жесткие требования технологического процесса, а также современный уровень конкурентоспособности МТА диктуют необходимость повышения их энергетической эффективности в эксплуатации — реализации прежде всего потенциальных показателей: мощности, топливной экономичности, производительности и др., определенных техническими и технологическими требованиями к мобильным энергетическим средствам (МЭС).

Однако поставляемые селу МЭС как составные элементы МТА недостаточно приспособлены к эффективному функционированию в широком диапазоне изменения условий эксплуатации. Так, в зависимости от характера выполняемой МТА технологической операции, состояния внешней среды и динамических характеристик механических систем недоиспользование мощности двигателя от установленной может составлять 20 %, а перерасход топлива достигать 15 %. Проблема энергоэффективности МТА еще более обострилась в связи с развитием рыночных отношений на селе, когда рост цен на топливо, масла, запасные части вынуждает сельскохозяйственного товаропроизводителя искать рациональные пути ее решения.

Работа выполнена в рамках проблемы «Программа развития АПК Республики Мордовия до 2010 года».

Цель работы. Разработка и реализация методов и средств повышения энергетической эффективности МТА на основе совершенствования технического уровня составляющих его функциональных элементов.

На основании системного подхода для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

— разработка математических моделей повышения энергетической эффективности МТА;

— исследование функциональных возможностей системы регулирования (СР) частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания (ДВС) при газотурбинном наддуве (ГТН) с разработкой алгоритма управления эффективным функционированием топливовозду-хоподающих систем;

— усовершенствование метода расчета энергетических показателей ДВС МТА при вероятностной нагрузке;

— экспериментальное исследование закономерностей формирования энергетических показателей МТА во время выполнения технологических операций;

— разработка алгоритмической модели и программного комплекса для контроля и прогнозирования мощности ДВС;

— разработка новых средств контроля энергетической эффективности МТА. 1Н.< : (,. ,,ьная

' Г К А

i-.'peypr

ywjjri:

Объекты исследования. Энергетические системы МТА.

Предмет исследования. Функционально-физические закономерности энергетических процессов, протекающих в МТА при реальных условиях их эксплуатации.

Методическая база и методы исследования. Решение поставленных задач проведено на основе математического описания динамических процессов, протекающих в МТА. При этом были применены методы высшей математики и линейного программирования, теорий автоматического регулирования, вероятностей и математической статистики, оптимизации, системной оценки погрешностей измерений; регрессионного, корреляционного и спектрального анализа, прогнозирования и обработки случайных процессов, а также методов теории механических цепей.

Проверка полученных результатов осуществлена на имитационных, компьютерных моделях и на реальных объектах исследования.

Научная новизна. Выполненные в работе исследования позволи- 1

ли получить совокупность новых положений и результатов:

— разработана система математических моделей анализа и оценки энергетического состояния МТА в условиях их эксплуатации;

— поставлены и решены задачи алгоритмизации энергопотребления в МТА как динамических системах;

— разработаны новые методы и средства, обеспечивающие повышение энергетической эффективности МТА при выполнении технологических операций.

Новизна разработанных технических решений подтверждается охранными документами, выданными Патентным ведомством РФ.

Методами разработанной теории созданы и испытаны на реальных объектах комплексная информационная система контроля энергетических режимов работы ДВС, пневматический ограничитель топ-ливоподачи, модернизированный всережимный регулятор скоростного режима ДВС, электронный термостабильный расходомер топлива, энергоресурсоконтролирующая система МТА. Достоверность теоретических положений работы подтверждена экспериментальными исследованиями, а также производственными и лабораторно-полевыми испытаниями разработанных средств.

Практическая ценность результатов исследования состоит в развитии научных основ, методов и средств, с помощью которых можно:

— получать достоверную информацию об энергетическом балансе МТА при выполнении ими различных технологических операций;

— разрабатывать методики и алгоритмы адаптации конструкций МТА, их систем к эффективному функционированию в реальных условиях эксплуатации, а также находить оптимальные решения по модернизации серийно выпускаемых мобильных агрегатов с целью повышения их технико-экономического уровня;

— реализовать комплексную систему обязательных мер по управлению эффективностью функционирования МТА, включающую

выбор оптимальных режимов работы ДВС, контроль качества протекания его рабочего процесса, оценку топливной экономичности и производительности МТА;

— выбирать оптимальные режимы использования МТА на этапе его комплектования путем учета согласованности функционирования механических систем МТА в динамических режимах;

— проводить прогноз энергопотребления МТА как на стадии его проектной разработки, так и в процессе функционирования;

— совершенствовать нормативно-методическую базу испытаний и диагностики ДВС МТА;

— интенсифицировать учебный процесс и лабораторные практикумы по дисциплинам «Тракторы и автомобили», «Эксплуатация машинно-тракторного парка», а также научно-исследовательскую работу со студентами.

Реализация результатов исследований осуществлялась путем:

— применения в учебном процессе МГУ им. Н. П. Огарева математических моделей энергетического состояния МТА, алгоритмов контроля и прогнозирования энергопотребления динамическими системами при изучении дисциплин Государственного образовательного стандарта по направлению подготовки «Агроинженерия»: «Информатика», «Тракторы и автомобили», «Эксплуатация машинно-тракторного парка»;

— использования научными организациями, испытательными центрами и производственными подразделениями, а именно Научно-исследовательским институтом регионологии при Мордовском государственном университете им. Н. П. Огарева, Министерством сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия, при разработке республиканских программ технического переоснащения АПК и анализе эффективности его работы системы математических моделей оценки энергетического состояния МТА; Научно-исследовательским институтом сельскохозяйственного машиностроения им. В. П. Горячкина (ОАО ВИСХОМ), г. Москва; Государственным унитарным предприятием РМ «Центр испытания и внедрения сельскохозяйственной техники и машинных технологий» (г. Саранск) при разработке и совершенствовании методов эиергооценки МТА методов, моделей, алгоритмов контроля и прогнозирования энергопотребления в МТА как динамических системах, а также разработанных средств (комплексной информационной системы контроля энергетических режимов работы ДВС, электронного термостабильного расходомера топлива, энергоре-сурсоконтролирующей системы МТА);

— разработки и использования ограничителя подачи топлива трактора Т-130М в ОАО «Мордовавтомост» (г. Саранск) и Старошайгов-ской машинно-технологической станции (МТС) РМ;

— разработки и применения модернизированного топливного насоса НД-22/6 с однорежимно-всережимным регулятором в Лямбир-ском ремонтно-техническом предприятии (РТП) РМ и опытно-производственном хозяйстве (ОПХ) «Ялга» Октябрьского района РМ;

— разработки и использования информационной системы для контроля энергетических режимов работы ДВС в ОПХ «Ялга» Октябрьского района РМ.

В Институте механики и энергетики МГУ им. Н. П. Огарева при участии автора модернизирован учебно-исследовательский стенд КИ-8927, предназначенный для динамических нагружений ДВС, и разработана автоматизированная система для испытаний ДВС МТА, которые используются в учебном процессе на кафедре мобильных энергетических средств по дисциплинам «Тракторы и автомобили», «Эксплуатация машинно-тракторного парка».

Результаты использования основных положений и выводов настоящего исследования подтверждены соответствующими документами, приведенными в приложении к работе. 4

Апробация. Основные положения работы и результаты исследования доложены и получили положительную оценку в процессе обсуждения на следующих семинарах и конференциях: I

— научные конференции профессорско-преподавательского состава ЧИМЭСХ (Челябинск, 1977 - 1979) и ЧПИ (Челябинск, 1978);

— научно-технических семинарах лаборатории эксплуатационных режимов нагружения тракторов УралНИИСНАТИ (Чебар-куль,1978 - 1979);

— научных конференциях профессорско-преподавательского состава МГУ имени Н. П. Огарева «Огаревские чтения» (Саранск, 1980 - 2002);

— республиканском научно-техническом семинаре «Автоматизированные тиристорные нагружающие устройства для испытания двигателей внутреннего сгорания» (Саранск, 1988);

— республиканской научно-технической конференции «Обеспечение надежности сельскохозяйственной техники» (Саранск, 1990);

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

— республиканской научно-технической конференции «Применение прогрессивных технологий, композиционных материалов и покрытий с целью повышения долговечности сборочных единиц при изготовлении и ремонте машин (Саранск, 1994);

— научно-методической конференции кафедр «Тракторы и автомобили» сельскохозяйственных вузов Поволжья и Предуралья (Казань, 1995);

— Всесоюзной научно-технической конференции «Обеспечение надежности машин при эксплуатации и ремонте» (Саранск, 1998);

— региональной научно-практической конференции «Критические технологии в регионах с недостатком природных ресурсов (Саранск, 2000);

— Международной научно-технической конференции «Новые

методы ремонта и восстановления деталей сельскохозяйственных машин» (Саранск, 2001);

— республиканской научно-практической конференции «Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса Республики Мордовия» (Саранск, 2001);

— международных научно-практических конференциях «Автомобиль и техносфера» (Казань, 2001, 2003);

— Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК» (Саранск, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 50 научных работ, в том числе 1 монография, 7 учебных пособий для вузов, 43 статьи. Общий объем публикаций 59,67 п.л., из них лично автору принадлежит 48,14 п. л.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложения. Изложена на^^страницах, включает^таблиц/.^.^рисунков и список литературы из 306 наименований.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:

— система математических моделей энергетического состояния МТА в условиях эксплуатации;

— методы, модели, алгоритмы контроля и прогнозирования энергопотребления в МТА как динамических системах;

— средства повышения энергетической эффективности МТА.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе освещены проблемы эффективного использования энергетических возможностей МТА, обоснованы пути их решения на основе анализа взаимосвязи элементов МТА как динамической системы с подсистемами «ДВС», «МЭС», «рабочая машина».

Увеличение энергоемкости технологических процессов, сжатые сроки их протекания предопределили широкое внедрение в сельскохозяйственное производство энергонасыщенной техники с ДВС повышенной удельной мощности. Однако максимально использовать энергетические возможности мобильных агрегатов оказалось значительно сложнее, чем их малоэнергонасыщенных аналогов. Так, по данным исследования ВИМ и РАСХН, около 70 % поставляемых сегодня на рынок мобильных сельхозмашин обеспечивают загрузку их ДВС в среднем лишь на 61 %, что подтверждает актуальность проблемы повышения энергетической эффективности МТА.

Для повышения использования энергетических возможностей современных МТА необходимы правильный выбор и поддержание оптимальных (для конкретных условий работы) режимов их функционирования. В настоящее время кардинальным направлением реализации рассматриваемой проблемы (согласно концепции развития мобильных эиергосредств), определенной ВИМ, Россельхозакадемией, ВНИПТИМЭСХ, ВИИТиН, являются системная модернизация серийных мобильных агрегатов с целью улучшения их адаптивных к условиям эксплуатации свойств наряду с совершенствованием средств комплексного контроля и прогнозирования показателей работы МТА в условиях эксплуатации.

Существенный вклад в развитие теории сельскохозяйственных тракторов и земледельческих агрегатов, решение проблемы улучшения их технико-экономических показателей внесли известные ученые Аблип Л. К., Агеев Л. Е., Анохин В. И., Багиров Д. Д., Барский И. П., Болтинский В. Н., Веденяпин Г. В., Горячкин В. П., Гуськов В. В., Зангиев А. А., Иофинов С. А., Кацыгин В. В., Киртбая Ю. К., Кра-совских В. С., Ксеневич И. П., Кубышев В. А., Кутьков Г. М., Кы-чев В. Н., Линтварев Б. А., Лурье А. Б., Лышко Г. П., Медведев В. И., Николаенко А. В., Орлов Н. М., Парфенов А. П., Попов В. Н., Рос-лавцев А. В., Саклаков В. Д., Самсонов В. А., Свирщевский П. С., Сергеев М. П., Соловейчик А. Г., Трепененков И. И., Успенский И. А. Харитончик Е. М., Черепанов С. С., Шаров Н. М., Шевцов В. Г., Юлдашев А. К. и др.

Фундаментальному изучению мобильных сельскохозяйственных агрегатов как объектов автоматизации, развитию методов алгоритмизации, расчета и управления их динамическими процессами посвящены работы известных ученых и специалистов в этой области Агеева Л. Е., Алферова С. А., Артоболевского И. И., Белова М. И., Бородина И. Ф., Вантюсова Ю. А., Василенко И. И., Василенко П. М., Гельфенбейна С. П., Гром-Мазничевского Л. И., Гуляева Г. А., Иофинова С. А., Кербера В. Н., Ксеневича И. П., Лебедева С. П., Лурье А. Б., Мар-тыненко И. И., Морозова А. X., Нагорского И. С., Наконечного И. И., Савельева А. П., Славкииа В. И., Судника Ю. А., Тарасика В. П., Турбина Б. Н., Хорошенкова В. К., Шеповалова В. Д., Шипилевского Г. Б., Шичкова Л. П., Юсупова Р. X. и др.

Современные исследования, связанные с разработкой методов оценки и согласования параметров двигателя МТА и его систем, базируются на работах видных ученых Азермана М. А., Астахова И. В., Воинова А. Н., Гончара Б. И., Исаева А. И., Костина А. К., Кренецко-го И. И., Крутова В. И., Леонова И. В., Лышевского А. С., Настен-ко Н. П., Николаенко А. В., Орлина А. С., Попова В. Н., Пугачева Б. П., Симеона А. Э., Файнлейба Б. Н., Фролова Н. М., Фомина Ю. Я, Чернышепко И. Я., Юлдашева А. К. и др.

Глубокие научные исследования и практические разработки в области совершенствования энергетических показателей мобиль-

пых агрегатов проводятся в НАТИ, ВИМ, ВИСХОМ, ВИИТиН, МГАУ им. В. П. Горячкина, Челябинском ГАУ, Санкт-Петербургском ГАУ, БАТУ и др.

На основе выполненных исследований многие из разработок по повышению эксплуатационных качеств мобильных машин, совершенствованию методов их использования были реализованы в конструкциях современных тракторов сельскохозяйственного назначения и рекомендациях по выбору ресурсосберегающих режимов работы МТА. Однако энергоопределяющие системы (топливоподачи, воздухоспаб-жения, регулирования, контроля режимов работы и др.) МТА остаются практически без изменений за последние 30 и более лет. В большинстве случаев существующие МТА приспособлены лишь к согласованному функционированию и реализации заложенных в них потенциальных характеристик на постоянных скоростных режимах и при параметрах систем, настроенных на нормальные, приближенные к статическим, условия эксплуатации.

Отсутствие простых и достаточно точных моделей прогноза взаимосвязей энергетического состояния МТА с параметрами внешней среды, техническим состоянием агрегатов топливовоздухоснабжения, режимами нагрузки, управляющими воздействиями и другими факторами ограничивает возможности теоретических методов в совершенствовании адаптивных к условиям эксплуатации МТА свойств составляющих его элементов. Сдерживающим фактором в определении стратегии их модернизации является то, что используемые методы аналитического расчета и моделирования в основном ограничиваются выбором и прогнозированием оптимальных параметров отдельных, а не совместно работающих систем, без учета динамических режимов их работы и возможных отклонений параметров внешних условий и технического состояния агрегатов за установленные для нормальной эксплуатации МТА пределы.

Несмотря на наличие многочисленных математических моделей исследования МТА, фактически нет методик научно обоснованных энергетических оценок работы динамических систем МТА.

Особое внимание специалистов в области разработки, испытаний и использования мобильной техники уделено совершенствованию методов идентификации динамических процессов в МТА, основанных на теории механических (энергетических) цепей. В этом направлении работают Вантюсов Ю. А., Савельев А. П., Шеповалов В. Д., Юсупов Р. X. и другие ученые. В то же время методико-теоретиче-ские аспекты оценки энергопотребления динамическими системами МТА требуют дальнейшего развития и разработок программного обеспечения.

Анализ известных исследований в области сформулированной проблемы показал, что последняя требует комплексного решения ряда теоретических и практических вопросов, связанных с изучением взаимосвязей протекающих в МТА энергетических процессов, прогнози-

роваиием динамики их развития и разработкой эффективных технических средств.

Во второй главе разработана концепция комплексного исследования проблемы энергетической эффективности МТА, представляющая иерархию математических моделей взаимосвязанных их оценок. Это позволило провести анализ уровня конструктивных и схемных решений МТА как функциональных элементов (ФЭ) с позиций эффективного их использования, а также определять особенности взаимовлияния на энергетические характеристики МТА для различных режимов их работы.

В развитие системного подхода к моделированию и оптимизации эксплуатационных качеств МТА, его составных элементов, наиболее полно представленного в работах Агеева Л. Е., Зангиева А. А., Иофи-нова С. А., Кербера В. Н., Кутькова Г. М., Медведева В. И., Никола-енко А. В., Судника Ю. А., Шарова Н. М., с учетом особенностей функционирования форсированных дизелей МТА в работе выделены четыре иерархических уровня исследования их энергетической эффективности, представляющих собой модель оценки энергетической эффективности МТА (рис. 1). На каждом из них решены задачи, позволяющие осуществлять единую методологию исследования: разработку научных основ создания методов, моделей энергетической эффективности МТА и их оптимизации; модернизацию и экспериментальное исследование элементов систем, позволяющих улучшить энергетические характеристики МТА в конкретных условиях эксплуатации.

Эффективность МТА определяют: качество энергопотребления, коэффициент использования мощности двигателя, производительность, удельные эксплуатационные затраты на единицу выполненной работы

Эффективность МЭС определяют: тяговые статические и динамические характеристики, параметры динамических процессов (формирующих технологические свойства), крюковая мощность, тяговый к. п. д.

Эффективность ДВС определяют: статические и динамические характеристики, параметры процессов (формирующих эксплуатационную мощность), экономичность, надежность и экологичность

Эффективность ФЭ определяют' статические и динамические свойства функциональных элементов, адаптивность их конструкций к условиям эксплуатации

Рис. 1. Иерархическая модель оценки энергетической эффективности МТА

Система математических моделей для различных уровней иерархии МТА включает:

— функциональные модели взаимосвязи мощностных, топливно-экономических показателей двигателя с параметрами воздухоподачи, которые позволяют прогнозировать оптимальные законы управления топливоподачей при ограничениях по качеству рабочего процесса либо тепл онапряженности;

— математическую модель динамического расчета СР частоты вращения вала дизеля МТА для оценки функциональных возможностей СР ДВС в переходных процессах, приближенных к условиям реальной эксплуатации;

— математические модели оценки энергетических показателей МЭС при вероятностной нагрузке, позволяющие прогнозировать энергетическое состояние МТА в эксплуатации;

— математические модели прогнозирования энергопотребления МТА, позволяющие разрабатывать алгоритмы контроля мощности, передаваемой от ДВС и потребляемой динамическими системами.

Согласно модели (см. рис. 1) в реальной эксплуатации энергоэффективность МТА формируется начиная с низшего уровня — уровня функциональных элементов. Поэтому эффективность работы элементов МТА каждого уровня следует оценивать с позиций эффективности функционирования элемента МТА более высокого уровня.

На первом уровне статические и динамические свойства ФЭ (топ-ливоподачи, воздухоснабжения, регулирования частоты вращения вала ДВС; адаптивность конструкций указанных систем к условиям эксплуатации МТА) устанавливались по закономерностям изменения критериальных показателей ФЭ второго уровня (мощности, топливной экономичности, теплонапряженности), а также по показателям качества переходных процессов ДВС, характерных для наиболее нагруженных режимов эксплуатации МТА.

Для элементов топливовоздухоподачи основой построения модели послужило математическое описание изменения энергетических показателей ДВС в зависимости от параметров воздухоподачи. В качестве переменных принимались давление рв и температура tв атмосферного воздуха, коэффициент сопротивления воздухоочистителя и адиабатический к. п. д. 77ад компрессора. Установлено влияние рв, £в, г]ш на значение мощности ДВС Ые, удельный эффективный расход топлива де, давление рк и температуру наддувочного воздуха, цикловой расход воздуха и топлива (7ЦТ. В качестве ограничительных параметров приняты коэффициент избытка воздуха а, критерий теплонапряженности (по Костину) Кт и температура £тг выпускных газов перед турбиной. На основании аналитических зависимостей указанных параметров была получена система уравнений, описывающая взаимосвязь малых отклонений 8 показателей ДВС и агрегатов топливовоздухоподачи:

'Л1_15Р'-Л1_5<5<7цв = В1; А2^5Р' - А2_25рк = В2,

А3^8Р' - А3_28рк + A3_3StK = В3;

a4-4SPk + Л4-5&7ЦВ = В4:

Л5_4фк + А5_2дрк + Л5_3£к = В5; (1)

А7_4<5рк + A7_75Nc + Л7_65а = Bf,

As-8&!e + A8-75NC = ВЬ'

Л9_4<5рк + Л9_3<5£к + Л9_6<5а + Л9_9<5КТ = ß9,

\

где Лу_, — постоянные коэффициенты; j — порядковый номер уравнения; i —порядковый номер соответствующего показателя в уравнении; Вх = Ах_2(5рв - StB) + рв/Р'5рв - А#2= В3 = (tK- В4=В5=В7=0] В6=-Sqm, Bs= SqllB)

ß9= = -0,88<5£в; Р — абсолютное давление воздуха на входе компрессора; рк - плотность наддувочного воздуха.

Решение системы уравнений (1) и анализ полученных результатов позволили установить, что при неизменных цикловых подачах топлива двигатель МТА на режимах, близких к номинальному, в случаях варьирования параметров воздухоснабжения может достигать предельных по теплонапряжеиности состояний. Для обеспечения экономичной и безаварийной эксплуатации двигателя в условиях, соответствующих предельным или близких к ним, необходимо соблюдение ограничений по теплонапряжеиности ДВС (критерий по Костину Кт < Ятпр либо температура отработавших газов £тг < £тгпр).

Закон корректирования топливоподачи, учитывающий данные ограничения, в дальнейшем реализован в разработанном корректоре топливоподачи по давлению наддува.

Для моделирования функциональных возможностей СР частоты вращения коленчатого вала ДВС при газотурбинном наддуве (ГТН) была составлена математическая модель, в основу которой положены дифференциальные уравнения, описывающие динамику работы:

двигателя: (ГДР + 1)Д<ид = kaqAqn + k^Арк + k^Ah] (2)

турбокомпрессора: (ТтР + 1)Д<ит = ^ Ддц + fe,.^Дрг + Арк; (3)

впускного трубопровода: Дрк = kBn(0^AcoT + &ВПй)дДй)д; (4) выпускного трубопровода:

АРг = KbmqAqn +^ВЫПШЯА^Д + киыпркАРк> (5)

топливного насоса высокого давления: Aqn = k„hAhH + kHO)Ao)H; (6)

регулятора: (TpP2 + ТкрР + 1)ДАр = kpAсон + k3BAh3B, (7)

где Тд, Тт, Тр — постоянные времени соответственно дизеля, турбокомпрессора и регулятора; АД(?, к^ , £дЛ — коэффициенты усиления дизеля соответственно по цикловои додаче топлива, по давлению наддува и по нагрузке; Д<ид, Асот, Дсон, Aqч, Дрк, Дрг, ДА, А/гэв, ДАр — малые отклонения соответственно угловой скорости вала ДВС, турбокомпрессора, топливного насоса, цикловой подачи топлива, давления наддува, давления отработавших газов, параметра задатчика нагрузки, деформации пружины регулятора и перемещения муфты регулятора; АТ(?, ктрк, ктрг — коэффициенты усиления турбокомпрессора соответственно" по цикловой подаче топлива, давлению отработавших газов и давлению наддува; &В1Шг, £впш — коэффициенты усиления впускного трубопровода соответственно по угловой скорости ротора турбокомпрессора и вала ДВС; &ВЬШ(?, Авып<цд, кЪыпрК ~ коэффициенты усиления выпускного трубопровода соответственно по цикловой подаче топлива, угловой скорости вала ДВС и давлению наддува; Гкр — постоянная времени демпфирования регулятора; кр — постоянный коэффициент; Р — оператор Лапласа.

С использованием преобразования Лапласа были получены передаточные функции СР ДВС:

— от задатчика нагрузки ДА к угловой скорости Дсод дизеля:

= ВорНвхР2 + В2Р + В3 (8)

аа(р) а0р4 + ахр3 + а2р2 + а3р +а4

— от задающего воздействия ДАЗВ к угловой скорости Асод дизеля:

^зв - --;- - г ;:;-,

ДЯзви>) А3Р4+А^Р3+А2Р2+А3Р +Л4

— от задатчика нагрузки ДА к цикловой подаче Ддц топлива:

Ф ;■(/>)У3 + АР2 + В2р +В3 . (10)

АКР) К0Р + КХРЪ + К2Р2 + К3Р + К4

— от задающего воздействия ДАЗВ к цикловой подаче Адп топлива:

с0р2+с,р+с2

ЗВ ААЗВ(Я) К'0Р4+К[Р3 + К2Р2+К'3Р +К'/

— от задатчика нагрузки ДА к давлению Арк наддува:

{р) _ АРк(Р> ?0Р3 + РхР2 + ЪР + Ръ (12)

н ДА(Р) м0Р4 + М,Р3 + М2Р2 + М3Р + М4 '

— от задающего воздействия ДАЗВ к давлению Арк наддува:

фaw-ff^- , 4 , ,—г. <.з)

А/23 „(Р) М0Р4 +М^Р3 + М2Р2 + М3Р + М4

гдеЛ0...Л4, В0...В3, С0...СиА0...А4, D0...D3, К0...К4, С0...С2, К0...К4, F0...F3, М0...М4, М0...М4, Go-.-G, — постоянные коэффициенты.

Полученная система математических моделей позволила исследовать функциональные возможности серийной СР дизеля при ГТН в условиях переходных процессов сброса-наброса нагрузки, разгона на холостом ходу и под нагрузкой.

В частности, при моделировании установлено, что переходные процессы в дизеле СМД-62, связанные с разгоном вала как под нагрузкой (рис. 2), так и на холостом ходу (рис. 3), происходят при нарушениях оптимальных для статических режимов работы ДВС взаимосвязей в изменениях циклорых цодач топлива и воздуха. В реальности это приводит к повышенной дымности выхлопа, снижению топливной экономичности и росту теплонапряженности дизеля во время переходных процессов. Для предотвращения подобных явлений в условиях эксплуатации МТА необходимы интенсификация нарастания давления наддува в ДВС либо ограничение на внешней ветви рабочей характеристики ДВС скорости нарастания подачи топлива.

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 t,с

Рис. 2. Переходные процессы при разгоне вала дизеля (СМД-62 под нагрузкой)

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 £,с

Рис. 3. Переходные процессы при разгоне вала дизеля (СМД-62 на холостом ходу)

Таким образом, анализ моделирования процессов на уровне функциональных агрегатов топливовоздухоподачи и СР показал, что серийные схемы регулирования частоты вращения вала дизеля не обеспечивают эффективного функционирования двигателей МТА в условиях их эксплуатации по причине нарушений качества рабочего процесса, приводящих к повышенной дымности, снижению экономичности и росту теплонапряженности. Разработанные математические модели могут служить основой для разработки методов модернизации указанных систем с целью повышения их адаптивности к условиям эксплуатации.

Во втором и третьем уровнях иерархической схемы (см. рис. 1) в основу создания методов оценки энергетической эффективности МТА положены модели математических ожиданий энергетических показателей: мощности ДВС, коэффициента использования мощности, коэффициента загрузки ДВС, удельного расхода топлива, крюковой мощности, тягового к. п. д., производительности МТА и др., дающие возможность получать информацию о реальных показателях их работы во время выполнения МТА технологических операций.

Исходя из вероятностного характера изменения крутящего момента на валу ДВС, распределение которого характеризуется односторонними нормальными законами, и с учетом времени работы двигателя на регуляторной и корректорной ветвях характеристики получено выражение действительного коэффициента загрузки двигателя:

£к/£(Мн+Мск) + £р/£(Мн -Мер)

3Д --^—м--(14)

КМНдМнд

где Мн — номинальное значение крутящего момента ДВС по статической характеристике; Мск,Мср — математические ожидания моментов сопротивления ДВС относительно нулевой средней соответственно при работе на корректорной и регуляторной ветвях скоростной характеристики; £ки £р — время работы двигателя на корректорной и регуляторной ветвях характеристики (параметры весомости);

£ = £к + £р — общее время работы двигателя; ^мнд — коэффициент использования номинального момента ДВС в эксплуатационных

— М(МНД) , .

условиях, Км =-М(МНД) — математическое ожидание но-

нд Мн

миналыгаго момента двигателя по осредненной динамической характеристике.

Математические ожидания и средпеквадратические отклонения случайных процессов Мср(£) и Мср(£), плотности распределения которых подчиняются односторонним нормальным законам, входят в следующие функциональные соотношения:

Мск = л/2Д(Мск)/(тг-2), Мср = А/2Д(Мср)/(ж-2) (15)

или

мск = огМск , мср = стМср 727^, (16)

где Д(МГК), стм , Д(М ), <тм — дисперсии и средиеквадратические

1 ск ср СП ,

отклонения момента сопротивления двигателя при работе соответственно на корректорной и регуляторной ветвях характеристики.

Уравнение для определения коэффициента загрузки ДВС с учетом выражений (15) и (16) в этом случае будет иметь вид:

£к / Шн + ам у[2) + / £(МН - ам )

=---=---32--(17)

Д Км Мн

нд

Аналогично при определении коэффициента /Сзд(р) загрузки МТА по тяговому усилию выражение (17) будет иметь вид:

£к / 1(Рп + оР к427И) + * /ЦРИ - аР 417^) ^ЗД(Р)=-~-^-~--(18)

где Рн — номинальное значение тягового усилия трактора при работе на соответствующей передаче; аР и аР — среднеквадратиче-

кр к кр р

ские отклонения процессов Ркр к(0 и -Ркр р(0 соответственно при работе двигателя на корректорной и регуляторной ветвях характеристики; Крна — коэффициент использования номинального тягового

усилия МЭС в эксплуатации.

Использование выражений (17) и (18) позволяет учитывать загрузку МТА с учетом реальных условий эксплуатации и динамического состояния ДВС.

Формирование выходной мощности ДВС в условиях его эксплуатации определяют два случайных взаимосвязанных процесса: крутящий момент Мк(0 и частота вращения ид(£) вала двигателя. Уравнение для определения средней эксплуатационной мощности ДВС на каждой ветви скоростной характеристики будет иметь вид:

— на корректорной ветви

М(ЛГек) = С-ЧМ(Мск)М(пдк) + Ядк); (19)

— на регуляторной ветви

М(ЛГер) = С-1(М(Мср)М(идр) + КМск, Ид ,), (20)

где Кщ , пдк; Ям , ядр — корреляционные моменты между случайными величинами "йомепта сопротивления ДВС и частотой вращения вала ДВС соответственно на корректорной и регуляторной ветвях характеристики дизеля.

Тогда математические ожидания М(МСК) и М(Мср), М(идк) и М(идр) представим в следующем виде:

М(МСК) = МН + МСК; М(Мср) = Мн - Мср; (21)

М(идк) = пп-ядк; М(иДр) = пн +«Др, (22)

где пп — номинальная частота вращения вала ДВС по статической характеристике. В формулах (21) и (22) идк и ядр означают:

Ядк = рД(пдк)/п-2); йдр = ^2Д(пДр)/л -2),

или

«дк = <*„„л/2/тг; йдр = сг„др^2/я,

где Д(идк), стдк, Д(ядр), оядр — дисперсии и среднеквадратические I отклонения процесса изменения частоты вращения вала двигателя

соответственно при работе на корректорной и регуляторпой ветвях характеристики. . Корреляционные моменты величин Мс и пд равны:

__ ^ 2)

*мск- "дк = ГМСК> пдк ^/2Д(Мск)Д(идк) = гМск, идксгМскСТ„дк —;

(тг 2)

^мср- "др ='МСР. пдРА/2Д(Мср)Д(пдр)=гМср, пдрСТмср^лр — (23) где гм , п' гм , ппп — соответственно коэффициенты корреляции

ск А ср

между крутящим моментом и частотой вращения на корректорной и регуляторной ветвях.

После преобразования получим выражение общей средней мощности ДВС за время £ работы МТА:

мше) = с-1;к(м„я„ + о,64(Пн<7Мс1( - мнаПдк) +

+ <*мск %к (0,3бгм к, Идк - 0,64)) +

+ С~Чр(Мнпи + 0,64(Мнотдр - и„о-Мср ) +

+^мср^пдр<0.36гМср ,идр - 0,64)), (24)

где С — постоянный коэффициент.

Согласно выражению (24) изменение загрузки двигателя ведет к перераспределению дисперсий процессов Мск(£) и Мср(£), пдк(0 и пдр(0, изменению коррелированное™ рассматриваемых процессов и времени работы двигателя на каждой ветви, что будет сказываться на значениях средней эксплуатационной мощности двигателя.

Для коэффициента использования мощности двигателя получено выражение

кМе =с-Чкм-\мнпн+^пнмн(кза =кМил -1)+

+ 0Д-,п11сгмср(1-^)-018М11(Тйдк +<т„дк (1,25^4, (КздКм1|д "0 +

¿к^Мср О - ¿к)Ж0,36гМск,пдк - 0,64) + С"1( 1 - ¿к)лМ1 х

х(Мнин + 0,8(Мн<т„др - пнстМср) + °гмср^Пдр <0,36 - тмср,„др - 0,64»),

где ЛГН — номинальная мощность двигателя.

Полученное уравнение коэффициента использования мощности устанавливает взаимосвязь с коэффициентом загрузки двигателя и другими параметрами, учитывая при этом реальные вероятностные характеристики режимов работы ДВС (стм ; <т„ ; гм п ; £к). В этой взаимосвязи можно выделить три основные группы факторов: а) характеризующие потенциальные энергетические качества двигателей (ЛГН, Мн, пн); б) устанавливающие приспособленность (адаптивность) конструкции ДВС к эксплуатационным режимам нагружения (Км ; гм п ; £к; tp; оид); в) характеризующие эксплуатационные режимы нагружения двигателя (Кзя, сгм ).

По аналогии с уравнением (24) определено выражение для расчета среднего значения эксплуатационной тяговой мощности М(ЛГкр):

М(ЛГкр) = 0,8(унаРкрк - Р„оь ) +

+ оъ <т_ (0,36гр vTK - 0,64) + П~Ч\ ~ 0( Риьи+

кр к тк кр к'

+ 0,8(Рн£Тг - ипаР )+ Ор о71 (0,36гР _ - 0,64)), (26)

тр п кр р кр.р тр крр' тр

где п — постоянный коэффициент; гр „ и гр — коэффи-

кр к' итк кр р' тр

циенты корреляции величин тягового усилия и скорости движения МТА при работе ДВС соответственно на корректорной и регулятор-ной ветвях характеристики.

Использование уравнения (26) в системе оценочных показателей позволяет: а) определять реализуемость тяговой мощности МЭС в составе МТА; б) устанавливать взаимосвязь между значением М(ЛГкр) и параметрами режимов нагружения МТА в эксплуатации; в) определять степень влияния эксплуатационных режимов работы МТА на выходные показатели для каждой ветви тяговой характеристики МЭС.

Уравнения (24) и (26) позволяют рассчитывать значения математических ожиданий тягового к. п. д. МЭС М(т7т) с учетом параметров М(ЛГ ) и М(ЛО для конкретных условий эксплуатации МТА:

М(?7Т) = М(ЛГкр)/М(ЛГе) (27)

или 16

тШк(Р..уи + 0,8(»„ор ~РН(У„ ) м(т7Т> - ; н"—' " крк—+ гк(Мнпн +0,8(янстМск ~МиоПл)

<Тр £Т„ (0,36Гр „ - 0,64)) + т(1 - £к )(Рн+0,8(Рн(т,| -и„аР )

гкр.к "тк кр.к' тк_* ИИ В Сур и гк р р

■ "як

-0,64))+(1 -£К)(М

н ЯН +0,8(Мнст„др - пнсгМср) -0,64))

ом <т„ (0,36гм „ -0,64))

' *ср "др ср >"др

(28)

где от = с/я — постоянный коэффициент.

По аналогии с формулой (24) запишем выражение для определения расхода топлива ДВС в составе МТА:

М(СТ) « Ык (<7„ян + 0,8(^(7^ - <7нсгПдк> + + аа ап (0,36га „ -0,64) +

"цгк дк ~цтк' дк

+ А(1 - ¿к)[?нпн+ - пиаа ) +

др "цтр

+ «ло" °'64))' (29)

"цтр др ' цтр' др

где <7Н — номинальное значение цикловой подачи топлива согласно статической характеристике; А — постоянный коэффициент.

Для расчета эксплуатационного удельного расхода топлива получено выражение

Че м(ме)

Мк(?н"н + 0,8(п„ст(?цт|с -?н<тПдк) гк(Мнин +0ЖинстМск -Мна„дк)

^"дк^0,36г?т»'"д. -0.64)) + А2(1-^)(?нпн +0,8(?н(т„др -»н^цтр> стмск<°'36гмск,ядк -0,64))+(1-^)(Мнпн +0ДМн<т„др -пн(тМр)

^<ЧР(0'36г<7„р."дР -0,64))

(30)

етм (0,36гм „ -0,64))

' 'ср "др *ср'"др

где й2 — постоянный коэффициент.

Производительность МТА определена по выражению

М(^чэ) = С, М(лгс) = С2М(ЛГкр), (31)

где С\ = 0,36г]тт/Ка; С2 = 0,36т//Са; т — коэффициент использования времени; Ка — удельное тяговое сопротивление рабочей машины.

Формула (31) справедлива при допущении, что при фиксированном загрузочном режиме работы МТА величиныт, Ка не зависят от степени вариации внешних воздействий.

С учетом (24) получаем выражение часовой производительности МТА:

М(^чэ) = °'3вук (Мнпн + 0,8(пно-Мск - МнаЛдк + + ам ап (0,36гм „ -0,64))+°'36Т77т(1~*к)х

1 Аск "дк ' СК' ДК ' КС

х(Мнян +0,8(Мнстп - пнсгм ) + 0м <7„

(0,36гМср Идр -0,64)). (32)

Аналогично находим математическое ожидание производительности агрегата М(М/ЧЭ) по тяговой мощности трактора:

М(^чэ) - + 0,8(ун<тр к - РнаЩк) +

+ Ор а г, (0,36 Гр у -0,64) +-— х

кр к ^тк * кр к, тк К, Т1

х(Рнон +0,8СРнстг) -1)наР ) + сгР аь (0,36гР с -0,64)). (33)

п п п ^тр " кр р кр р игр 1 кр р>итр

Разработанные математические модели позволили определить алгоритм управления энергетической эффективностью МТА, включающий:

— уточнение эксплуатационных требований к функциональным элементам топливо-воздухоподачи, СР частоты вращения вала дизеля, к системе контроля загрузки ДВС;

— функциональное моделирование работы элементов МТА в условиях, приближенных к реальной эксплуатации МТА;

— анализ ресурсов повышения энергетической эффективности МТА по функциям отдельных элементов МТА и принятие решений по их совершенствованию;

— проведение эксплуатационных испытаний модернизированных элементов и систем, оценка их влияния на энергетические показатели МТА.

Реализация отдельных моделей проведена на примерах оптимального синтеза контроля загрузочного режима ДВС МТА и функционирования модернизированных систем их топливоподачи, а также регулирования частоты вращения вала ДВС.

Третья глава посвящена разработке математических моделей прогноза расходования энергии ДВС МТА как динамических систем. Эффективным инструментом решения задач прогнозирования является функционально-физический метод на основе применения механических цепей.

Принципы такого подхода к исследованию динамических процессов в МТА развил в своих работах Ваптюсов Ю. А. Созданная им теория механических цепей (ТМЦ) предполагает замену реально функционирующих звеньев технических систем идеализированными моделями сосредоточенных элементов, расположенных в порядке передачи воздействий в системе. При этом каждый функциональный элемент наделяется соответствующими характеристиками: массой т, моментом инерции /, податливостью I и активным сопротивлением г.

Основной характеристикой механической цепи является ее полное сопротивление ЖкР)'.

г(Р) = /=•/Р5, (34)

где F — силовое воздействие (для вращательного движения — момент М; для поступательного — сила /); Р — оператор дифференцирования; 5 — перемещение (угловое (р либо линейное х).

На основе ТМЦ рассмотрим условия эффективной передачи энергии (мощности) ДВС к рабочей машине (рис. 4).

рабочая машина

Рис. 4. Механическая цепь ДВС и потребителя энергии (рабочей машины)

Представим механическую цепь МТА как динамическую систему, включающую совокупность ДВС и рабочей машины (Рм). В данном случае под Рм понимается нагружающая двигатель механическая система, обладающая моментом инерции Jм и активным сопротивлением гм.

Основу формирования энергии при работе механической системы МТА составляют газовые силы. Полное сопротивление механической цепи МТА в точке приложения воздействия газовых сил будет

со(Р)

/д Р + /МР + Гд + Гм

/д/Р2 +/М/Р2 +Гд/Р + Гм/Р + —Р + — Р + —+—+1

Г\ Ц Ц п

где г , J — соответственно активное сопротивление и момент инерции ДВС; I - податливость газов в камере сгорания; г( — активное сопротивление механической цепи ДВС, характеризующее ограничение его крутящего момента по причине прорыва газов в узле «поршень—гильза». Причем полное сопротивление ДВС в точке приложения воздействия от газовых сил

Т Р + г

гЛ(р) =-f----(36)

JAP2 + rJP + ^-Р + ^ +1

Г\ Г\

С учетом того что мгновенное значение момента является входным воздействием для механической системы, а мгновенное значение угловой скорости — выходным параметром, выражение (35) запишется:

z°{P)~m (Р)-JJP2+JJP2 +г„1Р+гк1Р + ^Р + ^-Р + ^ + ^- +1

=----а—з—э_э— 07)

JaP + JuP + ra+rM

Выражение (37) по физическому смыслу представляет собой полное обратное сопротивление механической цепи МТА. Тогда фазоча-стотная характеристика (pico) для полного обратного сопротивления механической цепи будет

, . JjO) - Jjlco2 - rhw q>((o) = arctg ——----(38)

П r,

где r2 — активное сопротивление механической цепи МТА, г2= гд+ гм; 32 — приведенный к валу ДВС момент инерции движущихся частей МТА, J2=J2+J2.

Фазочастотная характеристика, построенная с учетом выражения (48) по параметрам дизеля Д-240 и потребителя энергии (тормозной стенд КИ-5543 ГОСНИТИ представляется как Рм), изображена на рис. 5 (кривая 1).

Для проверки общей концепции построения математической модели МТА найдем полное сопротивление ZM(P) механической цепи Рм в точке М соединения рабочей машины с ДВС (см. рис. 4). Выразим полное сопротивление рабочей машины ZM(P) через полное сопротивление механической цепи МТА Z{P) и полное сопротивление механической цепи ДВС ZR(.P):

«<й>)|

90

-90

2 \ 6

ш,с

гм(р) = г(р) - 2д(р).

С учетом формул (35) и (36) имеем

ZU(P) =

Рис. 5. Фазочастотныс характеристики двигателя Д-240 на потребителя энергии (тормозной стенд)

(39)

(40)

ахР + а2Р3 + а3Р2 + а4Р + а5

где а, =/д/2 +/МУД/2;

a2=2raJal2 +jarMl + ^l + 2^ + JMJal2 r\ r\

1' r2

П Ч П r, r,2

«4

в5 + +2Л+!м+1> г,2 г,2 г, r

С использованием выражения (40) может быть определена фа-зочастотная характеристика рабочей машины в предположении, что возмущающее воздействие поступает со стороны ДВС:

(pico) =

a\JM(oS-a3JM(o3+a2rM(o3 + a3JM(o - aArMa>

(41)

а2/м(04-щгм0)4+а3гма)3 -a4JM(o2 -a5rM Экспериментальная и расчетная фазочастотные характеристики

для дизеля Д-240 в точке М на рис. 5 представлены кривыми 2 и 3. Приближение последних свидетельствует о достаточной достоверности и адекватности рассматриваемой энергетической модели.

Для контроля и анализа мощности, потребляемой динамической системой МТА, необходима оценка ее как мгновенных N(t), так и средних N значений на рабочем элементе (РЭ) в точке контроля (М на рис. 4).

Мгновенная мощность N(t) при переменном характере нагрузки М(£) = М0 + Mjsin at может быть представлена как

N(t) = (М0+ Mjsin соО[щ + t^sinícuÉ + <р)], (42)

где М0 и щ — постоянные составляющие процессов изменения момента и угловой скорости РЭ в точке контроля; Mj и coi — амплитудные значения переменных составляющих процессов изменения момента и угловой скорости РЭ в точке контроля; (р — фазовый сдвиг в колебаниях М(£) и ta'(í).

После преобразования (42) выражение для N в общем виде запишется:

N = Mqüjq + i MjCD] cos (p. (43)

Как видно, в случае отсутствия фазового сдвига (f(cp)=0) в динамической системе рабочей машины возможна максимальная реализация мощности, передаваемой от ДВС. При (р = 90° часть мощности, развиваемой двигателем, теряется, а именно, расходуется на преодоление инерционных составляющих полного сопротивления механической цепи Z(P).

Для построения алгоритмов контроля мгновенной мощности, потребляемой динамической системой на конкретных участках динамической цепи, необходимо знать их полные сопротивления. Допустим, что механическая цепь технической системы состоит из участков с полными сопротивлениями Zj(P) и Z2(P), содержащими соответственно инерционную и податливую составляющие.

Полное сопротивление механической цепи с инерционной составляющей

Zj(P) = JP + г\. (44)

Полное сопротивление механической цепи с податливостью

z>w = 7jFTi <45)

где г и r2 ~ активные составляющие полных сопротивлений Zj(P) и Z2(P) механической цепи.

Значения мгновенного момента на рабочих участках механических цепей запишем в следующем виде:

для участка цепи, содержащей инерциопныи элемент,

М1(0 = г1(» + /^- (46)

аъ

для участка цепи, содержащей податливость,

М2(0 = г2<и-г2/^1 (47)

аъ

Тогда мгновенный момент, затрачиваемый на преодоление всех сопротивлений динамической системы, будет определяться соотношением

М(0 = гй) + / — -г21—(48) аъ аъ

где г — общее активное сопротивление механической цепи; г = г^ + г2.

На основании выражения (48) может быть получено уравнение мгновенного баланса энергии динамической состемы:

+ (49)

сИ

Введем обозначения:

2 кг г ¿(о ,с?М „ го)г =Ыа, /—(о-г21—со = Ыр, (50)

аъ аъ к

где — активная мощность, потребляемая динамической системой и расходуемая на совершение полезной работы и преодоление постоянных сил сопротивления; ЛГр — мощность, потребляемая динамической системой и расходуемая на преодоление реактивных сопротивлений.

С учетом принятых обозначений уравнение мгновенного мощност-ного баланса для конкретной динамической системы может быть представлено уравнением

ЛГ(0 = ЛГа+ЛГр. (51)

Методика определения ЛГа и Мр в работе представлена соответствующими разработанными алгоритмами.

При энергетических расчетах необходимо также учитывать вероятностную природу возмущающих воздействий на МТА. В этом случае мощность, потребляемая динамической системой, будет равна значению взаимной корреляционной функции процессов изменения момента и угловой скорости на РЭ при т = 0:

МО = ЯМв,(0) = М0ш0 + |ЯМй,<0)|, (52)

где — абсолютное значение центрированной взаимной кор-

реляционной функции процессов изменения момента и угловой скорости при т = 0.

Взаимная корреляционная функция RM(0iт) для предполагаемых условий эксплуатации, характеризуемых автокорреляционной функцией Rm(т- t), определяется через импульсную переходную функцию git) Рм или МТА:

оо

= ¡g(t)RM(T-t)dt. (53)

—«в

В частности, для Рм импульсная переходная функция git) определится как

git) = ~\ZQUii(oTio*d(o, (54)

—оо

где Zom(i<b) - частотная функция обратного сопротивления Zqj^(P) рабочей машины. Тогда

RmJ^ = ]z0iia>yia*da)]RMiT - t)dt. (55)

—оо — оо

Мощность источника механической энергии на привод Рм соответственно должна удовлетворять требованию

Л/д> тах[ЯМа,(т)]. (56)

Таким образом, при комплектовании МТА с конкретным ДВС необходимо учитывать возможный диапазон частот изменения нагрузки на рабочих органах и соответственно на приводном валу в целом с той целью, чтобы при подборе параметров узлов и агрегатов можно было вывести фазочастотную характеристику двигателя из вероятного пребывания в фазе 90° на основных рабочих режимах, а максимум взаимнокорреляционной функции Rcoir) - в т= 0. При наличии фазы между мгновенными значениями момента и угловой скорости при переменном характере нагрузки до 7 % мощности двигателей МТА могут составлять реактивные потери.

Для оценки приспособленности ФЭ МТА к эффективной выработке и передаче энергии в динамических системах введено понятие «согласованность динамических систем двигателя и рабочей машины» . Под такой согласованностью понимается совокупность происходящих в МТА динамических процессов при минимуме потерь энергии на преодоление реактивных составляющих. Основой нахождения условия согласованности динамических систем МТА положено свойство обратной зависимости динамических характеристик инерционного и податливого звеньев механической цепи, обладающих полными сопротивлениями, соответственно J(P) и 1 /ЦР). У инерционного сопротивления амплитудно-частотные характеристики А((0) = J со возрастающие, у податливого А((о) =1 /1(о — убывающие. Фазочастот-

пая характеристика ииерциоииого сопротивления (pico) = л/2, а податливого — <р(со) = -л/2.

Механическая цепь МТА считается идеально обратной, если произведение ее полных сопротивлений па отдельных участках Z^(P) и Z2(P), содержащих соответственно инерционную и податливую составляющие, будет равно произведению их активных сопротивлений:

ZX(P)Z2(P) = цг2. (57)

Анализируя взаимосвязь реактивных составляющих мгновенного момента в выражении (48), можно заметить, что при совместном включении в механическую цепь инерционного и податливого участков суммарное реактивное сопротивление цепи уменьшается.

Для характеристики степени обратной зависимости механических цепей введем критерий согласованности Кс динамических систем, под которым будем понимать отношение

^.¡¿Ш». т

г,г2

Для идеально согласованных динамических систем Кс = 1, для частично согласованных Кс > 1. Критерий согласования Кс является одной из оценок динамического совершенства мобильных машин и позволяет рассматривать уровни согласования на стадии компоновочных схем разрабатываемых машин и агрегатов.

Для сравнительной оценки различных МТА по их динамическим свойствам введем понятие оператора реактивности R(P):

R(p)=Zifl, (59)

г

где г — активное сопротивление рабочего органа (группы рабочих органов) и машины в целом, имеющих полнее сопротивление Z(P) механической цепи.

Выражение (59) может быть преобразовано к виду

R(P) = —. (60)

reo

т. е. представлено отношением полного момента к активному моменту цепи. Для механической цепи, содержащей активное и инерционное сопротивления, и для механической цепи, содержащей податливое, активное и инерционное сопротивления, операторы реактивности будут

R(P) = -P + 1; (61)

г

-Р +1

R(P) =-\----(62)

JIP2 + НР +1

Коэффициенты при операторах в числителе и знаменателе (62) имеют размерность времени той степени, какова степень оператора. Чем больше инерционных и податливых элементов в механической цепи, тем выше степень оператора. Знаменатель оператора показывает, из каких составляющих слагается мгновенный момент в точке приложения воздействия на механическую цепь. Отношение J/г в операторе реактивности первой степени характеризует в количественном отношении динамичность рассматриваемой системы с размерностью времени в секундах, причем чем больше величина J /г, тем выше динамичность системы.

Учитывая тот факт, что для большинства динамических систем МТА внутреннее активное сопротивление при постоянных параметрах состояния системы является практически постоянной величиной, оценка реактивности компоновки машин является удобной для их

сравнительной оценки. Опера-д^) тор реактивности позволяет рассматривать агрегат (или его составные элементы) как динамические системы с входным воздействием в виде активного сопротивления КО (рис. 6). . „ Активное сопротивление наи-

Р и с. 6. Энергетическая модель МТА ^

более полно отражает изменение свойств внешней (обрабатываемой) среды и при этом само незначительно зависит от свойств динамической системы рабочей машины. При таком подходе энергетические составляющие — угловую скорость оо(0, скорость движения vit), момент и силу сопротивления М(0 и fit) можно принимать за выходные параметры.

При сравнении различных МТА в конкретных условиях эксплуатации достаточно ограничиться возможным частотным диапазоном. В этом случае для оценки реактивности динамических систем машин целесообразно пользоваться не оператором реактивности системы, а ее амплитудно-частотной характеристикой:

[AR(a)f=^L (б3)

где 5м(ш), S'ш((о) — соответственно спектральные плотности момента (силы) сопротивления и угловой (линейной) скорости точки механической цепи, для которой определяется реактивность.

На рис. 7 в качестве примера показаны экспериментальные амплитудно-частотные характеристики реактивности динамических систем МТА на базе трактора Т-130 на валу муфты сцепления, полученные при проведении операций каналокопания (кривая 1) и культивирования (кривая 2). Изменение Ар(со) показывает, что в данной динамической системе на частоте 4,2 с-1 наблюдается явное превышение

инерционным моментом момента активного. На операции культивирования превышение уровня активного момента достигает 1,7 раза, на операции каналокопаиия — 2,2. Значительные различия в уровне активного момента на одних и тех же частотах на разных технологических операциях (при различных внешних возмущениях) говорят о возникновении и усилении колебаний внутри динамической системы трактора. Это свидетельствует о несовершенстве динамической системы рассматриваемого агрегата, поскольку Ая(со) определяется только его свойствами, а не характером нагрузки.

Рис. 7. Амплитудно-частотные характеристики реактивности динамической системы МТА (каналокопание — кривая 1, культивация — кривая 2)

Таким образом, реактивность, заложенная в конструктивные элементы МТА, неодинаково проявляется на различных технологических операциях, однако во всех случаях необходимым условием эффективного функционирования динамических систем должно быть выполнение требования Лл(ш)тах < 1.

Разработанная методика оценок энергопотребления динамическими системами по инерционной и податливой составляющим полной мощности, развиваемой двигателем в динамических режимах, реализована в машинных алгоритмах контроля мощности в МЭС на базе трактора МТЗ-80.

В четвертой главе приведены программа, методика и результаты экспериментальных исследований формирования энергетических характеристик двигателей и МТА при различных соотношениях топли-вовоздухоподачи и режимах нагружения. Программа исследований включала стендовые (статические и динамические) испытания ДВС,

а также эксплуатационные исследования энергетических показателей МТА во время выполнения различных технологических операций: отвальной и плоскорезной обработки почвы, боронования и мелиоративных работ.

Лабораторные испытания проводились на дизеле ОД-738, а также полноразмерных тракторных дизелях Д-160, СМД-62 и Д-240. Для загрузки ДВС во время испытаний использовались стенды КИ-8948 ГОСНИТИ и КИ-5543 ГОСНИТИ. С целью создания переменного характера нагружения штатное нагружающее устройство стенда КИ-8948 было переоборудовано на тиристориое, а для стенда КИ-5543 был разработан специальный механический имитатор переменной нагрузки.

Методика имитационных динамических исследований энергетических качеств двигателей МЭС в стендовых условиях была реализована в автоматизированной системе обеспечения испытаний (АСОИ), с помощью которой решались следующие задачи:

— получение динамических характеристик двигателей при различных амплитудах и частотах гармонического нагружения;

— реализация алгоритма определения составляющих мощности при гармоническом нагружении;

— реализация алгоритма экспресс-анализа мощности дизеля в переходном режиме свободного разгона;

— реализация алгоритма определения составляющих мощности фазометрического метода на дополнительной податливости в механической цепи мобильного энергосредства;

— экспериментальное определение параметров исследуемой механической цепи;

— определение параметров цифрового измерительно-вычислительного средства.

Макроструктура АСОИ изображена на рис. 8. Она представляет собой информационно-управляющий комплекс, в котором интегрировано несколько функций: сбор и накопление информации, управление экспериментом, моделирование внешней среды, обработка массивов данных. Реализация этих подсистем проводилась в определенной последовательности:

— выбор типа вычислительно-управляющего устройства для работы в составе АСОИ;

— определение интерфейса связи ЭВМ с экспериментальной установкой;

— разработка измерительных преобразователей;

— разработка алгоритмов регистрации измеряемых параметров, программное обеспечение работы информационно-управляющего комплекса.

Эксплуатационные исследования проводились при выполнении МТА на базе Т-130 отвальной пахоты плугом ПН-8 —35, безотвальной обработки почвы культиватором-плоскорезом КПШ-9 и культивато-

ром-плоскорезом-глубокорыхлителем КПГ-2 —150, а также мелиоративных работ на полях ОПХ «Ялга» и Старошайговской МТС. Пахотный (Т-150К+ПЛН-6 —35) и бороновальный (Т-150К+БДТ-7) агрегаты испытывались на полях ОПХ «Ялга».

Рис. 8. Структура АСОИ

Погрешность измерений и адекватность моделей оценивались по стандартным методикам и критериям. Обработка результатов велась на ПЭВМ с использованием специально разработанных и прикладных пакетов программ EXCEL-7, STATISTICA-5, MATCAD-7130 и др.

При проведении испытаний применялись как стандартные методы определения энергетических показателей двигателя МТА, так и оригинальные методики. Так, на основе теории механических цепей разработаны методика и алгоритмы контроля энергопотребления динамическими системами МТА, которые доведены до практической реализации в цифровом приборном исполнении. Оригинальной является также методика измерения расхода топлива электронным расходомером (патент № 2205371).

В ходе имитационных динамических испытаний проверялась адекватность активной мощности механических потерь по модели кривой разгона и полученной методом прокручивания, а также корректность

алгоритмов определения мгновенных составляющих мощности по кривой разгона и измерению скручивания дополнительной податливости.

Динамические испытания двигателя СМД-62 показали, что при гармоническом характере нагружения рабочий цикл двигателя состоит из совокупности незавершенных переходных процессов наброса-сброса нагрузки, торможения и разгона. Увеличение коэффициента загрузки двигателя К3 при этом приводит к росту теплонапряженно-сти двигателя, увеличению дымности выхлопа и времени работы двигателя на корректорном участке скоростной характеристики.

Исследования условий выполнения МТА технологических операций подтвердили высокую динамичность большинства протекающих процессов, что существенно ухудшает реализацию заложенных в них энергетических возможностей (наблюдаются снижение коэффициента использования мощности двигателя до 0,68; ухудшение экономичности по удельному расходу топлива до 15 %, рост температуры отработавших газов на 5 — 8 %). Наличие фазовых сдвигов в частотном секторе колебаний выходов рейки насоса hp(t) и частоты вращения яд(£), крюкового усилия PKp(t) и момента сопротивления Mc(í), подачи топлива qllT(t) и воздуха qm(t) и других снижает эффективность функционирования МТА.

При экспериментальном определении амплитудно-частотных характеристик в качестве входных воздействий принимались тяговое усилие на крюке трактора PKp(t), момент сопротивления на входе в двигатель Mc(í), выход рейки топливного насоса hp(t) и другие, а выходной — частота вращения вала двигателя яд(0.

Для улучшения функционирования МТА как динамической системы необходимо стремиться к тому, чтобы внутренняя структура спектрального процесса пд(0 по составу приближалась к структуре входных воздействий. В проведенных экспериментах рассогласование сигнала [Ar{(ü)2] происходило в основном по причине несоответствия частотной структуры процесса изменения скорости вращения вала двигателя структурам процессов входных воздействий. Наличие пиковых значений [Ar(ú)V] в диапазоне частот от 0,5 до 3,5 с-1 свидетельствует о возможности появления в механической цепи МЭС резонансных явлений.

Резкое нарастание момента сопротивления сопровождается во всех случаях несоответствием между подачей топлива и воздуха, возникающим из-за большей инерционности воздухоподачи по отношению к подаче топлива. Причем это несоответствие проявляется как на регу-ляторной ветви, так и при работе на корректоре. Различие заключается в том, что в первом случае не наблюдается заметного нарушения качества протекания рабочего процесса, в то время как во втором случае отмечаются чрезмерное снижение коэффициента избытка воздуха и рост температуры отработавших газов.

Ухудшение условий протекания рабочего процесса при перемен-

ном нагружении приводит к кратковременному повышению температуры выпускных газов перед турбиной до 650 — 690 "С. В подобных статических условиях (по скоростному режиму) tTT не превышает 600 — 630 "С. Повышение коэффициента загрузки двигателя по моменту увеличивает вероятность выхода режима работы за допустимые пределы по теплонапряженности (при К3 = 0,92 время т работы двигателя с iTr > 650 "С составило 20 % от общего времени т0 переходного процесса, при К3 =1,0 т= 38 % от т0 ).

Ухудшение качества рабочего процесса дизеля МТА отрицательно сказывается па его эксплуатационной экономичности. Средний удельный расход топлива во время переходных процессов находился в диапазоне от 360 до 384 г/кВт • ч, что выше номинального значения на 44 - 52 %.

Методом планирования эксперимента установлена взаимосвязь в виде уравнений регрессии коэффициента загрузки двигателя с энергетическими показателями JVe, пд, а также коэффициентом избытка воздуха а и температурой отработавших газов. В ходе экспериментов апробирована методика выбора оптимальных загрузочных режимов работы МТА. Целевые функции оптимизации представлялись в виде

ÄM(t/j) = | ун - М(у{) | min,

где AM (у, ) — абсолютное недоиспользование соответствующего энергетического показателя; уи — номинальное значение показателя; М(г/;) — математическое ожидание показателя в эксплуатации.

Стендовые и эксплуатационные испытания двигателя и МТА подтвердили обоснованные при теоретических исследованиях направления улучшения адаптивных свойств их систем и средств контроля режимов работы в целях повышения энергетической эффективности мобильных агрегатов.

В пятой главе обоснованы технические требования, функциональные схемы и произведен выбор основных параметров средств улучшения энергетических качеств двигателей МТА в динамических режимах (пневматического ограничителя подачи топлива, однорежим-но-всережимного регулятора топливного насоса), комплексной системы информации о режиме работы двигателя, электронного расходомера топлива, определены методы и программные средства контроля мощности в функционирующих динамических системах МТА. Приведены сравнительные эксплуатационные испытания МТА в серийном и опытном вариантах. При этом в зависимости от вида технологической операции и состава МТА применение разработанных средств позволило улучшить реализуемость энергетических качеств:

— по коэффициенту использования мощности — от 3 до 10 %;

— по топливной экономичности — 4 до 10 %.

Производственная проверка разработанных средств в ОПХ «Ялга»,

ОАО «Мордовавтомост», Старошайговской МТС, ГУП РМ «Центр испытания и внедрения сельскохозяйственной техники и машинных

технологий», а также в учебном процессе Института механики и энергетики МГУ имени Н. П. Огарева показала их высокие точность, технологичность и работоспособность. Экономический эффект от применения разработанных средств повышения энергетической эффективности МТА составил от 9 586 до 28 235 руб. на один МТА в год (в ценах конца 2002 года).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В комплексной механизации сельскохозяйственного производства России центральное место принадлежит мобильной энергетике. Современная практика использования МТА диктует двоякие требования к их техническому уровню: с одной стороны, на рынок должны поставляться мобильные энергосредства нового поколения, а с другой стороны, сельскохозяйственный потребитель сегодня находится в положении, когда в обозримой перспективе не сможет отказаться от относительно дешевых и освоенных в эксплуатации марок машин. Вместе с тем повышение цен на топливо и масла, запасные части, рост других затрат, связанных с эксплуатацией сельскохозяйственной техники, обострили проблему энергоотдачи от мобильных агрегатов непосредственно в сфере технологического их использования. Несмотря на огромный опыт исследований энергетики МТА, в эксплуатации продолжает недоиспользоваться до 20 % энергетических возможностей двигателей, а перерасход топлива у технически исправных агрегатов достигает 15 %. Рост удельной мощности двигателей еще более остро обозначил проблему эффективного использования их энергетических возможностей в составе МТА. Все вышесказанное вызвало необходимость проведения исследований, направленных па комплексное решение проблемы повышения энергетической эффективности мобильных сельскохозяйственных агрегатов.

2. В результате теоретического исследования закономерностей формирования энергетических качеств двигателя МТА доказано, что:

— необходимым условием высокой энергетической эффективности машинно-тракторных агрегатов является обеспечение на режимах работы корректора и регулятора вблизи номинала оптимального соотношения топливовоздухоподачи. Построение алгоритма реализации этой задачи основано на законе корректировки подачи топлива по давлению наддува;

— в качестве критериев, характеризующих протекание рабочего процесса в эксплуатации, могут быть приняты коэффициент избытка воздуха либо температура отработавших газов;

— штатные системы автоматического регулирования скорости тракторных дизелей с газотурбинным наддувом в динамических режимах эксплуатации малоэффективны и не обеспечивают требуемого уровня качества протекания переходных процессов в двигателе. Отставание

на фазе цикловой подачи воздуха от подачи топлива служит первопричиной не только повышенной дымности дизеля, по и снижения мощности, экономичности и недопустимого роста температуры отработавших газов (теплонапряжениости).

3. Для оценки эффективности функционирования машинпо-трак-торного агрегата при вероятностном характере пагружения усовершенствована методика расчета энергетических показателей: мощности, топливной экономичности, производительности МТА и динамического коэффициента загрузки. Отличительной особенностью разработанной методики является учет времени работы двигателя на регуля-торном и корректорном режимах.

Установлено, что с ростом вариации момента сопротивления и при условии ограничения рабочего процесса по теплонапряжениости наилучшая реализуемость энергетических качеств МТА достигается при коэффициенте загрузки двигателя 0,90 — 0,96.

4. На основе теории механических цепей разработана методика, позволяющая на уровне прогноза комплексно оценивать эффективность расходования энергии в сложных динамических системах, состоящих из двигателя, трактора и рабочей сельхозмашины. Разделение полной мощности, потребляемой динамической системой, на активную (полезную) и реактивную (теряемую внутри динамической системы) позволило сформулировать общие принципы эффективного использования энергии при функционировании МТА:

— фазочастотные характеристики двигателя на основных рабочих режимах не должны пребывать в фазе я/2;

— максимум взаимной корреляционной функции крутящего момента и частоты вращения должен находиться на временной оси как можно ближе к т = 0;

— критерий согласованности динамических систем МТА должен стремиться к единице, для несогласованно функционирующих динамических систем Кс » 1.

Предложенная методика реализована в разработанных алгоритмах определения составляющих мощности по кривой разгона и измерению скручивания дополнительной податливости в цепи передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

5. На основе иерархии составляющих энергетической эффективности МТА разработан информационно-измерительный комплекс для проведения лабораторных и эксплуатационных испытаний мобильного энергетического средства. Основу лабораторного комплекса составили: стенд с беговыми барабанами на базе КИ-8948 ГОСНИТИ, модернизированный для целей осуществления имитационных динамических испытаний, и специально выполненная система автоматизированного сбора и обработки информации (АСОИ). Применение АСОИ расширило возможности использования получаемой во время испытаний информации как в определении направлений совершенствования отдельных характеристик динамических систем, так и в

оптимизации управления динамическими процессами. С этой целью на базе АСОИ для тракторов тягового класса 1,4 (МТЗ-80) разработана специальная эпергоресурсоконтролирующая система, позволяющая контролировать мгновенные значения момента, частоты вращения двигателя и мощности в процессе реальной эксплуатации МТА.

6. Получены новые экспериментальные данные, отражающие закономерности реализации эксплуатационных качеств МТА при выполнении мелиоративных работ и безотвальной обработки почвы. Установлено, что па формирование энергетических показателей двигателей МТА наряду с топливовоздухоподачей существенно воздействуют коэффициент загрузки двигателя и амплитудно-частотный состав колебаний нагрузки. Наибольшее влияние на реализуемость энергетических характеристик двигателей оказывают колебания с частотой 0,6 — 1,0 Гц. С увеличением амплитуды колебаний и при коэффициентах загрузки двигателя по моменту К3> 0,96 время работы двигателя на корректоре достигает 60 — 75 % от общего, поэтому корректорный режим, несмотря на сложившееся мнение и требования заводов-изготовителей о кратковременной работе на корректоре, является основным при использовании МТА на энергоемких технологических операциях.

7. Установлено, что усиление корреляционной связи в динамических процессах формирования показателей в самом двигателе (момента сопротивления Мс и частоты вращения пд, Мс и перемещения рейки топливного насоса /гр и др.) ведет к улучшению использования его потенциальных характеристик по мощности и топливной экономичности. В то же время тесная корреляционная связь между процессами изменения крюкового усилия и моментом сопротивления характеризует низкую демпфирующую способность механических трансмиссий и ходовой части МЭС гасить колебания со стороны рабочей машины.

Определен спектральный состав колебательных процессов формирования частоты вращения ротора турбокомпрессора, давления наддува, расхода топлива и воздуха, температуры отработавших газов. Установлено, что превышение времени корреляции в процессе формирования температуры отработавших газов в сравнении с процессами формирования расхода воздуха и топлива в 6 —7 раз является одной из причин забросов температуры газов на выпуске в область недопустимых величин.

8. Осредненные динамические характеристики, полученные расчетным путем Во время выполнения МТА комплекса технологических операций и тяговых испытаний МЭС, подтверждают адекватность математической модели для оценки показателей энергетических качеств, учитывающей время работы двигателя на корректорной и регуляторной ветвях скоростной характеристики. Максимальное расхождение в оценках крюковой мощности по данным расчетов и экспериментов составило не более 8 %.

9. На основании теоретических и экспериментальных исследований для условий эксплуатации МТА с характерно высокой динамикой протекающих процессов обоснована система доступных способов и приемов, позволяющих повысить энергоэффективность серийно выпускаемых мобильных машин. Такая система включает:

— корректировку подачи топлива насосом в соответствии с величиной давления наддува;

— однорежимпо-всережимное регулирование скоростного режима работы двигателя;

— комплексный контроль энергетических режимов работы двигателя;

— непрерывный контроль расхода топлива.

Модернизированные типовые системы регулирования топливопо-

дачи, опытно изготовленные системы контроля режимов работы двигателя и расходования топлива были испытаны при выполнении машинно-тракторными агрегатами различных технологических операций.

10. Результаты испытаний показали, что повышение приспособленности типовых элементов МТА к эффективному функционированию в динамичных условиях эксплуатации, а также совершенствование средств контроля работы МТА (на основе разработанных способов) позволяют улучшить энергоэффективность мобильных агрегатов:

— по мощности — от 3 до 10 %;

— по топливной экономичности — от 4 до 10 %;

— по долговечности (теплоиапряженности) — от 24 до 28 %.

Экономический эффект от применения указанных средств

(отдельно в каждом случае) в зависимости от состава МТА и вида выполняемой им технологической операции составляет от 9 586 до 28 235 рублей на один агрегат в год.

По теме диссертации опубликовано более 60 работ, основными из которых являются, следующие.

МОНОГРАФИИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ

1. Иншаков А. П. Обеспечение энергетической эффективности машинно-тракторных агрегатов. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2003. 116 с

2. Иншаков А. П. Основы расчета и испытания автотракторных двигателей' Учеб пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. 212 с.

3. Иншаков А. П., Ветчинников М. Н. Основы теории, расчета и моделирования процессов в автотракторных двигателях с использованием средств компьютерной графики: Учеб. пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1999. 112 с.

4. Иншаков А. П., Карпов А. М., Панков А. И. Практикум по испытанию автотракторных двигателей: Учеб. пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1997 104 с.

5. Шабанов Г. И., Томилина О. А., Иншаков А. П. Информатика: Учеб. пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1998. 108 с.

6 Карпов А. М., Иншаков А. П. Практикум по производственной эксплуатации машинно-тракторного парка Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. 64 с.

7. Шабанов Г. И., Белов В. Ф., Томилина О. А., Иншаков А. П. Математическое моделирование: Учеб. пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. 340 с.

8. Карпов А. М., Иншаков А. П., Лезин П. П., Славкин В. И. Эксплуатация машинно-тракторного парка: Учеб. пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2002. 248 с.

СТАТЬИ В ЖУРНАЛАХ И НАУЧНЫХ СБОРНИКАХ

9. Иншаков А. П. О необходимости корректирования топливоподачи у тракторных двигателей с газотурбинным наддувом // Тр. ЧИМЭСХ. Вып. 129. Челябинск, 1977. С. 64 - 67.

10 Иншаков А. П. Результаты экспериментального исследования двигателя Д-160 // Тр ЧИМЭСХ. Вып. 129 Челябинск, 1977. С. 68 - 72.

11. Иншаков А. П. Обоснование пределов регулирования топливоподачи дизелей в зависимости от плотности наддувочного воздуха // Вопросы теории и расчета рабочих процессов тепловых двигателей: Межвуз. науч. сб. Вып.2. Уфа, 1978. С. 105 — 113.

12. Попов В. Н., Иншаков А. П., Любарец В. А. Особенности совместной работы систем топливо- и воздухоподачи тракторного дизеля с газотурбинным наддувом // Вопросы совершенствования работы дизелей на неустановившихся режимах и при высокой форсировке: Сб. науч. тр. Хабаровск, 1978. С.115 — 122.

13. Попов В.И., Иншаков А.П., Любарец В.А., Рафиков О.С. Эксплуатационные режимы нагружения и выходные показатели // Вопросы совершенствования работы дизелей на неустановившихся режимах и при высокой форсировке: Сб. науч. тр. Хабаровск, 1978. С. 123 - 132.

14. Попов В. И., Иншаков А. П. Результаты экспериментального исследования влияния параметров воздуха на впуске на основные показатели // Тр. ЧИМЭСХ. Вып. 141. Челябинск, 1978. С. 55 - 63.

15. Иншаков А. П., Рафиков О. С., Любарец В. А. и др. Статистический анализ показателей работы машинно-тракторного агрегата // Тр. ЧИМЭСХ. Вып. 141. Челябинск, 1978. С. 39 - 45.

16. Иншаков А П., Попов В. Н., Любарец В. А. Метод теоретического моделирования переходных процессов показателей работы тракторного двигателя с газотурбинным наддувом // Тр. ЧИМЭСХ. Вып. 150. Челябинск, 1979. С. 52 - 56

17. Иншаков А. П. Особенности взаимосвязей показателей работы тракторного двигателя с газотурбинным наддувом в условиях сельскохозяйственной эксплуатации / / Вопросы механизации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР: Межвуз. те-мат. сб. науч. тр. Саранск, 1980. С. 172 - 175.

18. Попов В. Н., Иншаков А. П. Результаты исследования двигателя Д-160 с регулятором подачи топлива по давлению наддува в составе мобильного сельскохозяйственного агрегата / / Вопросы механизации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР: Межвуз. темат. сб. науч. тр. Саранск, 1980. С. 172 - 180.

19. Иншаков А. П. Применение теории планирования эксперимента при установ-

лснии многофакторной взаимосвязи показателей работы тракторного двигателя // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники Нечерноземной зоны РСФСР: Межвуз темат. сб. науч. тр. Саранск, 1980. С. 44 — 47.

20. Иншаков А. П. Применение метода малых отклонений при теоретическом исследовании взаимосвязи показателей работы тракторного двигателя с газотурбинным наддувом. М., 1988. Деп. в ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш 15 10 88, № 983. ТС 88

21. А.с. 1812331А1 СССР. Устройство для диспергирования топлива для двигателя внутреннего сгорания / И. Н. Босин, А. П. Иншаков. Бюл. X» 16. 5 с.

22. Иншаков А. П., Резепов А. В., Буров П. А. К вопросу об оценке приспособленности тракторного двигателя для работы в условиях неустановившейся нагрузки / / Материалы 9-й научно-методической конференции кафедр «Тракторы и автомобили» сельскохозяйственных вузов Поволжья и Предуралья. Казань, 1995. С. 42 - 43.

23. Иншаков Л. П. К вопросу обоснования пределов варьирования показателей работы тракторного дизеля с газотурбинным наддувом / / Техническое обеспечение перспективных технологий Сб. науч. тр Саранск, 1995 С 79 — 82

24 Иншаков А. П. Оценка загрузочного режима тракторного двигателя в эксплуатации // Техническое обеспечение перспективных технологий Сб науч тр Саранск, 1995 С. 82 - 85.

25. Иншаков А. П. Моделирование взаимосвязи показателей работы тракторного двигателя в эксплуатации. Деп. в ЦНИИТЭ Автосельхозмаш 14.08 96, № 1635-ТС 96

26. Иншаков А. П., Добряев В. Т. Метод определения мощности тракторного двигателя в эксплуатации / / Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники: Информ. вестн. диссертац. совета Д 063.72.04. Вып 3. Саранск, 1998. С. 99 - 102.

27. Иншаков А. П., Панков Л. И. Определение коэффициента загрузки двигателя при технологическом функционировании МТА // Материалы IV научной конференции молодых ученых МГУ им. Н. П. Огарева: В 3 ч. Саранск, 1999. Ч. 3. С. 200 — 202.

28. Иншаков Л. П., Панков А. И. Некоторые теоретические аспекты исследования взаимосвязи параметров ДВС при технологическом функционировании МТА / / Материалы IV научной конференции молодых ученых МГУ им Н П Огарева В 3 ч Саранск, 1999. Ч. 3. С. 206 - 209.

29. Иншаков А. П., Добряев В. Т. О целесообразности динамического контроля работоспособности тракторного двигателя // Информ вестн диссертац. совета Д 063.72.04. Вып. 4. Саранск, 1999 С. 19-21.

30. Иншаков А. П., Панков А. И., Крючков С В. Определение допускаемой по теплонапряженности загрузки двигателя // Информ. вестн. диссертац совета Д 063.72.04. Вып. 4. Саранск, 1999. С. 118 - 120.

31. Иншаков А. П., Добряев В. Т., Крючков С. В., Карпов Д. А. Характеристика динамических систем мобильных машин при постановке задач контроля их работоспособности // Техническое обеспечение перспективных технологий: Сб. науч. тр. Саранск, 2001. С. 61 - 63.

32. Иншаков А. П. Методические вопросы оценки динамических качеств мобильных машин // Техническое обеспечение перспективных технологий: Сб. науч. тр. Саранск, 2001. С. 103 - 105.

33. Иншаков А. П., Крючков С. В. Методические аспекты разработки универсальной системы контроля эксплуатационных качеств МТА // Международная науч-

но-техническая конференция «Новые методы ремонта и восстановления деталей сельскохозяйственных машин»: Сб. материалов. Саранск, 2001. С. 129 — 136.

34 И ишаков Л. П. Корректирование топливоподачи по давлению наддува как способ улучшения эксплуатационных свойств МТА // Международная научно-техническая конференция «Новые методы ремонта и восстановления деталей сельскохозяйственных машин»: Сб. материалов. Саранск, 2001. С. 136 — 139.

35. Иншаков А. П. Обоснование выбора параметров для оптимизации топливоподачи с учетом условий эксплуатации тракторного дизеля // Международная научно-техническая конференция «Новые методы ремонта и восстановления деталей сельскохозяйственных машин»: Сб. материалов. Саранск, 2001. С. 150 — 152.

36. Иншаков А. П., Левцев А. П. Моделирование динамических процессов в турбокомпрессоре тракторного дизеля // Тракторы и сельхозмашины. 2001. №8. С. 12 - 14.

37. Иншаков А. П., Калачин С. В. Расходомер топлива // Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса Республики Мордовия: Материалы респ. науч.-практ. конф. Саранск, 2001. С. 172 — 173.

38. Иншаков А. П., Крючков С. В К вопросу о диагностике нелинейных систем тракторов // Труды II Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера» Казань, 13 — 15 июня 2001 г. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2001. С. 563 - 565.

39. Иншаков А. П. Методика расчета цикловых топливоподач тракторного дизеля с учетом воздухоснабжения в эксплуатации // Тракторы и сельхозмашины. 2002. № 3. С. 20 - 22.

40. Иншаков А. П. Основные принципы построения системы дополнительного контроля показателей работы двигателя МТА / / Тракторы и сельхозмашины. 2002. № 4. С. 25 - 26.

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

№. Иншаков А. П., Савельев А. П., Голованов В. В. Реализация способа повышения адаптивных свойств двигателя мобильного энергетического средства / / Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК: Сб. науч. тр. Всерос. науч.-техн. конф. Саранск, 2002. С. 141 — 144.

43 Иншаков Л П., Панков А. И., Карпов Д. А. Способ моделирования эксплуатационной характеристики мощности двигателя машинно-тракторного агрегата // Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК: Сб. науч. тр Всерос. науч -техн. конф. Саранск, 2002. С. 145 — 148.

44. Иншаков А. П., Крючков С. В. Проблемы формирования оптимальных параметров подачи топлива в дизеле мобильного энергетического средства // Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК: Сб. науч. тр. Всерос. науч.-техн. конф. Саранск, 2002. С. 149 — 152.

45. Иншаков А. П., Савельев А. П., Карпов А. М. Методические аспекты определения оптимальных режимов использования машинно-тракторного агрегата // Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК: Сб. науч. тр. Всерос. науч.-техн. конф. Саранск, 2002. С. 47 — 53.

46. Иншаков А. П., Савельев Л. П., Гуськов Ю. В. Обоснование необходимости

повышения адаптивных свойств двигателей мобильных энергетических средств // Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК: Сб. науч. тр. Всерос. науч.-техн. конф. Саранск, 2002. С. 9 — 12.

47. Иншаков А. П., Крючков С. В. Стабилизация подачи топлива на переходных режимах дизеля МТА // XXXI Огаревскис чтения: Материалы науч конф : В 3 ч Ч. 3: Технические науки. Саранск' Изд-во Мордов. ун-та, 2003 С 81 — 84.

48. Пат. 2205371 РФ, Термостабильный электронный расходомер топлива / А.П. Савельев, А.П. Иншаков, С.В. Калачин, С В Глотов. Бюл № 15,2003 6с.

49. Иншаков А. П., Вантюсов Ю. А. Математическая модель механической цепи двигателя машинно-тракторного агрегата // Труды III Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». Казань, 19 — 22 июля 2003 г. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2003. С. 843 — 847

50. Иншаков А. П. Прогнозирование энергопотребления динамическими системами машинно-тракторного агрегата // Труды III Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». Казань, 19 — 22 июля 2003 г. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2003. С. 363 — 368.

51. Иншаков А. П. Модель определения мгновенных составляющих мощности двигателя МТА по кривой разгона // Труды III Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». Казань, 19 — 22 июля 2003 г. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2003. С. 369 — 373.

52. Иншаков А. П., Крючков С. В. Формирование параметров топливоподачи тракторного дизеля в эксплуатации // Пути повышения эффективности функционирования механических и энергетических систем в АПК: Межвуз. сб. науч. тр Саранск, 2003. С. 158 - 162.

53. Иншаков А. П., Карпов А. М., Голованов В. В., Карпов Д. А Методические аспекты оценки эффективности от совершенствования эксплуатационных свойств мобильных систем в АПК // Пути повышения эффективности функционирования механических и энергетических систем в АПК: Межвуз. сб. науч. тр Саранск, 2003 С. 162 - 166.

54. Иншаков А. П., Крючков С. В. Оптимизация использования топливной аппаратуры дизеля в составе МТА // Пути повышения эффективности функционирования механических и энергетических систем в АПК: Межвуз. сб. науч. тр. Саранск, 2003. С. 166 - 170.

Подписано в печать 09.10.03. Объем 2,50 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 1592. Типография Издательства Мордовского университета 430000, Саранск, ул. Советская, 24

ч

i

t

t,

г

i

i i

/frt-SFJ/

РНБ Русский фонд

2005-4 5839

Ь' * i

2ruHÍ*

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ внешних воздействий на машинно-тракторный агрегат

1.2 Причины ухудшения реализуемости потенциальных характеристик двигателей МТА

1.3 Прогноз взаимосвязей параметров, определяющих энергетические качества МТА

1.4 Улучшение энергетических характеристик двигателей мобильных агрегатов в эксплуатации.

Выводы из главы

1.5 Цель и задачи исследования

2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ft ДВИГАТЕЛЕЙ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

2.1 Системный подход к решению проблемы повышения энергетической эффективности машинно-тракторных агрегатов

2.2 Определение оптимального закона управления топливоподачей дизеля МТА при заданном качестве протекания рабочего процесса

2.3 Определение функциональных возможностей системы регулирования двигателя МТА при газотурбинном наддуве.

2.3.1 Модель расчета показателей дизеля на равновесных режимах.

2.3.2 Модель расчета показателей дизеля в переходных режимах.

2.3.3 Анализ влияния основных параметров системы регулирования на динамические характеристики дизеля при газотурбинном наддуве

2.4 Моделирование энергетических характеристик машинно-тракторных агрегатов

2.5 Оптимальный синтез загрузочных режимов работы двигателя маti' шинно-тракторного агрегата

Выводы из главы

3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

3.1 Обоснование условий эффективной передачи мощности динамическими системами.

3.2 Определение энергетических качеств двигателя по мгновенными составляющим мощности

3.3 Разработка машинного алгоритма определения составляющих мощности двигателя по кривой разгона

3.4 Разработка машинного алгоритма определения составляющих мощности двигателя по измерению скручивания дополнительной податливости в механической цепи МТА 145 Выводы из главы

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ И МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

4.1 Программа исследования

4.2 Методы стендовых испытаний двигателей МТА

4.2.1 Статические испытания двигателей.

4.2.2 Динамические стендовые испытания двигателей

4.2.2.1 Структура информационного обеспечения испытаний.

4.2.2.2 Методика программной обработки информации с первичных преобразователей

4.2.2.3 Экспериментальные установки и методы измерения исследуемых параметров

4.3 Эксплуатационные испытания машинно-тракторных агрегатов

4.3.1 Обоснование объектов исследования

4.3.2 Методика измерения и регистрации исследуемых параметров

4.4. Результаты исследования энергетических показателей дизеля с $ наддувом при различных параметрах воздухоподачи

4.5 Результаты исследования формирования энергетических показателей тракторного двигателя СМД-62 в условиях имитационных стендовых испытаний.

4.6 Результаты исследования закономерностей формирования показателей эксплуатационных качеств двигателя в составе МТА

4.7 Амплитудно-частотные характеристики динамических процессов, протекающих при работе в элементах МТА

4.8 Результаты исследования закономерности изменения показателей, определяющих качество протекания рабочего процесса дизеля в эксплуатации

4.9 Осредненные характеристики динамических процессов формирования энергоэффективности МТА

4.10 Определение допускаемых по теплонапряженности загрузочных режимов работы тракторного дизеля с ГТН в эксплуатации 259 Выводы из главы 265 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

5.1 Обоснование параметром и результаты испытаний пневматического ограничения подачи топлива

5.2 Однорежимно-всережимное регулирование частоты вращения вала дизеля СМД-62 трактора Т-150К

5.3 Обоснование параметров основных функциональных элементов и результаты испытаний комплексной системы информации о режиме работы двигателя МТА

5.4 Приборное обеспечение средств контроля за расходованием топлива при функционировании машинно-тракторного агрегата

5.5 Расчет технико-экономической эффективности от применения разработанных средств повышения энергетических характеристик МТА

5.5.1 Общая методика расчета

5.5.2 Расчет экономической эффективности от корректирования топливоподачи по давлению наддува

5.5.3 Расчет экономической эффективности от модернизации регулятора дизеля СМД-62 трактора Т-15 0К

5.5.4 Расчет экономической эффективности от применения комплексной информационной системы контроля режимов работы двигателя и электронного расходомера топлива

5.6 Направления совершенствования методов и средств контроля энергопотребления при функционировании динамических систем машинно-тракторных агрегатов 315 Выводы из главы

Обеспечение высокой экономической эффективности сельскохозяйственного производства на основе непрерывного совершенствования использования производительных сил и значительное повышение производительности земледельческого труда остается одной из определяющих задач в области механизации сельского хозяйства. Важность ее еще больше возросла с развитием рыночных отношений в стране, когда деградация машинно-тракторного парка, вздорожание топлива, масел, запасных частей, рост других производственных затрат, вынуждают сельскохозяйственного товаропроизводителя искать рациональные пути значительного улучшения работоспособности машин и повышения эффективности их использования. Практические решения по данным направлениям, связанные с разработкой и внедрением в сельскохозяйственное производство энергонасыщенных машин, оборудованных сложными автоматизированными и дорогостоящими системами управления в реальной эксплуатации приводят часто к увеличению амортизационных отчислений и росту себестоимости производимой продукции. Прирост продукции за счет применения сложной и дорогой техники в сельском хозяйстве пока что еще не компенсирует увеличения затрат на ее эксплуатацию. Используемые же сегодня машинно-тракторные агрегаты (МТА) часто в основном приспособлены к эффективному функционированию лишь в условиях, приближенных к статическим, при идеальной взаимосвязи параметров всех рабочих систем и четко отлаженной системе контроля за их техническим состоянием.

В решении задач эффективного машиноиспользования одной из важнейших является проблема повышения энергоэффективности МТА. Снижение реальных характеристик машинно-тракторных агрегатов происходит по причине переменного характера внешних воздействий, нарушения при этом оптимальных взаимосвязей между отдельными динамическими системами, несовершенства традиционных систем регулирования топливоподачей, средств контроля, ограниченных возможностей оценок функционирования динамических систем и прежде всего двигателя трактора (МЭС) при неустановившихся режимах работы.

Важным фактором повышения энергоэффективности МТА является разработка и совершенствование научно-методических основ прогнозирования закономерностей изменения дискретных и вероятностных эксплуатационных показателей и режимов работы взаимосвязанных агрегатов. Основным источником процесса прогнозирования реализуемости эксплуатационных качеств МТА может служить подробный анализ воздействий на различные его элементы, аналитический расчет эффективности и согласованности работы динамических систем двигателя при различных условиях эксплуатации, моделирование энергопотребления, связанного с функционированием механических систем агрегата. Следует также отметить, что получение зависимостей показателей функционирования МЭС от режима работы МТА и параметров отдельных его систем является исходной базой при разработке средств модернизации и автоматизации МЭС, и выборе оптимальных вариантов МТА на этапе его комплектования.

Проблема улучшения эксплуатационных характеристик двигателей, совершенствования средств контроля за протеканием сложных энергетических процессов в динамических системах особенно остро обозначилась в связи с ростом энергонасыщенности МЭС, сокращением диапазонов варьирования оптимальных режимов работы отдельных его систем по критериям экономичности, теплонапряженности, экологичности и эффективности использования энергии. Все это требует не только дальнейшего развития, но и новых подходов в разработке теоретических основ машиноиспользования. Суть этих подходов состоит в комплексном характере поиска резервов обеспечения высокой реализуемости потенциальных качеств МЭС в составе машинно-тракторных агрегатов.

При выборе оптимальных, допускаемых и предельных режимов использования земледельческих агрегатов следует учитывать, прежде всего, вероятностный характер внешних воздействий. В качестве критериев оптимальности должны использоваться не только экстремумы математических ожиданий и дисперсий энергетических и технико-экономических показателей агрегатов, но и критерии, отражающие качество взаимосвязей совместно функционирующих динамических систем МТА. Последнее обстоятельство требует дальнейшего развития теоретических и экспериментальных методов оценок эффективности функционирования динамических систем МТА по их мгновенным характеристикам.

Применение статистических методов построения математических моделей рабочих процессов двигателя, МЭС и агрегата в целом, включая эмпирические модели, основанные на теории планирования экспериментов, а также модели функционирования динамических систем, основанные на получении мгновенных их характеристик, позволяет повысить степень идентичности при прогнозировании выходных параметров и управления ими в эксплуатационных условиях.

К основным оценочным показателям, характеризующим в эксплуатации энергоэффективность машинно-тракторного агрегата следует прежде всего отнести: коэффициенты полезного действия МЭС и агрегата, эффективную и тяговую мощности, коэффициент использования мощности двигателя, частоту вращения коленчатого вала, скорость движения агрегата, производительность, удельные эксплуатационные затраты.

Таким образом в вопросах применения сельскохозяйственной мобильной техники сегодня возникла проблемная ситуация, которая заключается в следующем: с одной стороны необходимо уменьшить эксплуатационные затраты, в частности за счет экономии топлива и снижения непроизводительных потерь энергии непосредственно при использовании машинных агрегатов, а с другой стороны предпринимаемые заводами-изготовителями меры по решению данных вопросов за счет коренной модернизации машин и внедрения сложных систем управления машинными агрегатами значительно повышают себестоимость механизированных работ.

Решение проблемы повышения энергоэффективности мобильных агрегатов в процессе их использования видится: в глубоком анализе закономерностей изменения входных воздействий на МТА, приводящих к потере его энергетических возможностей; в развитии методов аналитического расчета и прогнозирования закономерностей формирования оценочных показателей эффективности функционирования как в целом МТА, так и его составных элементов; в разработке простых и доступных методов, позволяющих в эксплуатации повысить реализуемость эксплуатационных качеств МТА, вести контроль за эффективностью расходования топлива и энергии непосредственно при выполнении МТА технологических операций.

Диссертация представляет собой теоретическое и экспериментальное исследование, направленное на решение важной проблемы повышения энергетической эффективности машинно-тракторных агрегатов, которая имеет важное народнохозяйственное значение.

Целью исследования является разработка и реализация методов с средств повышения энергетической эффективности МТА на основе совершенствования технического уровня составляющих его функциональных элементов.

Объекты исследования - энергетические системы МТА.

Для реализации поставленной цели в работе определены к решению следующие задачи: разработка математических моделей повышения энергетической эффективности МТА; исследование функциональных возможностей системы регулирования (СР) частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания (ДВС) при газотурбинном наддуве (ГТН) с разработкой алгоритма управления эффективным функционированием топливовоздухоподающих систем; усовершенствование метода расчета энергетических показателей ДВС МТА при вероятностной нагрузке; экспериментальное исследование закономерностей формирования энергетических показателей МТА во время выполнении технологических операций; разработка алгоритмической модели и программного комплекса для контроля и прогнозирования мощности ДВС; разработка новых средств контроля энергетической эффективности

МТА.

Научная новизна. Выполненные в работе исследования позволили получить совокупность новых положений и результатов: разработана система новых математических моделей анализа и оценки энергетического состояния МТА в условиях их эксплуатации; поставлены и решены задачи алгоритмизации энергопотребления в МТА, как динамических системах; разработаны новые методы и средства, обеспечивающие повышение энергетической эффективности МТА при выполнении технологических операций.

Практическая ценность результатов исследования состоит в развитии научных основ, методов и средств, с помощью которых можно: получать достоверную информацию об энергетическом балансе МТА при выполнении ими различных технологических операций; разрабатывать методики и алгоритмы адаптации конструкций МТА, их систем к эффективному функционированию в реальных условиях эксплуатации, а также находить оптимальные условия по модернизации серийно выпускаемых мобильных агрегатов с целью повышения их технико-экономического уровня; реализовывать комплексную систему обязательных мер по управлению эффективностью функционирования МТА, включающую выбор оптимальных режимов работы ДВС, контроль качества протекания его рабочего процесса, оценку топливной экономичности и производительности МТА; выбирать оптимальные режимы использования МТА на этапе его комплектования путем учета согласованности функционирования механических систем МТА в динамических режимах; проводить прогноз энергопотребления МТА как на стадии его проектной разработки, так и в процессе функционирования; совершенствовать нормативно-методическую базу испытаний и диагностики ДВС МТА; интенсифицировать учебный процесс и лабораторные практикумы по дисциплинам «Тракторы и автомобили», «Эксплуатация машинно-тракторного парка», а также научно-исследовательскую работу со студентами.

Реализация результатов исследований осуществлялась путем: применения в учебном процессе МГУ им. Н.П.Огарева математических моделей энергетического состояния МТА, алгоритмов контроля и прогнозирования энергопотребления динамическими системами при изучении дисциплин Государственного образовательного стандарта по направлению подготовки «Агроинженерия»: «информатика», «тракторы и автомобили», «эксплуатация машинно-тракторного парка»; использования рекомендаций и методик настоящей работы научными организациями, испытательными центрами и производственными подразделениями, а именно: а) Научно-исследовательским институтом регионоло-гии при Мордовском госуниверситете им. Н.П.Огарева; Министерством сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия (РМ) при разработке республиканских программ технического переоснащения АПК и анализе эффективности его работы - системы математических моделей оценки энергетического состояния МТА; б) Государственным испытательным центром Минсельхоза РФ, г. Солнечногорск; Государственным унитарным предприятием РМ «Центр испытания и внедрения сельскохозяйственной техники и машинных технологий», г. Саранск — методов, моделей, алгоритмов контроля и прогнозирования энергопотребления в МТА как динамических системах, а также разработанных средств (комплексной информационной системы контроля энергетических режимов работы ДВС, электронного термостабильного расходомера топлива, энергоресурсоконтролирующей системы МТА); разработки и использования ограничителя подачи топлива трактора Т-130М в ОАО «Мордовавтомост», г. Саранск РМ и Старошайговской машинно-технологической станции (МТС) РМ. разработки и применения модернизированного топливного насоса НД-22/6 с однорежимно-всережимным регулятором в Лямбирьском ремонт-но-техническом предприятии (РТП) РМ и опытно-производственном хозяйстве (ОПХ) «Ялга» Октябрьского района РМ; разработки и использования информационной системы для контроля энергетических режимов работы ДВС в ОПХ «Ялга» Октябрьского района РМ.

В Институте механики и энергетики МГУ им. Н. П. Огарева при участии автора модернизирован учебно-исследовательский стенд КИ-8927, предназначенный для динамических нагружений ДВС и разработана автоматизированная система для испытаний ДВС МТА, которые используются в учебном процессе на кафедре мобильных энергетических средств по дисциплинам «Тракторы и автомобили», «Эксплуатация машинно-тракторного парка».

Результаты использования основных положений и выводов настоящего исследования подтверждены соответствующими документами, приведенными в приложении в работе.

Апробация. Основные положения работы и результаты исследования доложены и получили положительную оценку в процессе обсуждения на следующих семинарах и конференциях: научные конференции профессорско-преподавательского состава ЧИМЭСХ (Челябинск, 1977-1979) и ЧПИ (Челябинск, 1978); научно-технических семинарах лаборатории эксплуатационных режимов нагружения тракторов УралНИИСНАТИ (Чебаркуль, 1978-1979); научных конференциях профессорско-преподавательского состава МГУ имени Н.П. Огарева «Огаревские чтения» (Саранск, 1980-2002); республиканском научно-техническом семинаре «Автоматизированные тиристорные нагружающие устройства для испытания двигателей внутреннего сгорания» (Саранск, 1988); республиканской научно-технической конференции «Обеспечение надежности сельскохозяйственной техники» (Саранск, 1990);

Всесоюзном научно-техническом семинаре «Разработка и оптимизация динамических характеристик двигателей мобильных сельскохозяйственных комплексов» (Казань, 1991); республиканской научно-технической конференции «Применение прогрессивных технологий, композиционных материалов и покрытий с целью повышения долговечности сборочных единиц при изготовлении и ремонте машин (Саранск, 1994); научно-методической конференции кафедр «Тракторы и автомобили» сельскохозяйственных вузов Поволжья и Предуралья (Казань, 1995);

Всесоюзной научно-технической конференции «Обеспечение надежности машин при эксплуатации и ремонте» (Саранск, 1998); региональной научно-практической конференции «Критические технологии в регионах с недостатком природных ресурсов (Саранск, 2000);

Международной научно-технической конференции «Новые методы ремонта и восстановления деталей сельскохозяйственных машин» (Саранск, 2001);

Республиканской научно-практической конференции «Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса Республики Мордовия (Саранск, 2001); международных научно-практических конференциях «Автомобиль и техносфера» (Казань, 2001, 2003);

Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК»

Саранск, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 50 научных работ, в том числе 1 монография, 7 учебных пособий для вузов, 43 статьи. Общий объем публикаций 59.67 п.л., из них лично автору принадлежит 48.14 п.л.

На защиту выносятся:

- система математических моделей энергетического состояния МТА в условиях эксплуатации; методы, модели, алгоритмы контроля и прогнозирования энергопотребления в МТА как динамических системах;

- средства повышения энергетической эффективности МТА.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В комплексной механизации сельскохозяйственного производства России центральное место принадлежит мобильной энергетике. Современная практика использования МТА диктует двоякие требования к их техническому уровню: с одной стороны, на рынок должны поставляться мобильные энергосредства нового поколения, а с другой стороны, сельскохозяйственный потребитель сегодня находится в положении, когда в обозримой перспективе не сможет отказаться от относительно дешевых и освоенных в эксплуатации марок машин. Вместе с тем повышение цен на топливо и масла, запасные части, рост других затрат, связанных с эксплуатацией сельскохозяйственной техники, обострили проблему энергоотдачи от мобильных агрегатов непосредственно в сфере технологического их использования. Несмотря на огромный опыт исследований энергетики МТА, в эксплуатации продолжает недоиспользоваться до 20 % энергетических возможностей двигателей, а перерасход топлива у технически исправных агрегатов достигать до 15%. Рост удельных мощностей двигателей еще более остро обозначил проблему эффективного использования их энергетических возможностей в составе МТА. Все вышесказанное вызвало необходимость проведения исследований, направленных на комплексное решение проблемы повышения энергетической эффективности мобильных сельскохозяйственных агрегатов.

2. В результате теоретического исследования закономерностей формирования энергетических качеств двигателя МТА доказано, что:

- необходимым условием высокой энергетической эффективности машинно-тракторных агрегатов является обеспечение на режимах работы корректора и регулятора вблизи номинала оптимального соотношения топли-вовоздухоподачи. Построение алгоритма реализации этой задачи основано на законе корректировки подачи топлива по давлению наддува;

- в качестве критериев, характеризующих качество протекания рабочего процесса в эксплуатации могут быть приняты коэффициент избытка воздуха либо температура отработавших газов;

- штатные системы автоматического регулирования скорости тракторных дизелей с газотурбинным наддувом в динамических режимах эксплуатации малоэффективны и не обеспечивают требуемого уровня качества протекания переходных процессов в двигателе. Отставание на фазе цикловой подачи воздуха от подачи топлива служит первопричиной не только повышенной дымности дизеля, но и снижения мощности, экономичности и недопустимого роста температуры отработавших газов (теплонапряженности).

3. Для оценки эффективности функционирования машинно-тракторного агрегата при вероятностном характере нагружения усовершенствована методика расчета энергетических показателей: мощности, топливной экономичности, производительности МТА и динамического коэффициента загрузки. Отличительной особенностью разработанной методики является учет времени работы двигателя на регуляторном и корректорном режимах.

Установлено, что с ростом вариации момента сопротивления и при условии ограничения рабочего процесса по теплонапряженности наилучшая реализуемость энергетических качеств МТА достигается при коэффициенте загрузки двигателя 0,90-0,95.

4. На основе теории механических цепей разработана методика, позволяющая на уровне прогноза комплексно оценивать эффективность расходования энергии в сложных динамических системах, состоящих из двигателя, трактора и рабочей сельхозмашины. Разделение полной мощности, потребляемой динамической системой, на активную (полезную) и реактивную (теряемую внутри динамической системы) позволило сформулировать общие принципы эффективного использования энергии при функционировании МТА:

- фазочастотные характеристики двигателя на основных рабочих режимах не должны пребывать в фазе я/2;

- максимум взаимной корреляционной функции крутящего момента и частоты вращения 11мсо(т) должен находиться на временной оси как можно блиближе к т=0;

- критерий согласованности динамических систем МТА должен стремиться к единице, для несогласованно функционирующих динамических систем Кс»1.

Предложенная методика реализована в разработанных алгоритмах определения составляющих мощности по кривой разгона и измерению скручивания дополнительной податливости в цепи передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

5. На основе иерархии составляющих энергетической эффективности МТА разработан информационно-измерительный комплекс для проведения лабораторных и эксплуатационных испытаний мобильного энергетического средства. Основу лабораторного комплекса составили: стенд с беговыми барабанами на базе КИ-8948 ГОСНИТИ, модернизированный для целей осуществления имитационных динамических испытаний, и специально выполненная система автоматизированного сбора и обработки информации (АСОИ). Применение АСОИ расширило возможности использования получаемой во время испытаний информации, как в определении направлений совершенствования отдельных характеристик динамических систем, так и в оптимизации управления динамическими процессами. С этой целью на базе АСОИ для тракторов тягового класса 1,4 (МТЗ-80) разработана специальная энергоресурсоконтро-лирующая система, позволяющая контролировать мгновенные значения момента, частоты вращения двигателя и мощности в процессе реальной эксплуатации МТА.

6. Получены новые экспериментальные данные, отражающие закономерности реализации эксплуатационных качеств МТА при выполнении мелиоративных работ и безотвальной обработки почвы. Установлено, что на формирование энергетических показателей двигателей МТА наряду с топли-вовоздухоподачей существенно воздействуют коэффициент загрузки двигателя и амплитудно-частотный состав колебаний нагрузки. Наибольшее влияние на реализуемость энергетических характеристик двигателей оказывают колебания с частотой 0,6-1,0 Гц. С увеличением амплитуды колебаний и при коэффициентах загрузки двигателя по моменту К3>0,95, время работы двигателя на корректоре достигает 60-75 % от общего, поэтому корректорный режим, несмотря на сложившееся мнение и требования заводов-изготовителей о кратковременной работе на корректоре, является основным при использовании МТА на энергоемких технологических операциях.

7. Установлено, что усиление корреляционной связи в динамических процессах формирования показателей в самом двигателе (момента сопротивления Мс и частоты вращений пд, Мс и перемещения рейки топливного насоса Ьр и др.) ведет к улучшению использования его потенциальных характеристик по мощности и топливной экономичности. В то же время тесная корреляционная связь между процессами изменения крюкового усилия и моментом сопротивления характеризует низкую демпфирующую способность механических трансмиссий и ходовой части МЭС гасить колебания со стороны рабочей машины.

Определен спектральный состав колебательных процессов формирования частоты вращения ротора турбокомпрессора, давления наддува, расхода топлива и воздуха, температуры отработавших газов. Установлено, что превышение времени корреляции в процессе формирования температуры отработавших газов в сравнении с процессами формирования расхода воздуха и топлива в 6-7 раз является одной из причин забросов температуры газов на выпуске в область недопустимых величин.

8. Осредненные динамические характеристики, полученные во время выполнения МТА комплекса технологических операций и тяговых испытаний МЭС, подтверждают адекватность математической модели для оценки показателей энергетических качеств, учитывающей время работы двигателя на корректорной и регуляторной ветвях скоростной характеристики. Максимальное расхождение в оценках крюковой мощности по данным расчетов и экспериментов составило не более 8 %.

9. На основании теоретических и экспериментальных исследований для условий эксплуатации МТА с характерно высокой динамикой протекающих процессов обоснована система доступных способов и приемов, позволяющих повысить энергоэффективность серийно выпускаемых мобильных машин. Такая система включает:

- корректировку подачи топлива насосом в соответствии с величиной давления наддува;

- однорежимно-всережимное регулирование скоростного режима работы двигателя;

- комплексный контроль энергетических режимов работы двигателя;

- непрерывный контроль расхода топлива.

Модернизированные типовые системы регулирования топливоподачи, опытно изготовленные системы контроля режимов работы двигателя и расходования топлива были испытаны при выполнении машинно-тракторными агрегатами различных технологических операций.

10. Результаты испытаний показали, что повышение приспособленности типовых элементов МТА к эффективному функционированию в динамичных условиях эксплуатации, а также совершенствование средств контроля работы МТА (на основе разработанных способов) позволяют улучшить энергоэффективности мобильных агрегатов:

- по мощности - от 3 до 10 %;

- по топливной экономичности - от 4 до 10 %;

- по долговечности (теплонапряженности) - от 24 до 28 %.

Экономический эффект от применения указанных средств (отдельно в каждом случае) в зависимости от состава МТА и вида выполняемой им технологической операции составляет от 9586 до 28235 рублей на один агрегат в год.

1. Агеев Л.Е. Основы расчета оптимальных и доступных режимов работы машинно-тракторных агрегатов. - Л.: Колос. Ленин, отд-ние, 1978. - 296 с.

2. Агеев Л.Е., Шкрабак B.C., Моргулис-Якушев В.Ю. Сверхмощные тракторы сельскохозяйственного назначения, Л.: Агропромиздат. Ленигр.отд-ние, 1986.-271 с.

3. Агеев Л.Е., Бахриев С.Х. Эксплуатация энергонасыщенных тракторов. -М: Агропромиздат, 1991.-271 с.

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

5. Акопов В. А. Способ получения скоростных характеристик с постоянным воздушно-топливным отношением для сравнительной оценки работы дизелей / В.Л. Страков // Двигателестроение. — 1989. № 12. - С.42-43.

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

7. Анохин В.И. Применение гидротрансформаторов на скоростных гусеничных сельскохозяйственных тракторах. — М.: Машиностроение, 1972. — 304 с.

8. Анискин В.И., Антышев Н.М., Бычков Н.И., Шевцев В.Г. Тракторный парк России: развитие и научное обеспечение // Тракторы и сельскохозяйственные машины.-1999.-№12.-С.2-5.

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

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

11. Анискин В.И., Ксеневич И.П., Липкович Э.И., Антышев Н.М., Бычков

12. Н.И. О концепции развития сельскохозяйственных тракторов, универсальныхмобильных энергосредств и тракторного парка на период до 2010 года.

13. Арановский М.М. Автоматизация учета и контроля работы машинно-тракторного агрегатов. — Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1981. 160 с.

14. Артоболевский И.И. теория механизмов и машин. М.: Наука, 1975. 480 с.

15. Астахов И.В., Голубков JI.H., Трусов В.И. и др. Топливные системы и экономичность дизелей. — М.: Машиностроение, 1980. — 288 с.

16. A.C. 1006954 А СССР G 01 L 23/00. Сигнализатор нагрузки двигателя / A.A. Денисов, Ю.А. Судник, В.А. Родичев, А.Я. Косяк, А.Г. Соловейчик, В.Г. Шевцов (СССР). -№ 3338657/18-10; заявл. 14.08.81; опубл. 23.03.83; бюл. № 11.

17. A.C. 1111042 А СССР 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.

18. A.C. 1260699 AI СССР 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.

19. A.C. 1147933 А СССР G 01 L 23/22. Устройство для сигнализации загрузки дизеля / A.A. Денисов, Ю.А. Судник, А.Я. Косяк, Н.Ф. Гридин, М.М. Белан (СССР). № 3577361/24-10; заявл. 06.04.83; опубл.30.03.85; бюл. №12.

20. A.C. 1495650 AI СССР G 01 L 23/22. Сигнализатор загрузки двигателя / A.A. Денисов, Ю.А. Судник, Ю.А. Тырнов, A.A. Каренышев, Ю.М. Курсков, О.Б. Иванов (СССР). № 4254214/25-06; заявл. 27.04.87; опубл. 23.07.89; бюл. №27.

21. A.C. 1536227 AI СССР 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.

22. A.C. 1643967 AI СССР G Ol 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.

23. A.C. 1337696 СССР G 01 L 23/22. Устройство для сигнализации загрузки дизельного двигателя / Б.И. Гусев, А.П. Савельев, C.B. Глотов, A.A. Деркаев (СССР). № 3978397/24-10; заявл. 15.11.85; опубл. 15.09.87; бюл. №34.

24. A.c. 812331 СССР. Устройство для диспергирования топлива для двигателя внутреннего сгорания. И.Н. Босин, А.П. Иншаков. Бюл. №16.

25. A.c. 243999 СССР, МКИ2 GOIL 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.

26. A.c. 512480 СССР, МКИ2 GOIL 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.

27. A.c. 987442 СССР, МКИ3 GOIM 15/00. Способ определения мощности дизельного двигателя / JI.E. Агеев, А.П. Савельев, П.Р. Пуговкин, Г.Н. Романов (СССР). № 3276883/25-06; заявл. 14.05.81; опубл. 07.01.83; бюл. №1.

28. A.c. 1064169 СССР, МКИ3 GOIL 3/10. Устройство для определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания / JI.E. Агеев, П.Р. Пуговкин, Г.Н. Романов, А.П. Савельев (СССР). № 3462957/18-10; заявл. 02.07.82; опубл. 3Q.12.83; бюл. №48.

29. Банник А.П., Иваницкий В.Г., Куркин В.В. Переменный характер нагрузки и выходные показатели трактора (обзорная информация) // Тракторы, самоходные шасси и двигатели, агрегаты и узлы: Обзорн. информ. — М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш., 1977.-42 с.

30. Багиров Д.Д., Златопольский A.B. Двигатели внутреннего сгорания строительных и дорожных машин. — М.: Машиностроение, 1974. 202 с.

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

32. Барский И.Б. Конструирование и расчет тракторов. 3-е изд. доп. и перераб. -М.: Машиностроение, 1980. 335 с.338

33. Белов B.B. Снижение влияния колебаний на качество работы сельскохозяйственных агрегатов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. №1. С. 30-32.1. О'

34. Беллман Р. Динамическое программирование. — М.: Изд-во иностр. Литературы, 1960. 400 с.

35. Вельских В.И. Определение загрузки двигателя трактора электросветовым сигнализатором в эксплуатационных условиях // Измерительная техника в сельском хозяйстве. М., 1967. — С. 580-591.

36. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа. -М.: Мир, 1983.-312 с.

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

38. Болтинский В Л. Мощность тракторного двигателя при работе с неустановившейся нагрузкой на валу и ее определение // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1959. - № 2. — С. 23-27.

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

40. Вантюсов Ю.А. Механические цепи сельскохозяйственных машин: ^ Учеб. пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1980. - 108 с.

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

42. Вантюсов Ю.А., Макевнин A.B. К вопросу определения крутящего момента и мощности двигателей сельскохозяйственных агрегатов / Механизация сельскохозяйственного производства Севера-Запада РСФСР. -Петразаводск, 1987.-С. 93-98.

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

44. Вантюсов Ю.А., Макевнин A.B. Электрический преобразователь крутящего момента и мощности / Обеспечение надежности отремонтированной сельскохозяйственной техники. Саранск, 1985. - С. 145-149.

45. Вантюсов Ю.А., Левцев А.П. Совершенствование фазометрического способа измерения мощности тракторного двигателя // Вестник Мордовского университета. —1995. № 2. — С. 8-11.

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

47. Вайнруб В.И., Догановский М.Г. Повышение эффективности использования энергонасыщенных тракторов в Нечерноземной зоне. — Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1982. 224 с.

48. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных. М.: Колос, 1973. - 199 с.

49. Величкин Ю.А. Факторы, влияющие на надежность машин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. - № 8. — С. 8-9.

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

51. Вейц В.Л., Кочура А.Е. Динамика машинных агрегатов с двигателем внутреннего сгорания. — Л.: Машиностроение, 1976. — 382 с.

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

53. Виноградов В.И., Саклаков В.Д., Плаксин А.Н. Влияние снижения мощности двигателя на эксплуатационные показатели МТА // Тр./ЧИМЭСХ. — Челябинск, 1974. Вып. 93. - С. 28-33.

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

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

56. Волкова H.A. Экономическое обоснование инженерно-технических решений в дипломных проектах: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. — Пенза: Изд-во Пензенской ГСХА, 2000. - 167 с.

57. Галиулин Х.З., Орлов Н.М.' Статистические методы измерения мощности сельхозмашин и агрегатов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1983. - № 1. - С. 24-26.

58. Гасанов Г.М., Титов Ю.Ю. Сигнализатор загрузки двигателей // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1990. - № 6. - С. 39-40.

59. Гельфенбейн С.П. Механо-электрический датчик // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «автоматизация производственных процессов в сельском хозяйстве». Углич, 13-15 марта 1995. -М.: Изд-во ВИМ, 1995.-С. 156-157.

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

61. Геращенко В.В. Управление подачей топлива с учетом колебаний нагрузки на валу двигателя / A.B. Жадик // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. № 2. - С.

62. Геращенко В.В. Определение мощности в механических системах агрегатов / А.В. Жадик // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000.-№6.-С. 28-29.

63. Гитис Э.И., Пискулов Е.А. Аналого-цифровые преобразователи. — М.: Энергоиздат, 1981.-360 с.

64. Глотов C.B. Оценка эффективности функционирования тракторов. — Саранск: Красный Октябрь, 2003. 188 с.

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

66. Горячкин В.П. Теория массы и скоростей сельскохозяйственных машин и орудий. / Собрание сочинений в трех томах, том 1. — М.: Колос, 1965. — 423 с.

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

68. ГОСТ 23729-88 Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки.-М.: Изд-во стандартов, 1988.-37 с.

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

70. ГОСТ 7057-86. Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний. — М.: Изд-во стандартов, 1991. — 25 с.

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

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

73. Грунауер А.А. и др. Расчетно-эксперементальное исследование влияния коррекции топливоподачи на переходной процесс. Двигатели внутреннего сгорания. Вып. 24. Харьков, 1976. - 132 с.

74. Гусев Б.И. Обоснование и моделирование эксплуатационных режимов работы МТА с учетом динамических характеристик. — Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1996.-152 с.

75. Гуськов В.В., Велев Н.Н., Атаманов Ю.Е. и др. Тракторы. Теория. М.: Машиностроение, 1988. - 376 с.

76. Демидов В.П. Оперативный контроль и оценка степени загрузки тракторного двигателя по частоте вращения коленчатого вала. / Сб. статей // Методы и средства повышения эффективности эксплуатации машинно-тракторного парка. — JL: Колос, 1987. С. 74-77.

77. Демченко Е.М. Исследование энергетических параметров МТА при вероятностном характере нагрузки. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — JL: Пушкин, 1970. 19 с.

78. Денисов А.А., Тырнов Ю.А., Иванов О.Б. Результаты разработки и сравнительных испытаний приборов контроля загрузки двигателей тракторов // Двигателестроение. — 1988. № 3. — С. 18-19.

79. Диденко A.M., Киктенко В.В. К вопросу ограничения дымления тракторных дизелей с газотурбинным наддувом // Тракторы и сельхозмашины. — 1977. № 1.-С. 28-30.

80. Динамика машин и управление машинами: Справочник / Асташев В.К., Бабицкий В.И., Вульфсон И.И. и др. М.: Машиностроение, 1988. 240 с.

81. Добролюбов И.П. Измеритель мощности дизельных двигателей / Г.Л. Утенков, A.M. Чекрыга, В.П. Колинко // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. - № 7. - С.

82. Добровольский В.В., Лазуренко В.П., Наливайко B.C. К вопросу определения температуры выпускных газов на переходном режиме двигателя / Труды Николаевского кораблестроительного института. Вып. 93, 1975. С. 5659.

83. Доспехов В.А. Методика полевого опыта. — М.: Колос, 1965. 212 с.

84. Доценко Б.И. Диагностирование динамических систем. К.: Техника, 1983.- 159 с.

85. Дьяков P.A. Воздухоочистка в дизелях. — Л.: Машиностроение, 1975. — 152 с.

86. Дьячков А.Я. Управление процессом сгорания топлива в дизеле с учетом режимов его работы / Межвузовский сборн. научн. трудов. — Пермь, 1988.-С. 107.

87. Дятлов В.А., Кабанов А.Н., Милов Л.Т. Контроль динамических систем. Л.: Энергия, 1978. - 88 с.

88. Ждановский Н.С. Режимы работы двигателей энергонасыщенных тракторов. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1981. - 240 с.

89. Ждановский Н.С., Николаенко A.B. Надежность и долговечность автотракторнных двигателей. 2-е изд. перераб. и допол. Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1981.-295 с.

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

91. Зангиев A.A., Лышко Г.П., Скороходов А.Н. Производственная эксплуатация машинно-тракторного парка. — М.: Колос, 1996. — 320 с.

92. Змановский В.А. Метод оценки мощности двигателя при работе трактора.// Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1970.- № 3.

93. Иващенко H.H. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1978.-736 с.

94. Иншаков А.П., Крючков C.B. Формирование параметров топливоподачи тракторного дизеля в эксплуатации // Пути повышенияэффективности функционирования механических и энергетических систем в АПК: Межвуз. сб. науч. тр. Саранск, 2003. - С. 158-162.

95. Иншаков А.П. Основные принципы построения системы дополнительного контроля показателей работы двигателя МТА // Тракторы и сельхозмашины. — 2002. № 4. - С. 25-26.

96. Иншаков А.П., Калачин C.B. Расходомер топлива // Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса Республики Мордовия: Материалы респ. науч.-практ. конф. Саранск, 2001. - С. 172-173.

97. Иншаков А.П., Крючков C.B. Оптимизация использования топливной аппаратуры дизеля в составе МТА // Пути повышения эффективности функционирования механических и энергетических систем в АПК: Межвуз. сб. науч. тр. Саранск, 2003. - С. 166-170.

98. Иншаков А.П., Попов В.Н., Любарец В.А. Метод теоретического моделирования переходных процессов показателей работы тракторного двигателя с газотурбинным наддувом // Тр. ЧИМЭСХ. Вып. 150. Челябинск, 1979.-С. 52-56.

99. Иофинов С. А., Арановский М.М. Теоретические основы компьютеризации энергетики трактора // Техника в сельском хозяйстве. — 1990. №5. - С. 29-32.

100. Иншаков А.П. Оценка загрузочного режима тракторного двигателя в эксплуатации // Техническое обеспечение перспективных технологий: Сб. науч. тр. Саранск, 1995. - С. 82-85.

101. Иншаков А.П., Рафиков О. С., Любарец В.А. и др. Статистический анализ показателей работы машинно-тракторного агрегата // Тр. ЧИМЭСХ. Вып. 141.- Челябинск, 1978. С. 39-45.

102. Иншаков А.П. Моделирование взаимосвязи показателей работы тракторного двигателя в эксплуатации. Деп. В ЦНИИТЭ Автосельхозмаш 14.08.96 №1635-ТС 96.

103. Иншаков А.П., Панков А.и. Определение коэффициента загрузки двигателя при технологическом функционировании МТА // Материалы 1У научной конференции молодых учёных МГУ им. Н.П. Огарёва: В 3 ч.- Саранск, 1999.-Ч.З.-С.200-202.

104. Иншаков А.П., Любарец В.А. Способы динамометрирования трактора работающего в агрегате с бульдозерным оборудованием //Тр. ЧИМЭСХ. Вып. 134.- Челябинск, 1978. С. 49-53.

105. Иншаков А.П., Рафиков О.С., Любарец В.А. и др. Рычажный токосъёмник со звена гусеницы: Информ. листок Челяб. ЦНТИ.- Челябинск, 1978.-№493-78.

106. Иншаков А.ГТ. Основы расчёта и испытания автотракторных двигателей: Учеб. пособие. Саранск Изд-во Мордов. ун-та, 2001. -212 с.

107. Пб.Иншаков А.П. Результаты экспериментального исследования двигателя Д-160//Тр ЧИМЭСХ. Вып. 129. Челябинск, 1977. С. 68-72.

108. Иншаков А.П. Обоснование пределов регулирования топливоподачи дизелей в зависимости от плотности наддувочного воздуха // Вопросы теории и расчета рабочих процессов тепловых двигателей: Межвуз. науч. сб. Вып.2. — Уфа, 1978.-С. 105-113.

109. Иншаков А.П., Карпов A.M., Панков А.И. Практикум по испытанию автотракторных двигателей: Учеб. пособие. — Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1997. -104 с.

110. Иншаков A.n. О необходимости корректирования топливоподачи у тракторных двигателей с газотурбинным наддувом // Тр. ЧИМЭСХ. Вып. 129. -Челябинск, 1977. с. 64-67.

111. Иншаков А.П. Применение метода малых отклонений при тиоретическом исследовании взаимосвязи показателей работы тракторного двигателя с газотурбинным наддувом. М., 1988. - Деп . в ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш № 983 - ТС 88.

112. Иншаков А.П. Методические вопросы оценки динамических качеств мобильных машин // Техническое обеспечение перспективных технологий: Сб. науч. тр. Саранск, 2001. -С. 103-105.

113. Иншаков А.П., Панков А.И., Крючков C.B. Определение допускаемой по теплонапряжённости загрузки двигателя // Информ.вест. диссертац. Совета Д 063.72.04 Вып.4.- Саранск, 2000. С. 118-120.

114. Иншаков А.П. Методика расчета цикловых топливоподач тракторного дизеля с учётом воздухоснабжения в эксплуатации // Тракторы и сельхозмашины. 2002.- № 3. — С. 20-22.

115. Иншаков А.П. О характере нагружения двигателя Д-160 трактора Т-130 // Тезисы докладов научно-технического семинара « Автоматизированныетиристорные нагружающие устройства для испытания двигателей внутреннего сгорания». Саранск. 1988. - С. 29-30.

116. Иншаков А.П., Левцев А.П. Моделирование динамических процессов в турбокомпрессоре тракторного дизеля // Тракторы и сельхозмашины. — 2001.-№8.- С. 12-14.

117. Иншаков А.П., Добряев В.Т. Метод определения мощности тракторного двигателя в эксплуатации // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники: Информ. вестн. диссертац. совета Д 063.72.04. Вып. 3. Саранск, 1998. - С. 99-102.

118. Иншаков А.П., Ветчинников М.Н. Основы теории, расчёта и моделирования процессов в автотракторных двигателях с использованием средств компьютерной графики: Учеб. пособие. — Саранск: Изд-во Мордов. унта ,1999. 112с.

119. Иншаков А.П., Крючков C.B. К вопросу о диагностике нелинейных систем тракторов // Труды 11 Международной научно-технической конференции « Автомобиль и техносфера», Казань, 13-15 июня 2001г. — Казань: Изд-во Казан . гос. ун-та, 2001. С. 563-565.

120. Иншаков А.П. К вопросу обоснования пределов варьирования показателей работы тракторного дизеля с газотурбинным наддувом // Техническое обеспечение перспективных технологий: Сб. науч. тр. — Саранск, 1995.-С. 79-82.

121. Иншаков А.П., Добряев В.Т., Крючков C.B., Карпов Д. А. Характеристика динамических систем мобильных машин при постановке задач контроля их работоспособности // Техническое обеспечение перспективных технологий: Сб. науч. тр. Саранск, 2001. - С. 61-63.

122. Иншаков А.П., Резепов A.B. К вопросу о моделировании работы тракторного двигателя в условиях неустановившейся нагрузки // Огаревские чтения: Тез. докл. науч. конф. В 3 ч. Саранск, 1995. - С. 59-60.

123. Иншаков А.П. , Добряев В.Т. О целесообразности динамического контроля работоспособности тракторного двигателя // Информ. вест, диссертац. совета Д 063.72.04. Вып. 4. Саранск, 1999. - С. 19-21.

124. Иофинов С.А., Райхлин Х.М. Приборы для учета и контроля работы тракторных агрегатов. -JI.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1972. 224 с.

125. Иофинов С.А., Гевейлер H.H. Контроль работоспособности трактора. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1985. — 238 с.

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

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

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

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

130. Карпов A.M., Иншаков А.П., СавельевА.П. Техническое обеспечение интенсивных технологий в растениеводстве. — Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1993.-ИЗ с.

131. Карпов A.M., Иншаков А.П. Практикум по производственной эксплуатации машинно-тракторного парка. — Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001.-64 с.

132. Карпов А.М., Иншаков А.П., Лезин П.П. Эксплуатация машинно-тракторного парка: Учеб. пособие. — Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2002. 248 с.

133. Кацыгин В.В. Рациональные параметры энергонасыщенных тракторов и машинно-тракторных агрегатов. Минск.: Урожай, 1976. - 159 с.

134. Кербер В.Н. Повышение уровня функционирования сельскохозяйственных агрегатов на основе их моделирования.Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук.- Санкт-Петербург, 1993.-34 С.

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

136. Козловский М.З. Динамика машин. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989.-263 с.

137. Колемаев В.А., Староверов О. В, Турундаевский В.Б. Теория вероятностей и математическая статистика.- М.: Высшая школа, 1991. 400с.

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

139. Корн Г.К., Корн Т.К., Справочник по математики для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. - 831 с.

140. Костин А.К., Пугачев Б.П., Кочинев Ю.Ю. Работа дизелей в условиях эксплуатации. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. - 284 с.

141. Костин А.К., Ларионов В.В., Михайлов Л.И. Теплонапряжённость двигателей внутреннего сгорания. Справочное пособие.-Л.: Машиностроение Ленингр. Отд-ние, 1979.-222с.

142. Кочубиевский И.Д. Системы нагружения для исследования и испытаний машин и механизмов. — М. : Машиностроение, 1985. - 224 с.352

143. Красовских B.C. Основы расчёта параметров и режимов работы машинно-тракторных агрегатов: Учеб. пособие. Алтайский сельскохозяйственный институт. Новосибирск, 1982. 56 с.

144. Кринецкий И.И. Регулирование двигателей внутреннего сгорания.-М.: Машиностроение, 1965.- 303 с.

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

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

147. Крутов В.И., Рыбальченко А.Н. регулирование турбонаддува ДВС: Учеб. пособие. -М.: Высшая школа, 1978.-213 с.

148. Крутов В.М. Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего сгорания. — м.: Машиностроение, 1989. — 414 с.

149. Крутов В.И. Управление турбопоршневыми двигателями по парето-оптимальным функциям / Г.И. Шаров // Двигателестроение. 1989. № 9. С. 1921.

150. Крянсков В.М. Надежность и качество сельскохозяйственной техники. М.: Агропромиздат, 1989. - 335 с.

151. Кульков A.B. Исследования влияния неустановившегося характера нагрузки на эксплуатационные показатели работы МТА, определяемые косвенно по энергозатратам. Автореф. дис.на соискание уч. ст. канд. техн. наук. JL: Пушкино, 1987.- 18 с.

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

153. Кутьков Г.М. Развитие научного и методического наследия академика

154. B.Н. Болтинского // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. № 5.1. C.

155. Кутьков Г.М. Теория трактора и автомобиля. — М.: Колос,1996. — 287с.

156. Купер Дж., Макпилен К. Вероятностные методы анализа сигналов и систем. Пер. с англ.- М.: Мир, 1989.-376 с.

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

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

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

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

161. Лиханов В. А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотранспортных дизелей. М.: Агропромиздат, 1991. - 208 с.

162. Лихачёв B.C. Испытания тракторов. М.: Машиностроение, 1974. -282 с.

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

164. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Колос, 1981. - 382 с.

165. Лучинский H.H. Метрологические основы опытного определения мощности//Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1987. №12. — С. 36-38.

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

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

168. Мартынов Б.Г. Структурная схема встроенной системы контроля параметров технического состояния и управления агрегатов трактора // Методы и средства повышения эффективности эксплуатации машинно-тракторного парка. Сб. науч. тр. J1.: 1987.

169. 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, H.H. Колчин и др; Под ред. И.П. Ксеневича, 1998.-720 с.

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

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

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

173. Моисеев H.H., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. -М.: Наука, 1978.-353 с.

174. Морозов А.Х. Эксплуатация автоматических устройств мобильных сельскохозяйственных агрегатов. М.: Колос, 1973. 214 с.

175. Николаенко A.B., Хватов В.Н. Повышение эффективности использования тракторных дизелей в сельском хозяйстве. — JL: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1986.— 191 с.

176. Николаенко A.B. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. — M.: Колос, 1984. 335 с.

177. Новиков Г.В. Бортовые компьютерные системы информационной автоматики на зарубежных тракторах // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1991. № 5. - С. 47.

178. Новиков Г.В. Новое поколение приборов и средств электронной автоматики фирмы RDS Technology // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1991. № 8. - С. 49.

179. Орлин А.С Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1983.-372 с.

180. Орлин A.C. Системы поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для вузов. 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1973. - 480 с.211,Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. — Киев: Высшая школа, 1983. — 456 с.

181. Панков А.И. Однорежимно-всережимное регулирование топливоподачи на двигателе СМД-62 трактора Т-150К // Информационный вестник диссертационного совета Д 063.72.04. — Саранск: Изд-во Госкомстата РМ, 1999.-20 с.

182. 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. — Ленинград: Пушкин, 1978. 24 с.

183. Пат. 2205371 РФ. Термостабильный электронный расходомер топлива / А.П. Савельев, А.П. Иншаков, C.B. Калачин, C.B. Глотов (Россия). -№2001103464; заявл. 05.02.01; опубл. 27.05.03; бюл. № 15.

184. Пешель М. Моделирование сигналов и систем. М.: Изд-во Мир, 1981.-300с.

185. Поливаев О.И. Оптимизация характеристик упругих приводов ведущих колес тракторов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. № 12. С. 25-29.

186. Поллерд Д. Справочник по вычислительным методам статистики. — М.: Финансы и статистика, 1982.

187. Попов В.Н., Иншаков А.П. Результаты экспериментального исследования влияния параметров воздуха на впуске на основные показатели // Тр.ЧИМЭСХ. Вып. 141.-Челябинск, 1978.-С. 55-63.

188. Попов В.Н., Иншаков А.П. Результаты исследования двигателя Д-160 с регулятором подачи топлива по давлению наддува в составе мобильного сельскохозяйственного агрегата // Вопросы механизации сельского хозяйства358

189. Нечерноземной зоны РСФСР: Межвуз. темат. сб. науч. тр. Саранск,1980. - С. 172-180.

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

191. Правила 28-64. Измерения расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. -М., 1964. 251 с.

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

193. Процессорные измерительные средства. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 224 с.

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

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

196. Рабочая книга по прогнозированию // Редкол. И.В. Бестужев -Лада (отв. ред.). М.: Мысль, 1982.-250 с.

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

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

199. Романов Ф.Ф. Разработка и исследование методов и средств непрерывного контроля загрузки машинно-тракторных агрегатов: Автореф. дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. Вологда, 1981. - 15 с.

200. Рославцев A.B. Иерархические уровни исследования движения МТА /

201. B.А. Хаустов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1995. № 6. С.

202. Рославцев A.B. Методы исследования движения МТА // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1998. № 6. С.

203. Рославцев A.B. Средства исследования движения МТА / C.JI. Абдула, Н.Г. Амелин, М.В. Авдеев, В.М. Третяк, И.П. Сазанов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. № 3. С.

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

205. Савельев А.П. Диагностирование тракторов по динамическому состоянию машинно-тракторных агрегатов. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1993-220 с.

206. Саклаков В.Д. Технико-экономическое обоснование выбора средств механизации / М.П. Сергеев. М.: Колос, 1973. 200 с.

207. Самсонов В. А. Оптимальное проектирование параметров и автоматизация режимов работы машинно-тракторных агрегатов. Автореф. дис. на соискание уч. степени доктора тех. наук. М.: МГАУ, 1996. - 42 с.

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

209. Свешников A.A. Прикладные методы теории случайных функций. — М.: Наука, 1968 463 с.

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

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

212. Симберт У.М. Цепи, сигналы, системы. Перевод с английского, в 2-х частях. 4.1.М.: Мир, 1988 336 с.

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

214. Симеон А.Э. Турбонаддув высокооборотных дизелей. — М.: Машиностроение, 1976. 390 с.

215. Скотников В.А. Проблемы современного сельскохозяйственного тракторостроения. Минск: Высшэйная школа, 1983. - 206 с.

216. Славкин В.И. Динамика рабочих органов самоходных картофелеуборочных комбайнов: Автореф. дис. .д-ра техн. Наук.- М., 1997. -44с.

217. Славкин В.И. Оценка возмущающих воздействий при работе самоходного картофелеуборочного комбайна //Тракторы и сельхозмашины. -1999.- №8 -С. 21-24.

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

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

220. Стародинский Д.З. Агрегатирование тракторов с сельскохозяйственными машинами / П.Л. Щупак М.: Машиностроение, 1973. -144 с.

221. Стефановский Б.С., Скобцов Е.А., Кореи Е.А. и др. Испытание двигателей внутреннего сгорания. -М.: Машиностроение, 1972.-368 с.361

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

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

224. Судник Ю.А. Лабораторный учебно-исследовательский стенд для автоматизированного контроля и управления технологическими процессами /

225. А.Ф. Бочков // Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Автоматизация производственных процессов в сельском хозяйстве. Углич, 13-15 марта 1995. М.: Изд-во ВИМ, 1995. С. 161-162.

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

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

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

229. 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. Санкт-Петербург, 1982.-18 с.

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

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

232. Туричин А.Н., Новицкий М.В, Левшина Е.С. Электрические измерения неэлектрических величин. М.: Энергия, 1975. — 526 с.

233. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990.-352 с.

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

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

236. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиностроения. М.: Машиностроение, 1984. 224 с.

237. Халфин М.А. Перспективы сохранения МТП России / С.М. Халфин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. №5.

238. 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.

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

240. Хафизов К.А. Энергетическая модель машинно-тракторного агрегата // Актуальные вопросы механизации сельскохозяйственного производства (сб. науч. трудов). Казань: КГСХА, 1997, С.263-265.

241. Хафизов К.А. Энергетическая оценка машинно-тракторных агрегатов. // Труды 2-й Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера», Казань, 13-15 июня 2001 г., Казань: Изд-во Казан, гос. техн. унта, 2001. С.601-604.

242. Хохлов Ф.Ф. Повышение производительности и экономичности машинно-тракторного агрегата совершенствованием скоростной характеристики дизеля. Автореф. дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. — Челябинск, 1985.

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

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

245. Чернецкий Г.Б. Исследование и разработка методов и средств контроля эксплуатационных (энергетических) режимов работы зерноуборочных комбайнов. Автореф. дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. Ленинград: Пушкин, 1976. — 24 с.

246. Черноиванов В.И. Качество и надежность техники в сфере ее производства и эксплуатации / М.А. Халфин // Тракторы и сельскохозяйственные машины 2000.

247. Чечет В.А., Габриелов В.М., Подкапов В.В. Статодинамическое нагружение дизеля // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1980. -№ 12. - С. 42-43.

248. Чухчин Н.Ф., Стариков В.М. Эксплуатационная технологичность конструкций тракторов. — М.: Машиностроение, 1982. 256 с.

249. Шабанов Г.И., Белов В.Ф., Томилина O.A., Иншаков А.П. Математическое моделирование: Учеб. пособие. — Саранск: Изд-во Мордов. унта, 2001.-340 с.

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

251. Шеповалов В.Д. Определение мощности, необходимой для осуществления движения механической системы // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. — 1972. — « 3. — С. 1922.

252. Шеповалов В.Д. Автоматизация уборочных процессов. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1978. - 383 с.

253. Шеповалов В.Д. Проблемы технологической кибернетики // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Автоматизация производственных процессов в сельском хозяйстве».Углич, 13-15 марта 1995. — М.:Изд-во ВИМ, С. 18-19.

254. Шипилевский Г.Б. создание единой модели МТА // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. - № 3. - с. 17-19.

255. Штыка М.Г. Повышение эффективности трактора в условиях сельскохозяйственной эксплуатации путем снижения теплонапряженности его двигателя. Автореф. дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. — Челябинск, 1984. 17 с.

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

257. Эксплуатация машинно-тракторного парка: Учебное пособие / Под общ. ред. Р.Ш. Хабатова. М.: ИНФРА-М, 1999. - 208 с.365

258. Юлдашев A.K Динамика рабочих процессов двигателя машинно-тракторных агрегатов. — Казань: Тат. кн. изд-во, 1980. — 143 с.

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

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

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

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

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

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