автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение производительности и экономичности машинно-тракторного агрегата совершенствованием скоростной характеристики дизеля

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ОРДЕНА ТР/ДОБОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И .ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи

.ХОХЛОВ ?едор Федорович

УДК .62-1.^56-185.001.57(043.2)

ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ я .экономичности МЛШЙННО-ШЕ^КТОРНОГО АГРЕГАТА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕМ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЙВЕЛП

Специальность 05.20,.03 Эксплуатация, восстановление и ремоиг сельскохозяйственной техники

■АВТОРЕФЕРАТ

диссертации ца соискание ученой степени кандидата технических наук-

Челябинск,.1939

г

\ :

/

Работа выполнена на Уральской научно-исследовательской испь-хэтельной станция НАТЯ и кафедре "Тракторы и автомобили" Челябинского ордена Трудового Красного Знамени института механизации и электрификации сельского хозяйства

Научные руководители - доктор технических наук,

профессор ¡'ВЛЫТоаов]

- кандидат технических наук, доцент • В.Н.Кичев

Социальные оппонеи ты

- доктор технических, наук, профессор Б.Л.Шароглазов

- кандидат технических наук, доцент П.М.Ткаченко

Ведусчя организация - ЕолгоградскиН тракторный

завод

Защита диссертации состоится г.

на заседании специализированного совага К I20.A6.0I Челябинского ордена Трудового Красного Знамени института цеха-низац'ли г. опоктри^икеции сельского хозяйства по адресу: 45'Юь'0, г. Чо/^ияна:, пр. ип, В.И.Ленина, 75, ЧИЫЭСХ. С диссертанкг;!'. г.стш озкакоикхься в библиогеке института.

Дсюрст^раг рааоолй

" /Яд' 1%9 г.

сптакаг .г^ирппитого совета -

•¿о--:л'.:;ли- гу ггчееккх паук,

ПК"' С.".":Ор

> и '

(?(Нгп.к. Леонтьев

»

- . г> \

■ " ' t »

-'-s ' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темп, Ресениями ХХУП съезда КПСС перед сельскохозяйственном наукой и отраслью тракторного и сельскохозяйственного машиностроения поставлена задача повысить з 1,5..Л,8 раза-производительность машинно-тракторных агрегатов (UTA), снизать удельнкй расход топлива и смазочных масел тракторами и ксцбайка-ии на.Ю...12

Одним из направлений повышении производительности ИТ/, является оснащение тракт.оров мощными и. экономичными дизеляиц.

Однако исследования и практика использования HTA при выполнении ими -технологических операций показывают, что теал прирез производительности отстает от темпа роста установленной коцкостг. дизеля по причине снижег.у.я коэффициента использования устаковлен-

иощаосг,и дизеля/ даже при правильном агрегатировании трактора

Одной из едичид снижения коэффициента использования ноцности двигателя 'Î .является крутой переход регуляторнои ветви в нор-ректорную на скоростной характеристике, который приходится на рабочий диапазон частоты врацения зала дизеля H3g •

В статических скоростных характеристиках двигателей (ССХД), выпускаемых по существующему стандарту, не отражены характер вероятностного -изменения нагрузки и диапазон рабочей Пэв , необходимый для .реалышх условий работы трактора.

Новике,ние эффективности использования трактора в состава ЫТА •лутеи приспособления характеристики' дизеля к реальный условиям его работы является важной и актуальной задачей.

Работа аыполнеиа в соответствии с отраслевым планом НИР МСХиТМ по теме "Оптимизация характеристик моторных установок о учетом условий эксплуатации тракторов. Разработка требований к характеристика« моторных установок, их системам и агрегатам" ^3.93.00.86-50.9^(80, этап 1.3.4.

Цель исследования. Повышение технико-экономических показателей (ТЭП) M'A за счет увеличения коэффициента использования установленной мощности дизеля.

Соьект исследования. Процессы изменения ТЗП дизеля па частотах вращении вала, охватывающих регуляторную и корректорную ветви внеинс-;; скоростной характеристики, при работе UTA на примере трактора "-4ЛИ2.

П П0Д.МЗ? ЯСС Л 0 „Овацп Я. УсТйНОЬЛШШ с учзхоу роадьиих условий работы лТА завлсккоста протекания показателе« дизеля ох П,5с-при статической: нагрузке.

Научная новизна. Разработана требовании к рацлопальной скоростной характеристике дзигатзля (РйХД) п рзгулнюрш«, обеспечивающим эту характеристику. С учзтоы эгих трзбодиндй ьрздлокэна аппроксимирующая зависимость, описывающая рациош'дьиуа СХД ощо'л плавно:-; крнвол крутн-дего момента. Теоретическая рациональная СХД реализована аналитически глеханпчзскиг.! рзгулптороп с учего;.: характера изменении динашчзской СХД, вероятности* изиенинйй аоиоата сопрогиьлзния и частоты вращении вала дизеля, йрадлохе-на конструкция корректора топливного насоса (Тй) для получения делаемо;: СХД.

Фактическая ценность работа. Лрл^ененле .метода аналитического описания, способа и устройства для практической реализации рационально;: СХД позволяют получать характеристика дизелей, предназначенных. для работы с перзкенньш характеров цагруаеиня; получать регулировочные параметра дизелей в узкой диапазоне рассеивания, что повивает эксплуатационные качества выпускаемых дизелей п тракторов; выпускать новиз л капитально отремонтированные -дизели с ограничителен мощности на период обкатки и переводить их на режш эксплуатации непосредственно в лолзвьк условиях; полное использовать потенциально возможности дизеля, что в цело] повшает производительность IV и топливную экономичность UTA.

Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследований составил на пахоте 26Б руб., на глубокой рыхлении 323 руб. на один трактор в год.

На защиту выносятся требования к ССХД и регуляторам, обеспечивающие эту характеристику; дополнительные критерии оценки пока, зателей тракторных дизелей; аналитические зависимости, описывающие рациональную СиХД и реализации ее с кеханаческип регуляторов способ и устройство регулирования шщности дизеля; результаты зкбперикентальних исследований и исп-ытанил ..!ТА; модернизировании регулятор РЬ-ЬЬО; способ объективно;: оценки параметров при определении W и q» UTA.

.Использование результатов исследований. По дерни зирова н ни;: регулятор и способ объективной оценки ТЭГ» работа ÜTA внедрена на УралН.ЫО ilAT.i на дизелях A-OI.J, А-ША, к-1Ш тракторов Т-'гАГЯ, T-2UO с ДШ, Т1-3 с /да, Jipoaepeüa э-п-зктизаоегх. райотн. .Л/. с га

цкональной СдД ;т ¡тракторе-Т-'|Л11?. и хозяйствах УралШШС НЛТИ» В"^палК!шЗ ¡5 Чебэргтулъст-ого совхоза Челябинской области. Проверена работоспособность регулятора I получении опьтинх СХД на дг.~ зеле Д-4^0 ла Алта".<я:ом коториом заводе, рекомендации принят;-: эаволом.

Апробация работы, $сиовике положения работа и результаты но~ следованпн докладывались дбсуадались на научно-технических конференциях? ЧШлЗСХ .{у, Челябинск, 1983-1969 гг.); ЧПИ (г. Челябинск, 1986 АСХИ Барнаул, 1986 г.); Уфимского авиационного института (г, У^а, 1986 г.)ва всесоюзной конференции "Перспективы развития конструкций проиывленних тракторов на 1990-20С0 годы" ¡(г, Челябинск, 1986 г.)» на техническом совещания у главных копсуруктрров-: ПО АМЗ (г. Барнаул, 1986-1988 гг.); АТЗ (г, Рубцовск, 19£8 тг); на ярмарке новых разработок по дзшга-телестроеьию (г, Владимир., 1ЭЬЭ г.).

Публикации, ;П_о результатам диссертацконной работы опублино" азано 11 работ» в даа числе 3 авторских свидетельства на изобре-т«адя, б отчетов,'

Объем работы, Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографии, приложений. Общий объем 226 е., з ток числе Д8 с, ыапинопйсного текста, 3 табл., 42 рис., 45 о. лрилояепий, 129 наименований литературных источников.

СОЛЕРДАНИЗ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, ее практическая значимость, сформулированы основные положения, выиосииые на защиту.

В первой главе дан анализ литературных источников, посвященных изучении влияния лерецениого характера нагрузок на выходные показатели тракторного дизеля, основный причинам сиияения ТЭП дизеля при работе ЛТА, способац совершенствования СХД.

Исследованиями Л.Е.Агеева, В.Н.Болтинского, 'В.И.Виноградова, В.П.Горячкииа, С.А.Йофкнова, Ю.КЛиртбая, В.С.Свирцевского и др. установлено, что переаенный характер нагрузок в условиях эксплуатация приводит к ухудшению эксплуатационных качеств МТА - производительности а эконоыичности.

Одной из причин ухудаения ТЭП !Ш является недоиспользование мощности дизеля. В трудах Д.Д.Багирова, И.Б.Барского, Н.И.Киселе-

ва, Н.Н.Настенко, В.Н.Попова, /иК.Юлдашева, А.Л.Юыина я др. .показано, что наибольшее недоиспользование (Уе наблюдается .в зоне ноцкнальиой П^ .

Анализ литературных источников показал, что значительную доли и недоиспользовании Ые при эксплуатации МГА вносят несоответствия изменения активного хода рейки ТН изменению момента сопротивления на входе в двигатель Мс из-за крутого перехода ветвей ССХД в .области номинальной П^в • При сравнении работы дизеля отдельно на -регуляторной ¡1? ¡корректорной ветвях СХД выпилено, что ТЭП работы !,ГГА при .работе гна корректорной .ветви аыще по сравнению с .регуляторной.

В работах Г.Я.БаМнатеНиа, А.ЮБурма, С.Ц.Дорменева, Е„..МДа-ритончика, Б.Е.Чагара показано., .что ТЗН работы МТА можно улучшить за счет совершенства СХД. Однако до настоящего времени в . теоретических расчетах применяется кусочно-линейная аппроксимация ССХД без учета вероятностного характера нагрузки двигателя.

В соответствии с изложенный определены следующие задачи.исследования:

обосновать параметры ССХД с у четом реальных условий .работы дизеля при эксплуатации МТД;

разработать требования к ССХД .и.регуляторам, обеспечивающим эту характеристику;

установить аналитическую зависимость, описывающую .рациональную ССХД кривой крутящего момента ;Г?1,К в функции.от гПэе имеющей разрыва дри номинальной ¡¡й^ ;;

установить аналитическую зависимость рациональной ССХД с^ие.-хакнческцы регулятором;

разработать методику лолучеря рационально!! ССХД и устройство, позволяющее практически реализовать,эту характеристику в узком диапазоне.рассеивания.регулировочных.параметров -и ограничить ыосшость дизеля на период обкатку;

исследовать .¿эффективность.,использования дизеля-о.рациональной ССХД в сравнении ^ чзериВиой при р.абрте МТА на пахоте, глубокой рихпении.и-тяговых .-испытаниях.

Во второй главе лредетавлсшь, -теоретические предпосылки формирования и аналитическое ошю.аиие.рациональной ССХД для тракторного дизеле, .теоретическая -и практическая реализация это!! характеристики- на .даигателе с ■ ыеханич.ес-кк« регулятором.

В5 осно'ву совершенствования ССХД полонены характер пзыене-гУия динамической СХА,вероятностные распределения нагрузки а частоты вращения вала дизеля, потенциальные возможности дизе-Й!Я'."

С учетом теоретических предпосылок, преимуществ и недостатков существующих СХд сформулирована требования к рациональной есХ-Д и регуляторам, обеспечивающий эту характеристику.

Рациональная ССХд тракторного дизеля, полученная'с помощь» каханического регулятора, долина ииеть плавность перехода рзгу-ляторной ветви в корректорную? один закон- регулирования Ые в рабочей диапазоне П^ но корректорной ветви? начало действия корректора в зоне; соответствующей шаиш±льноыу значению вероятностного распределений нагрузки> большую площадь, ограниченную йрйШ! N5 а Лае в пределах максимального значения частоты вращения холостого хода вала двигателя и ыаксишльного

крутящегб ыоиеята I включая номинальную мощность »

Спределенные уровни к минимального удельного расхода топли-

ва в рабочей'-диапазона П3й

Регулятор с корректором топливного насоса (ТН), обастчивап-щии рациональную ССХД, Должая иметь:

регулируемую степень неравномерности регулятора сГр или предварительную его сборку с минимальной устойчивой «Гр^ при Сохранении максимальной Аэё** ?

регулируемый корректор, позволяющей установись необходимый иаксицальный М«, дизеля с сохранением первоначального Мк в начала действия корректора, поручись ноьшиальную иощность и обеспечить один закон регулирования Ме дизеля при работе трактора;

быстродействие 1{ смена скоростного ренииа, а корректор обес-Йэчить коночный ^келазкнй) результат регулирования;

звбзмохность получения значений ССХД, начиная с Пэе .холос- * того хода до Мк^па* » включая, номинальные, в узком диапазоне рассеивания регулировочных ¡параметров;

возможность Получать ограниченную мощность и устанавливать ей непосредственно в полевых условиях!

Для описания РСХд предложено полуэшшричеекоа уравнение. При получении новой ССХД медены ограничения ( Мк<пл, , )» чтобы не выйтй за установленные заво-дом-изготовителем.дизелей допустимые пределы по инерционный за-

: •.'сцдоиапрааоииосгй па цоцииалькой и Ик . и

¿-¿удвижь дссвагнутои зровеиь соьераенотьа дззекеК. гицяоналытя ССН х рабоге описана л:ше;:ко-дроб:10-рацноньль-; •>!; к лайеино-логьрадрКпческоа адккцаккк. •

Т!о?еыу;ахыше зогаогносги диигагеля ошизузся 'уразнеккяш$ :.-ь;:е;::.:ильш!1 площади 2 под кривой Мк

- гпс< \ }(п) , . (I)

. л-: ¡(р) - класс адпроксииарувдзй функции ССХД;

Р - посхояшше парекьгрь зтой (¿у акции; .•<, - значения Пгг нри и хсгоссого хода* (

цоэ^Чшиектах цонотоквого «бывашш квивоа М«. £ =

агМ , п ' ' <*п

ьшуклосги сг= ^ГТГ " аппроксиккруюцая функ~

¡ша рационально;; ССХД запквеаси дпиейко-дробно-рациональьоЦ | уивкии';

<\ [п] ~ С! -Г Ьп

¡инн-п (2)

м-;' - перемены.:;: параметр, ;;ирьктер11зун)цкй крутизну ССХД', ¡1 - текущая Иэг (г<п 6 Пз} "» ' С * С. ~ паракегры, определяемые истодом выбранных точек:

¡.= 1110,1 4 , 0 - соответственно кру-

- вгдае аоценти и частот врацешш при ^К/мах , 'V и пгетохкх •

Рашшалыши ССХД, г.ояучешая Оез рогулпаора, является рех'у-¡чюдочиои ;-,арак!еорцс2икой по подаче топлива, но она ограничена им,им* Иае,<х , М£(> ,МКгпах .

; ри-юриок физической реализуемости РСХД является ишишааьно ^хоИввап 1(1 , полученная с сохранением максимальной Л7••.., - ;шг» регулятора РБ-Б80 Ь Наиболее близко к

> с.лоиии подходит кривая с параметров т и 30.

.'.лй дчзелн А-01М аппроксимирующая функция (2) рациональной г'.-пиизотя в окончательном виде:

пчг 069,5*8-0,023-П + , /1-м

И3г'30-П (3)

где п - текущая п9б (цоо^п ¿1840) » об/шш.

дли реализации аналитической пункции (3) для дизеля о иеха-

- ?

ническиа регуляторов необходимо, чтобы кривая пропла че-

рез точку начала действия корректора, соответствующую инициальному значении вероятностного распределения нагрузки.

Тогда аппроксиыкрущая пункция (2J дда работы с иеханнческии регулятором эапиается вкракение:;

М(п}~а + £п+кп2 + -—-- , í4,

ГЬ + m - п v

где к. ■- параметр кривой, определенный методом избранной

точки, соответствующей минимальному значению вероятностной нагрузки (для двигателя A—0IM Мс = ЗСО Н-а при ПЭ£ = 1800 об/ипн).

Окончательной выражение (Ь) РСХД дли дизеля A-0IM с механическим регулятором запишется уравнениями:

для корректорной ветви М« » Н*ц

MKS 752,02 -0,-167П -Н^ОЗ-Н^П2- ~ ; (5)

для регуляторной ветви Мк уравнением хорды, Н'м

м£= 15800- 7,5П , (6)

Аналогичный путей были получены формулы перенесения рейки

тн ( Ир ).

Если у серийной ССХД начало действия корректора осуществлялось при По i = 1700 об/мин, то у РСХД - при 1800 об/мин с сохранением Пдехх(рко. I).

Методическая особенность практической реализации теоретической СХД состоит в следующем.

Подбором наружной пружины меньшей жесткости обеспечивается минимально-устойчивая <$/> = 4 % при номинальной Hgg Уменьшением зазора под внутренней пружиной 2 и полокениеы рычага подачи топлива добиваются увеличения предварительного натяае-ния пружины регулятора на АЕ , что эквидистантно смещает СХД от номинальной Нов (ючка 6 ) до исходной í1XXniqx, только о новым номинальным значением П^ (рис. 2 б).

Используя специальный профиль'корректора с двумя рабочими плоскостями и различными силами сопротивления перемещению рейки ТН F, и Ег , получили рациональную ССХД ( п*, „„ , а »

g. тез*

, С ) 00 срезанным условно номинальным значением Ин и сохранением первоначального номинального значения Пм (cu.рис. 2 а,б).

h'.o, i- Скоростные характеристики дизеля Â-OiLh

1 - аксперцкенгальнап серийная;

2 - рациональная теоретическая;

3 - экспериментальная рациональная

oh = 7,9 Op* Q 6 - точки перехода явмой исхд

Рис. 2. Принципиальная схема формирования РСХД:

а) кинематика работы регулятора РВ-бЬО с опитнш! корректором;

б) последовательность получения РОХД: 1,2,3 - соответственно серийная ( = 7,9 %), опытная

( пР = %) и рациональная

В результате е рабочей диапазоне fl&j переиецение Ьр стало осуществляться с сдшш законом регулирования на корректорной ветви с расвирешпш диапазоном Пgg

Минимально устойчивая dp, с сохранениёи макс шальной П^о кх ^ведичивает цикловую подачу топлива на регудяторнои вет-

ви. Практически увеличить и окно, так как коэффициент иэ-

с'итка воздуха на регуляториой ветви cL > 1,7.

]- тпетьей главе приведена методика экспериментальных кссле-аозййпи дизеля с серийной и рациональной ССХД, основными задача-пи которых ввлялйсь:

определение 1ЭП дизеля при статических нагрузках на стенде при полное натяжении прусики регулятора и частичных скоростных ракшах с получение» виеиаих, частичных и нагрузочных характеристик;

здяввевд» кичссгвб регулирования систеа регулирования в переходная процессах на стенде ц при работе ÜTA;

определение коэ^ициека-и использования иоциосга дизеля при ксоледошыш диь&аичбеких СИЛ ;£СХД) с разлпчишш резодша на-гругсеккя:

спиедзление производительиос*п м удельного расхода топли-¿í- на едокцид выполненной работн UTA иа пакозе и глубСиоы ри'к-

с л ум деление тягових свойств трактора на рабочих передачах»

озьзуегни щ>и о,~х. операции;: па суглинистое черноземе. ;.-.-u;id4¡!tíc;d'/aribHi¡e шслеяоьашш ироиедеаа На дизеле Л-01Н

'л-иЦ'с, Б процессе зкеиершеиод непрерывно региезриро-> - «с: >*.;'ад1уюцке показатели: проИцешшй,пуки усилие а верхней . » си!«, ¿-hvox навеской систеии грангора} глубина обработки поч-• "jbíj'i'Oi'u вращения ведущего itoseoaj uoueiiï сопротивления m : L-:.'j /опиатель; частота вращения ва'ла двигателя; часоэзие рас" и «jwiaa- и - воаадха', перемещение рейки $Hi seunepasypa отра-.i/'-Ш:,:^ хггов; асыент включения корректора в работу,

:.;<;зниосхь методики экспериментальных исследований оосгоя-.с,.', что измерительная аппаратура размещалась в кабине .ч.,;?оой, йксперинеиты проводились по ыегоду контрольного ьвызга : »•'•пздггокшх условиях в течение одного дшц с заменой регуля-\с.«.ок« и нонзиешюц иаотройкой глубины обработки почвы ц испеш,-

В основу метода контрольного опата о приыеиелиеы работоиера заяонеи принцип постоянства заданного объема расходуемого топлива за каядый опит. Использованием определенного объема топлива позволило автоматизировать процесс измерения расхода топлива, пройденного пути н времена при определении производительности и топливной эконоыичности HTA.

Обработка осциллограиы велась методом ординат с последующей обработкой на йрограмиируеиоц иикрокалькуляторе JJK-6I.

В четвертой глазе приведены результаты сравнительных экспе-рииентаяышх исследований дизеля с серийной и рациональной ССХД на стенде и в условиях, лриблизешшх к эксплуатационный.

Качество регулирования серийной и опытной системы регулирования оценивалось переходными процессами работы дизеля на стенде с имитацией переиеняого ретиыа.

В переходном процессе серийной системы регулирования в начальный момент действия корректора зарегистрирована задержка перемещения Ир при увеличивающейся нагрузке. Вреия задержки

при корректировании составило 15 % от обцего временя переходного процесса. ¿Задержка дзияеиия рейки ТН названа "отказоу" в регулировании при выходе }jp ua корректор. Это является одной аз причин нарушения регулирования в зоне номинальной n^g , приводящей к недоиспользовании Nq

В опытной системе регулирования такого "отказа" не обнаружено* Рейка топливного насоса плавно перемещалась по поверхности корректора до Мк^ах » обеспечивая стабильность увеличения Ир к c¡,hT . Это свидетельствует о юн, что регулятор с ü'pmin обеспечивает запас перестановочной силы регулятора в пблаати номинальной Clgg . •

Корреляционный и регрессионный анализ работы систем регулирования показал, Ч1о ког№5Циенты взаимной корреляции ( ) показателей Ис ->• П ( na¡~" hPihc>-~Ne на 12 % вине у опытной системы регулкроцй1Шн в сравнении с серийной, что свидетельствует о более тебной'Бййпиной связи параметров дизеля опытной Ойстшш регулирования»

lía púa i 3 представлены статические а динамические характеристики дизеля A-OIM, полученные на стенде и при пахоте ЫТА поля со стерней ряи. Загрузка дизеля с серийной ССХД осуществляв "•••i> ^ облает» номинальной • Taime se характеристики пол;.-

1500

1700 П-д8,

Рис. 3. Совмещенные СХД А-01М (пахота, 6 передача):

--- _ серийная; - - рациональная;

I - статические; 2 - динамические Л^!^1*) " ЗШ1ИРИЧ9С5Ше кривые плотностей распределения

кет пра выполнении HTA глубокого рыхления а бульдоэнрования.

Пра сравнении статистических показателей работы дизеля с рациональная ССХД на пахоте, глубокой рыхлении « бульдазирсва-

я отмечена, что цагеиагичесхяе спадания основных паранетров в среднее превосходят цзгеыагическке ожидания показателей дизеля с серийной ССХД:

Гп * й 8 fr ß(Ne) До Ю %.

С увеличением m(Ne)jW3enn с рациональной ССХД происходит снкгенке эффективного расхода топлива ffiftyc) ДО S Наибольшее недоиспользование отмечено у дизеля с серийной ССХД: на пахоте до 21 глубокое рыхлении до I? при бульдозировашш до 30 /j; у дизеля с рациональней ССХД соответственно - до 9, б и 20 ¡5,

При сравнении тяговых характеристик отмечено, что при тяговых усилиях ;:еньпе коииналЬ'Шх трактор с рациональной ССХД при одной к той г:з значении, тягового усилия увеличивает нощтсть на нраке до 4,8 £ п скорость перемещения трактора до 5 ¡5 с од-новреьешшм сипхениеи до 5 /с.

Результаты сравнительных испытания UTA с дизелем, иаевщи» рациональней ССХД, показывают, что часовая производительность на пахоте возросла до 5 %, с одновременной экономией топлива на гектар пашни до 3 JS, при глубокой рыхлении - до 5 % и эко-поцнчностьв до б % соответственно.

Результат экспериментальных ксследований подтвердили теоретические шворн о BOCMOSHCti повисеиик эффективности UTA путем использования дизеля с рационально:! ССХД.

Г пядс:; гладе приведены состазлпщзе, из которых иоает быть получен народнохозяйственны:! аффект от внедрения результатов ' исследовании данной работа.

3 коней :1«?окл8 эффект до 323 руб. в год но один трактор получен на олесещга глубокого рыхления, на которой увеличение пронз-поаятельвссги а топливной экоиоинчиссти составило до 5 % UTA с -гОХд.

В Li В О Д'Ы

I. JI г в: ' :остз МИ не в полной мере реализуются энергетиче-двигателя с х&ракгерксгикой при статических уела-.'., г; rHv../;!!'.!». Ъ';лс.дстьйй г.ер&аенвого иомен та сопротивления

-

на валу двигателя возникают непрерывные колебания угловой скорости вала. При этой динамическая скоростная характеристика двигателя (СХД) отличается от статической снижением ценностных показателей, что, вместе с недостаточный запасом крутящего ыо-иента (10-15 %) тракторных дизелей, вынуждает комплектовать № по загрузке двигателя на 0,85-0,95 от номинального крутящего т цента заведомо в зоне повышенного удельного расхода топлива.

2. Существующая иетодика описания и построения общепринято) СХД в виде уравнений пряшх линий корректорной и регуляторной ветвей от номинальных значений ае учитывает реальные условия р< боты МТА на переменных режимах. В практике первоначально преду< цатривается получение номинального значения мощности, а затеи максимальных крутящего иоыента и частоты вращения холостого хода, в результате получается крутой переход регуляторноп ветви ] корректорную, который приводит к наибольшему недоиспользованию установленной мощности дизеля, особенно в области номинальной частоты вращения.

3. На основании сформулированных требований к СХД предложена рациональная статическая скоростная характеристика деигател) (ССХД) с учетом потенциальных возможностей дизеля; характера и; ленения динамической СХД; вероятностных распределений нагрузки и частоты вращения вала дизеля.

Разработана математическая модель, описывающая статическую рациональную СХД без регулятора в виде одной плавной кривой. Данная кривая является аппроксимацией линейно-дробно-раци! нальной или линейно-логарифмической функции, которая ограничен! максимальной частотой вращения холостого хода, номинальным и максимальным крутящими моментами с.большей площадью под кривой эффективной мощности. Теоретическая рациональная СХД описана аналитически Для дизеля с ыеханическиы регулятором уравнениями корректорной и регуляторной ветвей с точкой их перехода, соот-

Ич .

ветствующей иезшиыальному значению вероятностного распределепш нагрузки. Это позволяет работать дизелю на расширенной корректорной ветви с одним законом регулирования мощности в рабочей диапазоне Пг£ .

5. Для практической реализации теоретической рациональной СХД предложены способ регулирования мощности дизеля и конструкции корректора, позволяющие получить экспериментальную рацио-

•¡аяьяул СХД с яозффацкенгов сходимости с теоретической 0,97; оеыейогво плавннх СХД, в то*/ числе для обкатки новых (капитально отрсконгарозенних) дизеле!: ;* для работы в высокогорных условиях; СХД вязком диапазоне рассеивания регулировочных параметров.

6. Установлено, что при приеме нагрузки в переходном процессе от П.ц холостого года до НКмйх с серийной системой регулирования вследствие недостаточном перестановочной спи регулятора б начальный цемент корректирования происходит задерака перемечен и я рейки ТН до 15 от общего времени переходного процесса. Это пзяаетск одной не причин недоиспользов аиия цо'днеюга дизеля ь области ноилнгльннх значении в условиях переменного карахтьра нагру&еькп.

7. Опытная сксгегг.а регулирования дизеля А-ОШ с регулятором РБ--8Б0, настроенная на минимально усгоДчизую степень неравномерности регулятора ( (¡р = '/:) с сохранением Пхутах 11

Ы<?и , обеспечивает увеличение быстродействия перемещения рейки топливного насоса на ад £ к сокращает вре»к запаздывания регулирования в начальный момент переходных процессов до 50 по сравнению с серийной ( ¿р = 7 ,9 .

Регрессионный и корреляционный анализ экспериментальных данных показал более тесную связь мезду показателями ( Мс ->- Пз£ , ПэгИр » Мг ) опытной системы регулирования по срав-

нению с серийной до 12 %.

8. Сравнительными экспериментальными исследованиями и испн-уанияии-трактора Т-4АП2 с двигателей А-ОШ щ сельскохозяйственных технологических операциях установлено, что применение рациональной ССХД позволяет повысить коэффициент использования мощности дизеля на 10-12 %, производительность - до 5 % и снизить одновременно расход топлива на гектар пашни до б

п Б Е' д л о а е н 11 а

I. Анализ результатов проведенной работы позволяет рекомендовать дополнительно б существующий ГОСТ 18509-80 включить критерии оценки технико-экономических показателей ССХД, харакиери-ззюгрю воамознооти работы дизеля на тракторе в условиях эксплуатации. X гакии показателям следует сгнести рабочий диапазон частоту, вращения зала дизеля с определенными уровнями мощности и

минимального удельного расхода топлива'.*

2. Для снижения рассеивания параметров внешней ССХД необ-ходнио проводить окончательную регулировку и'ощцбсти дизеля па стенде с первоначальной установкой максимальной частот враще ния холостого, хода, затем проверкой номинальной1 иощйй'с'тй & усг новлениеы ыаксмыального крутящего цоыента.' 326 позасглит £,ара'н ровать стабильность производительности новых тракто'ров.-

3. С целью повышения экономичности и эффективности иСйО'Дв ванйя уставов левкой мощности тракторного дизеля при £абсйе 'Й, необходимо проведение дальнейших научно-исследовательских раб в направлении:

реализации рациональной скоростной характеристики' йа диз'б с другими типани регуляторов;

разработки автоцатических устройств, реагирующих нёпосред ственно на изыенение нагрузки и управлявших рычагом йодачи гд лива регулятора.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Штыка Ы.Г., Хохлов Ф.Ф., Шаталов В.Т. и др. Стабилизат температуры свободных концов термопары // Механизация и элект фикация сельского хозяйства. 1982, № 7, с, 49-50.

2. А.с. 992772 СССР, Ш3 02 Д 1/04. Корректор топливного насоса / А.Г.Штыка, Ф.Ф.Хохяов, Ц.Г.Штнка / Бюл. Открытия. Изобретения. 1983, К! 4, с. 156.

з; А ¿с; ШШ! СССР, ЖИ3 ог Е 1/04. Корректор топлшшог .насосй / 1:Г;1Шгика, Ф.Ф.Хохлов, И.Г.Шгыка / Бал. Открытия. Из'обре^еййй. 1984» й 40, с. 104.

4. Хохлов Ф.Ф. Влияние вереходных процессов на выходные п казатели тракторного двигатёля // Повшаение технико-эконониче сних показателей сельскохозяйственных тракторов: Сб. науч. тр ЧИМЭСХ. Челябинск. 1985, с. 88-94.

5. ВелМчкин И.Н., Вубиетова И .П., Штыка А.Г., Штыка М.Г., Хохлов Йрош Б.А. Резхйкы йагрукенип промышленных трактор о иехаайче'окой ^раасНМссйёй Тракторы и сельхозмашины. 1985 № 9, с. 3-5.

6. Штыка 1,1.Г., ХохлоЬ Ф.Ф:; Абт А.И. Приспособление для т рирования датчика аокеата сопротивления двигателя. Челябинск, 1985 (Инфори. листок '/ Челябинский ЩШ1-, К» 132-85).

ХУ -

?. Штыка Н.Г., .Хохлов Ф.Ф., Симахин В.В. и др. Расходомер ЧОПлива для полевых испытаний прскыылешшх тракторов. Челябинск, 1985 (Инфори. листок / Челябинский ЦНТЙ; К? 103-85).

,8. Штыка И.Г., Хохлов Ф.Ф., Симахин В.В. Указатель загрузки двигателя при полевых испытаниях. Челябинск, 1986 (йнформ. тксдок / Челябинский ЦНТ'Л; К; 192-85).

9. Втыка М.1\, Хохлов Ф.Ф., Привалов В.В. и др. Приспособ-тецие для натурной тарировки датчика горизонтального усилия на-зесной системы трактора. Челябинск, 1986 (Иифори. листок J ¡елябинсккй ЦНТП; № 33-86.).

,10. И^ыка Д.Г., Игыка !J.I\, Хохлов Ф.Ф. Повышение эффективности .использования иоцности дизеля Л-OIU в условиях эксплуатации Ц Резервы повышения эксплуатационных качеств сельскохозяй-:,твенных .тракторов: Сб. науч. тр. / ЧШЭСХ. Челябинск, 1986, 85-89.

:11. Штыка АЛ\, :Штыка М.Г., Хохлов Ф.Ф. и др. Оценка работы-STA.по .контрольному опыту // Механизация и электрификация седьмого .хозяйства, 1987, 12, с. 47-50.

¡12. Скорняков О.Ф., Хохлов Ф.Ф.•Аппроксимация статической !Корос,тной характеристики (ССХД) тракторного двигателя // Повы-¡ение производительности а экономичности сельскохозяйственных •ракторов в эксплуатационных условиях: Сб. науч. тр. / ЧШЭСХ. [елябинск, 1967, с. 65-71.

13. Хохлов Ф.Ф. Методика практической реализации рациональ-юй .статической скоростной характеристики двигателя с помощью юереяишого регулятора // Там ке, с. 71-76.

14. Проведение полевых и полигонных испытаний трактора -4ЛП2 с определение« энергонагрупсенности и фактических расходов •оплива: Отчет о НИР (проиежуточ.) / Уральская НЙИС НАТИ: Руко-юдитель П.Д.Лулачев. Отв. исполн. Ф.Ф.Хохлов. - ВНТИЦ;

: ГР 01.82.008433. Пнв. & 02.8'ьС079709. Чебаркуль, 1987*. -•1с. '

15. иитккизация параметров моторно-трансаиссионных установок ельскохозяйствешшх и промышленных тракторов: Отчет о НИР заключит.) / Уральская НИИС ИДТИ: Руководитель,П.Д.Лупачев. >тв. исполн. Ф.Ф.Хохлов. - ВНТИЦ; К ГР 01.88.0040937. Чебаркуль, .98«. - 72 с.

16. Позкпепис качества регулирования .мощности дизеля: Реко-

ыендащщ Ши&екоху аогорьащг ssac.vv / ïpazMsu-x LUIS НАГЛ: Руководитель Li. Г.-Стыка. Оге, копзьл. i-.y-Ilc:;::::,.. i.;s. i.:- £55» ЧебЕркзль, 1933. - 15 с.

17. ¿.с. I455QI6 СССР. ISEü" 0¿ л 1/D-u тсйххзы-

го Encoca / В.H.Попов, ji.r.ü¡íb'K£r w.i.Iczios- i«. Л'.Ьтыка, Боа. Открытая. йзобретеака. IS83. ¡с

Лодлисаво к лечзтк С^.о^-й - Фвр^г? ШхБО 1/16

Харак 100 эг.з, Заказ H2W -