автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение производительности машинно-тракторных агрегатов на основе эффективного использования установленной мощности двигателей энергонасыщенных тракторов

Р Г Б

ОД

На правах рукописи

? П

Кычев Валерий Николаевич

ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭНЕРГОНАСЫЩЕННЫХ ТРАКТОРОВ

05.20.01

Механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Челябинск - 1997

Работа выполнен» в Челябинском государственном агроинженер-ном университете.

Научный консультант

- доктор технических наук,

Официальные оппоненты

профессор Суркин В.И. - доктор технических неук,

профессор Рахимов Р.С. - доктор технических наук,

профессор Вагин Ю.Й, - доктор технических .наук,

Ведущря организация

профессор Шароглазов Б.А. • - Урал НИШ НАШ, г.Чебяркуль

Защита состоится 30 мая 1997 г., в 10.оо да заседании диссертационного совета Д 120.46.01 Челябинского государственного ягроиккекэрного университета по адресу:

454080, «.Челябинск, пр. им, В. И. Ленина, 7Ь,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинского государственного егроинженерного университета

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

профессор

^^ ,Л Сяклаков В.Д.

Актуальность проблемы. Народнохозяйственной проблемой является увеличение производства и повышение качества сельскохозяй1-ственной продукции - основы жизнедеятельности человека, решение которой возмокно на основе интенсификации производства, включающей в себя комплекс агротехнических, агроекологических и организационно-экономических мероприятий.

Одно из требований интенсивного возделывания сельскохозяйственных культур - выполнение всех технологических операций в строго определенное (оптимальнее) время как по календарю, так и ■ по продолжительности, которое зависит от производительности и количества одновременно работающих машинно-тракторных агрегатов (МТА).

Тек как производительность МГА пропорциональна мощности двигателей тракторов, то определяющим в развитии сельскохозяйственных тракторов является повышение мощности их двигателей. С 1970 по 1988 годы средняя мощность двигателей тракторов, поставляемых сельскому хозяйству, увеличилась о 55 до $0 л.с. (с 40 до 66 кВт), то есть в 1,63 раза. Однако- производительность тяговых МТА увеличилась в значительно меньших размерах, так как использование мощности двигателей шергонасыщенных тракторов составляет не более 50...60^ от номинального значения. Например, при замене тракторов ДТ-54- на тракторы ДТ-75 мощность двигателей увеличилась на 3656, а производительность МТА-только на 1358. Аналогичные резуль-льтаты о тракторами МТЗ-5 и МТЗ-80 : увеличение мощности двигателя произошло в 1,7 раза, а производительность МТА увеличилась только в 1,32 раза. Непропорционально» увелкекиа производительности МТА и установленной мощности двигателей тракторов - одна из причин возможного нарушения агротехнических сроков выполнения технологических операций по возделыванию сель -

скохозяйственных культур и искусственного увеличения тракторного парка.

Изыскание путей повышения.степени использования потенциальных возможностей внвргонаоыщеншос тракторов и. на етой основе повышение производительности UTA являются актуальной научно-технической задачей, решению которой и посвящена диссертационная работа.

Повысить техническую производительность МТА с енергонасыщен-нши тракторами возшхнЪ:повшэнием количества и качества преобразования мощнооти двигателя в тяговую мощность трактора; передачей части мощности двигателя не сельхозмашину для снижения удельного тягового сопротивления; совершенствованием конструкции рабочих органов сельхозмашин.

Научные исследования проводились на кафедре "Тракторы и автомобили" ЧГАУ (ЧИМЭСХ) и в творческом содружестве с НПО "Целин-сельхозмеханизашш", УралЯШС НАТИ, УралАЗом, Челябинским заводом дорожных машин в соответствии с программами ГКНК СССР OCX- 108.05. 03. и планами НИР ЧГАУ;по теме N15 "Разработка и совершенствование машин в сельском хозяйстве, их использование и обслуживание"; по теме 01860022331 "Повышение еффективнооти использования установленной модности двигателя сельскохозяйственного трактора в условиях експлуатацш".

Цель работы. Повышение производительности МТА с энергонасыщенными тракторами на основе эффективного использования установленной мощности двигателей етих тракторов.

.Предает исследований. Взаимосвязи и закономерности между производительностью МТА и внергонасыщенностью, конструкцией и условиями аксшгуатации тракторов при различных способах передачи внерпш двигателей к рзбочю сельхозмашин (орудий).

- б -

Научная новизна исследований заключается:

в установлении взаимосвязей меаду повышением производительности МТА и мощности двиателей тракторов!

в обосновании метода и критериев оценки эффективности различных способов преобразования энергии двигателя в производительность МТА, позволяющих сформулировать требования к КПД механизмов привода рабочих органов и движителей сельхозмашинг

в разработке математической модели многоосного полноприводного тягового МТА, позволяющей анализировать влияние конструктивны! и эксплуатационных факторов тракторов и сельхозмашин на производительность МТА, определять оптимальную ширину захвата агрегата и соответствующую енергонасвденнооть трактора для конкретных производственных условий:

в дополнении и уточнении вопросов кинематики и динамики асимметричных. МТА и многоосных полнопркводных тяговых машин с жесткой кинематической связью между движителями, работающими в режиме значительного буксования. На защиту выносятся:

установленные взаимосвязи между, производительностью тяговых МТА и мощностью двигателей тракторов:

результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния скорости движения и ширины захвата на производительность. МТА с энергонасыщенными тракторами;

методики и критерии оцонки уровней энвргонасшценнооти сельскохозяйственных тракторов и эффективности различных способов преобразования энергии двигателей: тракторов в производительность МТА!

комплекс, теоретических и экспериментальных исследований по установлению влияния конструкции и условий эксплуатации трькгороь на производительность МТА.

Практическая значимость состоит: ■ в возможности повышения производительности ЫТД использованием движителей сельхозмашин:

в необходимости отражения в технической характеристике трактора двух уровней енэргояасыщенвости - тяговой и нормированной,

в возможности прогнозирования выходных параметров двигателя трактора при известном законе изменения во времени тягового сопротивления, а также Ь упрощении методики Бкспериментальных исследований составляющих мощностного баланса трактора;

в необходимости и возможности демпфирования низкочастотных колебаний момента сопротивления на входе в трансмиссию (упругий элемент а соединении ведущего колеса со ступицей) и на входе в двигатель (гидродинамическая передача) гусеничного трактора!

в разработке и реализации прибора - сигнализатора загрузки двигателя, позволяющего трактористу выбрать рациональный режим работы М1А по производительности!

в возможности использования гадропневмоаккумуляторов в качестве вторичных источников энергии гидронавесных систем для снижения отбора мощности двигателя на привод гидронасосов о одновременным снижением динамических нагрузок в узлах и механизмах трактора и сельхозмашин.

Апробация работы. По основным направлениям исследований опубликование: 95 научных работ, в том числе 12 - в центральных и республиканских научно-технических и производственных журналах, 14 - в научных трудах ряда НИИ и вузов, остальные в научных трудах ЧИМЭСХ (ЧГАУ); 11 отчетов по хоздоговорам НИР;, 4 - авторских свидетельства на изобретения. Под руководством ' автора

выполнено и защищено 23 кандидатских диооертаций.

По материалам НИР опубликовано • 4 учебных пособия (общий объем 14 п.л.) для студентов и слушателей факультета повышения квалификации инженерно-технических работников сельскохозяйственных предприятий и преподавателей техникумов и профтехучилищ.

Отдельные вопросы по теме даосертации докладывалиоь на научных конференциях ЧИМЭСХ, ВИМСХ, ЛСХИ/ Чувашского СХИ, НПО "Целин-оельхо?механизащш!|, на научно-методическом совещании по електри-1 фикаади мобильных процессов в раотешеводотвэ и животноводства,-проводимом ВАСХШЛ и др. организациями (Челябинск 1993год), па . международной научно-технической конфбрежии по повышению эффективности работы колесных и гусеничны* мавдн в оуровых условиях эксплуатации (г.Тюмень, 1996 год), .

Структура и содержание диссертация: - Диооертация ооотоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из , ДВ5 наименований и оодескит стр.машинописного текста, 49

шо.. ^ таблиц.■ . приложений.

В первой главе "Состояние проблемы и задачи исследований" на основе анализа статистических данных развития технико-економических показателей сельскохозяйственных тракторов и МТА установлено: при непрерывной повышении мопдаооти двигателей тракторов масса трактора либо оотается неизменной ( сохраняется тяговый класс), либо увеличивается пропорционально мощности двигателей (увеличение тягового класса).

При йтом энергонасыщенно тракторов происходит в кавдом тяговом классе: реализация тяговой мощности тракторовгпо мэре их енерго-насшцения) происходит за счет увеличения скорости движения}

- а

повышение производительности МТА идет медленнее, чем увеличение мощнооти двигателей тракторов (рио.1).

Взаимосвязь мевду тешами увеличения производительности МТА и мощнооти двигателей тракторов в каждом тяговом классе аппроксимируется уравнением

Х^-0,300*0,760 Xg• o.oso х® ^ ^

ПРИ Хн£(1,1).

где * Wl i Л-1*-1-

V"TTT ' ХМ = и- i

ш Ио к е.н.о.

fío, ííi.N- „ ч , и. _ у производительность UTA и мощность двигателей ооотвэтственно первой и сравниваемой модели тракторов в данном тяговом классе.

Из уравнения (1.1) оледует, что щи увеличении мощности двигателя трактора (в любом тяговом классе) в 4 раза производительность МТА возрастет только в 2,4 раза. Таким образом, при увеличении енергонасыщения тракторов появилась проблема изыскания способов уменьшения отставания производительности МТА от увеличения мощнооти двигателей тракторов. Решение данной проблемы разделяется на ряд самостоятельных направлен^; повышение качества преобразования энергии топлива в механическую энергию двигателя; повышение полноты и качества преобразования мощности двигателя в тяговую модность трактора; совершенствование конструкции рабочих органов и в целом сельхозмадзш (снижение удельного сопротивления); совершенствование организации работы (снижение непроизводительных затрат времени) при выполнении технологических операций¡изыскание и разработка эффективных способов реализации возрастающей энергии двигателей тракторов в полезную работу.

Созданию теоретических основ улучшения параметров двигателей и тракторов, и повышения експлуатационшд. показателей МТА на их основе посвящены труда Агеева Л.Е., Антонова A.C., Болтин-ского В.И..Горина Г.С..Гребнева В.П.,Гуеькова В.В.,Исфшова С.Д., Каццпша В.В., Киртбая Ü.K., Красовскнх B.C., Ксеневича И.П.. Кутькова Г.М., Николеенко A.B., Миндвля Е.М.. Позина Б.Н., Поливаева о.И., Попова В.Н., Саклакова В.Д., Соловейчика А.Г., Суркина В.И., Харитошпша Е.М., Шароглазова Б.А. и др.

Совершенствованию- конструкции сельхозмашин и оптимизации параметров их рабочих органов, направленных на повышение технико-вконошгческих'к технологических качеств МГА, посвящены труды Абдрашитова Р.Г., Бледных В.В., Виноградова В.И., Горячкина В.П., Гриоановского А.П., Дорохова'А.П., Иофинова А.П., Коврикова И.Т., Кушнарева A.C., Лурье A.B., Любимова А.И., Панова U.M., Рахимова P.C., Синеокова И.Г. и др.

Анализ конструкции тракторов и сельхозмашин, схем и оостава МТА позволяет заключить, что их совершенствование идет на основе традиционных способов преобразования энергии двигателя трактора в производительность МТА, то есть через тягову» мощность. Это приводит к недоиспользовании потенциальных возможностей МТА с энергонасыщенными тракторами. Кроме того, увеличение рабочей скорости мокэ? быть ограничено агротехническими и агроекологичесюаи требованиями к качеству вшолнения технологического процесса, динамичностью нагрунения деталей и механизмов трактора и сельхозмашин, оргонометрическими требованиями и т.п., что влечет за собой ограничение величины тягсбсЛ мощности, а следовательно} и производительности МГА. Поэтому с производством энергонасыщенных тракторов появилась проблема так ньзиъаомсл "избыточной" модности двигателя, которая

fnpi: современном уровне конструкции тракторов и сельхозмашин^ не гаг быть реализована череа 'ттощт мощность тракторе. Решение проблемы, направленное не увеличение ярокзвсмдаелъноета MX^j шало не нуги испоьзования "иэбнвочиоа0 мощности двигателя да» ониазаия удельного тягового сощюигалення оельхозмеаин nymt цршекоаий акшш рабочих органов, рабочих оргаЕоз-жв-даждэй и дашиселой сельхозмашин с приводен от ВОМ трактора. Создеанв яеоратичоских основ МТА с активными рабочзик ортвввю-деизздоишш яоеведеш ваучше работа Медведева в .К., Пансва ii.ii., Подскрайсй К„Д,,, их учеников и др*

В качестве научной гипотезы исследований по пзившзю ny-t-sS. повншеяия производительности МХА с внвргсгвсвдбкшаа «ракгорага. ваоттесгся елвдаиая: "Количвсззэ внергка с? давг&геяя к двзжк-?влш грактора ограничоно велячкаой рэагззуеизй тяговей мшшзгк (ограниченно «ягового усилия и рабочей скорости)* Следовательно ограгшчена и производительность «тягового Шй. с трактором заданного тягового класса. По мере увеличения екергскас^-г^их трактора "избыточную" часть мощности двигателя г.сшо передай«зь на движители сельхозмашин ши рабочие органы-двккители. тем е&мш уменьшить тягозое сопротивление по отношеюао к трактору» Это позволит при том же тяговом усилии трактора увеличить ширину захвата агрегата, то есть его производительность"

Особенность кинематики и динамика многоосных полноприбодкые машин,к которым относятся МТА с опорно- ведущими колесами сельхозмашин рассмотрена; в основном для транспортных машин (И.Ю. Багин, К.И, Гордецкий, Е.А. Чулаков, П.В. Аксенов и др.) и для тракторов с колесной формулой 4iU ( Д.А- Чудаков, К. С. Кабаноз, И.П. Никитин и .пр.).

Вопросы тяговой динамита? МТА не

нашли широкого освещения в научно-технической литературе. Не раскрыто влияние кинематических параметров привода двигателей, соотношения сцепных масс трактора и сельхозмашин на тяговый ШЭД и оптимальную силу тяги агрегата. Не решены вопросы оптимальной ширины захвата агрегата и погребной тяговой енергонасыщенности тракторов разных тяговых классов, то есть проблема эффективного -преобразования установленной мощности двигателей энергонасыщенных тракторов в производительность МТА требует своего разрешения.

Во исполнение цели исследования ставятся следующие задачи:

1. Установить взаимосвязь между технической производительностью тягового МТА к енергонаскщенностью трактора) раскрыть причины отставания темпов увеличений производительности от темпов увеличения мощности двигателя.

2. Оценить влияние конструкции тракторов и условий эксплуатации ' на величину составляющих .условного тягового КПП; ' наметить пути увеличения производительности и экономичности МГА .

3. Определить возможность повышения производительности МТА путем использования "избыточной" части мощности двигателя трактора для увеличения ширины захвата агрегата.

4. Разработать методы и критерии оценки .уровня энергонасыщенности с.-х. тракторов и эффективности использования мощности двигателя при различных способах преобразования ее в производительно-.•ность. МТА .

5. Обосновать рациональные пределы энергонасьшенности тракторов и ширины захвата МТА при использовании движителей сельхозмашин с тракторами заданного тягового класса.

Бо второй главе "Влияние на производительность МТА конструкции и условий эксплуатации тракторов при постоянной номинальной мощности двигателей" изложены обобщенные результаты

исследований влияния конструкции тракторов и условий их эксплуатации на количество и качество преобразования мощности двигателей в тяговую мощность тракторов.

Исследования показали, что количество и качество преобразования мощности двигателя в тяговую мощность трактора зависят от величины отбора мощности на привод вспомогательных сиотем и механизмов (ГУР, РАГС и др.); среднего значения, линии действия ■ и динамичности изменения тягового сопротивления сельхозмашин: кинематической (прозрачности) и динамической (упругости) жесткости трансмиссии: формы опорной поверхности гусениц.

Изменяющееся во времени тяговое сопротивление машинно-тракторного агрегата трансформируется к валу двигателя в виде переменного момента сопротивления из-за высокой прозрачности механической трансмиссии трактора. Неустановившийся режим нагружения двигателя в сочетании с его нелинейной скоростной характеристикой (особенно в зоне максимума мощности) приводит к снижению выходных показателей двигателя. Максимальное значение мощности двигателя снижается и смещается в сторону меньших значений частоты вращения вала. Причем, чем выше ■ динамичность изменения мбмеН .•:те сопротивления, тем больше снижение параметров двигателя. Кроме того, с увеличением динамичности нагрукения трактора, снижаются составляющие тягового КГЩ. То и другое является причиной относительного снижения тяговой мощности трактора. Для тракторов с механической трансмиссией взаимосвязь максимальной тяговой мощнооти с.динамичностью изменения тягового усилия выражается уравнением прямой.

Установлено, что меаду характеристиками динамичности тягового сопротивления и момента сопротивления на валу двигателя трактора с механической тргнсмкссиея существует прямая корреляционная связь, которая аппроксимируется уравнениями прямой.

Применение упругого элемента в звездочках ведущих колео тракторов в виде резиновых втулок уменьшает колебания растягивающих -усилий гусениц, что ведет к повышению составляющих условного тягового КГЩ п, как следствие, к повышению производительности. Установлено, что на динамичность нагрукения трактора оказывает существенное влияние взаимное положение ведущих звездочек правой и левой гусениц. В зависимости от того, в каком взаимном положении находятся ■ ведущие звездочки (в "фазе" или в "противофазе'У, могут быть получены разные результаты, вплоть до прямопротивоположннх.

Органическим недостатком механических ступенчатых трансмиссий тракторов является невозможность загрузки двигателя в режиме максимальной мощности при изменении тягового сопротивления. Всякое отклонение тяговой нагрузки от оптимального значения на данной передаче приводит к снижению тяговой мощности трактора, ■ следовательно,и производительности МТА. В тракторах с увеличенным количеством передач в рабочем диапазоне тяговых со-сопротивлений,' необходимо(для определения соответствующей рабочей передачи) устанавливать специальный прибор, показывающий степень загрузки двигателя.

В процессе работы МТА линия действия равнодействующей сил сопротивления движению может не совпадать с продольной вертикальной плоскостью симметрии трактора,в том числе и при асвкметричном присоединении сельхозмашины (орудия) к трактору. Это вызывает появление боковых сил' на колеса трактора, приводят« к боковому уводу последних и нарушению прямолинейности траектории движения. Для сохранения прямолинейной траектории движения МТА приходится устанавливать направляющие колеса трактора под некоторым углом к продольной оси симметрии трактора, что требует дополнительного расхода енергии двигателя:для щшеля

гидронасоса усилителя руля, на деформацию почвы колесами в : боковом направлении и боковую деформацию шин.

Расход энергии на боковую деформацию колес и на увеличение

ширины колеи колес определяется по уравнению

2

бок

моткл~Шднф+мрез)

сп+сш.пер

Vtg у -

моиу1(мдиф+ "роз)

1-6.

С ч-С п ш.зад

сш.зад'сп

, (2.4)

где Млт„ - момент силы тягового сопротивления относительно

OIK

продольной оси,проходящей через центр тяжести трактора; Мд^'-- момент сопротивления в межколесном дифференциале; - момент сопротивления развороту задних колес' вокруг точки приложения равнодействующей нормальных реакций на колесо; L - база трактора; d - расстояние от точки прицепа до полюса поворота трактора; С , Сп - жесткость шины и почвы в боковом направлении Соответственно передних и задних колес; у - угол отклонения сницы прицепа от продольной оси симметрии трактора.

При этом КПД ходовой системы будет уменьшаться, что видно из уравнения р

I КР

; {2.2}

Чо =

кр

w

где 6 - буксование движителей трактора при асимметричном нагруже-нш; Ъ - обобщенная боковая сила на колеса, вызывающая отклонение вектора скорости от продольной оси симметрии трактора; 0 -обобщенный угол отклонения вектора скорости от. продольной оси симметрии трактора (в радиане^-

Исследованиями установлено ...что для . ослабления влинпкя асимметричности яраяожэшя тяговой, нагрузки на тяговые качестзэ. трактора (повышение условного тягового КПД) необходимо изменять соотношения, нормальных реакций почвы между колесами. Предлагается; изменять жесткость колес (изменением давления воздуха в шиках), применять специальные промежуточные устройства (присоединитэльнне треугольники) агенду трактором и навесной машиной. Переметры присоединительных устройств .для тракторов К-701 обоснозанв э внедрены в производство. Асимиэзютеость яагружения граксорез" и ото иоюшить дашьэовеняеы дашияэяэй. свльхозыашщ. Эффзотзз-Rossb эгого щюверена на оияозоуборочзом агрегате МГЗ-80 + СК-2,6, в котором полэвоэ колесо комбайна было ведущим.

Иепользовсшэ гидрошешоажумухягороа в гидронавеиных системах тракторов, з качаемо вторичных Ес-гочников анэргии к коррэхеоров кинеыативзз дшкэшя исполнительных органов.обеспечивает нозышэкие коэффициента загрузщ двигателя и снизшв динамичности негруае-ния трактора и элементов гидропередачи прк их работе, особенно в момент начала и конца рабочего процесса и щи движении МТА в ^рра- -кошзртком положении навесных машин»

Повышение составлящих условного тягового КПД тракторов путем совершенствования конструкции тракторов и сельхозмашин при постоянной мощности двигателей позволяет улучшить экономичность работы ЫТА с одновременным некоторым (до 10...15$) увеличением производительности. Кратное увеличение производительности возможно только путем увеличения мощности двигателя. Анализ и обоснование эффективных путей реализации в тяговых МТА возрастающей мощности двигателя являются одной из задач данной диссертацирнной работы.

Втретьей главе "Анализ влияния скорости движения на

параметры, определяющие производительность МТА о внергонасыщвшшми тракторами" установлены взаимосвязи мевду максимальным значением тягового КПД, оптимальными значениями тягового усилия и скорости движения с энергонасыщенностью тракторов, показаны причины ограничения рабочей скорости МГА при современном уровне развития техники и технологии возделывания сельскохозяйственных культур.

Анализ-технических характеристик тракторов разных тяговых классов и модификаций доказывает, что с увеличением енергонасЫ- . щеннооти тракторов (рабочей скорости движения) условный тяговый КПД снижается.

Отмеченное выше свидетельствует, что теш увеличения енергонасыщеяности (повышения мощности двигателя) опережает теш повышения оптимальной (рабочей) скорости движения трактора. Это является одной из причин разницы в тешах повышения мощности двигателя и производительности МГА.

Исследования показали, что с увеличением скорости движения трактора коэффициент сопротивления качению трактора возрастает. Это увеличивает касательную силу тяга при постоянном тяговом усилии трактора. То и другое повышает расход энергии в ходовой системе, то есть снижает максимальное значение тягового КПД трактора.

Выразив буксование движителей в ' виде полинома второй степени в зависимости от удельной касательной силы тяги 'í>K)> получим уравнение КПД ходовой системы трактора;

(3.1)

гле 1 - ксеф&шие^т сопротивления кг-чен;»; "^кькгора;

1- , 1-а«!

X к

к vk !

Хк - отношение оцепной маосы трактора к полной массе; а,в - коэффициенты аппроксимации. Тогда оптимальное значение удельной касательной силы тяги определится из уравнения

2В«Х .С3 - {в-1-а-Х )• о2 + -т— я о. (3.2) ¿и Ак'ук.оп 4 ° V ук.оп Хк

Решение денного уравнения в общем виде в завиоимооти от скорости движения затруднительно и очень сложно для анализа.Поэтому предложен более проотой способ установления' взаимосвязи между оптимальным значением тягового усилия и максимум; КПД ходовой системы к окороотыо (энергонасыщенностьи) трактора. Принимаем линейный закон изменения составляющих КПД ходовой сиотемы (в зоне его максимума) з зависимости от касательной силы тяга трактора.

Тогда согласно охеме > ¿рио.2) запишем;

"хо- СПаб-аЧ>-«Ч1.*-в,АРк» ' (3'3)

где ЛР - приращение касательной силы тяги трактора при '

I I

увеличении скорооти движения ;а,в - угловые коэффициенты.

Решим уравнение (3.}) на оптимум касательной силы тяга при разных скоростях движения! ..

Лркр =

1

2В-рк.о

• ДР^ н а.ДР1 ; 0.4)

где ЛР - оазшща между оптимальным значением тяговых усилий кр

■ * I

трактора при разной скорости движения; В=(в'.п0о-а'.г)^0) } ДР^ - приращение сопротивления качению трактора вследствие увеличения скорооти движения.

Расчеты показывают, что а<1. Следовательно^ с увеличением знергснвсцщенности тракторов уменьшается оптимальное значение

тягового усилия. Для обеспечения неизменности тягового усилия, определяющего тяговый "'класс, . необходимо увеличивать маооу трактора, что и подтверждает статистическими данными - по м*ре увеличения мощности двигателя происходит увеличение маооы тракторов в каздом тяговом класое.

Общая тенденция увеличения массы тракторовГв каждом тяговом клаосе) описывается уравнением

°1

. 0о . ( 3.5 ) .

1 г

0,97 0,С4( Г о

Учитывая, что гпри увеличений рабочей скорооти МТА) коэффициент использования времени (Г<1) уменьшается, а удельное тяговое сопротивление (Км) сельхозмашин увеличивается, степень повышения производительности МТА по отношению к повышению скорости определим из уравения

"ч.2 _ У2 . Т2 . Чл

" ' ( 3'6 ]

где 1,2 - индексы,обозначающие уровень енергон&сьпденности • (скорости) трактора,

Анализ уравнения (3.б)показывает, что с увеличением рабочей скорости движения МТА возрастает его проиводительность, но темп увеличения производительности отстает от темпа увеличения скорости (рис.3).

При увеличении рабочей окорооти движения МТА необходимо учитывать возможности ее реализации, исходя из требований эргономики, агротехники, агроэкологии, долговечности и работоспособности машин, входящих в состав агрегата.

По данным ряда авторов и наших исследований, с ростом скорости движения ухудшается управляемость трактора и МТА,

увеличивается напряженность работы тракториста, увеличивается вероятность нарушения траектории движения, снижается качество выполнения технологической операции (особенно при обработке пропашных культур). Повышение рабочей скорости приводит к увеличению вертикальных колебаний остова трактора и сидения трактористе, что вызывает повышенную утомляемость водителя и снижает долговечность машин.

Таким образом, повышение производительности МТА путем увеличения скорости движения ограничено не только из-за повышения .. енергозатрат на единицу обработанной площади, но и максимально допустимой скоростью по указанным причинам.

Дальнейшее повышение рабочих скоростей (по отношению существующим 2,0 - 2,5 м/с) МТА без изменения конструкции тракторов, сельхозмашин и их рабочих органов, 'без повышения' культуры земледелия и квалификации механизаторов, без применения автоматических систем управления трактором и агрегатом в целом является проблематичным.

В четвертой главе "Повышение производительности МТА за бчет передачи части мощности двигателя енергонасыщенного трактора на' движители сельхозмашин" на основе обобщенной отруктурной схемы МТА выделено три потока енергии двигателя трактора к исполнительным рабочим органам агрегата. Опиоывается разработанный метод сравнительного анализа еф|)ективности повышения производительности МТА при увеличении энергонасыщенности тракторов и реализации

энергии двигателя разными штоками, в основу которого положено

<

сравнение степени повышения мощности двигателя трактора и ширины захЕата агрегата.

В тяговом HTA с опорно-вед^ши колесами' сельхозмашин, в котором максимальная тяговая мощность тракторг расходуется н.а

перэмщение синхронизирующей сцепки, а "избыточная" часть мощности

двигателя передается на движители сельхозмашин, ширина захвата

агрегата и иощнооть двигателя определяются по уравнениям:

■ Ркр.оп В3= - , м, (4.1)

К1.сц

ВЛУсп

»е.ф.з. "»в.в.1- --«•*> ■

к 'тяг

где 1.сц - удельное тяговое сопротивление синхронизирующей

сцепки, кН/м; Ке ^ 1 -^мощность двигателя, преобразуемая в тя- ■■

говую мощность трактора, кВт; м - тяговый КПД движителей - . ■■

'тяг

оельхозмашин.

Эффективность повышения производительности МТА в етом случае определяется по уравнениям:

Вэ Км

Ч-тг-т^ • (4-3)

гДОХ

Ки тяг

он рм

где В1 - ширина захвата агрегата при оптимальном тлгсвом усилии трактора, м; 1ТЯГ - максимальное значение тягового К1Щ трактора.

После соответствующих подстановок, получим условие равных темпов ув?личэния мощности двигателя трактора к ширины захвата агрегат« шах

г,М -

тяг - к:

,, ^тяг

тКаг, = —V- ' <4-5)

¿.сц

ч.

Данное урайнение являетоя основой для формулирования требовашй к конструкции движителей сельхозмашин и привода к ним, В многоосном полноприводном тяговом МТА общее тяговое усилие агрегата будет сумц?* тяговыг УС*4ЛГЛ, .создаваемых

движителями трактора и сельхозмашин;

Р = Р + Г Р

кр.а кр.он 1 кр.м

(4.6)

Выразив тяговое усилие через мощность двигателя, получим:

Ц'Ыв.

Ркр.а =

кр.з

тах

'ТЯГ

оп

1-Ц

и

'ТЯГ

„гаах 'тяг

(4.7)

- Р к

гкр.оп* ПР,

кр

где р — часть мощности двигателя передаваемая на движители трактора^КрКр - коэффициент увеличения тягового усилия агрегата по отношению к оптимальной силе тяги трактора,-.

кр

1+-

1-Л

'тяг

С ^пнх

(4.8)

ТЯГ _

Из уравнения(4.8)следует, что по мере увеличения мощности

двигателя трактора, передаваемой на движители сельхозмашин, Кр^

увеличивается с замедляющимся темпом. Это происходит из-за

м

^тяг

уменьшения отношения - = X

„шах Г]

п:

по мере уменьшения ц.

тяг

Поскольку техническая производительность МТА пропорциональна тяговой мощности, то

уи_, 1

\4t.o

И

= К„

(4.9)

кр

то есть по мере увеличения отбора мощности двигателей (при увеличении энергонасыщенности тракторов) на привод движителей сельхозмашин повышение производительности МТА идет с замедленным темпом.

Анализ существующих конструкций сельскохозяйственных тракторов со всеми ведущими колесами (МГЗ-82, Т-40А, К-701, Т-150К) показывает, что привод ведущих мостов осуществляется по принципу жесткой кинематической связи. Поэтому следует считать, что и привод опорно-ведущих колес сельхозмашин должен сыть

кинематически жестким. Б erсм случае (на основании теории движения двух ведущих мостов с кесткой кинематической связью) буксование ведущего колеса (моста)» -вступающего в тягобый реким последним^определится по- уравнению'

гп = 1-КП;. (1-5t) , (4.10)

где Ку - среднее значение коэффициента кинематического несоответствия между двумя ведущий мостами вступающими в тяговый режим один sa другим; п - количество ведущих мостов (сельхозмашин); 61 - буксование колес-ведущего моста.вступающего в тяговый режим первым.

Из уравнения 4.10 следует, что по мере увеличения количества ведущих мостов их эффективность в создании ткгозого усилия агрегата снижается и может быть даке отрицательна«- Предельное значение количества движителей определяетсяпо формуле {при 5«=0)

lim " ig Ку ■ ■

Для многоосного движителя общая касательная сила тяги равна сумме кэсательных сил движителей- сельхозмашин и трактора, то-есть

Р ' — Р + Г • Р к.а "" к.тр 1 ■ к.м.1

(4.12)

Примем - касательная сила тяги пропорциональна буксованию (для упрощения анализа);

Рк = 1-5 . (4.13)

Тогда (при одинаковых движителях сельхозмашин в агрегате) Р^4, Р„ „ * = <1б1+й«з+...+абп = ¿А 5, , (4.14)

КМ I л«М ■ а. • 11

где "Е6 = 51+5а+. ..+«!> = б., (4.15)

II У

После соответствующих подстановок получим:

• 5у = 5i+(n-1)-(1-5i) (K+Ka+K3+...+Kn~l) | (4.1б)

где <5у - условное буксование движителей сельхозмашин в агрегате. ■

Анализ уравнения (4.16J показывает, что функция 5у=1(п) является выпуклой кривой о экстремумом (рис.4). .

Коэффициент использования сцепной массы (удельная.

касательная' сила) селыозмашин определится по уравнению

■ • ««•«',

где G.„ ,, - сцепная масса одной сельхозмашина, сц.м

Из уравнения(4.17)следует, что по мере увеличения в агрегате колиества сельхозмашин с опорно-ведущими колесами эффективное использования их массы для создания касательной силы тяга снижается (рис.5), что объясняется снижением КПД движителей агрегата, определяемого по уравнению

Ссц.м" * п

Т1ТС а= 1--• - '(1-51). (4.18)

хс.а й 5у

Зная тяговое усилие агрегата, можно определить ширину захвата

(

Ркр.а-й

Ва = -\, м (4.19)

f

где Ркр.а - тяговое усилие агрегата,равное

Picp.a = ркр.оп + Ссц.м «С«' ' КН' U-2Ü)

где <Р^ЛМ = -п 1 - условная удельная сила (4.21) ' тяги агрегата;

£ - расстояние между соседними рабочими органами сельхозмашин

(мевдурядье-), м; технологическое сопротивление одного рабочего

органа сельхозмашин, кН.

При этом количество сельхозмашин . (с опорно-ведушюш

колесами) в агрегате определим по выражению

P G

^кр.оп + ОЦ.мЧй'б -П 1) п =-:-*- . (4.22)

где М - количество рабочих органов одной сельхозмашины.

По известно ширине захвата агрегата и скорости движения (.Von) определим техническую производительность МГА.'

Wt = 0.36 Ва-Von , га/ч ; (4.23)

где Ва, м; Von, м/с.

.Фактическая часовая производительность будет

W4 = Wt-t , 14.24) где г - коэффициент использования времени.

Тяхювая энергонасыщенность трактора определяется по зависимости

м v р р

"е.кр. оп гкр.оп , кр.м кВт

эгяг = HS-- U— ( ~~ii—- "n—~ Чт*' u,25)

гяг тр тр "тяг 'тяг.м 1

nf

где "тяг м = V "х.с.м = "пр0- )(1"б);

Пщ, - КПД привода от двигателя к движителям сельхозмашин.

Из анализа уравнений(4.23Jи (4.24J видно, что максимальные значения ширины захвата и производительности агрегата получаются при разных значениях количества сельхозмашин (движителей)(см.рис.5). •Повтому в качестве критерия определения ширины захвата агрегата предлагается брать его максимальную производительность .

Например, для посевного агрегата состоящего из трактора типа МТЗ и трех зерновых сеялок (Ва=10,8 ы) при скорости движения Зм/о производительность составит 9 га/ч, энергонасыщенность трактора -- 36...38 кВт/т (N=* 110... 115 кВт).

При заданных условиях (в примере) трехсеялочный агрегат в традиционном исполнении работает с трактором типа Т-150К. Данный

пример показывает возможность использования в широкозахватных агрегатах тракторов малого класса тяги, но большой енергонасыщеннооти. Это является подтверждением концепции превращения трактора в мобильное энергетическое средство, позволяющее комплектовать МТА на базе технологических модулей, снабженных движителями.

. В пятой главе "Научно-практическая значимость и•технико-эко-ношческая оценка результатов исследований" на конкретных примерах показана значимость результатов исследований для наукц и практики, а также сделана оценка эффективности предложенных технических решений, направленных на повышение производительности и економичности МТА.

Разработанная математическая модель многоосного полноприводного тягового агрегата является дополнением у углублением теории кинематики и тяговой динамики тракторов и автомобилей с несколькими- ведущими мостами. Она позволяет-исследовать влияние конструктивных и експлуаташюнных факторов на призводительность и экономичность МТА, определять его оптимальную ширину захвата и потребный уровень енергонасыщеннооти трактора в его составе.

Теоретически доказана и. экспериментально подтверждена, возможность и целесообразность увеличения производительности МТА с энергонасыщенными тракторами за счет использования "избыточной" части мощности двигателя для привода движителей сельхозмашин. Опытно-производственные испытания картофелопосадочного агрегата на базе картофелесажалки КСМ-б с опорно-ведущими колесами показали, что она может агрегатироваться с трактором МТЗ-80 вместо трактора ДТ-75, а производительность его в етом случае на 25...30% больше таксвой агрегата МТЗ-80 + КСМ-4. При етсм буксование

движителей не превышает 1256 и обеспечиваются агротехнические требования по равномерности распределения (с заданным шагом) клубней картофеля в рядке и по плотности почвы по колее опорно-ведущих колес.

Экспериментальные исследования тягово-сцепных качеств

трехосного полноприводного тягового шасси подтвердили теоретический вывод: - с увеличением количества движителей эффективность использования сцепной массы уменьшается из-за наличия кинематического несоответствия между ведущими колесами даже при равных передаточных числах трансмиссии и конструктивных радиусах ведущих колео (рис.6).

В результате исследований МТА с тракторами ВТ-400 разработана и внедрена в производство схема агрегатирования трактора о машинами для основной и предпосевной обработки почвы и методика определения геометрических размеров и точек Присоединения к трактору полунавесных сцепок. Применение трактора ВТ-400 вместо двух тракторов ДТ-75С позволяет увеличить производительность труда механизаторов в 1,87 ...1,8 раза, при одновременном снижении погектарного расхода топлива до 3,5)6.

Дополнены и уточнены представления в раскрытии физических явлений и закономерностей влияния отклоняющего момента на выходные техшко-вкономические и энергетические параметры колесных тракторов'и в целом МТА.

Разработаны рекомендации по использованию огорных колес сельхозмашин в качестве ведущих о приводом от ВОМ трактора. Обоснованы размеры присоединительного треугольника навесных сельхозмашин к трактору типа К-701 при ширине захвата агрегата меньше колеи трактора.

Присоединительные треугольники (с обоснованны.'.« размерами)

для присоединения к трактору К-701 навесных машин МСП-2 и РСЙ-2,9 внедрены на заводах "Целиноградсельмаш" и "Карвгандасельмаш". Использование такой навески при мелиоративной обработке оолонцов обеспечивает снижение расхода мощнооти двигателя трактора К-701 на одну треть (до 3356).

Применение демпфирующего устройстве {резиновые втулки) в соединении ведущей звездочки оо ступицей гусеничного движителя трактора ТБ-1М (ЛХТ-100) обеспечило повышение тяговой мощнооти трактора на 4,5...9Х." При этом выявлено, что уменьшение жеотко--сти в приводе в 10 раз привело к уменьшению стандарта моменте сопротивления на ведущем колесе в 1,5...1.6 роза. Применение демпфирующих элементов рациональной жесткости снизило динамическую нагруженност'ь трактора до 25...30$ при тяговом усилии в пределах его тягового класса (рио.7).

Параметры и методика расчета демпфори ведущих колео гусеничного трактора, а такко результаты экспериментальных иооледований. приняты к внедрении ГСКБ Онежского тракторного завода.

Разработанннй сигнализатор загрузки штгптеля, конструкция которого защияенв авторским свидетельством, прошел ведомственные испытания на 631 тракторе К-701 ' (1978...1985 г.п) в совхозах Кустанайской, Павлодарской и Тургайсксй областей Казахстана. Использование сигнализатора загрузки двигателя " тракторов К-701 повышает (за счет правильного выбора рабочей передачи) производительность МТА на 11...18^ и снижает расход топлива на 1 га обработанной площади на 9...14Й.

В процессе исследований был предложен ряд технических решений, направленных на повышение технике - экономических показателей тракторов и МТА на их основе. Часть из них внедрена в производство; промежуточные устройства (присоединительные

треугольники) для навешивания на тракторы к-701 машин МПС-2 и рыхлителей РСН-2,9. прибора контроля загрузки двигателя тракторов К-701, тензоматричеокая рама для тяговых испытаний тракторов К-701, измененная конструкция отоечных кромок золотника ГУР автомобиля Урал-375, сцепное уотройотво и полунавесная сцепка для тракторов ВТ-400; Другая часть принята к использованию ГСКБ и ОГК ряда тракторо и сельхозмашиностроительных заводов. Акты внедрения предотавлены в приложении к дисоертации.

В качестве примера использования математической модели многоосного полноприводного МТА предложен алгоритм определения оптимальной ширины зквата агрегата и соответствующее значение енергонаоыщенности трактора.

Эксплуатационная проверка эффективности предложенных те.личеоких решений показала, что их использование приводит к повышению производительности до 10... 15%.' снижению удельного расхода топлива до 5...ЮЖ, онижению динамичности нагружения трансмиссии и двигателя трактора, улучшению условий труда и др. Применение опорно-ведущих колес сельхозмашин обеспечивает кратное увеличение производительности МТА.

ОБЩИЕ ВЫВОДУ

•Выполнений комплекс научных исследований в овете решаемой проблемы позволяет заключить, что решение проблемы повышения производительности МТА с энергонасыщенными тракторами возможно путем использования движителей сельхозмашин с приводом от двигателя тракторами сделать следующие конкретные выводы:

1. Установлена взаимосвязь между производительностью тяговых МТА • енергонасыщенностью тракторов, показывающая, что темп увеличения производительности МТА отстает от теша повышения мощности двигателей тракторов, причем чем больше энергонасыщон-ность тракторов, тем больше отставание темпа уьеличения производительности .

2. О увеличением енергонасшцэннрсти тракторов максимум тягового КПД уменьшается с одновременные уменьшением оптимального значения тягового усилия. Это является причиной уменьшения относительной величины тяговой мощности и некоторого увеличения масон тракторов в каждом тяговом классе.

3. Анализ литературы и проведенные исследования показали, что при современном уровне конструкции тракторов и сельхозмашин (с учетом требований агротехники, агроэкологии, эргономики и технико-эконошгческих'-поквзателбй 1,!ТА) повышение рабсшх окороС-1-тей выше 4...5 м/с и массы тракторов болев 15...20\т является ' нецелесообразным.

4. Обоснована критерии и методы оценки эффективности повышения производительности МТА различными способами передачи энергии двигателя к рабочим органам сельхозмашин. В качестве критерия предложено сравнение степени повышения ширины зрхвата агрегата со степенью увеличения мощности двигателя трактора. Это позволило сформулировать требования 1 к КПД привода к рабочим органам и движителя?.» сельхозмашин в сравнении с тяговым КПД трактора.

5. Разработана математическая модель многоосного полноприводного МТА, позволяющая:

устанавливать взаимосвязь между количеством ведущих колес о суимарной касательной силой тяга и коэффициентом использования сцепной 1.:оссы агрэгато в зависимости от кинематических параметров движителей сельхозмашин и привода к ним;

анализировать влияние конструктивных параметров тракторов и сельхозмашин и условий эксплуатации на выходные технико-экономические показатели тяговых МТА;

с*|\г^,:?лять оптягслЕкуп ширину захвата егрвгета и соответс-

твутаую енергонасыценкость трактора (и наоборот) при заданных производственных условиях.

н

6. Предложен критерий оценки уровня енбргонасыщености сельскохозяйственных тракторов, з основу 'которого положено отношение ензргонасыщенности сравниваемого трактора с енергона-сыщенностью тракторе соответствующей оптимальной скорости двгек- . эния 1 м/с и равной 10 кВт/т (1 кВг/кН). Предлагается ввести два понятия енергонасызешости тракторов: нормированная (полная) енергонасыщешюсть - отношение мощности двигателя к массе трак--, тора; тяговая енергояасыщеннооть, соответствующая максимально

допустимой скорости двиаения МТА, при которой мощность двигате-

ля реализуется только через тагоз^га мощность, то есть чэрзз движители трактора. Лдя удовлетворения потребителей в приобрвг.~

гшши .тракторов разной энергокасшзенЕООти (с учетом конкретных производственных условий) Еэобходаш наладить выпуск тракторов,

комплектуемых деигателящ разной мощности. Нижний предел мощно-

сти двигателя должен соответствовать уровню тяговой энергокасы-

щоннооти трактора.

7. Пополнены и уточнены вопросы теории кинематики и динамики колесного трактора при асш.5мвтричном нагружении. В мошнсстном балансе асимметричного МТА сыявлены дополнительные затраты мощности на привод гидронасосов усилителей руля, на оамопередыикэние и буксование движителей трактора, вызванные необходимостью коррекции траектории движения, увеличением ширины колеи колео и гиотерезисних потерь в шинах при их боковой деформации. Определены взаимосвязи между величиной .отклоняющего момента (асимметричность приложения тягового усилил) и КГИ трактора.

8. .Установлено:

взаимосвязь между характеристиками динамичности изменения тягового усилия и момента сопротивления на валу двигателя трактора (с механической трансмиссией) определяется линейной зависимостью. Это позволяет с достаточной точностью прогнозировать выходные параметры двигателя трактора при известном законе изменения тягового сопротивления, упростить методику экспериментальных исследований и обработку "полученных результатов;

на характеристики' динамичности изменения тягового усилия,"", моментов сопротивления в трансмиссии и на валу двигателя ' трактора оказывает влияние взаимное угловое положение ведущих звездочек гусениц. Особенно это существенно при отношении шага зубьев к радиусу звездочек не менее О,55...О,65. Данный фактор необходимо учитывать при анализе экспериментальных данных;

коэффициент сопротивления самопередвижению гусеничного трактора с полужесткой подвеской зависит не только от среднего значения тягового сопротивления (продольный дифферент трактора), но и от его динамичности изменения. В общем значениии сопротивления перекатыванию трактора, сопротивление, вызванное дифферентом и продольными колебаниями остова, составляет 35...45&.

9. Для повышения производительности и экономичности МТА рекомендуются следующие технические решения:

испсчьзовать опорные колеса сельхозмашин в качестве ведущих с приводом от двигателя трактора. Это позволит увеличить ширину захвата агрегата или уменьшить тяговый класс трактора. Например, картофелесажалка КСМ-б, оборудованная опорно-ведущими колесами, ягрегагируется с трактором МТЗ-80 вместо трактора ДТ-75. Применение в силосоуборочном комбайне СК-2,6 полевого

колеса в качестве ведущего обеспечивает снижение (до 50%) бук<— Сование колес трактора, повышение 'устойчивости прямолинейного движения и уменьшение удельного расхода топлива до

установить упругодемпфирующие элементы в движители, трансмиссию, прицепное устройство тракторов, что позволит снизить динамичность нагругсеыи и повысить КПД. Применение резиновых втулок в соединении ведущих звездочек со ступицами трактора. ТБ-1М позволило повысить динамичность момента на ведущих колесах-(стандарт момента) в 1,5 раза. Наличие гидротрансформатора в' трансмиссии трактора типа Т-4 обеспечило на вспашке ' увеличение тяговой мощности до Ю % при снижении удельного расхода топлива на 3...4i5i

применять на тракторах приборы контроля загрузки двигателя для правильного выбора рабочей передачи и реигма работы двиго— геля. Использование сигнализатора загрузки двигателя на тракто;— pax К-701 повышает производительность^ основных технологических операциях по возделыванию зерновых) на 11... 1856 и снижает расход топлива до 9...14%;

использовать пяевмогидроаккумуляторы в гидронавесных сисг-темах тракторов и других самоходных машин, обеспечивающие снижение динамических нагрузок в механизмах навески, в агрегатах гидросистем и уменьшение отбора мощности двигателя на привод гидронасосов. Для тракторов типа МТЗ расход мощности на привод гидронасосов снижается в 4...5 раз;

применять специальные промежуточные устройства (присоединительные треугольники) при навешивании машин на трактор, ширина 'захвата агрегата с которыми меньше колеи трактора, обеспечиваю--щие ослабление отрицательного влияния асимметричного нагружекия трактора тяговым сопротивлением. Использование такой нивьики на

тракторах К-701 о орудиями для'мелиоративной обработка солонцов (МСП-2, РСН-2,9) позволяет снизить;загрузку двчгателя на одну треть против МТА о серийной навеской;

заменить в гусеничных тракторах о полужесткой подвеской плоскую форму опорной поверхности на криволинейную. Это снижает . потери мощности в гусеничном движителе. Например; для трактора. Т-130 условный тяговый .КПД повышается на 3.556. Ю. Результаты исследований: внедрены в производство на УралАЗе, "целиноградсельцаша*. "Карагандасельмаша", НПО "Целинсельхозмеханизация", "УкрНИИйроект", ПО "Счетмвш" (г.Кишинев);

Приняты к использованию ГСКБ ОТЗ, ГСКБ АГЗ, ГСКБ МТТО, ГСКБ по противоэрозийной технике, НПО "Грузсельмаш", ЧФ НАТИ, ШО "Целшсельхозмеханизация", ГСКБ МГЗ, Челябинским заводом дорожных машин, ОГК Лидского завода сельскохозяйственных машин; используются в учебном процессе ряда • сельскохозяйственных вузов России и стран СНГ при подготовке инженеров-механиков по специальности 3113 - механизация сельскохозяйственного производства.

11. В дальнейшем необходимо вести научно-технические работы в следующих направлениях:

обоснование параметров и проектирование конкретных МТД, в которых трактор и сельхозмашина являются составными частями;

обоснование типоразмерного ряда двигателей и на этой основе налаживание выпуска тракторов разной энергонасыщенности в каадои тяговом классе;

обоснование типа, параметров и конструкций движителей сельхозмашин и приводов к ним от двигателя трактора.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

1 Исследование гидропневматического стартера для пуска тракторных дизелей.«//Тракторы и сельхозмашины, 1963 • N6.

2 .Влияние гидроусилителя руля на автоколебания направляющи колес трактора.«//Совершенствование конструкций тракторов, автомобилей, и двигателей: Тр.ЧШЭСХ, вып.44. Челябинск, 1970.

3. Навесная система трактора с гидроаккумулятором.«//Техника в сельском хозяйстве,,1970, N12.

4. Повышение устойчивости работы гидроусилителя руля на автомобилях УралАЗ.«// Автомобильная промышленность, 1970, N11.

5. Некоторые результаты исследования устойчивости гидроусилителя руля автомобиля УралАЗ.«//Совершенствование конструкций тракторов, автомобилей и двигателей: Тр.ЧИМЭСХ, вып.54. Челябинск, 1972.

6. Влияние типа трансмиссии на технико-экономические показателе двигателя.«//Совершенствование конструкций тракторов, автомобилей двигателей: Тр.ЧИМЭСХ, вып.54. Челябинск, 1972. .

7. К обоснованию технико-экономических требований к тракторным гидросбъемнш передачам. //Исследование и совершенствование конструкций тракторов, автомобилей и двигателей.' Тр.ЧШЭСХ, вып.63. Челябинск, 1973.

8. О влиянии числа и сочетания ведущих мостов на тяговый КПД колесных машин.«Тр.Свердловского СХИ, т.30. Свердловск, 1973.

" 9. Применение пневмоаккумулятора для снижения динамических нагрузок в гидронавесной тракторной системе.*/'Ремонт и совершенствование конструкций тракторов, явтомооилой и двигателей: Тр.ЧШЭСХ. ведт.78. Челябинск. ¡^74 к в соавторстве

10. 0 распределении ведущих моментов между колесами и осями в многоосной машине при повороте^//Исследование и совершенствование конструкций тракторов, автомобилей я двигателей: Тр.ЧШЗСХ, вып.76. Челябинск,, '¡974.

11. Влияние вязкости рабочей иядкости на чувствительность рулевого управления тракторов MTS-50.»//Меганизацкя хлопководства. 1973. N4«

12. Особенности динамической характеристики гидросистемы . трактора пра ©дакчвш наррукении. «//Исследование и совершенство'-гйгягэ ксггстругзвй тракторов, автомобилей и двигателей: Тр.ЧИМЗСХ, ьш.$3, Челябинск, 1975.

13. О зсгнсетостк улучшения технико-экономических тюнозато-

!iTA зз счет одатакзвгкя яаршвтрсв рабочего процесса

ги^п^одсв. «//йоолэдоватга и совершенствование конст?*п:цхК <урввгоров5 Тр.ЧШЗСХс вып. 119. Челябинск, 1976.

1-i, Ешяш зсимкетрнчкой тяговой нагрузки на буксование яккктвлей трактора к-700.»//Исследование и совершенствование козетруиза трвктсров, автомобилей, двигателей и их использование з сельском хозяйстве : Гр.ЧЖЗСХ, выя.76. Челябинск, 1974.

15. Влияние отклоняющего момента на тягово-сцепше качества колесного трактора с шарнирной рамой.//Вестник с.-х. науки Казахстана. 1979, N9-

16. Допустимые изнссы к запаздывание руля тракторов "'Беларусь".»//Исследование конструкций тракторов, автомобилей, к их использование в сельском хозяйства : Тр.ЧКМЭСХ, вшт.162. Челябинск, 1930,

17. Влнягаэ ас:&2«тричнсй тяговой нагрузки на мсщноатной Салате КПД ходовой системы колесного триггере 0 чаринрко« рзмоя. * //Ссз<5ргеяствоваии<з коясгрукшйгтрактороэ и их ксп'.-льэзбь-

пив в сельоком хозяйства : Тр.ЧИМЭСХ, вып.170. Челябинск, 1981.

18. Взаимосвязь енергонаошценности с.-х. тракторов и производительности ЫГА.//Улучшение тягово-динамичеоккЗкачеств с.-х. тракторов в условиях эксплуатации: Тр.ЧИМЭСХ, вып.170. Челябинск,

1981.

19. Влияние энергонасыщекнооти трактора но его тяговый КПД к. производительность ЫТА. Тез.докл.научно-техн.конф. Электрификация мобильных процессов в растениеводстве и в животноводства. Челябинск, 1983.

20. О влиянии рабочей скорости на КПД ходовой системы с.-х. тракторов. Тез.докл.научно-техн.конф. Совершенствование и развитие мобильных энергетических средств в сельском хозяйстве. Чебоксары, 1983.

21. К методике исследования влияния демпфера ведущего колеса на тягодыз показатели гусеничного трактора.* Тез.докл.научно-гехн. конф. Совершенствование и развитие■мобильных энергетических средств в'сельском хозяйстве. Чебоксары, 1983.

22. О характере изменения момента на ведущих колесах гуоеничного трактора при выглублешш вала бульдозера.Тез.докл. ыаучно-техн.конф. Совершенствование и развитие мобильных энергетических средств в сельском хозяйотве. Чебоксары, 1933. .

23. Влияние скорости трактора на КПД ходовой системы.*// Повышение степени использования установленной мощности двигателя о.-х. тракторов: Сб.тр.ЧИМЭСХ. Челябинск, 1983.

24. Тяговые показатели трактора К-700 о узкозйхватнши орудиями на целинных солонцах.«//Вестник с.-х.наук и Казахстана. 1984, Н4.

25. Оптимизация загрузки двигателя в зависимости от характера нагружают с.-х. тракторов.»//Пути повышении техники-ькономичела'

показателей с.-х. тракторов : Сб.Науч.тр.ЧИМЭСХ. Челябинок, 1985.

26. Необходимость селективного-восстановления опорных катков гусеничного движителя о полужесткой подвеской.»//Пути повышения качества ремонта с.-х. техники: Науч.тр.ЧИМЭСХ, Челябинок, 1985.

27. Взаимосвязь функционирования системы "движитель-грунт-орудие" и КПД ходовой системы гусеничного трактора. «//Повышение технико-экономических показателей сельскохозяйственных тракторов: Науч.тр.ЧИМЭСХ. Челябинск, 1985. '

28. Повышение эффективности использования трактора К-701 на малоенергоемких операциях.»//Комплексная механизация произвол- • ственных процессов в целшном земледелии: Науч.тр.ЧИМЭСХ. Челябинск, 1985.

29. Эффективность использования в МТА ведущих колес (мостов) с жесткой кинематической связью.//Резервы повышения эксплуатационных качеств с.-х. тракторов: Науч.тр.ЧИМЭСХ. Челябинск, 1986.

30. Взаимосвязь колебаний тягового усилия и момента на валу двигателя трактора К-701.»//Резервы повышения эксплуатационных качеств з.-х. тракторов: Науч.тр.ЧИМЭСХ. Челябинск, 1986.

31. Условия повышения производительности МТА о технологическими модулями без увеличения удельных энергозатрат.'/Электрификация мобильных с.-х. агрегатов: Науч.тр.ЧИМЭСХ. Челябинск, 1986.

32. Причины снижения топливной экономичности МТА с энергонасыщенными тракторами.//Повышение производительности и экономичности с.-х. трактсгов в условиях эксплуатации: Науч.тр.ЧИМЭСХ. Челябинск, 1987.

33. Целесообразность применения иарнирно-сочленвкнпго гусениц к >rj трактор?. »//Снижение динамичности тракт-pv.e, их систем и механизмов в эксплуатационных условиях: Науч.тр.ЧИМЭ'Ч.

34. Проблвт реализации ыощнооти двигателя енвргонаоыщенных тракторов.//Вопросы совершенствования инженерно-технического обеспечения механизированных процесоов в целинном земледелии! Сб.науч.тр. Алма-Ата, 1989.

35. Рациональное распределение нормальных реакций почвы на движители трактора и опорные колеса навесных машин."//Вопросы совершенствования инженерно-технического обеспечения механизированных процессов в целинном земледелии« Со.науч.тр. Алма-Ата,

1989.

36. Тяговомощноотныэ возможности шарнирно-оочлененного трактора ТВ-400.//Улучшение тягово-динамическнх качеотв с.-х. тракторов: Сб.науч.тр. Челябинск, 1989.

37. Повышение производительности груда механизаторов.»//Достижение науки и техники АПК. 1990, . N7.

38. Эффективность использования прибора по контролю загрузки двигателя трактора типа К-700.«//Достижения науки и техники АПК.

1990, N10.

39. Пределы ввергонасшцения тракторов.//Достижения науки и техники АПК. 1991.'N6.

' 40. Шестирядний картофелепосадочный агрегат.» //Достижения науки и техники АПК. 1991. N12.

41. Влияние податливого привода ведущего колеоа на КПД ходовой системы гусеничного трактора.«//Тез.докл.науч.-техн.конференции. Разработка и оптимизация динамических характеристик двигателей мобильных с.-х. комплексов. Казань, 1991.

42. Повышение технико-экономических показателей МТА совершенствованием скоростной характеристики дизеля.»//Тез.докл.науч.-техн.конференции. Разработка и оптимизация динамичычаи характеристик дшп-атолнЯ мобильных с.-х. к ншлоксон. Казаш.. 1У91 -

43. Уплотнение почвык урожайность ячменя по следу тракторов: ВТ-400, ДТ-175С, К-701.»//Совершенствование методов использования и обслуживания техники в с.-х. Сб.науч.тр.ЧГАУ. Челябинск, 1992.

44. Условия согласования работы шарнирносочлененных тракторов з гидромеханической трансмиссией в составе тягового МТА.»//Совершенствование методов использования и обслуживания техники в о.-х./ 36.науч.тр. ЧГАУ. Челябинск, 1992.

45. О пределах енаргонасыщенности с.-х. тракторов. Тез.докл. гауч.-практ.конф. Проблемы механизации с.-х. производства Северно-, •го Казахстана в современных условиях. Сб.науч.тр. Кустанай, 1992.

46. Оценка уровня енаргонасыщенности с.-х. тракторов. //Вэст-ик ЧГАУ, N5, Челябинск, 1994.

47. Повышение мощности двигателей Д-160.01 по условиям ермонагруженности.«//Вестник ЧГАУ, N13. Челябинск.

48. О форме скоростной характеристики дизеля с.-х. трактора. /Вестник ЧГАУ, N17. Челябинск.

49. Гидропневматический стартер для автотракорных двигателей, эз.докл.науч.-техя.конф. Повышение эффективности колесных гусе-отшх машин в суровых условиях эксплуатация. Сб.тр. мевдународной зучно-техн. конференции. Тюлень, 1996.

50. Устройство для динамометрирования.* АС N838454.

51. Привод ведущего моста прицепной машины переменной техно->гичвской массы.* АС N1676918.

52. Сигнализатор загрузки двигателя.» АС N1348676.

53. Устройство для загрузки трактора при испытаниях.»

N16933427.

54. Тяговая характеристика трактора с гидромеханической тран-иссией и с двигателем постоянной мощности: Лекция для слушателей К. Челябинск. ЧИМЭСХ. 1987.

55. Пути повышения использования мощности двигателя о.-х. трактора '.Лекции для слушателей ФПК. Челябинск, ЧШЭСХ, 1987.

56. Проблемы и пути реализации потенциальных возможностей МТд при увеличении енергонасыщэкности тракторов: Челябинск, ЧШЭСХ, 1937.

57. Влияние конструкции и условий эксплуатации на ■ устойчивость и управляемость автомобилей, колесных тракторов и МГА на их базе.» (конспект лекций) Челябинск, ЧГАУ, 1995.

¡¡-.•л.йоано I. печати ! i.O^i. Форгач 60x8'(/16 üttuua № llü 'iVpa.h 10ü ЧГАУ

* 1 I

1

РисЛа. Производительность тяговых МТА в зависимости от мощности двигателей тракторов: •

х, о, а - соответственно для МТА с тракторами тяговых классов 1.4 (14), 3.0 (30) и 5.0 (ЬО)

производительности тягочых МТА с темпами увеличения мощности двигателей тракторов

Рис.2. Изменение КЦД ходовой системы и его составляющих в зависимости от касательной силы тяги при разной энзргонасыщенности трактора

Рис,3. Взаимосвязь между темпами увеличения

скорости движения и производительности МТА (пример)

(Ц

ш

»3

ит

е о

Рис.4. Влияниа количества ведущих колес с жесткой кинематической связью на величину условного буксования

Рис.Ь. Влияние количеств« движителей сельхозмашин в агрегате на производительность, ширину захвата, коэффициент использования времени н условное буксовйние движителей МТА

%

ОА

• I

п1

Рис. б. Влияние количества в едуну« мостов овтогрейдера ДЗ-96 на удельную силу тяги (коэффициент использования сцепной массы)

т

' кН .0,1

А"5

к *

I!

1 г 3

4р, кН ёП 26,4$ 25,7

46 6.1 ¿,7

IV. «36,5 10,6

Рис.7,. Плотность распределенния тягового усилия трактора ТБ-Ш на глинистбм треке при расположении ведущих колее "в фазе" без демпфера (1), "в фазе" с демпфером (2) и в "противофазе" с демпфепом (3) '