автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение топливно-энергетической эффективности колесного тракторно-транспортного агрегата

Романченко Михаил Иванович

На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОЛЕСНОГО ТРАКТОРНО-ТРАНСПОРТНОГО АГРЕГАТА

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 4 ЯНЗ

Москва-2009

003490093

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГОУ ВПО «БелГСХА»)

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Пастухов Александр Геннадиевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Верещагин Николай Иванович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Исаев Иван Кузьмич

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства» (ГНУ ВИМ)

Защита диссертации состоится 25 января 2010 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д.220.044.01 при Федеральном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина» (ФГОУ ВПО МГАУ) по адресу: 127550, г. Москва, ул. Лиственничная аллея, д. 16 а, корпус 3, конференц-зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ

Автореферат разослан «18» декабря 2009 года и размещен на сайте ФГОУ ВПО МГАУ www.msau.ru «18» декабря 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

А.Г. Левшин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Неотъемлемой составной частью любого сельскохозяйственного производственного процесса являются транспортные и транспортно-технологические операции, осуществляемые различными транспортными средствами, в том числе тракторными. За последние 15 лет мощность большинства колесных тракторов возросла в 1,4-2 раза, а грузоподъемность прицепов к ним осталась на прежнем уровне. Агрегатируемые прицепы позволяют загрузить двигатель трактора по мощности лишь на 45-55 %, что отрицательно сказывается на удельных показателях топливно-энергетической эффективности тракторно-транспортных агрегатов.

В структуре транспортного цикла реализуются нагрузочно-скоростные режимы работы колесного трактора, имеющие вероятностный характер. При его эксплуатации преобладают нагрузки, позволяющие работать на частичных регу-ляторных характеристиках дизеля. Непрерывное изменение дорожно-транспортных условий и скорости движения затрудняет выбор рациональных режимов работы дизеля, обеспечивающих высокую топливно-энергетическую эффективность тракторно-транспортного агрегата. Топливная экономичность и энергетическая эффективность зависят от сочетания тяговой нагрузки колесного движителя, крутящего момента и частоты вращения двигателя. Обоснование способов их рационального согласования имеет важное практическое значение.

Цель работы: улучшение показателей топливно-энергетической эффективности тракторно-транспортного агрегата согласованием тяговой нагрузки на колесном движителе и нагрузочно-скоростного режима работы дизеля.

Объект исследования: процесс взаимодействия дорожной опорной поверхности, колесной ходовой части, трансмиссии и дизеля при эксплуатации трактора БЕЛАРУС 80.1 в составе прицепного и полуприцепного транспортных агрегатов.

Предмет исследований: закономерности изменения кинематических и силовых параметров колесного движителя и показателей топливно-энергетической эффективности транспортного процесса в зависимости от тягово-ско-ростных режимов работы тракторно-транспортного агрегата.

Методы исследований: теоретический анализ кинематических и силовых параметров качения шины на основе законов классической механики, тяговые испытания в лабораторных и дорожно-полевых условиях, обработка результатов экспериментов с применением теории вероятностей и математической статистики.

Научная новизна: обоснование способа повышения топливно-энергетической эффективности тракторно-транспортного агрегата при неполной тяговой нагрузке трактора согласованием крутящего момента на колесном движителе и частоты вращения коленчатого вала дизеля с помощью дополнительного позиционного ограничения максимальной частоты вращения холостого хода.

На защиту выносятся:

1) уточненные зависимости между кинематическими и силовыми параметрами качения колеса в функции центрального угла контакта шины с опорной поверхностью, коэффициента трения покоя, коэффициента трения скольжения шины при полном буксовании;

2) функциональные зависимости показателей работы дизеля на частичных регуляторных характеристиках;

3) результаты теоретических и экспериментальных исследований колесной ходовой части агрегатов БЕЛАРУС 80.1+2-ПТС-6-8526 и БЕЛАРУС 80.1+РОУ-6;

4) способ рационального выбора скоростных режимов дизеля, оснащенного дополнительным позиционным ограничителем максимальной частоты вращения холостого хода коленчатого вала;

5) методика вероятностного расчета эксплуатационного расхода топлива тракторно-транспортным агрегатом;

6) обобщенная оценка топливно-энергетической эффективности транспортного процесса.

Практическая ценность работы:

1) выявленные закономерности изменения кинематических и силовых параметров колесного движителя во всем диапазоне тяговых нагрузок, вплоть до полного буксования колес, могут быть использованы при комплектовании тракторных агрегатов на основе тягового расчета;

2) позиционное ограничение максимальной частоты вращения холостого хода коленчатого вала дизеля с помощью дополнительного упора рычага управления регулятором ТНВД повышает эффективность выбора нагрузочно-скоростных режимов дизеля и трактора и обеспечивает рациональное согласование крутящего момента на колесном движителе и частоты вращения коленчатого вала дизеля при эксплуатации тракторно-транспортного агрегата в различных условиях;

3) вероятностный способ расчета эксплуатационного расхода топлива может служить основой для дифференцированного нормирования затрат на то-пливно-смазочные материалы при выполнении тракторных транспортных работ и полевых механизированных работ по внесению органических удобрений.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований и методические рекомендации на их основе прошли проверку в производственных условиях сельскохозяйственных предприятий «АгроУчхоз» Белгородского района Белгородской области, ОНО ОПХ «Белгородское» ГНУ БелНИИСХ Рос-сельхозакадемии, приняты к внедрению при нормировании эксплуатационного расхода топлива для колесных тракторно-транспортных агрегатов в транспорт-но-технологических подразделениях предприятий АПК Белгородской области. Методические материалы исследований используются в учебном процессе Белгородской ГСХА.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались в Воронежском ГАУ на международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в 1995 г., в Белгородской ГСХА: на заседаниях кафедры «Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт машин в АПК» в 1995-2009 г.г., на международных научно-практических конференциях в 1995-2009 гг., в Учебно-научном инновационном центре «Агротехнопарк» в 2009 г., в ФГОУ ВПО «МГАУ им. В.П. Горячкина» на международных научно-практических конференциях в 2009 г., в департаменте АПК Белгородской области на научно-техническом совете в 2009 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе четыре работы в изданиях, рекомендованных ВАК, и описание патента на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованных источников из 196 наименований, приложений, содержит 201 страницу основного текста, включающего 59 рисунков и 11 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрены основные тенденции развития тракторного транспорта в сельском хозяйстве и выявлены диспропорции и несоответствия, препятствующие высокоэффективному использованию тракторно-транспортных средств. Намечена цель исследований, направленная на повышение топливно-энергетической эффективности (ТЭЭ) транспортного процесса, выбраны объекты и предмет исследований, отражены научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследований» содержится анализ работ, в которых выявляется влияние эксплуатационных факторов на показатели работы дизеля и колес трактора, исследуются силовые и кинематические связи в колесном движителе, обосновываются показатели и критерии для определения ТЭЭ тракторно-транспортных агрегатов (ТТЛ) и предлагаются конструк-торско-технологические новшества и практические рекомендации, способствующие более полной оценке и улучшению показателей эксплуатационных свойств двигателя, трактора и транспортного агрегата.

Весомый вклад в исследование методов оценки и разработку способов повышения топливной экономичности и энергетической эффективности машинно-тракторных и тракторно-транспортных агрегатов внесли Л.Е. Агеев, В.Н. Болтинский, В.П. Гребнев, В.В. Гуськов, Е.А. Дьячков, Н.Е. Евтюшен-ков, В.В. Кацыгин, И.П. Ксеневич, Г.М. Кутьков, Е.Д. Львов, О.И. Поливаев, В.А. Скотников и др.

Большой объем научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ, направленных на улучшение тягово-сцепных свойств и повышение топливной экономичности ТТА, выполнен в Московском ГАУ, Воронежском ГАУ и ряде других вузов.

Перспективными являются два взаимосвязанных направления совершенствования тракторно-транспортных средств, способствующие повышению ТЭЭ: значительное увеличение грузоподъемности прицепов, обеспечивающее наиболее полное использование тяговых и мощностных возможностей трактора, и повышение скорости движения ТТА. Следование в этих направлениях должно сопровождаться теоретическими и экспериментальными исследованиями, подкрепляющими получение ожидаемого эффекта с учетом наибольшего количества ограничивающих эксплуатационных факторов, влияющих на осуществление транспортного процесса в реальных условиях эксплуатации ТТА.

Дизель трактора в составе ТТА в большей степени, чем в составе других машинно-тракторных агрегатов, подвержен влиянию воздействий со стороны дороги. Это вызывает необходимость непрерывного регулирования нагрузочных и скоростных режимов его работы. Загрузка дизеля в первую очередь определяется тягово-сцепными свойствами шин трактора.

Изучению вопросов, касающихся различных аспектов качения колес в составе колесного движителя, в том числе исследованием тягово-сцепных свойств шин, посвящены работы многих ученых, в частности, Я.С. Агейкина, Р.В. Вирабова, И.И. Водяника, В.В. Гуськова, А.Ю. Ишлинского, В.В. Кацыгина, В.И. Кнороза, Г.М. Кутькова, В.В. Московкина, А.Е. Омельянова, В.А. Петрова, И.П. Петрова, В.А. Петрушова, Ю.В. Пирковского, В.А. Скотникова, Г.А. Смирнова, A.A. Соловейчика, Э.Б. Станкевича, Д.А. Чудакова, Е.А. Чудакова, A.C. Шелухина, В.Н. Ша-лягина, H.A. Ульянова и др.

Эксплуатационные свойства дизеля и колесного движителя, заложенные в технической характеристике трактора, не могут быть полностью реализованы в силу многих причин. Сложность заключается в том, чтобы обеспечить максимально высокую стабильность показателей эксплуатационных свойств дизеля на частичных нагрузочных и скоростных режимах работы ТТА, выбирая наиболее рациональные варианты загрузки по крутящему моменту и частоте вращения.

В результате проведенного анализа определены задачи исследований:

1) уточнение аналитических зависимостей между кинематическими и силовыми параметрами качения колеса в различных режимах движения;

2) совершенствование методики определения параметров частичных эксплуатационных регуляторных характеристик дизельного двигателя;

3) уточнение методики оценки показателей ТЭЭ транспортного процесса, осуществляемого ТТА;

4) разработка вероятностного способа определения эксплуатационного расхода топлива для ТТА в различных дорожно-транспортных условиях;

5) оценка ТЭЭ ТТА при принудительном ограничении скоростного режима дизельного двигателя в сочетании с выбором для движения более высоких транспортных передач в трансмиссии трактора.

Во второй главе «Теоретическое обоснование показателей эксплуатационных свойств колесного движителя и дизеля трактора» приведены аналитические зависимости, устанавливающие связи между силовыми и кинематическими параметрами колесного движителя на основе доступных для измерения физических характеристик шин. Они определяют условия образования продольных реакций в плоскости опорной поверхности и их трансформации в силу тяги. Обоснованы закономерности формирования показателей эксплуатационных свойств дизеля, оснащенного всережимным регулятором прямого действия с переменной предварительной деформацией пружины, для получения набора частичных регуляторных характеристик. Предложен вероятностный способ расчета средневзвешенного передаточного числа в трансмиссии трактора при движении ТТА с установленной средней технической и максимальной скоростью, ограниченной дорожно-транспортными условиями. Приведена последовательность определения эксплуатационного расхода топлива при работе ТТА с частичной тяговой нагрузкой. Состав-

лен алгоритм расчета эксплуатационных и топливно-энергетических показателей трактора в составе ТТА.

Первичным расчетным фактором, определяющим сопротивление качению шины, является момент М№ф сопротивления деформации элементов беговой дорожки шины. Из условия эквивалентности работы Лп на перекатывание колеса при повороте на угол к и работы Ажф, Аде$=ЛК, на деформацию шины при подъеме и опускании колеса на высоту, равную статическому прогибу Ъг шины, определяемому разностью Иг=гт~г„ между свободным гсв и статическим радиусами шины, момент сопротивления определяется выражением Мда$=Ск л) (1). Условная сила сопротивления качению колеса в свободном режиме Р/е=С7К /гД2я гк с) (2). Кинематический и силовой коэффициенты сопротивления качению колеса в свободном режиме соответственно /К=^(2к гкс) (3) и/¿Сс=йг/(2л гст) (4).

Для применения формул (1)-(4) достаточно располагать данными о свободном Гсв, статическом г„ радиусе и радиусе с качения шины при известной нормальной нагрузке на колесо. Они могут быть взяты из справочной литературы либо определены измерением или расчетом по известным зависимостям.

На основании геометрической интерпретации скольжения элементов контактной площадки беговой дорожки шины (КП БДШ) по опорной поверхности и расчетной схемы качения колеса (рисунок 1) получено выражение для определения коэффициента дк буксования колеса в зависимости от центрального угла ак кинематического контакта шины с опорной поверхностью и коэффициента

(56укс буксования элементов КП БДШ ¿>к = «^Акс Iд/^2 - (Ая1 (5), где

<5букс=4укДг (6).

На рисунке 2 показаны графические зависимости <5К от ¿букс, соответствующие различным значениям центрального угла ак контакта и отражающие поведение функции <5К=/ (ак, ¿букс) при изменении ак. Выражение Лх6укс=Ск(5<52кп-10г3кп+10й4кп-4«55кп) (7) служит для расчета нормальной реакции Яг букс опорной поверхности на отдельно взятом участке КП БДШ,

ОД 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Коэффициент буксования элементов КП БДШ

Рисунок 2 - Зависимость коэффициента буксования колеса от коэффициента буксования элементов КП БДШ

ограниченном координатами 0 и /6укс, которому соответствует <5кп=<56укс. Суммарная продольная реакция Rx букс на участке буксования определяется выражением Rx 6укс=RZ 6укс (В), где лтр=/Опок, //букс, ¿к) - коэффициент трения при сцеплении шины с опорной поверхностью, усредненный по длине участка /букс буксования элементов КП БДШ, //пок и //букс - коэффициенты трения соответственно при покое и полном буксовании элементов КП БДШ.

Зависимость //тр=(/'1юк+/'буксУ2+(апок-//букс)с05(7^1;)/2 (9) вытекает из граничных

условий плавного изменения продольной силы, приложенной к эластичному материалу шины, в моменты перехода от свободного режима качения к частичному буксованию в ведущем режиме, и от ведущего - к полному буксованию.

Сила Rx тяги пропорциональна реакцииЛх 6ую: опорной поверхности и коэффициенту ¿букс буксования элементов КП БДШ

букс ^букс (10).

Кроме реакции Rx 6укс, на участке покоя КП БДШ действует продольная сила Rx пок, направленная против движения колеса. Наличие этой силы обусловлено тем, что при приложении крутящего момента происходит дополнительное сжатие элементов в набегающей части БДШ, способствующее возникновению напряжений сжатия в материале шины. Это вызывает появление касательных напряжений, препятствующих движению колеса. Сила Rx пок определяется разностью Rx пок=RX 6укс-Дх (11). Силовые параметры качения колеса в ведущем режиме определяются по известным зависимостям: тяговый момент колесного движителя Mrar=Äx гк в (12); крутящий момент Мк, подведенный к колесному движителю, Mi=Mnt$+Rxr„ (13), где М№ф - момент сопротивления деформации элементов БДШ, rKB= rKC(l—<5К) (14) - радиус качения колеса в ведущем режиме; г„ - статический радиус колеса, равный силовому радиусу, что допускается в тяговых расчетах ТТА; тяговый КПД движителя rj^r^MjJM^R^ J(Mae$+Rxr„) (15).

Для определения параметров частичного нагрузочно-скоростного режима работы двигателя, удовлетворяющего тяговым и скоростным условиям движения

ТТА, служит степень неравномерности регулятора <5р = -р/2±р2/4-q (16), гдерид — коэффициенты р=4 [2г^п-{по/пхч)2]/[1-(по/пхч)2], д=4 (17), которые определяются средним положением гср и полным перемещением R„ грузов регулятора, их массой отр, частотой п0 вращения коленчатого вала (КВ), соответствующей астатическому режиму регулятора, и частотой пхч вращения холостого хода КВ.

Частичная номинальная частота вращения КВ находится в диапазоне

пме га < «н ч ^ "и (16) и определяется выражением пн ч=их ч(2—<5р)/(2+ ёр)( 18).

Регуляторная и корректорная ветви характеристики дизеля представлены линиями, описываемыми уравнениями с линейными и угловыми коэффициентами аппроксимации Арт Акорр, Скорр, Схх, Дорр и ¿)хх (рисунок 3).

Крутящий момент на регуляторной и корректорной ветвях

GT,Kr/4

Рисунок 3 - Параметры регуляторной характеристики дизеля

Мрег=Лрег+Ярег " (19) ПРИ "«>

И корр=Аорр+Д«>рр П (20) При Л< /7Н.

Часовой расход топлива на регуляторной и корректорной ветвях Grpe^Cper+Oper" (21) ПрИ П > «„,

DpeHGr h~GT Жп«~"х птах) (22); Срег -^рег Ин+Ст н (23), GT К0РР=СК0РР+£>К0РР и (24) при и < ин;

K0pp=(GT H-GT Me тах)/(ин—я Me max) (25); АоррИн (26). Номинальный крутящий момент на частичном режиме И н ч=А юрр+Вкорр и„ ч (27).

Крутящий момент на частичной регуляторной и корректорной ветвях

Ме чрег ^регч~^регчЯч ПрИ П > И нч (28); ^е корр""^ корр"*"Дсорр И ч

При Ме ч per = 0, то есть на частич-

С КОрр

1 корр ^корр^^корр "ч (38) при /7 < WH4, GT н ч C*KOpp"hZ)KOpp

per ч^^рег ч (37)

«„,(39);

HOM ХОЛОСТОМ ходу Лрегч—Врег, (30), Врег ч~(АКОрр~^ВХОрр Пи чУ(пн ч—пх ч) (3 1).

Частота вращения КВ на частичном режиме пч=(Мс реГ Ч-Арсг Ч)/Врег ч (32).

Коэффициенты пропорциональности на частичном скоростном режиме Gper4~Gl(0pp^'{DK0pp—Dper4 )п„ч (33), -Орегч ^хч—^корр ^iiч) (34),

хx"~(GTхmax— GT х min)/(/7x max —WXmin) (35), С x x —GT x max—Z)x X(/2X max —/7X min) (36);

Часовой расход топлива на частичном режиме GT, ^С, прил> л„ч; GT GT х ,=СХ x+ßx х их, (40).

Баланс моментов наКВ Me4Ve-Mc=Aver4+BJxr4 пч-Мс=0 (41), где Л/ечрег-расчетный крутящий момент при фиксированном значении и х ,; и, - частота вращения КВ, обеспечивающая расчетную скорость движения на выбранной передаче; Мс - момент сопротивления на КВ дизеля.

Средняя техническая скорость ТТА соответствует математическому ожиданию усеченного нормального распределения Fa cp=Fyc ср (рисунок 4) и находится в результате решения системы уравнений

<П-„=Кнср/3; /,=(Fmln-FHcp)/ff(,H; f2=(Fmax-F„cp)/<7r„; /(*,) = 1/л/2я~ е~''/2

__гг

f(t2) = l/^e-'1'2; 0(0 = 1/42^ }e'lndt- Ф(12) = М4bt }e'lndt (42)

о о

Л=1/[Ф(;2)-Ф(/1)]; 5=/f [Д'.ЬЯ'г)]; Facp=K„cp+ßffl.„.

На первом шаге приближенного решения принимается начальное условие У„ ср=Уус сР=Уа Ср- Система уравнений (42) решается с заранее заданной точностью Д вычисления скоростей Уиср +В оу„- Ка ср < А. В результате приведения усеченного нормального распределения к неусеченному становятся известными данные для определения средневзвешенного передаточного отношения ср в трансмиссии трактора: У„ ср, оун, коэффициенты усечения Л и В.

Передаточное отношение ср рассчитывается в следующем порядке. Расчетные макси-

/X © мальные скорости

^тах на передачах, кроме используемой в качестве высшей, устанавливаются по значениям максимально возможной скорости, реализуемой на максимальном или ограниченном дополнительно нало-

Рисунок 4 - Схема усеченного нормального __йю женными усло-

распределения скоростей виями скоростном

режиме работы двигателя на номинальной или частичной регуляторной характеристике. Максимальная скорость на передаче, используемой в качестве высшей, по условию реализации максимального скоростного режима двигателя на одной из ветвей регуляторной характеристики, определяется выражением Ктах=60-2?г гу „ ní(\000iтPJ „) (43), где гк в - радиус качения ведущих колес, определяемый их частичным буксованием при расчетной тяговой нагрузке на колесном движителе, гк „= гк с (1-<5к); и - частота вращения КВ двигателя; / ^ в -передаточное отношение нау'-й передаче, используемой в качестве высшей.

Относительное время у, движения на каждой _/-й передаче, включаемой в работу, и средневзвешенное передаточное отношение /трСр определяют-

ся по

формулам Г, = 72^)7е'^'^с/У

(44),

трср

= 2'трЛ(45),

где ш - количество используемых при движении передач.

Эксплуатационный часовой расход (Зт ср топлива определяется как средневзвешенная величина по расчетной точке на одной из промежуточных ветвей эксплуатационной регуляторной характеристики двигателя (рисунок 5), соответствующей балансу моментов на средневзвешенной частоте иср вращения КВ, соответствующей средней технической скорости Уа ср ТТА. Частота иф вращения КВ рассчитывается по формуле иф=1000Ка ^ г^ ¡^(60-2^ гк в) (46), где / ^ ср -средневзвешенное передаточное отношение в трансмиссии при движении в эксплуатационных условиях, характеризуемых коэффициентом /к суммарного со-

противления качению колес со стороны шин и дороги.

Положение точки баланса моментов на одной из промежуточных ветвей регуляторной характеристики находится методом последовательного приближения с использованием расчетных зависимостей (16)-(41) при начальном условии ихч=«хтах.

Составлен алгоритм выбора положения точки баланса моментов: средняя

техническая скорость Ка ср—> мак-

Ц,, кНм

Мети Менч 1 |\ йт, кг/ч

=ме ср 1 1 \ 1 1 \ 1 1 \ 1 \ 11 Г!!

^тхтш 1 1 1 \ 1 ' ^тхтах

"х 1ШП "мсшЛ ЛхчЯн"х1ШВ.ИИН

Рисунок 5 - Эксплуатационная регуляторная характеристика дизеля

симальная скорость Ка тах —> относительное время движения на передачах у! средневзвешенное передаточное отношение / тр ср в трансмиссии —> средневзвешенная частота лф вращения КВ —> средневзвешенный момент Мс ср сопротивления на КВ -» средневзвешенный крутящий момент Ме ср —> эксплуатационный часовой расход б тср топлива.

Средневзвешенный крутящий момент Мс ср определятся приведе-

нием сил и моментов, трансформируемых колесным движителем и трансмиссией, к моменту А/сср сопротивления на КВ двигателя А^сгг^Л^ск^) (47), где Мк - крутящий момент на колесном движителе, ц^- механический КПД трансмиссии трактора. Точке баланса соответствует определенное сочетание частоты вращения п=пср коленчатого вала, крутящего момента Ме=Ме ц, и часового расхода топлива Ст=Стср на условно-стационарном режиме работы двигателя.

По известным расчетным формулам определяются удельные показатели топливной экономичности и ТЭЭ ТТА, отнесенные к массе груза, пробегу, транспортной работе и другим характеристикам транспортного процесса, соответствующие средней технической скорости Ка ср при ограниченном дорожно-транспортными условиями скоростном режиме. В качестве критерия ТЭЭ предложен обобщенный показатель <ë=GтHJ{mГvgSy1Mi,5mlrlV2ÍC^, с"1 (48), где Ни -низшая удельная теплота сгорания топлива, /иф - масса перевозимого груза, g ускорение свободного падения, - путь, преодолеваемый ТТА за 1с.

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» составлен план лабораторных и полевых экспериментов. На основе патента Яи 2096747 разработана конструкция и изготовлен опытный образец лабораторного стенда для тяговых испытаний одиночного натурно-модельного колесного движителя. Колесный тандем разбрасывателя органических удобрений РОУ-6 оборудован регулируемым винтовым подъемником балансирной тележки, обеспечивающим поочередный подъем передних и задних колес разбрасывателя для изменения их весовой нагрузки. Всережимный регулятор 4УТН двигателя Д-243 оснащен дополнительным позиционным упором рычага управления

для настройки на промежуточные уровни частичных скоростных режимов.

Выбраны и подготовлены к работе измерительные средства, приборы, инструменты и приспособления, обеспечивающие оперативное измерение линейных, угловых, массовых, объемных и силовых физических величин контролируемых параметров колесного движителя и дизельного двигателя с требуемой точностью. Смонтирован нагрузочно-измерительный комплекс для градуировки тензометриче-ского датчика и гидравлического динамографа. Составлена методика обработки экспериментальных данных и проверки статистических гипотез с привлечением критериев Фишера, Сгьюдента, Хартлея, Кохрена, Бартлета и Смирнова.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований и их анализ» представлены экспериментальные данные, подтверждающие теоретические предпосылки и аналитические обоснования. Теоретическая тяговая характеристика стендового колесного движителя построена с использованием аналитических зависимостей (1)-(14) и совмещена с экспериментальными точками (рисунок 6).

На основании статистической обработки экспериментальных данных получена количественная оценка адекватности модели качения колеса в ведущем режиме. Отношение общей дисперсии к остаточной составляет Fpac4= 101,66 против табличного значения критерия F^ = 1,925, выбранного для уровня значимости а = 0,05, что подтверждает адекватность аналитической модели и возможность ее практического использования для эксплуатационных тяговых расчетов при наличии исходных данных: радиусов колеса гсв, гт гк„ центрального угла а* контакта шины и коэффициентов трения покоя //„ж и трения скольжения /и^ шины по дорожной поверхности.

В результате экспериментального определения часового расхода GT топлива при движении ТТА БЕЛАРУС 80.1+2-ПТС-6-8526 с грузом 6 т по твердой грунтовой дороге с углом подъема 5° на разных передачах и работе дизеля на частичных регуляторных характеристиках, получаемых принудительным ограничением максимальной частоты п х ч вращения КВ, установлена линейная зависимость часового расхода GT топлива от рабочей частоты п вращения КВ двигателя (рисунок 7).

Расчетная зависимость, полученная с использованием разработанных аналитических моделей качения шин колесного движителя в ведущем режиме и работы дизеля на частичных эксплуатационных регуляторных характеристиках, также является линейной. Уравнения эмпирической регрессии и аналитических зависимостей, определяющие часовой расход топлива, имеют вид для передач:

7Н - GT3Mn= 0,0057 п-1,5997, GT шт= 0,0054 п - 0,7615;

100 *90

S 80

» 70

Е 60 К

g 50

4

5 40

в

S зо

¡20 ш

10

о

I

\

\

\

А

► Эк спер имен- таль НЫС1 ГОЧЮ

S

0,4 0,8 U 1,6 2,0 2,4 Продольное тяговое усилие, R „ кН

гл

3,2

Рисунок 6 - Тяговая характеристика стендового колесного движителя с шинами 8,3-20 мод. В-105А при <^=0^29,^=0,66 и/*бда=0,61

14

13

Ь»

с 12

«в 11

ей

i 10

о

Н 9

з

И 8

а >s 7

Л о 6

г 5

f" s*

♦

■ ♦

♦ 7Н эксп ■ ВНэксп А 7Вэксп -0-7Нтеор НЭ-8Нтеор -¿»-7В теор — 'Линейный (7Н эксп) — 'Линейный (8Н эксп) -* ■ 'Линейный (7В эксп)

С"

1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 Частота вращения коленчатого вала п, мин'1

Рисунок 7 - Аналитические и эмпирические зависимости часового расхода топлива на разных передачах

8Н - GT3Mn= 0,0055 п + 0,1394, GTaHaJ,= 0,0059 и-0,4790; 7В - GT эмп= 0,0054 п + 1,6048, GT акал = 0,0062 п - 0,0993. Расчетные и экспериментальные значения часового расхода топлива при

движении ТТА на различных передачах имеют удовлетворительное совпадение при оценке с помощью критерия Фишера, расчетное значение которого по отношению общей дисперсии к остаточной на уровне значимости а=0,025 превышает табличное значение на передачах:

7H-Fpac4=9,39>F1a6„=4,90; 8Н 8,94>Fraa„=4,90; 7В -F(BC4=18^7>Fiaül=5,70.

При разных вариантах обеспечения одинаковой скорости движения ТТА преимущество имеет вариант, основанный на ограничении частоты вращения КВ дизеля до минимально возможного уровня при использовании более высокой передачи. Снижение расхода топлива при этом составляет 2,4-8,4 %.

В пятой главе предложены рекомендации по практическому приложению результатов исследований с целью повышения ТЭЭ ТТА.

Для оценки ТЭЭ ТТА БЕЛАРУС 80.1+2-ПТС-6-8526 в различных условиях эксплуатации выделены первая и вторая группа дорог в соответствии с их общепринятой классификацией. Условия движения характеризуются суммарным коэффициентом/; сопротивления движению: для дорог первой группы fK=0,05, доя дорог второй группы -/¡=0,1. Значение /к условно разделено на дорожную /дор и шинную /ш составляющие, с тем, чтобы использовать аналитическую модель качения шины в составе колесного движителя для численного моделирования эксплуатационных показателей ТТА в различных условиях движения. Расчетные значения дорожной составляющей приняты равными: для первой группы дорог -faop=0,035; для второй группы -/,„р=0,085. Коэффициент использования грузоподъемности прицепа принят равным уст=1,0.

При расчете эксплуатационных показателей двигателя выделено гать уровней эксплуатационной настройки регулятора, соответствующих различной принудительно ограничиваемой частоте вращения холостого хода КВ двигателя: первый уровень Ур=1 - 2380 мин'1, второй Ур=3/4 - 2245 мин"1, третий Ур=1/2 - 2105 мин"1, четвертый Ур=1/4 -1970 мин"1, пятый Ур=0 - 1835 мин"1. На рисунке 8 представлены расчетные зависимости часового расхода топлива для случаев движения ТТА по дороге первой группы на разных передачах, которые используются на «крейсерском» режиме и при маневрировании на поворотах и переездах.

14 16 18 20 22 24 Скорость движения Ут, км/ч

Рисунок 8 - Часовой расход топлива на б-9-й передачах

Экономия AGT топлива, определяемая для частичных уровней настройки регулятора при неизменной скорости движения на передачах с более высоким передаточным числом, достигает 1,1 кг/ч или 11,5 % для дорог первой группы.

При частом изменении режимов движения с переключением передач составляющие часового расхода топлива определяются долевым участием каждой из включаемых в работу передач и формируют величину эксплуатационного расхода топлива.

На дороге первой группы при нормативной средней скорости 20 км/ч снижение эксплуатационного часового расхода топлива при переходе с первого уровня Ур=1 на пониженные составляет соответственно: на уровень Ур= 1/4 -0,51 кг/ч или 5,3 %, на уровень Ур=1/2 - 0,44 кг/ч или 4,5 % (рисунок 9). При движении без груза переход на уровень Ур=1/4 обеспечивает экономию топлива 0,13 кг/ч или 2,3 %. Для более тяжелых условий движения ТТА при увеличении крутящего момента на колесном движителе снижение часового расхода топлива, обусловленное переходом на частичные регуляторные характеристики при пониженной частоте вращения KB дизеля, составляет менее 1 %.

Для сочетания условий движения по дорогам первой и второй групп более

предпочтительна настройка регулятора на уровень Ур=1/2 при оценке ТЭЭ ТТА посредством тягового КПД, максимальное значение которого составляет ?/хяг=0,684 при частоте вращения «X max 4=1970 МИН'1 (рисунок 10). Наличие экстремума придает ему весомость как критерию оптимизации

Ц 9,6

9,2

9,0

У„= 1

УР=1 Г„,= 26,70 км/ч Ур=3/4 Ую„ = 26,70 км/ч У fill 26,58 км/ч Ур=1/4 И.„ = 23,75 км/ч Ур-min Vm„- 20,83 км/ч

У,-3/4 .

1/2 у/

У, ■= min Ур = 1/4 р ''

fm> р = 0,035

1800

1900 2000 2100 2200 Уровень настройки регулятора л11мх

Рисунок 9-Эксплуатационный часовой расход топлива

2300 , мин"1

нагрузочно-скоростного режима работы двигателя по частоте вращения КВ.

Показатель ^ „б на дороге первой группы с коэффициентом сопротивления ^ор=0,035 при уменьшении уровня настройки регулятора от номинального Ур=1 до минимального Ур=1/4, допускаемого из условия эксплуатационного запаса частоты вращения КВ, изменяется от 0,282 до 0Д67, что составляет 5,3 % (рисунок 11).

0,60

При движении ТТЛ по дороге первой группы крутящий момент на колесном движителе составляет А/к-р=4,36 кНм, по дороге второй группы - 8,79 кН м. Минимальному значению Мф соответствует уровень Ур=1/4 при пхто.ч= 1970 мин"1, а максимальному - Ур=1 при «хтахч =2380 мин"'.

Промежуточные эксплуатационные уровни позиционной настройки соответствуют адаптивной линейной характеристике системы автоматического регулирования (рисунок 12), отслеживающей величину крутящего момента на колесном движителе и ставящей в соответствие ей значение максимальной

0,1)0

0,85

К

1 0,75

0,70

0,65

Ур- пип У?= 1/4 У ,'112 У,= 3/4 У,-1

Условный - тяговый КПД

Тяговый КПД

■0,035

1900 2000 2100 2200 2300

Уровень настройки регулятора п ,т„,, мин 1

частоты пх тах ч вращения холостого хода ко-Рисунок 10 - Тяговый КПД трактора ленчатого вала дизеля.

Схема системы позиционного регулирования положения ограничительного упора рычага управления регулятором, определяющего максимальную частоту

вращения холостого хода КВ на частичной регуляторной характеристике дизеля в зависимости от крутящего момента на колесном движителе, показана на рисунке 13.

Элементы системы обеспечивают обработку и передачу управляющего сигнала в системе обрат-ратной связи между

0,290

£

С- 0,280 О

Р

Л

5 «

5 0,270

0,260

У„ = 1 X

1/2 У„=3/4

Ур^шт Ур = 1/4 Л* - 0,035 в! 20о*

1900 2000 2100 2200 2300 Уровень настройки регулятора л 1тнч, мин"'

Рисунок 11 - Обобщенный показатель ТЭЭ

агрегатами трактора, трансформирующими крутящий момент дизеля в крутящий момент на колесном движителе.

В шестой главе «Экономическая эффективность эксплуатации трактор-но-транспортного агрегата на частичных тягово-скоростных режимах» приведен расчет экономического эффекта, обусловленного снижением затрат на то-пливно-смазочные материалы, техническое обслуживание и ремонт трактора БЕЛАРУС 80.1, используемого на транспортных работах круглогодично. Расчетный эффект составляет соответственно: для среднего уровня настройки регулятора Ур=1/2 - 10252 руб., для промежуточного уровня Ур=1/4 -14635 руб.

У,-1/2 У р-3/4

' /

1/4

У,=0

1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400

Частота вращенвв коленчатого вала п1 т11,, мнн1

Рисунок 12 - Адаптивная характеристика системы позиционного регулирования максимальной частоты вращения холостого хода коленчатого вала двигателя

Условные обозначения:

Рисунок 13 - Схема системы позиционного регулирования положения упора рычага управления всережимным регулятором двигателя Д-243

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Использование принудительного ограничения частичного скоростного режима работы двигателя в сочетании с движением трактора на более высокой передаче повышает топливную экономичность ТТА БЕЛАРУС 80.1+2-ПТС-6-8526 по эксплуатационному часовому и удельному расходу топлива на 4,5-5,3 %, в зависимости от поддерживаемого уровня настройки дополнительного упора рычага управления регулятором, при максимальном тяговом КПД трактора и улучшении обобщенного показателя топливно-энергетической эффективности на 5,3 %.

2. Предложена аналитическая модель кинематического и силового взаимодействия шин колесного движителя с твердой опорной поверхностью, действительная во всем диапазоне тягового усилия, вплоть до полного буксования колес, учитывающая нелинейный характер зависимости силы тяги от буксования. Наиболее значимыми параметрами модели являются центральный кинематический угол ак контакта шины с опорной поверхностью, коэффициент ¡лпж трения покоя и коэффициент //6уко трения скольжения элементов контактной площадки беговой дорожки шины по опорной поверхности при полном буксовании, а также соотношение между ними. Установлен нелинейный характер зависимости коэффициента ^ трения сцепления от коэффициента ¿к буксования колеса при 0 < <5К < 1 в интервале//„ок > ^тр> Мб^с-

3. Выявлены закономерности формирования эксплуатационного набора частичных регуляторных характеристик всережимного регулятора ТНВД 4УТН при частоте вращения коленчатого вала двигателя Д-243 на холостом ходу в диапазоне 1835 мин'1 < «х тах ч < 2380 мин'1, основанные на зависимостях показателей эксплуатационных свойств двигателя от степени неравномерности др регулятора, регулируемое значение которой находится в диапазоне 0,079 < (5Р < 0,27.

4. Разработана методика расчета эксплуатационного расхода топлива с применением осредненных показателей эксплуатационных свойств дизеля на условно-стационарном режиме работы и использованием вероятностного способа определения средневзвешенного передаточного числа в трансмиссии трактора, с учетом ограничиваемых тяговых и скоростных режимов движения ТТА.

5. Обоснована и подтверждена целесообразность оснащения всережимного регулятора ТНВД дополнительным автоматически регулируемым упором рычага управления регулятором, обеспечивающим эксплуатационную настройку максимальной частоты вращения холостого хода КВ двигателя позиционным изменением крайнего положения рычага управления. В качестве входного параметра, управляющего работой системы автоматического ограничения положения рычага управления, целесообразно использование крутящего момента, измеряемого на колесном движителе в процессе движения ТТА.

6. Экономический эффект обусловлен сокращением эксплуатационных затрат на топливно-смазочные материалы, техническое обслуживание и текущий ремонт трактора БЕЛАРУС 80.1 за счет уменьшения эксплуатационного расхода топлива и снижения средневзвешенной эксплуатационной частоты вращения КВ двигателя и составляет: 10252 руб. - для среднего уровня настройки регулятора Ур=1/2, соответствующего максимальной частоте вращения холостого хода пхпахч = 2105 мин'1; 14635 руб. - для промежуточного уровня Ур=1/4 при ихтах, = 1970 мин'1, - из расчета на один трактор, эксплуатируемый круглогодично.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

- печатные издания, рекомендованные ВАК

1. Романченко, М.И. Кинематические параметры качения колеса в ведущем режиме [Текст] / М.И. Романченко // Вестник ФГОУ ВПО «Московский

государственный агроннженерный университет им. В.П. Горячкина». - 2009. -Выпуск № 2 (33). - С. 46-49.

2. Романченко, М.И. Силовые параметры качения колеса в ведущем режиме [Текст] / М.И. Романченко // Тракторы и сельхозмашины. - 2009.—№ 9. - С. 41-44.

3. Романченко, М.И. Эксплуатационная регуляторная характеристика дизельного двигателя [Текст] / М.И. Романченко // Техника в сельском хозяйстве. -2009,- №4. -С. 26-28.

4. Романченко, М.И. Расчетно-вероятностный метод определения эксплуатационного расхода топлива тракторными транспортными агрегатами [Текст] / М.И. Романченко // Техника в сельском хозяйстве. - 2009. - № 5. - С. 25-27.

- описание запатентованного изобретения

5. Пат. 2096747, Российская Федерация, МКИ О 01 М 17/00. Устройство для экспресс-анализа тягово-сцепных свойств движителей тракторов [Текст] / М.И. Романченко, Н.Ф. Скурятин. - № 95107422; заявл. 10.05.1995; опубл. 20.11.1997, Бюл.№ 32. -5 с.

- публикации в журналах и других изданиях

6. Романченко, М.И. Энергетический коэффициент эффективности транспортного процесса [Текст] / М.И. Романченко // Автомобильная промышленность. - 2008. - № 4. - С. 24-26.

7. Романченко, М.И. О коэффициенте буксования и скольжения колеса [Текст] / М.И. Романченко // Автомобильная промышленность. — 2008. - № 6. -С. 21-22.

8. Романченко, М.И. Сопротивление деформации шины при качении колеса [Текст] / М.И. Романченко // Автомобильная промышленность. - 2009. - № 7. -С. 20-23.

9. Пастухов, А.Г. Сравнительная оценка топливно-энергетической эффективности тракторных и автотранспортных средств [Текст] / А.Г. Пастухов, М.И. Романченко // Международный технико-экономический журнал. - 2009. -№3. —С. 86-92.

10. Романченко, М.И. Энергетический подход к определению момента и коэффициента сопротивления качению колеса в свободном режиме [Текст] / М.И. Романченко // Бюллетень научных работ. - Выпуск XIII. - Белгород: Издательство Белгородской ГСХА, 2008. - С. 64-65.

11. Булавин, С.А. Нормирование эксплуатационного расхода топлива при выполнении транспортных работ колесными тракторно-транспортными агрегатами: Методические рекомендации [Текст] / С.А. Булавин, А.Г. Пастухов, М.И. Романченко. - Белгород: Изд-во Белгородской ГСХА, 2009. - 26 с.

12. Романченко, М.И. Лабораторно-практический курс дисциплины «Транспорт в сельскохозяйственном производстве»: Учебное пособие для студентов инженерного факультета специальности 11.03.01 «Механизация сельского хозяйства» [Текст] / М.И. Романченко. - Белгород: Изд-во Белгородской ГСХА, 2008. - 104 с.

Подписано в печать «17» декабря 2009 г. Формат 60x841/16 Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.- изд. л. 1,0. Усл.- печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 389 Отпечатано в издательстве ФГОУ ВПО «БелГСХА» 308503, Белгородская область, Белгородский район, пос. Майский, ул. Вавилова, 1

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Направления совершенствования тракторно-транспортных агрегатов и повышения их топливно-энергетической эффективности.

1.2 Влияния внешних и внутренних факторов на эксплуатационные свойства тракторного двигателя.

1.3 Влияние эксплуатационных факторов на тягово-сцепные свойства шин колесного движителя.

1.3.1 Влияние вертикальной нагрузки и внутреннего давления воздуха в шине на радиусы колеса.1.

1.3.2 Влияние эксплуатационных факторов на сопротивление качению колеса.

1.4 Критерии энергетической эффективности транспортного процесса и показатели топливной экономичности тракторно-транспортного агрегата.

1.5 Выводы.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОЛЕСНОГО 53 ДВИЖИТЕЛЯ И ДИЗЕЛЯ ТРАКТОРА

2.1 Статические параметры и сопротивление деформации шины при качении колеса.

2.2 Кинематические параметры качения колеса в ведущем режиме

2.3 Силовые параметры качения колеса в ведущем режиме.

2.4 Эксплуатационная регуляторная характеристика дизеля.

2.5 Обобщенный показатель топливно-энергетической эффективности тракторно-транспортного агрегата.

2.6 Вероятностный метод расчета эксплуатационного расхода топлива для тракторно-транспортного агрегата.

2.7 Выводы.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Оборудование, измерительные средства, приборы, инструменты и приспособления для проведения экспериментальных исследований.

3.3 Методика проведения экспериментальных исследований.

3.3.1 Определение параметров статической деформации шин.

3.3.2 Тяговые стендовые испытания шин колесного движителя

3.3.3 Дорожно-полевые испытания тракторно-транспортного агрегата

3.3.4 Статистическая обработка экспериментальных данных.

3.4 Выводы.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ИХ АНАЛИЗ.

4.1 Результаты определения параметров статической деформации шины и параметров качения колеса.

4.2 Анализ кинематических и силовых параметров шин по результатам тяговых стендовых испытаний колесного движителя

4.3 Определение сопротивления движению тракторно-транспортного агрегата в дорожно-полевых условиях.

4.4 Оценка топливной экономичности тракторно-транспортного агрегата в условиях дорожно-полевых испытаний.

4.5 Выводы.

5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИЛОЖЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАКТОРНО-ТРАНСПОРТНЫХ АГРЕГАТОВ.

5.1 Оценка топливно-энергетической эффективности тракторно-транспортного агрегата в эксплуатационных условиях.

5.2 Обоснование системы регулирования ограничения максимальной частоты вращения холостого хода коленчатого вала дизеля.

5.3 Схема системы регулирования ограничителя рычага управления всережимным регулятором ТНВД.

5.4 Выводы.

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАКТОРНО-ТРАНСПОРТНОГО АГРЕГАТА НА ЧАСТИЧНЫХ ТЯГОВО-СКОРОСТНЫХ РЕЖИМАХ.

6.1 Особенности нормирования эксплуатационного расхода топлива при выполнении тракторно-транспортных работ.

6.2 Расчет экономического эффекта при работе тракторно-транспортного агрегата на частичных тягово-скоростных режимах.

6.2.1 Определение сменной производительности тракторно-транспортного агрегата БЕЛАРУС 80.1 +2-ПТС-6

6.2.2 Определение расхода топлива для тракторно-транспортного агрегата на общих транспортных работах.

6.2.3 Годовая экономия затрат на техническое обслуживание и ремонт.

6.3 Выводы.

В общей трудоемкости производства сельскохозяйственной продукции транспортные и погрузочно-разгрузочные операции составляют 40-45 %, а энергетические затраты на их выполнение достигают 50 % в совокупной энергоемкости производства. Если в 2003 г. объем перевозок грузов в сельском хозяйстве России составлял 4,1 млрд. т - в расчете 31 т на 1 га пашни, то к 2010 г. предполагается увеличение до 7,2 млрд. т или до 50 т на 1 га. На долю тракторного транспорта прогнозируется объем перевозок 1,4 млрд. т.

В структуре затрат на содержание и эксплуатацию автомобильных и тракторных транспортных средств приходится около 14 %. За предыдущие 10 лет себестоимость тракторных перевозок возросла на 12 % и стала в три раза выше по сравнению с автомобильным транспортом. Такое положение сложилось в результате несоответствия грузоподъемности прицепов и номинальной мощности колесных тракторов. За истекшие 15 лет мощность большинства колесных тракторов возросла в 1,4-2 раза, а грузоподъемность прицепов к ним осталась на прежнем уровне. Они позволяют загрузить двигатель по мощности лишь на 45-55 %, что отрицательно сказывается на удельных показателях топливно-энергетической эффективности тракторно-транспортных агрегатов.

Ухудшение топливной экономичности тракторов, используемых в качестве транспортных средств, усугубляется еще и тем, что происходит активный процесс физического старения тракторного и прицепного парка. При этом одновременно увеличивается несоответствие их потребности и наличия, которое достигает соотношения полтора-два к одному [1].

Одной из особенностей эксплуатации тракторов в составе транспортных агрегатов является изменение в широких пределах несущих и сцепных свойств опорной поверхности. Наблюдается недоиспользование тяговых возможностей колесных движителей на усовершенствованных дорожных покрытиях и, вместе с тем, ограничение эксплуатационных показателей тракторов на деформируемых почвенных основаниях из-за недостаточного сцепного веса. Адаптация универсального дорожно-полевого тракторно-транспортного средства к различным условиям движения может быть обеспечена оснащением ходовой части шинами низкого давления воздуха или давления, регулируемого в широком диапазоне.

Системой технологий и машин на период с 2000 г. до 2010 г. предусмотрено дальнейшее повышение единичной мощности тракторов с одновременным снижением их эксплуатационной массы. При этом намечается существенное увеличение грузоподъемности прицепов, в частности, до 7 т -к тракторам тягового класса 1,4.

Эффективная реализация конструкторско-технологических новшеств требует разработки и уточнения рекомендаций по нормированию выработки и расхода топлива на тракторные транспортные работы. При этом необходимо располагать универсальными аналитическими моделями для расчета показателей эксплуатационных свойств тракторно-транспортных агрегатов и стремиться к более тесному приближению расчетных теоретических моделей к исследуемым физическим объектам и реальным процессам.

Расширение дорожной сети и усовершенствование дорожных покрытий способствует повышению скоростных режимов движения тракторно-транспортных средств, рациональный выбор которых невозможен без предварительной оценки топливно-энергетической эффективности транспортного процесса.

Составляющие частичных нагрузочно-скоростных режимов в структуре транспортного цикла остаются значительными. Это связано с непрерывным изменением дорожных и транспортных условий движения, которые вынуждают снижать техническую скорость и переходить на более низкие передачи.

Таким образом, существуют эксплуатационные факторы, не позволяющие полностью реализовать высокие потенциальные тяговые и мощностные свойства колесных движителей и дизелей тракторно-транспортных агрегатов, которые следует учитывать при выборе рациональных режимов работы и объективной оценке их топливно-энергетической эффективности.

Объект исследований: процесс взаимодействия дорожной опорной поверхности, колесной ходовой части, трансмиссии и дизеля при эксплуатации трактора БЕЛАРУС 80.1 в составе прицепного и полуприцепного транспортных агрегатов.

Предмет исследований: закономерности изменения кинематических и силовых параметров колесного движителя и показателей топливно-энергетической эффективности транспортного процесса в зависимости от тягово-скоростных режимов работы колесного движителя и дизеля.

Научная новизна: обоснование способа повышения топливно-энергетической эффективности тракторно-транспортного агрегата при неполной тяговой нагрузке трактора взаимным согласованием крутящего момента на колесном движителе и частоты вращения коленчатого вала дизеля с помощью дополнительного позиционного ограничения максимальной частоты вращения холостого хода.

На защиту выносятся:

1) уточненные зависимости между кинематическими и силовыми параметрами качения колеса в функции центрального угла контакта шины с опорной поверхностью, коэффициента трения покоя, коэффициента трения скольжения шины при полном буксовании;

2) функциональные зависимости показателей работы дизеля на частичных регуляторных характеристиках;

3) результаты теоретических и экспериментальных исследований колесной ходовой части агрегатов БЕЛАРУС 80.1+2-ПТС-6-8526 и БЕЛАРУС 80.1+РОУ-6;

4) способ рационального выбора скоростных режимов дизеля, оснащенного дополнительным позиционным ограничителем максимальной частоты вращения холостого хода коленчатого вала;

5) методика вероятностного расчета эксплуатационного расхода топлива тракторно-транспортным агрегатом;

6) обобщенная оценка топливно-энергетической эффективности транспортного процесса.

Практическая ценность:

1) выявленные закономерности изменения кинематических и силовых параметров колесного движителя во всем диапазоне тяговых нагрузок, вплоть до полного буксования колес, могут быть использованы при комплектовании агрегатов на основе тягового расчета;

2) позиционное ограничение максимальной частоты вращения холостого хода коленчатого вала дизеля с помощью дополнительного упора рычага управления регулятором ТНВД повышает эффективность выбора нагрузочно-скоростных режимов дизеля и трактора и обеспечивает рациональное согласование крутящего момента на колесном движителе и частоты вращения коленчатого вала дизеля при эксплуатации тракторно-транспортного агрегата в различных условиях;

3) вероятностный способ расчета эксплуатационного расхода топлива может служить основой для дифференцированного нормирования затрат на топливно-смазочные материалы при выполнении тракторных транспортных работ и полевых механизированных работ по внесению органических удобрений.

Апробация работы; Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались в Воронежском ГАУ на международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в 1995 г., в Белгородской ГСХА: на заседаниях кафедры «Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт машин в АПК» в 1995-2009 гг., на международных научно-практических конференциях в 1995-2009 гг., в Учебно-научном инновационном центре «Агротехнопарк» в 2009 г., в ФГОУ ВПО «МГАУ им. В.П. Горяч-кина» на международных научно-практических конференциях в 2009 г., в департаменте АПК Белгородской области на научно-техническом совете в 2009 г.

Реализация результатов исследований: Результаты исследований и методические рекомендации на их основе прошли проверку в производственных условиях сельскохозяйственных предприятий «АгроУчхоз» Белгородского района Белгородской области, ОНО ОПХ «Белгородское» ГНУ БелНИИСХ Рос-сельхозакадемии, приняты к внедрению при нормировании эксплуатационного расхода топлива для колесных тракторно-транспортных агрегатов в транспортно-технологических подразделениях предприятий АПК Белгородской области. Материалы исследований используются в учебном процессе Белгородской ГСХА.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Использование принудительного ограничения частичного скоростного режима работы двигателя в сочетании с движением трактора на более высокой передаче повышает топливную экономичность ТТА БЕЛАРУС 80.1+2-ПТС-6-8526 по эксплуатационному часовому и удельному расходу топлива на 4,5-5,3 %, в зависимости от поддерживаемого уровня настройки дополнительного упора рычага управления регулятором, при максимальном тяговом КПД трактора и улучшении обобщенного показателя топливно-энергетической эффективности на 5,3 %.

2. Предложена аналитическая модель кинематического и силового взаимодействия шин колесного движителя с твердой опорной поверхностью, действительная во всем диапазоне тягового усилия, вплоть до полного буксования колес, учитывающая нелинейный характер зависимости силы тяги от буксования. Наиболее значимыми параметрами модели являются центральный кинематический угол ак контакта шины с опорной поверхностью, коэффициент /¿пок трения покоя и коэффициент /л6укс трения скольжения элементов контактной площадки беговой дорожки шины по опорной поверхности при полном буксовании, а также соотношение между ними. Установлен нелинейный характер зависимости коэффициента /¿тр трения сцепления от коэффициента дк буксования колеса при 0 < <5К < 1 в интервале //пок > ¡итр > /льукс.

3. Выявлены закономерности формирования эксплуатационного набора частичных регуляторных характеристик всережимного регулятора ТНВД 4УТН при частоте вращения коленчатого вала двигателя Д-243 на холостом ходу в диапазоне 1835 мин"1 < пхтахч < 2380 мин"1, основанные на зависимостях показателей эксплуатационных свойств двигателя от степени неравномерности <5Р регулятора, регулируемое значение которой находится в диапазоне 0,079 < др < 0,27.

4. Разработана методика расчета эксплуатационного расхода топлива с применением осредненных показателей эксплуатационных свойств дизеля на условно-стационарном режиме работы и использованием вероятностного способа определения средневзвешенного передаточного числа в трансмиссии трактора, с учетом ограничиваемых тяговых и скоростных режимов движения ТТА.

5. Обоснована и подтверждена целесообразность оснащения всережимно-го регулятора ТНВД дополнительным автоматически регулируемым упором рычага управления регулятором, обеспечивающим эксплуатационную настройку максимальной частоты вращения холостого хода КВ двигателя позиционным изменением крайнего положения рычага управления. В качестве входного параметра, управляющего работой системы автоматического ограничения положения рычага управления, целесообразно использование крутящего момента, измеряемого на колесном движителе в процессе движения ТТА.

6. Экономический эффект обусловлен сокращением эксплуатационных затрат на топливно-смазочные материалы, техническое обслуживание и текущий ремонт трактора БЕЛАРУС 80.1 за счет уменьшения эксплуатационного расхода топлива и снижения средневзвешенной эксплуатационной частоты вращения КВ двигателя и составляет: 10252 руб. - для среднего уровня настройки регулятора Ур=1/2, соответствующего максимальной частоте вращения холостого хода иХшахч = 2105 мин"1; 14635 руб. - для промежуточного уровня Ур=1/4 при пх тахч = 1970 мин"1, - из расчета на один трактор, эксплуатируемый круглогодично.

1. Евтюшенков Н.Е. Транспортное обеспечение сельскохозяйственного производства / Н.Е. Евтюшенков // Техника в сельском хозяйстве, 2005. — № 1. -С. 26-29.

2. Измайлов А.Ю. Повышение уровня использования транспорта в сельском хозяйстве / А.Ю. Измайлов // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2006. № 2. - С. 8-10.

3. Аронов JI.H. Долгосрочная перспектива развития сельского хозяйства и сельхозмашиностроения / J1.H. Аронов // Техника и оборудование для села, 2008. № 12. - С. 29-31.

4. Лачуга Ю.Ф. Проблемы материализации знаний в инженерной сфере АПК / Ю.Ф. Лачуга // Техника в сельском хозяйстве, 2005. № 4. - С. 3-7.

5. Шины для сельскохозяйственной техники: справ, изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1986. - 112 с.

6. Ксеневич И.П. Об оптимальной массе трактора / И.П. Ксеневич // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1988. - № 12. — С. 5-8.

7. Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период до 2010 года / Ю.Ф. Лачуга и др. М.: Россельхозакадемия, 2003. - 49 с.

8. Измайлов А.Ю. Типаж и структура транспортных и погрузочно-разгрузочных средств АПК / А.Ю. Измайлов // Техника в сельском хозяйстве, 2006.-№4.-С. 20-23.

9. Панасюк А.Н. Повышение эффективности использования транспортных агрегатов / А.Н. Панасюк, A.C. Щитов// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. № 7. - С. 33-35.

10. Кутьков Г.М. Исследование модульного энергетического средства / Г.М. Кутьков, П.А. Амельченко, Е.В. Габай и др.// Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1989. № 12. - С. 3-9.

11. Совершенствование тягово-энергетических средств сельскохозяйственного назначения: сб. науч. тр./ Моск. ин-т инж. с.х. пр-ва им. В.П. Горячкина; редкол.: К.А. Ачкасов и др.. -М.: МИИСП, 1991.-103 с.

12. Совершенствование тягово-энергетических средств сельскохозяйственного назначения: сб. науч. тр./ Моск. ин-т инж. с.х. пр-ва им. В.П. Горячки-на; редкол.: К.А. Ачкасов и др.. -М.: МИИСП, 1992 75 с.

13. Кутьков Г.М. Технологические основы и тяговая динамика мобильных энергетических средств. Учебное пособие по курсу теории трактора и автомобиля (специальность 3113 «Механизация сельского хозяйства» / Г.М. Кутьков. -М.: МИИСП, 1993. 151 с.

14. Бочаров A.B. Повышение тягово-сцепных свойств прицепного транспортного агрегата за счет автоматической гидродогрузки задних колес трактора.: автореферат дис. . канд. техн. наук.: 05.20.01 / A.B. Бочаров: Воронежский ГАУ. Воронеж, 2000. — 20 с.

15. Исаев И.К. Резерв экономии топлива / И.К. Исаев // Крестьянское дело.- 1994. — 13 октября.

16. Патент 2148499, Российская Федерация, МПК7 B60D1/00. Тяго-во-догрузочное устройство / Н.Ф. Скурятин, И.К. Исаев, Б.С. Зданович. -№ 99100590; заявл. 10.01.1999; опубл. 10.05.2000, Бюл. № 13. 3 с.

17. Тягово-догрузочное устройство к полуприцепам, агрегатируемым с тракторами тягового класса 0,9-1,4 / Н.Ф. Скурятин, И.К. Исаев, Б.С. Зданович. Белгород, 2000. - 2 с. - (ИЛ / Белгородский ЦНТИ, № 1-200).

18. Щитов C.B. Исследование трактора с корректором сцепного веса и меняющейся точкой прицепа /C.B. Щитов, H.H. Сенникова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. № 5. - С. 33-34.

19. Филимонов А.И. Нормирование топливной экономичности тракторных и комбайновых дизелей / А.И. Филимонов, Ю.А. Савельев // Тракторы и сельхозмашины, 1987. — № 2. С. 21-23.

20. Эфрос В.В. Требования к критериям и методам оценки топливной экономичности тракторных и комбайновых двигателей /В.В. Эфрос // Тракторы и сельхозмашины, 1986. -№ 7. С. 13-17.

21. Болтинский В.Н. Работа тракторного двигателя при неустановившейся нагрузке / В.Н. Болтинский. М.: Сельхозгиз, 1949. - 213 с.

22. Болтинский В.Н. Разгон машинно-тракторных агрегатов на повышенных скоростях / В.Н. Болтинский // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1961. —№3. —С. 1-9.

23. Гуськов В.В. Оптимальные параметры сельскохозяйственных тракторов / В.В. Гуськов. М.: Машиностроение, 1966. — 195 с.

24. Гуськов В.В. Теория трактора / В.В. Гуськов. — М.: Машиностроение, 1977.-384 с.

25. Скотников В.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля / В.А. Скотников, A.A. Мащенский, A.C. Солонский; Под ред. В.А. Скотнико-ва. -М.: Агропромиздат, 1986. 383 с.

26. Агеев JI.E. Основы расчета оптимальных допускаемых режимов работы машинно-тракторных агрегатов / JI.E. Агеев. — JL: Колос, Ленингр. отд-ние, 1978.-296 с.

27. Кутьков Г.М. Тяговая динамика тракторов / Г.М. Кутьков. М.: Машиностроение, 1980. -215 с.

28. Костин А.К. Работа дизелей в условиях эксплуатации: Справочник / А.К. Костин, Б.П. Пугачев, Ю.Ю. Кочинев; Под общ. ред. А.К. Костина. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. — 284 с.

29. Вернигор В.А. Переходные режимы тракторных агрегатов / В.А. Вернигор, A.C. Солонский. -М.: Машиностроение, 1983. 183 с.

30. Кутьков Г.М. Аппроксимация корректорного участка регуляторной характеристики дизеля / Г.М. Кутьков, В.Н. Сидоров // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2007. № 8. - С. 27-30

31. Высоцкий М.С. Топливная экономичность автомобилей и автопоездов / М.С. Высоцкий, Ю.Ю Беленький, В.В. Московкин. М.: Наука и техника, 1984.-208 с.

32. Коденко М.Н. Системы автоматического управления режимами работы сельскохозяйственных тракторов / Под ред. М.Н. Коденко. Харьков: Выща школа. Изд-во при Харьк. ун-те, 1988. 152 с.

33. Костин А.К. Эксплуатационные режимы транспортных дизелей / А.К. Костин, К.Б. Ермекбаев. — Алма-Ата: Наука, 1988. — 192 с.

34. Родичев В.А. Рациональное агрегатирование тракторов МТЗ—80 и МТЗ-82/ В.А. Родичев. -М.: Росагропромиздат, 1989. 127 с.

35. Кацыгин В.В. Обоснование информационных переменных и закона управления ступенчатой коробкой передач МТА с дизелем / В.В. Кацыгин, М.М. Пинскер, В.Г. Власов // Тракторы и сельхозмашины, 1982. № 2. - С. 12-13.

36. Дьячков Е.А. Моделирование часового расхода топлива дизелем на частичных нагрузках / Е.А. Дьячков, Е.А. Федянов, Е.М. Дейниченко // Тракторы и сельхозмашины, 2007. — № 11. С. 25-27.

37. Дьячков Е.А. Сравнительная оценка экономичности трактора с гидродинамической силовой передачей при различных законах регулирования ТНВД / Е.А. Дьячков, Е.А. Федянов, Е.М. Дейниченко // Тракторы и сельхозмашины, 2009. № 9. - С. 27-30.

38. Старков С.А. Двигатель А-41ТН постоянной мощности для промышленного трактора ДТ 75 МП/ С.А. Старков, С.Р. Зоробян. М.: ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш, 1979. - Вып. 8. С. 31-33.

39. Иванов Г.А. Влияние коэффициента приспособляемости двигателя на выбор числа передач в трансмиссии трактора / Г.А. Иванов // Тракторы и сельхозмашины, 1982. № 8. - С. 12-13.

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

41. Верещагин Н.И. Организация и технология механизированных работ в растениеводстве: учебное пособие / Н.И. Верещагин, А.Г. Левшин, А.Н. Скороходов и др. 4-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2009. — 416 с.

42. Ксеневич И.П. Требования к САУ режимами загрузки двигателя с учетом буксования движителей трактора / И.П. Ксеневич, В.П. Тарасик // Тракторы и сельхозмашины, 1987. № 4. - С. 14-20.

43. Сухаренко В.И. Организация и проведение испытаний сельскохозяйственной техники: Опыт Центральной машиноиспытательной станции. -Вып. 2 / В.И. Сухаренко, Н.И. Верещагин, В.Д. Василевский и др. — М.: Издательство стандартов, 1984. — 112 с.

44. Тракторы: Теория: учебник для студентов вузов по спец. «Автомобили и тракторы» / В.В. Гуськов и др.; Под общ. ред. В.В. Гуськова. М.: Машиностроение, 1988. - 376 с.

45. Кутьков Г.М. Соотношение между запасом крутящего момента двигателя и плотностью скоростного ряда трансмиссии трактора / Г.М. Кутьков // Тракторы и сельхозмашины, 1992. № 3. - С. 6-7.

46. ГОСТ 7463-90. Шины пневматические для тракторов и сельскохозяйственных машин. Технические условия. Введ. 1990 - 01- 07. - М.: Госстандарт Союза ССР: Изд-во стандартов, 1989. — 27 с.

47. Петрушов В.А. Зависимость нормального прогиба пневматической шины от нормальной нагрузки и внутреннего давления воздуха/ В.А. Петрушов и др. // Тр. НАМИ. 1978. -Вып. 158.-С. 3-11.

48. Евграфов А.Н. Расчет нормальной жесткости шин для оценки их эксплуатационных показателей / А.Н. Евграфов, В.А. Петрушов, В.В. Мос-ковкин и др.// Автомобильная промышленность. 1977. - № 3. - С. 20-22.

49. Князьков В.Н. Исследование работы пневматической шины под действием нормальной нагрузки / В.Н. Князьков, Е.Б. Кленников // Автомобильная промышленность. 1975. - № 10. - С 24-27.

50. Бидерман В.Л. Автомобильные шины (конструкция, расчет, испытания, эксплуатация) / В.Л. Бидерман, Р.Л. Гуслицер, С.П. Захаров и др. — М.: Госхимиздат, 1963. 383 с.

51. Чернышев И.Н. Деформация автомобильных шин 260-508/ И.Н. Чернышев, В.Д. Жуков // Автомобильная промышленность. 1971.8. С. 23-24.

52. Петрушов В.А. Мощностной баланс автомобиля / В.А. Петрушов, В.В. Московкин, А.Н. Евграфов; Под общ. ред. В.А. Петрушова. М.: Машиностроение, 1984. — 160 с.

53. Кнороз В.И. Шины и колеса / В.И. Кнороз, Е.В. Кленников. — М.: Машиностроение, 1975. — 184 с.

54. Бойков В.П. Шины для тракторов и сельскохозяйственных машин / В.П. Бойков, В.Н. Белковский. М.:Агропромиздат, 1988. - 240 с.

55. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители/ Я.С. Агейкин-М.: Машиностроение, 1972. 184 с.

56. Агейкин Я.С. Проходимость автомобиля / Я.С. Агейкин. М.: Машиностроение, 1981.-231 с.

57. Бидерман B.JI. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на износ, сцепление и сопротивление качению автомобильных шин / B.J1. Бидерман, Л.Д. Слюдиков, Ю.С. Левин и др. — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1970.- 108 с.

58. Вирабов Р.В. О реализации касательной силы в зоне контакта упругих тел при качении / Р.В. Вирабов // Машиностроение. 1967. - № 2. — С. 93-105.

59. Вирабов Р.В. Качение упругого колеса по жесткому основанию / Р.В. Вирабов // Изв. вузов. Машиностроение. 1967. - № 4. - С.78-84.

60. Вирабов Р.В. Об оценке сопротивления качению упругого колеса по жесткому основанию / Р.В. Вирабов // Изв. вузов. Машиностроение. 1967. — № 7. - С.93-98.

61. Вирабов Р.В. Определение работы трения в контакте эластичного колеса с жестким основанием/ Р.В. Вирабов// Автомобильная промышленность. 1975. - № 11. - С.24-28.

62. Вирабов Р.В. Определение радиусов качения колеса с пневматической шиной / Р.В. Вирабов // Автомобильная промышленность. — 1975.-№7.-С. 15-18.

63. Вирабов Р.В. Тяговые свойства фрикционных передач / Р.В. Вирабов. М.: Машиностроение, 1982. - 253 с.

64. Вирабов Р.В. Исследование влияния параметров автомобиля на сопротивление его движению по дороге с твердым покрытием / Р.В. Вирабов // Вестник машиностроения. 1986. - № 4. - С. 48-50.

65. Дворовенко Г.П. Аналитическое определение сопротивления качению колеса с пневматической шиной / Г.П. Дворовенко, Д.П. Ткаченко, Ю.Т. Водолажченко и др. // Тракторы и автомобили; Сб. научн. трудов МИИСП. 1973. - Выл 2, Ч. 2, Т.10. - С. 42-47.

66. Водяник И.И. Сцепные свойства колеса с пневматической шиной / И.И. Водяник // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1965. -№ 4. - С.22-23.

67. Водяник И.И. Улучшение работы тракторных шин / И.И. Водяник // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1985. - № 9. - С. 10-12.

68. Водяник И.И. Процессы взаимодействия тракторных ходовых систем с почвой: учебное пособие КСХИ / И.И. Водяник. — Кишинев, 1986. — 110 с.

69. Водяник И.И. Воздействие ходовых систем на почву (научные основы)/ И.И. Водяник. -М.: Агропромиздат, 1990. 172 с.

70. Говорущенко Н.Я. Сцепление автомобильного колеса с грунтом / Н.Я. Говорущенко // Труды ХАДИ. -1960. Вып. 22. - С. 39-46.

71. Говорущенко Н.Я. Основы теории эксплуатации автомобилей / Н.Я. Говорущенко. Киев: Вища школа, 1971. - С. 33-41.

72. Горячьсин В.П. Теория колеса: сб. сочин., Т. 2 / В.П. Горячкин. М.: Сельхозгиз, 1937. - 259 с.

73. Гуськов В.В. Вопросы качения, тягового и мощностного баланса колеса /В.В. Гуськов, И.П. Ксеневич // Тракторы и сельскохозяйственные машины.- 1986. № 8. - С. 22-24.

74. Гуськов В.В. Тракторы. 4.2. Теория / В.В. Гуськов. — Мн.: Вышей-шая школа, 1974. 384 с.

75. Желиговский В.А. Теория перекатывания колес. Ч. 1 / В.А. Жели-говский М.: Сельхозгиз, 1937. - 656 с.

76. Золотаревская Д.И. Контактные напряжения и деформация шин при качении эластичного колеса / Д.И. Золотаревская // Тракторы и сельскохозяйственные машины — 1983. — № 5. — С. 19-23.

77. Иванов В.В. К вопросу кинематики качения упругого цилиндрического колеса по жесткой опорной поверхности / В.В. Иванов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1976. № 3. — С. 3-8.

78. Ишлинский А.Ю. Трение качения / А.Ю. Икшинский // Прикладная математика и механика. — 1938. — Т.2. Вып. 2. — С. 245- 259.

79. Ишлинский А.Ю. О проскальзывании в области контакта при трении качения / А.Ю. Ишлинский // Изв. АН СССР, ОТН. 1956. - № 6. - С. 3-15.

80. Кацыгин В.В. Повышение эффективности использования машино-тракторного парка / В.В. Кацыгин , М.С. Кринко, Е.С. Мельников. Мн.: Урад-жай, 1992. - 168 с.

81. Кнороз В.И. Работа автомобильной шины / В.И. Кнороз, A.C. Шуклин, И.П. Петров и др.; Под ред. В.И. Кнороза. М.: Машиностроение, 1976. - 238 с.

82. Купцов В.М. Тангенциальная деформация и скольжение пневматической шины / В.М. Купцов // Автомобильная промышленность. 1961. - № 7. -С. 26-28.

83. Кутьков Г.М. Основы теории трактора и автомобиля. Учебное пособие / Г.М. Кутьков. М.: МГАУ, 1995. - 274 с.

84. Кутьков Г.М. Гистеревисные потери в шине колеса при качении / Г.М. Кутьков, С.И. Божков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1994.-№5.-С. 16-17.

85. Левин М.А. Теория качения деформируемого колеса / М.А. Левин, H.A. Фуфаев. -М.: Наука., Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. 272 с.

86. Литвинов A.C. Управляемость и устойчивость автомобиля / A.C. Литвинов. — М.: Машиностроение, 1971. 416 с.

87. Литвинов A.C. О причинах потерь мощности при качении ведущего колеса / A.C. Литвинов // Автомобильная промышленность. 1972. — № 5. — С. 12-16.

88. Новопольский В.И. О взаимодействии протектора автомобильной шины с поверхностью дороги / В.П. Новопольский, Е.Ф. Непомнящий // Фрикционный износ резин. М.: Химия, 1964. - С. 250-262.

89. Новопольский В.И. Распределение касательных напряжений в контакте протектора автомобильных шин с твердой опорой при воздействии окружной и боковой сил / В.И. Новопольский, O.E. Третьяков // Каучук и резина. 1972. - № 1. - С. 46-48.

90. Омелъянов А.Е. О применении пневматических колес на сельскохозяйственных машинах / А.Е. Омелъянов // Сельскохозяйственные машины. -1948.-№5.-С. 15.

91. Петров В.А. Основы теории качения пневматического колеса /

92. B.А. Петров // Вестник машиностроения. 1985. - № 2. - С. 40-44.

93. Петров В.А. Узловые вопросы теории качения пневматического колеса / В.А. Петров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1986. — № 8.1. C. 18-22.

94. Петров В. А. Уточнение силового баланса самоходной машины на базе развития теории качения пневматического колеса / В.А. Петров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1991. -№ 7. - С.17-19.

95. Петров В.А. Механизм сцепления пневматического колеса с жесткой опорной поверхностью / В.А. Петров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1991.-№ 10.-С. 15-18.

96. Петров И.П. Математическая модель шины «лента на упругом основании» и ее приложение для исследования взаимодействия шины с поверхностью качения / И.П. Петров // Труды НАМИ. Вып. 120. - 1970.

97. Петрушов В.А. Сопротивление качению грузовых автомобилей и автопоездов / В.А. Петрушов, С.А. Шуклин, В.В. Московкин. — М.: Машиностроение, 1975.-225 с.

98. Петрушов В.А. О сопротивлении качению колеса с пневматической шиной / В.А. Петрушов, H.H. Яценко // Вестник машиностроения, 1987.- № 12.-С. 31-36.

99. Пирковский Ю.В. Некоторые вопросы качения автомобильного колеса / Ю.В. Пирковский // Автомобильная промышленность. 1965. -№ 12.-С. 25-30.

100. Пирковский Ю.В. Общая формула мощности сопротивления качениюполноприводного автомобиля / Ю.В. Пирковский // Автомобильная промышленность. 1973. -№ 11. - С. 24-26.

101. Пирковскйй Ю.В. Новое в теории движения автомобилей по дорогам с твердым покрытием: методические разработки / Ю.В. Пирковский. -М.: ИТК Минавтосельхозмаш СССР. 1989. - 32 с.

102. Пирковскйй Ю.В. О развитии теории качения колеса с упругой пневматической шиной / Ю.В. Пирковскйй // Вестник машиностроения. -1987.-№ 12. — С. 29-31.

103. Полетаев А.Ф. Качение ведущего колеса / А.Ф. Полетаев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1954. — № 1.-С 11-15.

104. Полетаев А.Ф. Качение ведомого колеса/ А.Ф. Полетаев// Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1963. № 2. - С. 11-15.

105. Скотников В.А. Проходимость машин / В.А. Скотников и др. — Мн.: Наука и техника, 1982. 328 с.

106. Смирнов Г.А. Теория движения колесных машин: Учеб. для студентов машиностроительных спец. вузов / Г.А. Смирнов. 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Машиностроение, 1990. — 352 с.

107. Соловейчик A.A. Тягово-энергетический расчет колесного полноприводного энергетического средства по характеристикам единичных двигателей / A.A. Соловейчик // Сельскохозяйственные машины и технологии, 2009.-№3. -С. 31-35

108. Станкевич Э.Б. Теоретические основы исследования тягово-сцепных свойств тракторных шин / Э.Б. Станкевич // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1985. - № 9. - С. 16-17.

109. Станкевич Э.Б. Зависимость силового нагружения колеса от его геометрических параметров / Э.Б. Станкевич и.др.// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1987. - № 9. - С.6-9.

110. Станкевич Э.Б. Оценка сопротивления качению колесных движителей / Э.Б. Станкевич, A.C. Левин, C.B. Гончаренко // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1989. - № 4. - С. 15-16.

111. Станкевич Э.Б. Влияние давления воздуха в шинах на эксплуатационные показатели ведущего моста трактора кл. 2 / Э.Б. Станкевич, С.В. Гонча-ренко, М.Ю. Мишланова // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1991. -№ 10.-С 12-14.

112. Суровегин Ю.В. О скольжении и потерях мощности в зоне контакта крупногабаритных шин с опорной поверхностью / Ю.В. Суровегин // Автомобильная промышленность. 1976. - № 6. — С.10-20.

113. Хайлис Г.А. К теории качения пневматического колеса / Г.А. Хай-лис // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1967. — № 2. — С. 18-21.

114. Чудаков Д.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Д.А. Чудаков. М.: Колос, 1972. - 384 с.

115. Чудаков Е.А. Качение автомобильного колеса / Е.А. Чудаков. -M.:JI.: Изд-во АН СССР, 1948. 200 с.

116. Чудаков Е.А. Избранные труды. Т. 1. Теория автомобиля / Е.А. Чудаков. -М.: Изд-во АН СССР, 1961. 464 с.

117. Шелухин А. С. Анализ потерь на качение пневматических шин в условиях движения автомобиля по дороге с твердым покрытием / A.C. Шелухин // Тр. НАМИ. 1955. - Вып. 79, - С. 21-24.

118. Шалягин В.Н. Транспортные и транспортно-технологические средства повышенной проходимости: Теория рабочих процессов и системное проектирование / В.Н. Шалягин. М.: Агропромиздат, 1988. - 254 с.

119. Ульянов H.A. Колесные движители строительных дорожных машин. Теория и расчет/ H.A. Ульянов. М.: Машиностроение, 1982. - 279 с.

120. Яблонский О.В. Предельное буксование ведущего колеса / О.В. Яблонский // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1974. - № 9. - С. 32-34.

121. Яблонский О.В. Распределение удельных давлений по опорной поверхности тракторных шин на тяжело-суглинистых почвах / О.В. Яблонский // Тракторы и сельхозмашины. 1979. - № 8. - С. 16-17.

122. Яблонский О.В. Энергетика процесса качения эластичного ведущего колеса / О.В. Яблонский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1984. -№ 6. - С. 43-45.

123. Кошарный Н.Ф. Исследование сцепления пневматической шины со сминаемым грунтом / Н.Ф. Кошарный // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1966. — Вып. 5. — С. 128-135.

124. Кошарный Н.Ф. Исследование сопротивления перекатыванию шины низкого давления по грунту / Н.Ф. Кошарный // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1966. - Вып. 5. - С. 135-142.

125. ГОСТ 17697—72. Автомобили. Качение колеса. Термины и определения. Введен 07.01.1973. — М.: Изд-во стандартов, 1972. 24 с.

126. Литвинов A.C. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство» / A.C. Литвинов, Я.Е. Фаробин. М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

127. Иванов В.Г. Реальные и потенциальные силы сцепления колеса с дорогой в доэкстремальной области проскальзывания / В.Г. Иванов, В.Г. Бу-тылин // Автомобильная промышленность, 2001. № 11. — С. 12-15.

128. Иванов В.Г. О потенциальных силах в контакте колеса с дорогой /

129. B.Г. Иванов, В.Г. Бутылин // Автомобильная промышленность, 2001. — № 11.1. C. 18-19.

130. Зотов М.Н. Определение коэффициента сцепления колеса с опорной поверхностью / М.Н. Зотов, Е.В. Балакина, А.П. Федин // Автомобильная промышленность, 2006. — № 8. С. 26-28.

131. Антонов В.Н. Оценка тягово-сцепных свойств шин ведущих колес сельскохозяйственных тракторов на деформируемых грунтах / В.Н. Антонов, В.Н. Лаптев // Каучук и резина. 1985. - № 6. - С. 9-11.

132. Тарновский В.Н. Автомобильные шины. Устройство, работа, эксплуатация, ремонт / В.Н. Тарновский, В.А. Гудков, О.Б. Третьяков. М.: Транспорт, 1990. - 272 с.

133. Ксеневич И.П. Проектирование универсально-пропашных тракторов / И.П. Ксеневич, A.C. Солонский, О.М. Войчинский. Мн.: Наука и техника, 1980.-320 с.

134. Ксеневич И.П. Еще раз об оптимальной массе трактора / И.П. Ксе-невич // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1989. № 10. - С. 62-63.

135. Белковский В.Н. Совершенствование тягово-сцепных свойств тракторных шин. Тематический обзор / Б.Н. Белковский, А.А. Борзов, В.В. Пясецкий. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1985. 36 с.

136. Бойков В.П. Состояние и перспективы работ по тракторным шинам: обзор / В.П. Бойков, В.Н. Белковский, П.Н. Степанюк, С.И. Сизова- М.: ЦНИИТЭ тракторосельхозмаш, 1983. 55 с.

137. Трепененков И.И. Эксплуатационные показатели сельскохозяйственных тракторов / И.И. Трепененков . М.: Машгиз, 1963. - 271 с.

138. Анилович В.Я. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов: справочное пособие / В.Я. Анилович, Ю.Т. Водолажченко. 2-е изд., переработ, и доп. - М.: Машиностроение, 1976. - 456 с.

139. Сураев И.Г. Исследование тягового КПД и буксования трактора / И.Г. Сураев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1991. № 2. — С. 18-21.

140. Смирнов В.И. Взаимодействие единичных движителей и ведущих мостов / В.И. Смирнов// Тракторы и сельхозмашины, 1999. — № 6. С. 22-24.

141. Смирнов В.И. Энергосредство общего назначения / В.И. Смирнов // Тракторы и сельхозмашины, 2004. — № 7. С. 24-26.

142. Смирнов В.И. Коэффициент полезного действия трактора / В.И. Смирнов // Тракторы и сельхозмашины, 2007. № 11. - С. 23-25.

143. Артемьев П.П. Тракторные поезда / П.П. Артемьев, Ю.Е. Атаманский, Н.В. Богдан и др.; Под ред. В.В. Гуськова. — М.: Машиностроение, 1982.- 183 с.

144. Ларин В.В. Прикладная теория систем водитель-местность-среда. Теория колесных машин: методические указания к лабораторным работам / В.В. Ларин. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. - 38 с.

145. Водяник И.И. Прикладная теория и методы расчета взаимодействия колес с грунтом: автореферат дис. . докт. техн. наук / И.И. Водяник. -Л.: Пушкин, 1986. 32 с.

146. Кутьков Г.М. Тракторы и автомобили. Теория и технологическиесвойства / Г.М. Кутьков. M.: КолосС, 2004. - 504 с.

147. Фасхиев Х.А. Методы выбора и оценки подвижного состава / Х.А. Фасхиев, А.Г. Тарифов // Автотранспортное предприятие, 2006. № 5. -С. 20-27.

148. Репетов А.Н. Полные энергозатраты: критерий выбора тракторов в хозяйствах / А.Н. Репетов // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1994.-№ 10.-С. 17-21.

149. Самсонов В.А. Расчет показателей трактора с учетом влияния природно-производственных факторов / В.А. Самсонов // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2007. № 4. - С. 21-23.

150. Евтюшенков Н.Е. Многокритериальная оптимизация параметров транспортных средств / Н.Е. Евтюшенков // Техника в сельском хозяйстве, 2002.-№ 1. -С.26-29.

151. Евтюшенков Н.Е. Научные основы развития перспективной системы транспортного обслуживания сельскохозяйственного производства / Н.Е. Евтюшенков, Р.Ш. Хабатов. М.: Путь Арт, 2004. - 192 с.

152. Тимофеев М.Н. Совокупные затраты энергии как критерий оптимизации уборочно-транспортного и заготовительного процессов / М.Н. Тимофеев // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2006. № 6. -С. 17-18.

153. Самсонов В.А. Основы теории мобильных сельскохозяйственных агрегатов / В.А. Самсонов, A.A. Зангиев, Ю.Ф. Лачуга, О.Н. Дидманидзе. — М.: Колос, 2000.-248 с.

154. Агеев Л.Е. Оптимизация энергетических параметров МТА / Л.Е. Агеев, Н.И. Джаборов, В.А. Эвиев // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2004.- № 2.-С. 19-20.

155. Панасюк А.Н. Повышение эффективности использования транспортных агрегатов/ А.Н. Панасюк, A.C. Щитов// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. — № 7. С.33-35.

156. Ванчукевич В.Ф. Грузовые автомобильные перевозки / В.Ф. Ван-чукевич, В.Н. Седюкевич, B.C. Холупов. Мн.: Высшая школа, 1989. — 272 с.

157. ГОСТ Р 52777-2007. Техника сельскохозяйственная. Методы энергетической оценки. Введен впервые 2008.07.01.—М.: Стандартинформ, 2008. — 8 с.

158. Карабцев B.C. О КПД и коэффициенте эффективности автотранспортного средства / B.C. Карабцев, Д.Х. Валеев // Автомобильная промышленность, 2002. -№ 10. С. 16-19.

159. Карабцев B.C. Универсальный метод расчета КПД автотранспортных средств / B.C. Карабцев, Д.Х. Валеев // Автомобильная промышленность, 2004. № 5. - С. 2-4.

160. Евсеев П.П. Работа, производительность и КПД автомобиля с позиций физики, стандартизации и метрологии / П.П.Евсеев// Автомобильная промышленность, 2003. № 4. - С. 7-10.

161. Токарев A.A. Топливная экономичность и тягово—скоростные качества автомобиля / A.A. Токарев. — М.: Машиностроение, 1982. 224 с.

162. Евсеев П.П. Эффективный КПД движителя автомобиля / П.П. Евсеев// Автомобильная промышленность. 2006. - № 4. - С. 12-14.

163. Говорущенко Н.Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте/Н.Я. Говорущенко. -М.: Транспорт, 1990. — 135 с.

164. Иванов В.Н. Экономия топлива на автомобильном транспорте / В.Н. Иванов, В.И. Ерохов. М.: Транспорт, 1984. - 302 с.

165. Романченко М.И. Энергетический подход к определению момента и коэффициента сопротивления качению колеса в свободном режиме / М.И. Романченко // Бюллетень научных работ. Выпуск XIII - Белгород.: Издательство Белгородской ГСХА, 2008. - С. 64-65.

166. Романченко М.И. Сопротивление деформации шины при качении колеса /М.И. Романченко // Автомобильная промышленность, 2009. № 7. - С. 20-23.

167. Романченко М.И. О коэффициенте буксования и скольжения колеса/

168. М.И. Романченко // Автомобильная промышленность, 2008. № 6. - С. 21—22.

169. Романченко М.И. Кинематические параметры качения колеса в ведущем режиме / М.И. Романченко // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина». 2009. -Выпуск № 2 (33). - С. 46-49.

170. Романченко М.И. Силовые параметры качения колеса в ведущем режиме / М.И. Романченко // Тракторы и сельхозмашины, 2009 № 9. - С. 41-44.

171. Романченко М.И. Эксплуатационная регуляторная характеристика дизельного двигателя / М.И. Романченко // Техника в сельском хозяйстве. — 2009.-№4.-С. 26-28.

172. Куралесин В.В. Повышение топливной экономичности тягово-приводных агрегатов на малоэнергоемких сельскохозяйственных работах: автореф. дис. . канд. техн. наук.: 05.20.01 / В.В. Куралесин.: Воронежский ГАУ. Воронеж, 2005. - 23 с.

173. Романченко М.И. Энергетический коэффициент эффективности транспортного процесса / М.И. Романченко // Автомобильная промышленность. 2008. - № 4. - С. 24-26.

174. Пастухов, А.Г. Сравнительная оценка топливно-энергетической эффективности тракторных и автотранспортных средств / А.Г. Пастухов, М.И. Романченко // Международный технико-экономический журнал. — 2009. -№3.- С. 86-92.

175. Типовые нормы выработки и расхода топлива на тракторно-транспортные работы в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1989. - 384 с.

176. Типовые нормы выработки и расхода топлива на механизированные работы по внесению удобрений: справочник / Сост. JI.C. Орлова. М.: Росагропромиздат, 1989.- 191 с.

177. Сена JI.A. Единицы физических величин и их размерности: учебно-справочное руководство / Л.А. Сена. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.-432 с.

178. Романченко М.И. Расчетно-вероятностный метод определения эксплуатационного расхода топлива тракторными транспортными агрегатами / М.И. Романченко // Техника в сельском хозяйстве. 2009. — № 5. — С. 25—27.

179. Абезгауз Г.Г. Справочник по вероятностным расчетам / Г.Г. Абез-гауз, А.П. Тронь, Ю.Н. Копенкин, И.А. Коровина. 2-е изд., переработ, и изм. -М.: Воениздат, 1970. — 371 с.

180. А.С. 1437723 СССР, МКИ G 01 М 17/00. Стенд для исследования тягово-сцепных свойств колесного движителя / В.К. Тимошенко, Л.А. Хмара, М.И. Деревянчук, А.С. Шипилов (СССР). № 4250017/31 -11; заявл. 26.05.87; опубл. 15. И. 88, Бюл. № 42. -4 е.: ил.

181. Патент 2096747, Российская Федерация, МКИ G 01 М 17/00. Устройство для экспресс-анализа тягово-сцепных свойств движителей тракторов / М.И. Романченко, Н.Ф. Скурятин. № 95107422; заявл. 10.05.1995; опубл. 20.11.1997, Бюл. № 32. - 4 с.

182. Исаев И.К. Методика выбора инструмента для измерения случайных величин / И.К. Исаев // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1983. № Ю. - С. 51-53.

183. ГОСТ 7057-81. Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний. Взамен ГОСТ 7057-73. Введен 01.01.82 до 01.01.87. Изд-во стандартов, 1981.-24 с.

184. ГОСТ 7057-2001. Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний. Взамен ГОСТ 7057-81. Введен 01.01.2003. Издательство стандартов, 2002. 8 с.

185. ГОСТ 30745-2001. Тракторы сельскохозяйственные. Определение тяговых показателей. Введен впервые 01.01.2003. Издательство стандартов, 2002. 12 с.

186. Буклагин Д.С. Новые методы и технические средства для испытаний сельскохозяйственной техники / Д.С. Буклагин, Н.И. Верещагин,

187. B.B. Зубков и др. M.: Информагротех, 1990. - 352 с.

188. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул: учеб. пособие для втузов / E.H. Львовский. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Высш. шк., 1988.-239 с.

189. Теория статистики: учебник / Г.Л. Громыко и др.. М.: ИНФРА-М, 2000.-441 с.

190. Шириков В.Ф. Математическая статистика: учеб. Пособие / В.Ф. Ши-риков, С.М. Зарбалиев. М.: КолосС, 2009. - 489 с.

191. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник. 2-е изд., испр. и доп. / М.Н. Степнов,

192. A.A. Шаврин. М.: Машиностроение, 2005. - 400 с.

193. Pero К.Г. Метрологическая обработка результатов технических измерений: справ, пособ. / К.Г. Pero. К.: Техшка, 1987. — 128 с.

194. Жданович Ч.И. Информационно-измерительная система для управления нагрузочными режимами гусеничного трактора / Ч.И. Жданович,

195. B.В. Геращенко // Тракторы и сельхозмашины, 2007. № 3. - С. 13-16.

196. Геращенко В.В. Стенд для определения статической характеристики датчика крутящего момента / В.В.Геращенко, Ч.И. Жданович // Тракторы и сельхозмашины, 2007. № 12. - С. 40-41.

197. Модернизация сельскохозяйственных машин, находящихся в эксплуатации / В.И. Черноиванов и др..-М.: ГОСНИТИ, 2003. 80 с.

198. Эксплуатация машинно-тракторного парка: учеб. пособие для с.-х . вузов / А.П. Ляхов, A.B. Новиков, Ю.В. Будько и др.; Под ред. Ю.В. Будько. -Мн.: Ураджай, 1991. 336 с.