автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование механического привода рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов

На правах рукописи

МАКАРОВ Вячеслав Степанович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА РАБОЧИХ ОРГАНОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ АГРЕГАТОВ

05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

003453788

Чебоксары - 2008

003453788

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении высшего профессионального образования «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный консультант доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ МЕДВЕДЕВ Владимир Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор КОРМЩИКОВ Александр Дмитриевич

доктор технических наук, профессор МУДРОВ Александр Григорьевич

доктор технических наук, профессор МУХАМАДЬЯРОВ Фарзутдин Фаткутдинович

Ведущая организация ГОУ ВПО Чебоксарский политехнический институт (филиал) Московского государственного открытого университета

Защита состоится «26» декабря 2008 г. в 10— на заседании диссертационного совета Д 220.070.01 при ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА» по адресу: 428003, г. Чебоксары, ул. К.Маркса, 29, ауд. 222

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА»

Автореферат разослан «13» ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Алатырев С.С.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Повышение производительности труда в сельском хозяйстве осуществляется как за счет увеличения количества машин, работающих в хозяйстве, так и повышения единичной мощности мобильных машин. Энергонасыщенные сельскохозяйственные машинные агрегаты позволяют уменьшить потери мощности на их собственное перемещение, т.к. установка на трактор более мощных двигателей происходит без существенных изменений массы.

Улучшение сцепных свойств ходовых аппаратов колесных тракторов, блокировкой ведущих колес, применением тракторов с колесной формулой 4x4 и применением других усовершенствований не решают коренным образом проблему несоответствия уровня энергонасыщенности трактора технологическим возможностям пассивных рабочих органов орудий. Совершенствование трансмиссии необходимо осуществлять за счет элементов и прежде всего передающих механизмах.

Энергонасыщенные колесные тракторы можно использовать более производительно, если часть энергии двигателя передавать через систему вала отбора мощности (ВОМ) трактора к исполнительным рабочим органам активного действия сельскохозяйственных орудий.

Узким местом в цепи передачи энергии является карданная передача. Работы, проведенные Лысовым М.И., Гафановичем А. А, Фликом Э.П. и др. показывают, что малый срок службы карданных передач в основном определяется надежностью работы шарнирного сочленения. Анализ литературных источников показывает, что надежную работу карданных передач можно обеспечить с учетом условий их работы при выполнении различных технологических операций, с учетом рельефа поля и передаваемой нагрузки.

В настоящей работе представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований передающих механизмов транспортных и сельскохозяйственных агрегатов с рабочими органами-движителями в различных вариантах с обоснованием их компоновочных и конструктивных схем. Изложена ме-

тодика определения силовых параметров рабочих органов-движителей, исследованы зависимости силовых и энергетических параметров от их режима движения и условий работы. Предложены варианты использования зубчатой передачи и механических коробок передач без разрыва передаваемого потока мощности.

Исследования проводились в соответствии с научно-техническим заданием Министерства сельского хозяйства и продовольствия СССР О. с/х. 109 «Разработать и внедрить машины и орудия для защиты почв от водной, ветровой и других видов эрозии, предусмотренные системой машин на 1981-1990 г.г. и обосновать новые технологические процессы и средства механизации, удовлетворяющие требованиям защитного земледелия», согласно государственной программе 16.01 «Разработка и внедрение технологий и комбинированных агрегатов для совмещения операций на возделывание зерновых и пропашных культур при агрегатировании с энергонасыщенными тракторами класса 2,3 и 5», «Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период до 2010 года», а также с планами НИР Чувашской ГСХА.

Цель работы Разработать и исследовать механизмы привода исполнительных рабочих органов энергонасыщенных машинных агрегатов (МА) многофункционального назначения, при 2-х поточной раздаче энергии двигателя, позволяющих обеспечить более полную и эффективную загрузку его в условиях ограниченных возможностях движителей колесного трактора по сцеплению с опорной поверхностью.

Объекты исследований. Конструктивно-технологические схемы привода движителей и исполнительных рабочих органов (карданные передачи, коробки передач, механизм поворота, привод рабочего органа с постоянным режимом работы и др.).

Предмет исследования. Определение параметров и режимов работ новых и усовершенствованных новых исполнительных рабочих органов с целью их оптимизации,

Методы исследований. Задачи, поставленные в диссертации решались с использованием: теории автоматического управления, математического и физического моделирования, анализа патентных аналогов конструкций механизмов привода, анализа и синтеза механизмов, метод начальных параметров.

Экспериментальные исследования выполнены с применением отраслевых и частных методик и тензометрирования. Обработка экспериментальных данных осуществлялась методами математической статистики.

Научная новизна заключается в том, что на основе теоретических и экспериментальных исследований- получены приводные механизмы, обеспечивающие более полную и эффективную загрузку двигателей энергонасыщенных МА сельскохозяйственного назначения,

- сформулированы и обоснованы теоретические предпосылки по улучшению эксплуатационных показателей почвообрабатывающих агрегатов с рабочими органами-движителями;

- обоснованы возможности передачи части функций рабочих органов и движителей на элементы привода с целью упрощения конструкции этих элементов;

- предложены конструкции механических коробок передач дня передачи крутящего момента без разрыва потока мощности и произведена их классификация;

- произведен кинематический анализ работы механических КП для передачи момента без разрыва потока мощности, обоснованы эффективные показатели предложенных КП и выявлены области их применения.

Практическая ценность. Результаты теоретических и экспериментальных исследований позволяют обоснованно выбрать оптимальные конструктивные и эксплуатационные параметры элементов привода рабочих органов и движителей.

Реализация результатов исследований Комбинированный плуг с дисками-движителями вошел в перечень перспективных комбинированных агрегатов

и технологического оборудования к ним, предложенных для включения в Систему машин на 1976 - 1980 г г. (раздел З.З.).

Полученные результаты нашли практическое применение при разработке новых моделей энергонасыщенных колесных тракторов Минского и Липецкого тракторных заводов на основе хоздоговорных научных работ, проведенных совместно с конструкторскими бюро названных заводов. Приводной механизм «Прицеп-передача» признан классическим и вошел в сборник «Словарь-справочник» Крайнева А.Ф. М., Машиностроение, 1977 г. и монографию этого же автора «Идеология конструирования» М., Машиностроение, 2003 г.

Материалы исследования используются в учебном процессе, в частности, при курсовом и дипломном проектировании на инженерных факультетах сельскохозяйственных вузов

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на зональных научно-практических конференциях кафедр «Тракторы и автомобили» сельскохозяйственных вузов Поволжья и Предуралья в 1996 - 2004 г.г (Чебоксары, Киров, Нижний Новгород, Ижевск, Пермь, Казань, Кострома, Рязань), научно-техническом совете ГСКБ Минского тракторного завода (Минск, 1979), Международной научной конференции «Земледельческая механика на рубеже столетия» (Мелитополь, 2001), научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ЧГСХА (1968 -2004), Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию заслуженного деятеля науки и техники!.4') РФ, доктора технических наук, профессора Медведева Владимира Ивановича «Совершенствование технологий, средств механизации и технического обслуживания в АПК» (Чебоксары, 2003).

Публикации. Автором опубликовано 108 научных работ общим объемом 132,9 пл., в том числе 1 монография; 2 учебных пособия, 16 авторских свидетельств и 12 патентов на изобретения.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения и 9 глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложения. При

общем объеме 465 страниц, работа включает 302 стр. основного текста, 105 рисунков, 22 таблицы. Список использованной литературы включает 158 наименований.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

1. Теоретические предпосылки по разрешению несоответствия уровня энергонасыщенности колесных тракторов технологическим возможностям исполнительных рабочих органов.

2. На основе теоретических и экспериментальных исследований выявлены основные силовые зависимости на элементах карданных передач и определена их критическая частота вращения.

3. На основе результатов экспериментальных исследований оптимизированы условия работы карданных передач в приводе исполнительных рабочих органов

4. Произведен анализ и осуществлена классификация коробок передач и предложены варианты совершенствования их конструкций.

5. Разработана методика выбора оптимальных параметров коробки передач без разрыва потока мощности и определена область их применение.

6. Выбраны оценочные показатели преимуществ предложенных конструкций в приводе движителей и исполнительных рабочих органов.

Содержание работы

Во введении показана актуальность рассматриваемой темы, обоснована народнохозяйственная проблема, представлена информация о возможности реализации исследований и приведены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава «Анализ работы присоединительных элементов трактора и сельскохозяйственной машины».

Между тяговым усилием трактора и силой его тяжести сложились вполне определенные соотношения, нарушение которых приводит либо к излишней

силе тяжести трактора при ограниченных возможностях двигателя, либо к значительному недоиспользованию мощности двигателя при недостаточной силе тяжести трактора.

Перечисленные трудности и противоречия в реализации мощности энергонасыщенных тракторов привели к мысли о необходимости применения такого способа передачи энергии двигателя к рабочим органам, который позволил бы миновать или разгрузить узкое звено в цепи передачи энергии «ведущие ко-леса-почва». В этом случае загрузку двигателя можно производить как за счет увеличения скорости движения, так и за счет увеличения ширины захвата сельскохозяйственных машин.

Энергонасыщенные тракторы можно использовать эффективно, если часть энергии двигателя передавать через систему ВОМ трактора к исполнительным рабочим органам сельскохозяйственной машины.

Большой вклад в теорию взаимодействия дисковых рабочих органов с почвой внесли: Н. Нерли, В.П. Горячкин, Г.Н. Синеоков, Ф.М. Канарев, П.С. Нартов, В.И. Медведев, В.В. Кацыгин и др. С развитием теории взаимодействия дисковых рабочих органов получили развитие и теоретические исследования других ротационных рабочих органов с почвой. Изучению процесса взаимодействия рабочих органов с почвой посвящено большое количество работ: Н.Б. Бока, Ю.И. Матяшина, А.И. Лещанкина, А.Д. Кормщикова, А.П. Акимова, Ю.Ф. Казакова и др.

Привод рабочих органов сельскохозяйственных машин через систему ВОМ с каждым годом расширяется, а в связи с продолжающимся ростом энергонасыщение тракторов ожидается еще большая интенсивность применения активного привода исполнительных рабочих органов. Опыт использования машинных агрегатов с приводом рабочих органов от ВОМ трактора показал, что узким местом в цепи передачи энергии является карданная передача. По данным исследований М.И. Лысова, A.A. Гафановича, Э.П. Флика, К.Б. Бицено и др. малый срок службы карданных передач предопределяется, главным образом, недостаточной надежностью шарнирных сочленений. В последние годы

усилия исследователей, конструкторских бюро направлены на создание более долговечных шарнирных сочленений карданных передач. При этом условия работы других элементов конструкции карданных передач мало изучались. Недостаточно исследовано влияние режима работы телескопического соединения на кинематику и динамику работы всей передачи и на надежность и долговечность шарнирных сочленений.

Недостаточно изучены условия работы карданных передач сельскохозяйственных агрегатов на различных технологических операциях, при различном рельефе и других эксплуатационных условиях, а также влияние условий их работы на нагрузки в элементах привода исполнительных рабочих органов.

Для расширения зоны нормальной работы агрегатов необходимо уменьшить горизонтальное сопротивление движению рабочих органов. Этим требованиям удовлетворяют почвообрабатывающие орудия, у которых рабочие органы наряду с технологическими выполняют и функции движителей.

Отечественные тракторы, имеющие независимый и синхронный приводы ВОМ, во многих случаях не соответствуют скоростным технологическим характеристикам рабочих машин По мере увеличения урожайности убираемой культуры или изменения нормы распределения материала на единицу площади поступательная скорость движения агрегата вследствие ограничения пропускной способности рабочих органов падает, тогда как число оборотов приводного вала машины должно увеличиваться. Отсюда следует, что синхронный привод здесь вообще не пригоден, а оптимальное значение скорости при независимом приводе рабочих органов практически трудно определить и постоянно поддерживать по мере изменения технологических показателей обрабатываемого материала и условий движения. Для обеспечения наилучшей загрузки двигателя энергонасыщенного трактора при меняющихся технологических параметрах необходимо иметь многоступенчатый независимый привод ВОМ, а ещё лучше - бесступенчатый привод, обеспечивающий постоянный режим работы рабочих органов при любой скорости движения агрегата.

На основании анализа состояния проблемы и в соответствии с поставленной целью решены следующие задачи исследования:

1. Провести исследования существующих приводов исполнительных рабочих органов и движителей по определению вредных сопротивлений и нагрузок на элементах привода.

2. Сделать анализ условий работы карданных передач в приводе исполнительных рабочих органов и движителей.

3. Разработать классификацию элементов привода исполнительных рабочих органов и движителей по функциональному назначению.

4. Определить необходимость создания привода, где часть функций исполнительных рабочих органов и движителей будут переданы элементам привода

5. Разработать классификацию механических коробок передач (КП), позволяющих передавать крутящий момент без разрыва передаваемого потока мощности и определить область их применения.

6. Обосновать необходимость создания конструкции привода исполнительных рабочих органов в зависимости от действительной скорости движения агрегата

7. Разработать и провести кинематический расчет механизма поворота гусеничной машины, совмещенного с коробкой передач

8. Обосновать необходимость создания многопоточных энергосберегающих приводов исполнительных рабочих органов.

Изучением двухшарнирных карданных передач занимались НИ. Мерца-лов, Е.А Чудаков, A.B. Верховский, З.Ш. Блох и др. Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные И .Я Дьяковым, У.Б Утемисовым, С. А Лапшиным и др. показывают, что повышение долговечности карданных передач должно осуществляться по следующим направлениям:

1. Снижения температурного режима подшипниковых узлов шарниров в условиях эксплуатации.

2. Применения современных сортов смазки.

3. Создания карданных передач, позволяющих уменьшить нагрузки на элементах трансмиссии агрегата.

Для улучшения работы элементов привода движителей и исполнительных рабочих органов необходимо искать пути совершенствования конструкций с целью уменьшения нагрузок на элементах привода, улучшения технологического процесса передачи энергии, расширения границ изменения режимов работы, уменьшения непроизводительных затрат при передаче энергии и т.п.

При передаче крутящего момента под углом между валами на вилках карданных шарниров возникают знакопеременные изгибающие моменты, вызывающие поперечную вибрацию валов карданной передачи, которые представлены на рисунке 1.

а) при копировании рельефа; б) при работе на поворотах. Рисунок 1 - Знакопеременные изгибающие моменты на валах карданной передачи

В результате теоретических и экспериментальных исследований карданных передач выявлено, что изгибающий момент, возникающий на промежуточном валу карданной передачи, за каждый оборот вала дважды достигают максимума и меняют знак. На рисунке 2 показан график изменения изгибающих моментов на промежуточном валу от одного шарнира карданной передачи при передаче постоянного крутящего момента, в зависимости от угла поворота вала. Знакопеременные изгибающие моменты, возникающие на промежуточном валу карданной передачи, будут влиять на прогиб промежуточного вала и вызывает поперечную вибрацию телескопического соединения.

Рисунок 2 - График изменения изгибающего момента на промежуточном валу в зависимости от угла между валами при постоянном крутящем моменте

Наибольший прогиб промежуточного вала получается при одноволновом изгибе и следует ожидать, что наименьшая критическая скорость будет при одноволновом изгибе промежуточного вала.

Используя метод начальных параметров нами определены критические частоты вращения карданного вала в зависимости от угла между валами, изгибающего момента и длины карданного вала

(!)

Обозначим через <20 и Ма - соответственно поперечную силу и изгибающий момент на левом конце вала (х~0). 12

Пусть в точках а/ (1, 2, 3...) на вал действуют сосредоточенные силы Р/ и изгибающие моменты М,-, уравнение упругой линии в этом случае будет иметь

вид-

йгу_ | Ма

(2)

(Ьс1 Ш(х) ' Е7(х) ' ^ Е1(х) ' ^Ш(х)'

При исследовании влияния изгибающего момента, зависящего от величины угла между валами и длины промежуточного вала, на величину критической частоты вращения карданного вала сделаем следующие допущения:

1. Карданная передача точно отбалансирована;

2. Критическая частота вращения зависит только от прогиба вала (одно-волновый прогиб).

3. Изгибающие моменты, возникающие на валах при передаче крутящего момента под углом между валами, заменяем фиктивной знакопеременной силой 2, создающей эквивалентный прогиб.

4 Промежуточный вал карданной передачи безмассовый.

Учитывая условие, что фиктивная нагрузка (2 и изгибающий момент создают эквивалентный прогиб, имеем:

4Ь

Результаты расчета приведем в виде таблицы 1. Таблица 1.

(3)

1 -1 3 1 0 0

0 1 -6 -3 1 0.0 + 0 а

0 0 1 1 0 0

0 0 0 1 0 1

1 0 0 0 -1 1

- 1 0 0 0 00 + 1 &

0 0 1 0 0 1

¥ 0 0 1 0 1

1 -1 0,6 0,2 -1 1

0 I -1,2 -0,6 I Qo

0 0 0 1 0 1+

0 0 0 1 -А? 1

Продолжение таблицы 1

4,8-Ю,2 Ар>

3,+ -4,8-0,6 Ар1

2 + 4?

1 + V

Элементы матрицы, отмеченные звездочками, в условия на левом конце не входят, т.к. левая опора шарнирно неподвижная. Тогда на левой опоре прогиб и изгибающий момент отсутствуют и имеем-

(-2-0,2^И+(4,8-0,2Л/;2)-а = 0

где А=—; Р2 =

10 б Ы

(4)

Решая совместно полученные выражения приходим к уравнению:

2

(5)

2,ЛА-р -4 = 0

Уравнение (5) имеет один корень.

Из этого уравнения получаем значение первой критической частоты вращения карданного вала при различных значениях изгибающих моментов. На рисунке 4 представлен график изменения критической частоты вращения в зависимости от величины изгибающего момента. При длине промежуточного вала 1000 мм и угле между валами 30° и при частоте вращения ВОМ в режиме 1000 об/мин следует ожидать работу карданного вала в режиме резонанса.

При движении сельскохозяйственного агрегата по неровному полю и на поворотах длина промежуточного вала карданной передачи постоянно меняется Под действием передаваемого момента шлицы втулки и наконечника вала испытывают взаимное давление, и между ними возникает сила трения. Величина силы трения, направленная вдоль оси вала, зависит от коэффициента трения между валом и трубой величины передаваемого момента и угла между валами. Следует отметить, что при измерении тягового сопротивления машины с одновременной передачей крутящего момента к рабочим органам через систему ВОМ трактора, тяговые динамографы теряют чувствительность, а при работе 14

агрегата на неровном рельефе с частыми поворотами погрешность их показаний растет, т к. часть горизонтального сопротивления машины воспринимается карданным валом. При увеличении длины промежуточного вала карданной передачи тяговое сопротивление в телескопическом соединении уменьшается на величину силы трения между валами, а при уменьшении длины промежуточного вала - увеличивается на ту же величину. Поперечная вибрация промежуточного вала под действием знакопеременных изгибающих моментов увеличивает погрешность тяговых динамографов.

Рисунок 4 - График изменения Пкр в зависимости от изгибающего момента между валами при передачеМ^- 300 Нм

Наши теоретические исследования показали, что среднюю величину осевого усилия в телескопическом соединении можно определить из выражения:

AK = 2JN + JX.l -f-%1 + f^l — • arcsinf-^1 (6)

i U/J 1<PJ 180 {JNJ

где /- коэффициент трения; N - нормальная нагрузка на трущихся поверхностях; Ф0 - амплитуда нормальных сил, возникающих в телескопическом соединении карданного вала, зависящая от угла между валами

где - изгибающий момент, возникающий на промежуточном валу кар данной передачи от одного шарнира;

/ - длина телескопической втулки промежуточного вала карданной передачи.

Величина изгибающего момента изменяется от 0 до ± М^, поэтому Ф0 тоже изменяется от 0 до ± Фа

Исходя из выражения (6) нами получен график изменения максимального, среднего и минимального значений осевых усилий в телескопическом соединении промежуточного вала, которые представлены на рисунке 5. Как видно из рисунка, максимальное значение осевого усилия по мере увеличения угла между валами увеличивается, хотя среднее и минимальное значения - уменьшаются. Уменьшение среднего и минимального значений осевого усилия объясняется поперечной вибрацией промежуточного вала под действием знакопеременного изгибающего момента

Величина осевого усилия в телескопическим соединении карданного вала зависит от условий смазки. Коэффициент трения может находиться в пределах 0,1...0,3. Величина осевого усилия зависит не только от величины передаваемого момента, но зависит и от амплитуды поперечной силы Ф&

А, Н

2400

1600

800

0

*

А"" ~7

А"

А™ \

\ к

\ 4

8

16

24

Рисунок 5 - Изменение максимального и минимального значения осевых усилий в зависимости от угла между валами

Для уменьшения осевых сил в телескопическом соединении применяются различные конструкции подвижных элементов. Шариковые компенсаторы фирмами Роквел-Стандарт (США) и Кое Сейко (Япония) и роликовые компенсаторы применяемые фирмой Крейслер (США), устанавливаемые между валом и трубой и заменяющие трение скольжения трением качения, не решают полностью вопросы, связанные с работой телескопического соединения. В таких конструкциях появляется опасность точечного повреждения рабочих поверхностей трубы и вала телескопического устройства и из-за высокой стоимости их изготовления они находят ограниченное применение.

Для исключения изменения длины промежуточного вала при работе сельскохозяйственного агрегата на поворотах с одновременным копированием рельефа поля нами предложены комбинированные валопроводы, которые одновременно являются устройствами для передачи, как крутящего момента, так и тягового усилия. В качестве примера на рисунке 6 представлен комбинирован-

17

ный механизм навески разработанный нами Он состоит из подъемных рычагов 1, раскосов 2, продольных тяг и центральной тяги. Передние шаровые опоры продольных тяг соединены с кронштейном 7, который крепится к остову трактора Задние шаровые опоры продольных тяг через кронштейн 5 соединены с рамой сельскохозяйственной машины. Кронштейны 7 и 5 установлены так, что центры крестовин шарниров Гука карданной передачи располагаются на осях рамкообразных кронштейнов, проходящих через их шаровые шарниры, а ось телескопического карданного вала 6 лежит в плоскости нижних тяг механизма трактора Это позволяет копировать неровности поля без удлинения или укорачивания промежуточного вала карданной передачи Поэтому в телескопическом соединении карданного вала осевые усилия не возникают и это приводит к увеличению срока службы подшипников валопровода и уменьшает механические потери. Исследованию пространственных шарнирных механизмов посвящены работы Мудрова П.Г., Мудрова А.Г., Яхина С.Н. и др.

Предложенная нами конструкция «Прицепа I валопровода» вошла в классику справочной литературы (см «Словарь-справочник по механизмам» А.Ф. Крайнев, М, Машиностроение, 1977. - с. 343).

Рис 6. Комбинированный механизм навески

Программа экспериментальных исследований включала'

1. Проектирование и изготовление стенда для лабораторных исследований карданных передач и комбинированных валопроводов.

2. Проведение лабораторных исследований карданных передач по определению вредных нагрузок и сопротивлений при различных их режимах Ах = /(мур) для различных типов телескопических соединений при входе вала в трубу и выходе вала из трубы для различных углов между валами

Мих = / (У) ПРИ Мкр = соШ ■

Приборы и оборудование. В качестве регистрирующих приборов применялись: осциллограф Н-700, усилитель 8АНЧ-7М, ротационный динамограф (ДЭК) и тяговые динамографы КЭД конструкции ВИСХОМ, импульсные датчики оборотов ДВ-2, импульсные счетчики МЭС-54, секундомеры и др. приборы.

Контрольно-измерительная аппаратура монтировалась нерабочем месте оператора на лабораторной установке или в кабине трактора (рисунок 7).

В процессе испытаний определялись следующие параметры: крутящие моменты на валах, частота вращения, изгибающие моменты, тяговые усилия.

1 и 2 - тяговые динамографы; 3 - измеритель передаваемого момента; 4 - датчик оборотов Рисунок 7 - Блок-схема измерительных приборов

В задачу экспериментальных исследований карданных передач комбинированного валопровода входило определение нагрузок на элементах карданной передачи и установление работоспособности предлагаемого устройства На ри-

сунке 8 представлен график изменения осевого усилия А, в зависимости от крутящего момента при постоянном угле между валами для шлицевого телескопического соединения. В результате математической обработки полученных данных получены корреляцлоиные уравнения связи между минимальным и максимальным средним значениям осевого усилия в зависимости от угла между валами при передаче постоянного крутящего момента Величина коэффицие<пга корреляции для различных типов телескопических соединений находится в пределах 0Д5.. .0,95.

Рисунок 8 - Изменение осевого усилия А в зависимости от угла у между валами

При отсутствии угла между валами и передачи постоянного крутящего момента через промежуточный вал величина осевого усилия постоянна По мере увеличения угла между валами карданной передачи величина передаваемого момента за каждый оборот вала изменяется от максимального значения до минимального и обратно. Кроме этого, изгибающие моменты, возникающие на валах карданной передачи вызывают поперечную вибрацию вала, что вызывает изменение величины осевого уешшя в телескопическом соединении карданного вала

о) ш лицевой вал со омажой при входе вала н трубу

6) шллиевой вал без смазки при входе вяла я трубу

В результате лабораторных испытаний комбинированных валопроводов выявлено, что при передаче крутящего момента под углом между валами изменение длины промежуточного вала не происходит, поэтому осевые усилия в телескопическом соединении карданного вала отсутствуют.

На рисунке 9 показан график изменения максимального значения изгибающего момента на промежуточном валу карданной передачи в зависимости от угла между валами при передаче постоянного крутящего момента

В стандартных телескопических соединениях величина осевого усилия зависит от величины передаваемого момента, типа, состояния телескопического соединения и от угла между валами. Анализ результатов исследований на графике показывает, что наибольшие осевые усилия при одинаковых крутящих моментах возникают в телескопических соединениях квадратного типа На величину осевого усилия влияет состояние сопрягаемых деталей телескопического соединения и наличие смазки. В большинстве случаев в соединениях без смазки осевое усилие на 20...30% больше, чем в соединениях со смазкой. Величина коэффициента трения в телескопическом соединении получена в пределах 0,1...03.

Для всех углов наклона телескопического вала к горизонту и для всех типов соединений при входе вала в трубу осевые усилия оказались большими, чем при выходе вала из трубы. Такое явление объясняется тем, что вал, вытяну-

тый из трубы и сама труба при одинаковой нагрузке моментом скручиваются в большей степени по сравнению с тем случаем, когда они воспринимают нагрузку совместно. Эта разница будет тем больше, чем больше телескопия и длиннее телескопический вал. Уменьшение среднего значения осевого усилия объясняется тем, что по мере увеличения угла между валами увеличивается и величина изгибающего момента При этом изгибающий момент за каждый оборот вала дважды достигает максимума и меняет знак. Знакопеременный изгибающий момент на промежуточном валу карданной передачи приводит к уменьшению заклинивания вала в трубе. Проведенные нами теоретические исследования этого явления совпадают с результатами экспериментальных исследований.

Полевые испытания комбинированных валопроводов показали, что при их применении можно существенно снизить нагрузки на элементах привода активных рабочих органов

Во второй главе рассмотрены способы реализации мощности энергонасыщенных тракторов. По данной классификации существуют следующие способы реализации мощности энергонасыщенного трактора:

а) повышение проходимости мобильной техники:

1) увеличение количества ведущих мостов;

2) создание движителя с улучшенными сцепными свойствами;

3) применение блокировки дифференциала;

4) использование увеличителя сцепного веса.

б) уменьшение тягового сопротивления машины.

1) свободное вращение рабочего органа в почве (а. с. №1517771; ас №1782353).

в) совершенствование самого рабочего органа-

1) использование дисков-движителей;

2) рабочие органы на тяговых цепях (а.с. №445386);

3) с поперечным движением рабочего органа (а с. №858589).

г) рациональное использование мощности двигателя:

1) с образованием спиралеобразных отверстий (а.с. №1477259);

2) с использованием штыревателя почвы (ах. №143697);

3) с обеспечением постоянного режима работы (патент РФ № 2080035).

Для улучшения условий работы рабочих органов необходимо изменить

конструкцию самих рабочих органов. Для этого можно использовать следующие направления: использовать диски-движители; применять самовращакицие-ся рабочие органы; установить рабочие органы на тяшвые цепи; осуществлять поперечное движение рабочих органов; использовать штыреватели почвы; применять рабочие органы, выполняющие технологический процесс с выстоем агрегата; обеспечить постоянный режим работы рабочих органов в зависимости от действительной скорости движения агрегата.

Применением таких конструкций элементов привода рабочих органов и изменение конструкции рабочих органов в указанных направлениях достигается более рациональное использование мощности энергонасыщенного трактора

Наиболее перспективными в этом перечне способов реализации мощности двигателя являются: машины с поперечным движением рабочего органа и машины с постоянным режимом работы рабочих органов в зависимости от действительной скорости движения агрегата

На агрегатах с поперечным движением рабочего органа происходит разделением по времени движения агрегата по полю и процесс обработки почвы. Поэтому мощность двигателя энергонасыщенного трактора используется более рационально, т.к. процессы движения агрегата по полю и процесс обработки почвы происходят разновременно. Движение агрегата поперек обрабатываемого поля исключает опасность опрокидывания агрегата при обработке склоновых земель, т.к. агрегат, двигаясь вдоль склона, обрабатывает почву поперек склона Кроме того, рабочие органы, двигаясь поперек склона с большой скоростью, обрабатывают почву без вовлечения в движение всей массы агрегата Поэтому затраты энергии двигателя на обработку почвы будут значительно уменьшены.

На машинах с постоянным режимом работы рабочих органов в зависимости от действительной скорости движения агрегата обеспечивается оптимальный режим работы рабочего органа. При буксовании ведущих колес трактора режим работы рабочего органа остается постоянным. Это очень важно учитывать на рассадопосадочных машинах, т к. расстояние между высаживаемым материалом всегда будет постоянным.

В третьей главе приведены требования, предъявляемые к механическим приводам.

В четвертой главе дается анализ структурных схем машинно-тракторных агрегатов.

Применяется однопоточная схема передачи энергии к рабочему органу. К таким агрегатам относятся бороны, культиваторы и агрегаты с самовращающимися рабочими органами

Имеется двухлоточпая схема передачи энергии, где наряду со звеном «ведущие колеса - почва» энергия передается через ВОМ трактора, минуя наиболее узкое звено «ведущие колеса - почва». В зависимости от типа рабочего органа соотношение передаваемой мощности в этих силовых потоках изменяется в широких пределах. Так, например, работа агрегата с фрезерными рабочими органами через ВОМ трактора передается до 80... 90% мощности.

Имеется трехпоточная схема передачи энергии, где третий поток передачи энергии - это давление, создаваемое отработавшими газами и используемое для подачи корма по транспортеру (патент РФ №2067823).

В пятой главе приведена классификация приводных механизмов по функциональному назначению.

Для рационального использования мощности двигателя применяются следующие типы трансмиссий:

1. Преобразующая трансмиссия, которая позволяет изменять следующие показатели'

а) силовые (передаваемый момент и усилие на рабочем органе);

б) скоростные показатели:

- изменение скорости вращения ведомого вала с применением фрикционных элементов;

- изменение скорости вращения ведомого вала ступенчато без фрикционных элементов (а.с. №1404700; ас. №1495550; ас. №1782781);

изменение скорости вращения ведомого вала от нагрузки (ас. №1591897; ас. №1681933);

- бесступенчатое изменение скорости вращения ведомого вала (патент РФ №2080035),

в) кинематические показатели:

- частота вращения ведомого вала характер движения исполнительного рабочего органа (ИРО) (ас. №1681933; ас. №1510795; патент РФ №2009655; патент РФ №2011332).

г) динамические показатели:

- с применением демпфирующих элементов;

- с применением фрикционных элементов;

- с применением торсионных элементов.

2. Управляющая трансмиссия:

а) реализующие заданный закон вращения выходного вала;

-обеспечивающие вращения выходного вала наперед заданным законом

(ас. №1566120);

- обеспечивающее плоскопараллельное движение рабочего органа (ас. №445386);

- обеспечивающее сложное движение рабочего органа (а.с. №1391514);

б) интенсифицирующие работу ИРО:

- ускорение движения в режиме холостого хода и замедление в режиме рабочего хода (патент РФ №2027610);

- поперечное движение рабочего органа (а.с. №858589);

- движение рабочего органа с той же скоростью, что и агрегат;

- совершение рабочего хода против движения агрегата,

в) реализующие режимы заданного технологического процесса:

- независимый привод ИРО;

- синхронный привод ИРО;

- комбинированный привод ИРО;

- привод рабочего органа, обеспечивающий постоянный режим работы (патент РФ №2080035);

г) автоматически выбирающие оптимальный режим работы ИРО:

- многопоточные приводы ИРО (патент РФ №2009635; патент РФ №2011332);

- многопоточные приводы с оптимизацией работы в одном приводе (патент РФ №2080035),

- многопоточные приводы со сложением движений двух и более потоков (патент РФ №2063565, патент РФ №2056303);

д) улучшающие эффективные показатели ИГО:

- с приводом рабочих органов от ходовых колес;

- с приводом рабочих органов через ВОМ;

- с применением пассивных рабочих органов;

- с самовращающимися рабочими органами (а.с. №1517771).

3. Комбинированная трансмиссия.

а) с раздельным выполнением элементов преобразования и управления:

- классическая механическая трансмиссия;

- гидромеханическая трансмиссия;

- гидравлическая трансмиссия;

- электрическая трансмиссия;

- электромеханическая трансмиссия;

б) с объединением элементов преобразования и управления:

- механическая трансмиссия с разделением на три потока, один из них является потоком управления;

- механическая трансмиссия с разделением потока на три части по каждому борту, по одному из них является потоком управлении (патент РФ №2056314);

- механическая трансмиссия со сложением двух вращательных движений с использованием пятого колеса (патент РФ №2080035).

4 Компенсирующая трансмиссия'

а) угловую несоосность;

б) осевую несоосность,

в) комбинированные несоосности;

г) осевая компенсация при передаче момента на значительные расстояния с применением комбинированных вапопроводов (а.с. №970907).

5. Дистанционная трансмиссия:

а) однопоточные;

б) многопоточные.

В шестой главе приведена классификация механических КП, позволяющих изменять передаточное отношение в трансмиссии без разрыва передаваемого потока мощности.

Для выявления недостатков существующих конструкций коробок передач рассмотрим схемы переключения передач для различных типов КП. Пусть условия работы всех типов коробок передач (время переключения передач, изменения угловых скоростей и передаваемых моментов) одинаковые и тогда изменение скоростей вращения валов и передаваемого момента можно представить графически (рисунок 10).

При переключении передач на тракторах со ступенчатой коробкой передач угловая скорость ведомого вала изменяется при выключении передачи от Щ до 0 и при переключении от 0 до т.к. переключение передач осуществляется остановкой трактора При этом передаваемый момент изменяется от М\ до 0 и после переключения растет от 0 до М^. Если угловая скорость плавно падает и плавно растет, то передаваемый момент плавно падает от М\ до 0 и растет от 0 до Мг, который превышает величину Мг 1,5... 2 раза и только после разгона уменьшится до А/г (рисунок 10, а). Переключение передач на автомобилях осуществляется с разрывом передаваемого потока мощности, но без ос-

тановки автомобиля. При этом угловая скорость ведомого вала плавно переходит от одного уровня на другой уровень и передаваемый момент изменится от М\ до 0 и увеличится от 0 до (рисунок 10, б). Следует отметить, что передаваемый момент на ведомом валу после переключения передачи рас¥ет плавно до (1,1... 1,2) М2 и только после разгона автомобиля приобретает значение Л/г-

(О СО!

М'

■ м, МЛ

а

(02 0)1

М'

м, м2

о

а>г <Й1

а) М М,

м2

ю

<Й1

б)

м<

м, м2

в) г)

а) на тракторах с механической КП, б) на автомобилях с использованием синхронизаторов в) на тракторах с гидромеханической КП; г) желательный закон изменения IV и М Рисунок 10 - Изменение угловой скорости и передаваемого момента в момент переключения передач

Переключение передач в гидромеханических коробках происходит таким образом, что в определенном промежутке времени будут включены две передачи одновременно (рисунок 10, в). Кинематическое несоответствие в зубчатых парах из-за включения двух передач одновременно компенсируется пробуксовкой дисков гидроподжимных муфт. В пределах коробки передач получается замкнутый силовой контур, снижающий кпд трансмиссии и приводящий к износу фрикционных элементов гидроподжимных муфт.

Наиболее прогрессивными являются коробки передач, позволяющие изменять передаточное отношение без разрыва потока мощности, в которых изменения угловых скоростей и моментов происходит плавно (рисунок 10, г).

Наиболее дешевыми при изготовлении и простыми в обслуживании являются механические коробки передач. Нами предложено семейство механических коробок передач, позволяющих изменять передаточное число в трансмиссии без разрыва потока мощности.

Схема предложенной коробки передач с качающейся рамой представлена на рисунке 11.

1 - ведущий вал; 2 - ведомый вал; 3, 4 и 5 -зубчатые колеса с разными числами зубьев, б и 7 - зубчатые винтовые дорожки разной заходности, 8 и 9 - ведомая и промежуточная шестерни; 10 подвижная рамка; 11 - пружинное устройство. Рисунок 11 - Схема коробки передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности с качающейся рамой (Ас № 1404700СССР)

Схема коробки передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности с косой направляющей представлена на рисунке 12.

Для определения закона изменения радиусов шестерен при переключении

передач рассмотрим развертку ведущей и ведомой шестерен в момент изменение радиусов шестерен при переключении передач с первой передачи на вторую и со второй передачи на третью можно записать (рисунок 13):

Ги=Ь±1к + ^.С052ср- (7)

где ф! - угол поворота меньшей шестерни в момент изменения передаточного числа.

При переключении передач с третьей на вторую и со второй на первую можно записать:

спиралевидные винтовые дорожки; 12—промежуточная шестерня; 13 - косая направляющая, 14 - скользящая втулка.

Рисуиок 12 - Схема коробки передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности с косой направляющей (А с № 1495550 СССР).

ось ведомого вала

Рисунок 13 -Развертка ведущих и ведомых шестерен

Механические коробки передач с регулированием частоты вращения выходного вала бывают двух типов.

а) регулирование производится в силовом контуре;

б) регулирование производится в цепи управления.

Для обеспечения работы КП в тихоходном режиме, повышения надежности и долговечности переключающего устройства предлагается конструкция, состоящая из двух взаимосвязанных друг с другом потока, передающих вращательное движение и потока управления. Поэтому в конструкции КП имеются:

1. Силовой поток;

2. Поток управления.

а) силовой поток; б) поток управления 1 - дифференциал I; 2 и 3 - входная и выходная шестерни I дифференциала; 4 - первая ступень замыкающей передачи, 5 - дифференциал И; 6 и 7 - входной и выходной шестерни II дифференциала; 8 - междифференциальная передача; 9 - червячная пара, 10 - вторая ступень замыкающей передачи, 11 - понижающий редуктор; 12 - редуктор для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности, 13 - коническая пара. Рисунок 14 - Схема КП для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности. Патент № 2056303 РФ.

Силовой поток состоит из двух контуров (рисунок 14). Первый силовой контур образован коническим дифференциалом 1 с входной 2 и выходной 3 шестернями; второй контур состоит из последовательно расположенных зубчатой пары 4, второго дифференциала 5 с входной 6 и выходной 7 коническими шестернями. Выходная коническая шестерня через червячную пару 9 соединяется с (потоком) цепью управления, а корпуса первого и второго дифференциалов замыкают первый и второй контуры силового потока через зубчатые венцы 8, установленные на корпусах дифференциалов 1 и 5.

Цепь (поток) управления получает вращение от выходной зубчатой пары второго контура силового потока и передает вращение через понижающий редуктор 11 на редуктор 12 для изменения передаточного отношения без разрыва передаваемого потока мощности. В свою очередь, от редуктора 12 вращение передается через коническую пару 13 на червячную пару 9, соединенную со вторым контуром силового потока.

Наличие в цепи управления червячной пары исключает передачу момента через цепь управления, а наличие понижающего редуктора - обеспечивает работу цепи управления в тихоходном режиме. Поэтому элементы цепи управления имеют маленькую угловую скорость и передают только вращение, не испытывая при этом силовых нагрузок.

В данной конструкции, изменяя передаточное отношение в цепи управления, при помощи редуктора без разрыва передаваемого потока мощности изменяем угловую скорость червячного колеса. При этом в спаренном дифференциальном механизме происходит сложение трех вращательных движений, первого и второго контуров силового потока и цепи (потока) управления. Изменять передаточное число в цепи управления не сложно, т.к. угловые скорости выходного вала (червяка) в цепи управления небольшие и в цепи управления крутящий момент не передается. Червячная передача служит для передачи вращательного движения только в одном направлении - от червяка к колесу

Валы и шестерни цепи управления имеют невысокие угловые скорости и передают вращательное движение на червяк, не испытывая при этом силовых

нагрузок. Особенностью редуктора для изменения передаточного отношения без разрыва передаваемого потока мощности является обратная зависимость угловой скорости быстроходного вала редуктора и времени изменения передаточного отношения.

Чем меньше угловая скорость быстроходного вала редуктора, тем больше времени отводится на изменение передаточного отношения. Это позволяет уменьшить динамические нагрузки на элементах переключающего устройства в момент изменения передаточного механизма.

Рисунок 15 - Схема графического расчета КП для изменения передаточного отношения без разрыва

При расчете предложенного механизма наиболее сложным является сложение трех вращательных движений и получение необходимых угловых скоростей выходного вала. Графическое сложение трех вращательных движений представлено на рисунке 15. Зная, требуемые значения угловых скоростей выходного вала КП выбираем предварительно передаточные числа в каждой зубчатой паре. Для сравнения результатов, полученных графическим сложением трех вращательных движений, нами проведен аналитический расчет угловой скорости выходного валаКП.

Проведем кинематический расчет цепи управления по следующей схеме Зададимся передаточным отношением замыкающей передачи

(9)

./ ш2 „ Й73

ет, ш2

щ- угловая скорость ведущего вала;

Шг - угловая скорость промежуточного вала замыкающей передачи;

Шг- угловая скорость ведомого вала замыкающей передачи.

Если в цепи управления используется понижающий редуктор, четырехступенчатый редуктор для изменения передаточного отношения без разрыва передаваемого потока мощности и червячная передача, то угловую скорость червяка для каждой передачи определим из следующих зависимостей:

= 'С-®!

ч р пр зп <*п 1 < (10)

где /р' - соответствующие передаточные отношения редук-

тора без разрыва передаваемого потока мощности при включении соответст-

вующей передачи; передаточное отношение понижающего редуктора; 1т-передаточное число червячной передачи.

Второй дифференциал производит сложение двух вращательных движений: цепи управления и второго контура силового потока. Тогда для каждой включенной передачи имеются следующие угловые скорости корпуса второго дифференциала:

от1 = ^ + ШдП

2

«Й"5^. (П)

2

'да ~

Корпус I дифференциала будет иметь следующие угловые скорости:

.-,1

дП — мд дп>

(12)

где передаточное число междифференциальной передачи, расположенное между корпусами дифференциалов.

При сложении трех вращательных движений угловая скорость выходного вала будет:

^^('«•'зп-'р-'зп+'зп-^Ь

= ('« Чп • 'р -Кп+С Л«)*7" (13)

=(*«•*»• С ''*•+4 -^»К

где , - передаточное число цепи управления для разных пе-

редач;

1т -/^д = /'"- передаточное отношение второго контура силового потока;

/- передаточное отношение первого контура силового потока (первый контур силового потока дает обратное вращение).

Кинематический расчет, выполненный графическим, способом совпадает с результатами аналитических расчетов.

Такие передачи можно использовать: в коробках передач; механизмах поворотаоусеничных машин и в приводе вала отбора мощности. Конструктивно они выполняются по-разному и законы вращения выходного вала можно выбрать в зависимости от требований технологического процесса.

В седьмой главе рассмотрены вопросы, связанные с теорией и кинематическим расчетом механической зубчатой передачи.

В восьмой главе рассмотрены энергосберегающие приводы рабочих органов.

В девятой главе приведен экономический эффект от совершенствования некоторых элементов привода исполнительных рабочих органов и движителей.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что характерной особенностью современных энергонасыщенных тракторов (особенно колесных) это нарушение условий движения по сцеплению движителей на почвах с малой несушей способностью. Это особенно часто наблюдается при работе агрегата на низших передачах. Поэтому для постоянного поддержания уровня энергонасыщенности тракторов необходимо иметь сельскохозяйственные машины с рабочими органами-движителями, которые уменьшают зависимость массы трактора от его энергонасыщенности.

2. Для выполнения полевых работ с наименьшими энергетическими затратами необходимо обеспечить строго определенное значение кинематического

коэффициента (отношение окружной скорости вращения диска движителя к поступательной скорости движения агрегата А), зависящее от глубины обработки. Так, при глубине обработки 15см кинематический коэффициент должен быть А = 2.3.

3. Поддержание постоянного значения кинематического коэффициента обеспечивается путем изменения частоты вращения дисков-движителей. Поэтому возникает необходимость создания привода с постоянным режимом работы рабочих органов в зависимости от действительной поступательной скорости движения агрегата При изменении урожайности или изменении плотности почвы возникает необходимость создания многорежимного привода ВОМ с изменением режимов без разрыва передаваемого потока мощности.

Предложен многорежимный привод ВОМ трактора в зависимости от действительной скорости движения агрегата с использованием пятого колеса.

4. Основными причинами, вызывающими невысокую долговечность карданных передач являются динамические нагрузки на элементах карданной передачи, которые складываются из- динамических нагрузок от неравномерности вращения элементов привода; изгибающих моментов, возникающих на валах карданной передачи; знакопеременных осевых усилий, возникающих при непрерывном телескопировании.

5. Жесткость промежуточного вала карданной передачи должна быть выбрана с учетом ее длины таким образом, чтобы суммарный угол поворота вилок промежуточного вала при передаче максимального крутящего момента не превышал 10...120, что соответствует возникновению динамических нагрузок на элементах валопровода до 25 % от номинальных нагрузок.

6. Для уменьшения динамических нагрузок необходимо:

а) шлицевой вал и труба телескопического соединения должны иметь установочные метки;

б) ведущая вилка второго шарнира должна быть отклонена на величину

угла скручивания промежуточного вала так, чтобы при деформации его от номинального крутящего момента вилки шарниров промежуточного вала лежали в одной плоскости;

в) предохранительная муфта должна быть вынесена на ведущий вал, т к. подвижные элементы предохранительной муфты создают угловое смещение вилок шарниров промежуточного вала до 6 ..8°.

7. Разработаны конструкции комбинированных валопроводов, совмещающих функции механизмов навески или прицепа с механизмом привода рабочих органов, которые защищены ас. №370907. При применении комбинированных валопроводов в телескопическом соединении знакопеременных осевых усилий не возникают, что повышает долговечность всей передачи.

8. Для упрощения конструкции исполнительного рабочего органа появляется необходимость передачи части функции рабочего органа на элементы привода, что позволяет более компактно выполнить рабочий орган при качественном выполнении технологического процесса.

9. Предложено семейство механических коробок передач, позволяющих изменять передаточное отношение без разрыва штока мощности, что позволяет обеспечивать жесткую кинематическую связь между ведущим и ведомым валами. При применении предложенных коробок передач можно получить значительный экономический эффект, т.к. при переключении передач не используются фрикционные элементы, что повышает долговечность элементов трансмиссии

10. Создан механизм поворота гусеничных машин без фрикционных элементов, что значительно упрощает управление гусеничными машинами, энергозатраты на управление трактором будут значительно снижены. Кроме этого, долговечность механизма поворота повышается, т.к. в механизме поворота нет фрикционных элементов.

11. Предложена классификация трансмиссии по функциональному назначению, что позволяет правильно выбрать тип трансмиссии при создании новых сельскохозяйственных машин с приводными ИРО.

Многообразие существующих типов трансмиссий показывает, что необходим поиск по созданию трансмиссий, отвечающий требованиям конкретного технологического процесса »

12. Разработана методика проектирования многопоточных коробок передач и выбора кинематических параметров механизмов поворота гусеничных машин и коробок передач без разрыва передаваемого потока мощности.

13. По итогам совершенствования механизма привода рабочих органов и движителей при участии автора получены -17 авторских свидетельств и 12 патентов.

ВНЕДРЕНИЕ:

1. Конструкция «Прицепа валопровода» по ас. № 970907 вошла в классику справочной литературы (см. «Словарь-справочник по механизмам» А.Ф. Крайнев, Машиностроение, 1977. -343 е.).

2. Предложены технические решения, защищенные ас. и патентами, могут служить объектами инновационных проектов.

3 При разработке конструкций новых энергонасыщенных тракторов Минского и Липецкого тракторных заводов по результатам научных хоздоговорных работ с конструкторскими бюро названных заводов расширена зона номенклатуры выполняемых работ модельными тракторами и это предложено обеспечивать за счет оригинальных конструкций, новых и усовершенствованных механизмов привода активных рабочих органов и самих рабочих органов, в том числе рабочих органов-движителей.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Монография / Макаров B.C. Совершенствование механического привода рабочих органов и движителей машинных агрегатов сельскохозяйственного назначения. Чебоксары, 2007. - 238 с.

В изданиях, рекомендованных высшей аттестационной комиссией:

2. Макаров B.C. Активные рабочие органы для обработки почв. //Журнал «Тракторы и сельскохозяйственные машины», № 11, 2007 г. С. 10...13.

3. Макаров B.C. Привод ВОМ трактора с постоянным режимом рабо-ты.//Журнал «Тракторы и сельскохозяйственные машины», №2, 2008, С. 27... 28.

4. Макаров B.C. Механизм поворота гусеничной машины. //Журнал «Тракторы и сельскохозяйственные машины», №12,2007, С. 6...8.

5. -Макаров B.C. Коробка передач с каналом управления //Журнал «Механизация и электрификация сельского хозяйства», № 1,2008, С. 41...43

6. Макаров ВС. Реверсивная коробка передач. //Журнал «Техника в сельском хозяйстве» № 2,2008, С. 49... 51

7 Макаров ВС. Поверхностная обработка с глубинным эффектом. //Журнал «Сельский механизатор» № 10,2007,21 с

8. Макаров B.C. Привод вала отбора мощности (ВОМ) трактора. //Журнал «Механизация и электрификация сельского хозяйства», № 5 , 2008, С. 36..37

9. Макаров B.C. Выбор жесткости элементов вала карданной передачи. //Журнал «Тракторы и сельскохозяйственные машины», № 5 ,2008, С. 45...46

10. - Макаров B.C. Корм перемещается отработавшими газами. //Журнал «Сельский механизатор» № 5,2008, С. 38.

В трудах и материалах научно-практических конференций:

11. Макаров В. С. Влияние условий работы карданных передач с/х агрегатов на неравномерность вращения элементов привода рабочих органов / В. С. Макаров//Труды Пермского СХИ,-Пермь, 1974 -Т. 107. - С. 130 ..135.

12. Макаров В. С. Выбор жесткости промежуточного вала карданной передачи / В. С. Макаров //Материалы Всероссийской научно-практической кон-

ференции, посвященной 75-летию со дня открытия Чувашской государственной сельскохозяйственной академии. - Чебоксары, 2006. - С. 456...461.

13. Макаров В. С. Выбор рационального привода в системе двигатель -исполнительные рабочие органы с/х агрегатов / В. С. Макаров // Пращ Тавр1чск01 техн1чно1 академп. - Мелитополь, 2001. - Т. 16, вып. 2. - С. 109...113.

14. Макаров В. С. Выбор скорости изменения передаточного отношения коробки передач без разрыва потока мощности / В. С. Макаров, В. А. Григорьев // Повышение эффективности вузовской науки и улучшение подготовки специалистов с высшим образованием. - Чебоксары, 1990. - С. 32...33.

15. Макаров В. С. Исследование динамики работы карданных передач и с/х агрегатов: заключительный отчет о научно-исследовательской работе 1976 1980 г.г.-№ГР 76062502.

16. Макаров В. С. Исследование работы телескопического соединения карданного вала с/х агрегатов и других машин / В. С. Макаров // Труды Чувашского СХИ. - Чебоксары, 1970. - Т.8, вып.2. - С. 94...99.

17. Макаров В. С. Исследование системы привода рабочих органов и движителей мобильных с/х агрегатов / В. С. Макаров // Известия национальной академии наук и искусств ЧР. - 1997. - № 5. - С. 95...104.

18. Макаров В. С. Исследование телескопических соединений карданных валов с/х агрегатов и других машин / В. С. Макаров // Труды молодых ученых ЧСХИ. - Чебоксары, 1970. - Вып.1. - С. 90...96.

19. Макаров В. С. К вопросу выбора жесткости промежуточного вала карданных передач / В. С. Макаров // Анализ работы и пути повышения эффективности использования тракторов и автомобилей в условиях с/х производства Предуралья и Поволжья: сборник трудов Горьковского СХИ - Горький, 1983. -С. 111...112.

20. Макаров В. С. К исследованию динамических нагрузок карданных передач / В. С. Макаров // Анализ работы и пути повышения эффективности использования тракторов и автомобилей в условиях с/х производства Предура-

лья и Поволжья: сборник трудов Горьковского СХИ. - Горький, 1983. - С. 116...120.

21. Макаров В. С. К определению критических частот вращения карданных валов с/х агрегатов / В. С. Макаров // Труды Горьковского СХИ. - Горький, 1977.-Т 108. С. 36...38

22. Макаров В. С. К определению осевых усилий в телескопическом соединении карданного вала / В. С. Макаров // Улучшение эксплуатационных качеств автомобилей: сборник трудов Горьковского СХИ. - Горький, 1984. - С. 24...29.

23. Макаров В. С. Классификация трансмиссий сельскохозяйственных машинных агрегатов по функциональному назначению / В. С. Макаров // Инженерно-технологическая академия Чувашской Республики. - Чебоксары. 1999. -№2(15).-С. 263...276.

24. Макаров В. С. Комбинированный прицеп-передача / В. С. Макаров,

B. И Медведев, А. И. Веденеев // Информационный листок / Чувашское ЦНТИ.-Чебоксары, 1973.-№337.

25. Макаров В. С. Коробка передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности / В. С. Макаров, В. А. Григорьев //Труды Чувашского СХИ. - Чебоксары, 1995. - Т.11, вып 3. - С. 47...59.

26. Макаров В. С. Механизм поворота гусеничной машины / В. С. Макаров // Инновации в образовательном процессе: сборник трудов межрегиональной научно-практической конференции ВУЗов Приволжского региона. - М.: Изд-во МГУ, 2006.-С. 129... 133.

27. Макаров В. С. Механическая коробка передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности / В. С. Макаров, В. А. Григорьев. // Материалы 9-ой научно-методической конференции кафедр «Тракторы и автомобили» сельхозвузов Поволжья и Предуралья. - Казань, 1995. -

C.36...37.

28. Макаров В. С. Механическая коробка передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности / В. С. Макаров, В. В. Чегу-

лов // Совершенствование средств механизации и мобильной энергетики в с.-х.: сборник трудов 11-й конференции ВУЗов Поволжья и Юго-Нечерноземной зоны РФ. - Рязань, 2000. С. 24... 26..

29. Макаров В, С. Некоторые результаты исследований динамических нагрузок карданных передач с/х агрегатов / В. С. Макаров // Межвузовский сборник научных трудов.-Пермь, 1981 -С. 111...114.

30. Макаров В. С. Привод активных рабочих органов для получения постоянного режима работы / В. С. Макаров // Совершенствование и развитие мобильной энергетики в с/х.: тезисы докладов 10-й научно-практической конференции ВУЗов Предуралья и Поволжья - Чебоксары, 1998. - С. 51... 53.

31. Макаров В. С. Современные технологии средства механизации и технического обслуживания в АПК / В. С. Макаров, В. В. Чегулов // Сборник научных трудов Всероссийской научно-технической конференции. - Саранск, 2002 - С. 169...174.

32. Макаров В. С. К определению нагруженности карданных передач с/х агрегатов / ВС. Макаров, В. А. Григорьев // Гигиена, ветеринария и экология животноводства: материалы всероссийской научно-практическая конференции. - Чебоксары, 1994. - С. 268... 269.

33. Макаров B.C. Выбор рационального привода в системе «двигатель» -ведущие колеса / В. С. Макаров, В.В. Чегулов //Актуальные проблемы вузовской науки и промышленного производства: сборник научных трудов / МГОУ -Чебоксары, 2004. - №2.

34. Макаров B.C. Механическая коробка передач с переменньм передаточным отношением / В. С. Макаров, В. А. Григорьев // Теория и проектирование механических трансмиссий. - Ярославль, 1992. -С. 56...61.

35. Макаров B.C. Новая конструкция вала отбора мощности (ВОМ) трактора / В. С. Макаров, В. В. Чегулов // Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники: межвузовский сборник научных трудов XVI региональной научно-практической конференции ВУЗов Поволжья и Предуралья. - Пенза, 2005. - С.319.. 322.

36. Макаров B.C. Привод BOM трактора с постоянным режимом работы /ВС. Макаров, В. В. Чегулов //Совершенствование конструкций, теории и расчета тракторов, автомобилей и двигателей внутреннего сгорания - Киров, 2004.-С. 190... 194.

37. Макаров B.C. Семейство механических коробок передач без разрыва потока мощности / В. С. Макаров, В. В Чегулов // Проблемы механизации сельского хозяйства: сборник материалов юбилейной конференции, посвященной 50-летию факультета механизации сельского хозяйства. - Казань, 2000. С. 145... 147.

Авторские свидетельства СССР и патенты РФ на изобретения:

1. A.C. № 1391514 СССР. Способ противоэрозионной обработки почвы и машинно-тракторный агрегат для его осуществления / В. П. Мазяров, В. И Медведев, В. С. Макаров. - Опубл.ЗО 04.88, Бюл. №16.

2. A.C. № 1436897 СССР. Устройство для поделки подпочвенных полостей / В. П Мазяров, В. И. Медведев, В. С. Макаров. - Опубл. 15.11.88, Бюл. №42.

3. А С № 1477259 СССР. Способ противоэрозионной обработки почвы и устройство для его осуществления ! В. И. Медведев, В. С. Макаров, В. П. Мазяров. - Опубл.30.04.88, Бюл. №16.

4. A.C. № 1495550 СССР. Устройство для изменения передаточного отношения коробки передач без разрыва потока мощности / В. А Григорьев, В. С Макаров, В. И. Медведев, В. П. Мазяров. - Опубл.27.07.89, Бюл. №27.

5. АС. № 1510795 СССР. Кормораздатчик / П. В Зайцев, В. С. Макаров, В. А. Григорьев, А. Г Васильев. - 0лубл.30.04.88, Бюл. №16.

6. А С. № 1517771 СССР. Устройство для безотвальной обработки почвы / В. П. Мазяров, В. И. Медведев, В С. Макаров. Г.З. Гайфуллин. -Опубл.ЗО. 10.89, Бюл. №40.

7. A.C. № 1566120 СССР. Механическая зубчатая передача / В. И. Медведев, Р В Медведева, В. С. Макаров, В. П. Мазяров. - Опубл.23.05.90, Бюл. №19.

8. А С. № 1591897 СССР. Механизм регулирования скорости подающего транспортера кормораздатчика / П. В Зайцев, В. С. Макаров, В. А. Григорьев. -Опубл. 15.09.90, Бюл. №34

9. АС. № 1681933 СССР. Механизм смешивания для приготовления жидких кормовых смесей / В. С. Макаров, П. В. Зайцев, В. И. Медведев, В. П. Мазяров. - Опубл.07.10.91, Бюл. №37.

10. A.C. № 1733643 СССР. Способ привода распределительного вала двигателя внутреннего сгорания и привод распределительного вала двигателя внутреннего сгорания / В. И. Медведев, В. С. Макаров, В. П. Мазяров. -Опубл.15.05.92, Бюл. №18.

11.А.С № 1750440 СССР. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы / В. П. Мазяров, В. М. Иванов, В. И Медведев, В. С. Макаров. -0публ.30.07.92, Бюл. №28.

12.А.С № 1782353 СССР. Устройство для безотвальной обработки почвы / В П. Мазяров, В. И. Медведев, В. С. Макаров, Г. 3. Гайфуллин. - Опубл.23.12. 92, Бюл. №47.

13. A.C. № 1782781 СССР. Коробка передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности / В. С. Макаров, В. П. Мазяров, В. И. Медведев, В. А. Григорьев. - Опубл.23.12.92, Бюл №40.

14.A.C. № 445386 СССР. Почвообрабатывающее орудие / В. И Медведев, А. Ф. Фадеев, В. С. Макаров.- 0публ.05.10 74, Бюл. №37.

15. A.C. №1404700 СССР. Коробка передач / В. А. Григорьев, В. С Макаров, В. И. Медведев, В. П. Мазяров. - Опубл 23.06.88, Бюл. №23.

16.А.С. №858589 СССР. Сельскохозяйственный агрегат для работы на склонах / В. И. Медведев, Ю. Ф. Казаков, В. С Макаров, А. П. Акимов. -0публ.30.08.81, Бюл №32.

17.Патент РФ № 2009655. Измельчитель кормов / В. С. Макаров, П. В. Зайцев, В.П. Мазяров, В.И. Медведев. - Опубл. 23.02.92, Бюл. №6.

18.Патенг РФ № 2011332. Измельчитель корнеклубнеплодов / П. В. Зайцев, В. С. Макаров, В А Григорьев, В. П. Мазяров, В. И. Медведев - Опубл 30.04 94, Бюл №8.

19.Патент РФ № 2027610. Способ повышения проходимости колесных машин и устройство для его осуществления / В И. Медведев, В. С. Макаров, В. П. Мазяров, В. Р. Кошкин. - Опубл. 27.01.95, Бюл. №3.

20.Патент РФ № 2056303. Механическая коробка передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности / ВС. Макаров, В. И. Медведев, В. А. Григорьев, В. П. Мазяров, А П. Акимов. - Опубл 20.03.96, Бюл. №8.

21.Патент РФ № 2056314. Механизм поворота гусеничной машины / B.C. Макаров, В. И. Медведев, В. П. Мазяров, А. П. Акимов, В. А. Григорьев. -Опубл. 20.03.96, Бюл. №8.

22.Патенг РФ № 2057413. Способ поверхностной обработки почвы и устройство для его осуществления / В. С. Макаров, В. И. Медведев, В. В. Чегулов, В. П. Мазяров, Ю. Ф. Казаков. - Опубл. 10.04.96, Бюл. №10.

23.Патент РФ № 2063565. Коробка передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности / В. С Макаров, В.А. Григорьев. -Опубл. 10.07.96, Бюл №10.

24.Патент РФ № 2067823. Кормораздатчик / А. Г. Васильев, П. В. Зайцев, П. А. Васильев, К. В. Головунин, В. С. Макаров. - Опубл. 20.10.96, Бюл. №29.

25.Патент РФ № 2079627. Ручка-замок кодов /Макаров B.C., Григорьев В.А. - Опубл. 20.05.97. Бюл № 14.

26.Патент РФ № 2080035. Привод ВОМ трактора с регулируемой частотой вращения / В. С. Макаров, Е. Ю. Ефимов, В. И. Медведев, В. А Григорьев. - Опубл. 27.05.97, Бюл. №15.

27.Патент РФ № 2123142.Реверсивная коробка передач / В. С Макаров, В.А Григорьев - Опубл 20.10.96,Бюл.№29.

28.Патенг РФ № 2008514. Ветреагрегат /Медведев В.И., Макаров В.С, Мазяров В.П. - Опубл. 28 02.94. Бюл. № 4.

Подписано в печать 10 II 2008 Формат 60x84/16 Бумага писчая Уел печ л 2,1 Тираж 100 экз Заказ №92 Отпечатано с готового оригинал-макета в полиграфическом отделе ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» 428000, г Чебоксары, ул К Маркса, 29 Лицензия ПЛД №27-3

ВВЕДЕНИЕ. 5'

1. АНАЛИЗ РАБОТЫ ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ'

ТРАКТОРА И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН. j 1.1. Развитие конструкций BOM трактора.

1.2. Способы передачи энергии к исполнительным рабочим органам сельскохозяйственной машины.

1.3. Изгибающие моменты на валах карданной передачи.

1.4. Критическая частота вращения карданных передач.

1.5. Осевое усилие в телескопическом соединении карданного вала.

1.6. Неравномерность вращения промежуточного и ведомого валов. t 1.7. Исследование динамических нагрузок на элементах карданной передачи.

Si 1.8. Выбор жесткости промежуточного вала карданных передач

J 1.9. Условия работы карданных передач.

1.10. Комбинированные валопроводы. j 1.11. Исследование условий работы карданных передач, сельскохоj зяйственных агрегатов в зависимости от рельефа поля и размеров участка.

Г. 12. Методика экспериментальных исследований.

1.13. Результаты экспериментальных исследований и их анализ. 92'

I 2. АНАЛИЗ СПОСОБОВ РЕАЛИЗАЦИИ МОЩНОСТИ ЭНЕРГОНА

I СЫЩЕННЫХ ТРАКТОРОВ.

I 2.1. Пути реализации мощности энергонасыщенных тракторов.

2.2. Уплотнение почвы движителями.

2.3. Применение бесприводных ротационных рабочих органов для подготовки почвы к посеву.

2.4. Применение активных рабочих органов.

2.5. Усовершенствование самих рабочих органов^.

I 3 .ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К МЕХАНИЧЕСКИМ:ПРИ

ВОДАМ;.

3.1. Основные параметры, характеризующие приводные механиз

3.2. Характеристика эксплуатационных параметров приводных

Ji механизмов.

4. АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ МТА.

5. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИВОДНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПО ФУНК

ЦИОНАЛЬНОМУ НАЗНАЧЕНИЮ. v . з

6. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПЕ- 164 РЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ'БЕЗ РАЗРЫВА ПОТОКА МОЩНОСТИ ИИХ КЛАССИФИКАЦИЯ. s 6.1. Коробки передач с параллельным расположением валов.

6.2. Электрические схемы управления-ЮТ.

6.3. Коробка передач с угловым-отклонением оси промежуточного вала.

6.4. Коробка передач с цепью управления.

6.5. Механизм поворота гусеничной машины.

6.6. Реверсивная коробка передач.

6.7. Привод ВОМ трактора с постоянным режимом работы.

7. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ И ДВИЖИТЕЛЕЙ

7.1. Использование передачи в приводе устройства для приготовления жидких кормовых смесей.

7.2. Использование передачи в приводе движителей.

7.3. Использование передачи в приводе распределительного вала

8. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ПРИВОДА РАБОЧИХ ОРГАНОВ.

8.1. Привод кормораздатчика.

8.2. Многоприводные системы с самоблокирующими устройствами

8.3. Устройство для«изменения режима работы рабочих органов кормораздатчика.

9. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ-ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ. 9.1. Использование результатов исследований в учебном процессе. 263 - 9.2. Использование предложенных конструкций в сельском хозяйстве.

9.3. Результаты приемочных испытаний рыхлителя подпокровного

РП-1,7 (протокол № 06-27-99 (4020352)).

9.4. Влияние экономической эффективности. t 915. Показатели экономической эффективности.

I ВЫВОДЫ.

ЛИТЕРАТУРА.280

ФОТОГРАФИИ ДЕЙСТВУЮЩИХ МОДЕЛЕЙ.296

ПРИЛОЖЕНИЯ.303 Ч

ВВЕДЕНИЕ

Увеличение производства продукции растениеводства и животноводства остается ключевой проблемой сельского хозяйства страны.

Повышение валового производства продукции во многом определяется разработкой и внедрением новых прогрессивных технологий и технических средств, для возделывания сельскохозяйственных культур с учетом зональных условий производства.

Создание новых машин — задача как техническая, так и экономическая. Известно, что проектируемые тракторы и сельскохозяйственные машины должны быть не только совершенными по техническим характеристикам, но и обеспечивать более высокие экономические показатели на всех видах выполняемых работ в различных почвенно-климатических зонах. Разнообразие возделываемых культур, постоянное изменение величины удельного сопротивления в зависимости от состава почвы и его влажности, а также изменение размеров- полей требуют соответствующего* изменения« основных параметров машин вшироком диапазоне.

Задача конструкторов — создание машин, обеспечивающих заданное повышение производительности- труда при достижении высокого технического уровня, качества и надежности'машин.

Параллельно с ростом^ парка мобильных машин, в планах развития промышленности предусматривается их качественное совершенствование — повышение тягово-сцепных свойств, грузоподъемности и проходимости.

Повышение грузоподъемности и- проходимости колесных- машин связано с ростом нагрузки» на их оси, а^ также увеличением" числа осей, в том числе и ведущих (в многоприводных машинах). Это в свою очередь, вызывает значительное усложнение силовых передач (трансмиссии) машин.

В последние годы широкое применение получили автопоезда многоосные, многоприводные автомобили, карьерные большегрузные машины, а также быстроходные гусеничные машины. На этих машинах требуется не обычная ступенчатая коробка передач, а коробка бесступенчатая с автоматическим изменением режимов. В связи с этим нашли применение гидродинамические и электрические передачи. Из-за* узкого-диапазона регулирования режима работы выходноговала дополнительно к ним устанавливаются; ступенчатые коробки передач. Таким- образом, получаются комбинированные передачи-(гидромеханические и'электромеханические).

Дороговизна цветных металлов, сложность» и трудоемкость изготовления гидравлических передач, низкий кпд под нагрузкой заставляет вернуться к обычным зубчатым передачам; но уже с другими функциональными возможностями передачи. В данной диссертации рассмотрены варианты получения многорежимного привода выходного вала с обычными зубчатыми передачами и получение этих режимов без разрыва передаваемого потока мощности. Во многих случаях при передаче крутящего момента необходимо иметь жесткую кинематическую связь между ведущим и ведомым звеньями. Это достигается применением механических передач, обеспечивающих изменение передаточного отношения без» разрыва, передаваемого потока мощности:

Кроме того; в некоторых случаях появляется необходимость, управления величиной передаваемого момента. Для этого необходимо внести принципиально новые решения в кинематические схемы* трансмиссии. В этом случае возможна передача крутящего момента на исполнительные рабочие органы без разрыва передаваемого потока мощности.Зто позволяет получать требуемый режим работы ведомого вала в зависимости от скорости движения, ширины захвата и. урожайности с/х культур без разрыва передаваемогог потока мощности.

В диссертации обобщены материалы, выполненные на кафедре «Автомобили и тракторы» Чувашской государственной сельскохозяйственной академии за период работы с 1966 по 2006 г.г.

Общая характеристика:работы,

Актуальность проблемы. Повышение производительности труда в сельском^ хозяйстве осуществляется' как за. счет увеличения количества, машин, работающих в хозяйстве, так и повышения единичной мощности мобильных машин. Энергонасыщенные сельскохозяйственные машинные агрегаты позволяют уменьшить потери мощности на их собственное перемещение; т.к. установка на трактор более мощных двигателей происходит без существенных изменений,их массовых показателей.

Улучшение сцепных свойств ходовых аппаратов колесных тракторов путем, блокировкой ведущих колес, применением тракторов с колесной формулой'4x4 и использованием других усовершенствований не решают коренным образом проблему несоответствия уровня энергонасыщенности трактора технологическим возможностям пассивных рабочих органов- орудий. Для^ улучшения работы трансмиссии необходимо совершенствовать его элементы. Это достигается использованием различных конструкций-в передающем механизме.

Энергонасыщенные колесные тракторы можно использовать более производительно, если часть энергии двигателя передавать через систему ВОМ (вала отбора мощности) трактора к исполнительным.рабочим органам активного действия сельскохозяйственных орудий.

Узким местом, в. цепи? передачи энергии является карданная передача. Работы, проведенные. Лысовым М:И., Рафановичем A.A., ФликомоЭ.И: и др. показывают, что малый, срок, службы« карданных передач в основном определяется. надежностью1 работы шарнирного сочленения. Анализ литературных источников показывает, что надежную работу карданных передач можно обеспечить с учетом условий их работы при выполнении различных технологических операций, с учетом рельефа поля и передаваемой нагрузки.

В настоящей работе представлены,результаты теоретических и экспериментальных исследований транспортных и сельскохозяйственных агрегатов с рабочими.органами-движителями в различных вариантах с обоснованием их компоновочных и конструктивных схем. Изложена методика определения силовых параметров рабочих органов-движителей, исследованы зависимости силовых и энергетических параметров*от их режимаг движения* и условий* работы. Предложены варианты использования» зубчатой передачи и механических коробок передач без разрыва передаваемого потока мощности.

Исследования проводились в соответствии с научно-техническим заданием Министерства сельского хозяйства и продовольствия ЧР 0.сх.109! «Разработать и внедрить машины и орудия для защиты почв от водной, ветровой и других видов эрозии, предусмотренные системой машин,на 1981-1990 г.г. и обосновать новые технологические процессы и средства механизации, удовлетворяющие требованиям защитного земледелия», согласно государственной программе 16.01 «Разработка и внедрение технологий и комбинированных агрегатов для- совмещения операций на возделывание зерновых и пропашных культур при агрегатировании с энергонасыщенными тракторами класса 2,3 и 5», «Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственнойшродукции России на период до ^010 года», а также с планами.НИР Чувашской ГСХА.

Цель работы. Разработать и* исследовать механизмы привода исполнительных рабочих органов энергонасыщенных машинных агрегатов (МА) многофункционального назначения, при 2-х поточнойфаздаче энергии двигателя позволяющих обеспечить более полную и эффективную загрузку его в условиях ограниченных возможностях движителей колесных тракторов по сцеплению с опорной1 поверхностью.

Объекты исследований. Конструктивно-технологические схемы приво да движителей и исполнительных рабочих органов (карданные передачи, коробки передач, механизм поворота, привод рабочего органа с постоянным режимом работы и др.).

Предмет исследования. Определение параметров и режимов работ новых и усовершенствованных новых исполнительных рабочих органов с целью их оптимизации.

Методы исследований. Задачи, поставленные в диссертации решались с использованием: теории автоматического* управления, математического - и физического моделирования, анализа-патентных аналогов конструкций механизмов привода, анализа и синтеза механизмов, метода начальных параметров.

Экспериментальные исследования выполнены с использованием отраслевых и частных методик и тензометрирования. Обработка экспериментальных данных осуществлялась методами математической статистики.

Научная новизна заключалась в том, что на основе теоретических и экспериментальных исследований:

- разработаны и исследованы приводные механизмы, обеспечивающие более полную и эффективную загрузку двигателей энергонасыщенных МА сельскохозяйственного > назначения;

- сформулированы и« обоснованы теоретические предпосылки по улучшению эксплуатационных показателей почвообрабатывающих агрегатов« с рабочими органами-движителями;

- обоснованы возможности «передачи части функций рабочих органов и движителей на элементы привода с целью упрощения конструкции- этих элементов;

- предложены принципиально новые конструкции механических коробок передач для передачи крутящего момента без разрыва потока мощности и произведена их классификация;

- произведен кинематический анализ работы механических КП для» передачи момента без разрыва потока мощности, обоснованы* эффективные показатели предложенных КП и выявлены области их применения.

Практическая ценность. Результаты теоретических и экспериментальных исследований позволяют обоснованно выбрать оптимальные конструктивные и эксплуатационные параметры элементов привода рабочих органов и движителей.

Реализация результатов исследований. Комбинированный плуг с дисками-движителями вошел в перечень перспективных комбинированных агрегатов и технологического оборудования к ним, предложенных для включения в Систему машин на 1976 - 1980г.г. (раздел 3.3.).

Полученные результаты нашли практическое применение при разработке новых моделей энергонасыщенных колесных тракторов^ Минского и Липецкого тракторных заводов на основе хоздоговорных научных работ, проведенных совместно с конструкторскими бюро названных заводов. Приводной механизм «Прицеп-передача» признан классическим и вошел в сборник «Словарь-справочник» Крайнева А.Ф. М., Машиностроение, 1977г. и монографию этого же автора «Идеология конструирования» М., Машиностроение, 2003г.

Материалы исследования используются в учебном процессе и, в частности, при курсовом и дипломном-проектировании на инженерных факультетах сельскохозяйственных вузов.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены-и одобрены на зональных научно-практических конференциях кафедр «Тракторы и автомобили» сельскохозяйственных вузов Поволжья и Предуралья в 1996 - 2004г.г. (Чебоксары, Киров, Нижний.Новгород, Ижевск, Пермь, Казань, Кострома, Рязань), научно-техническом совете РСКБ Минского тракторного завода (Минск, 1979) Международной научной конференции «Земледельческая механика на рубеже столетия» (Мелитополь, 2001), научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ЧГСХА (1968 - 2004), Международной* научно-практической конференции, посвященной 75-летию заслуженного деятеля науки и техники РФ, доктора технических наук, профессора Медведева Владимира Ивановича «Совершенствование технологий, средств механизации и технического обслуживания в АПК» (Чебоксары, 2003).

Публикации. Автором опубликовано 108 научных работ общим объемом 132,9 п.л., в том числе 1 монография; 2 учебных пособия, 17 авторских свидетельств СССР и 12 патентов РФ на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения и 9 глав, общих выводов, списка использованной литературы. При общем объеме 465 страницы, работа включает 302 основного текста, 103 рисунка, 22 таблицы. Список использованной литературы включает 158 наименований.

выводы

1. Установлено, что характерной особенностью современных энергонасыщенных тракторов (особенно колесных) является нарушение условий движения по сцеплению движителей на почвах с малой несущей способностью. Это особенно часто наблюдается при работе агрегата на низших передачах. Поэтому для постоянного поддержания уровня энергонасыщенности тракторов необходимо иметь сельскохозяйственные машины с рабочими органами-движителями, которые уменьшают зависимость массы трактора от его энергонасыщенности.

2. Для выполнения полевых работ с наименьшими энергетическими затратами необходимо обеспечить строго определенное значение кинематического коэффициента (отношение окружной скорости вращения диска движителя к поступательной скорости движения агрегата Я), зависящее от глубины обработки. Так, при глубине обработки 15 см кинематический коэффициент должен быть Я ~ 2.3.

3. Поддержание постоянного значения кинематического коэффициента обеспечивается путем изменения частоты вращения дисков-движителей. Поэтому возникает необходимость создания привода с постоянным режимом работы рабочих органов в зависимости от действительной поступательной скорости движения агрегата. При изменении урожайности или изменении плотности почвы возникает необходимость создания многорежимного привода В ОМ с изменением режимов без разрыва передаваемого потока мощности.

Предложен многорежимный привод ВОМ трактора в зависимости от действительной скорости движения агрегата с использованием пятого колеса.

4. Нами выявлено, что основными причинами, вызывающими невысокую долговечность карданных передач являются динамические нагрузки на элементах карданной передачи, которые складываются из: динамических нагрузок от неравномерности вращения элементов привода; изгибающих моментов, возникающих на валах карданной передачи; знакопеременных осевых усилий, возникающих при непрерывном телескопировании.

5. Жесткость промежуточного вала карданной передачи должна быть выбрана с учетом ее длины таким образом, чтобы суммарный угол поворота вилок промежуточного вала при передаче максимального крутящего момента не превышал 10. 12°, что соответствует увеличению динамических нагрузок на элементах валопровода до 25 % от номинальных нагрузок.

6. Для уменьшения динамических нагрузок необходимо: а) шлицевой вал и труба телескопического соединения должны иметь установочные метки; б) ведущая вилка второго шарнира должна быть отклонена на величину угла скручивания промежуточного вала так, чтобы при деформации его от номинального крутящего момента вилки шарниров промежуточного вала лежали в одной плоскости; в) предохранительная муфта должна быть вынесена на ведущий вал, т.к. подвижные элементы предохранительной муфты создают угловое смещение вилок шарниров промежуточного вала до 6.8°.

7. Разработаны конструкции комбинированных валопроводов, совмещающих функции механизмов навески или прицепа с механизмом привода рабочих органов, которые защищены а.с. №370907. При применении комбинированных валопроводов в телескопическом соединении знакопеременных осевых усилий не возникают, что повышает долговечность всей передачи.

8. Для упрощения конструкции исполнительного рабочего органа появляется необходимость передачи части функции рабочего органа на элементы привода, с целью уменьшения затрат энергии при качественном выполнении технологического процесса.

9. Предложено семейство механических коробок передач, позволяющих изменять передаточное отношение без разрыва потока мощности, что позволяет обеспечивать жесткую кинематическую связь между ведущим и ведомым валами. При применении предложенных коробок передач получается значительный экономический эффект, т.к. при переключении передач не используются фрикционные элементы, что повышает долговечность элементов трансмиссии.

10. Создан механизм поворота гусеничных машин без фрикционных элементов, что упрощает управление гусеничными машинами, уменьшает энергозатраты на управление трактором и повышает долговечность механизма поворота.

11. Предложена классификация трансмиссии по функциональному назначению, что позволяет правильно выбрать тип трансмиссии при создании новых сельскохозяйственных машин с приводными ИРО.

12. Разработана методика проектирования многопоточных коробок передач и выбора кинематических параметров механизмов поворота гусеничных машин и коробок передач без разрыва передаваемого потока мощности.

13. По итогам совершенствования механизма привода рабочих органов и движителей при участии автора получены - 17 авторских свидетельств и 12 патентов.

ВНЕДРЕНИЕ:

1. Конструкция «Прицепа валопровода» по а.с. № 370907 вошла в классику справочной литературы (см. «Словарь-справочник по механизмам» А.Ф. Крайнев, Машиностроение, 1977. - 343 е.).

2. Предложены технические решения, защищенные а.с. и патентами, могут служить объектами инновационных проектов.

3. При разработке конструкций новых энергонасыщенных тракторов Минского и Липецкого тракторных заводов по результатам научных хоздоговорных работ с конструкторскими бюро названных заводов расширена зона номенклатуры выполняемых работ модельными тракторами и это предложено обеспечивать за счет оригинальных конструкций, новых и усовершенствованных механизмов привода активных рабочих органов и самих рабочих органов, в том числе рабочих органов-движителей.

4. Подпокровный рыхлитель РП-1,7 прошел испытания на Кировской государственной машиноиспытательной станции в 1999 году и рекомендован для серийного производства.

1. A.C. № 1391514 СССР. Способ противоэрозионной обработки почвы и машинно-тракторный агрегат для его осуществления / В. П. Мазяров, В. И. Медведев, В. С. Макаров. - 0публ.30.04.88, Бюл. №16.

2. A.C. № 1436897 СССР. Устройство для поделки подпочвенных полостей / В. П. Мазяров, В. И. Медведев, В. С. Макаров. Опубл.15.11.88, Бюл. №42.

3. A.C. № 1477259 СССР. Способ противоэрозионной обработки почвы и устройство для его осуществления / В. И. Медведев, В. С. Макаров, В. П. Мазяров. 0публ.30.04.88, Бюл. №16.

4. A.C. № 1495550 СССР. Устройство для изменения передаточного отношения коробки передач без разрыва потока мощности / В. А.Григорьев, В. С. Макаров, В. И. Медведев, В. П. Мазяров. 0публ.27.07.89, Бюл. №27.

5. A.C. № 1510795 СССР. Кормораздатчик / П. В.Зайцев, В. С. Макаров, В.А. Григорьев, А. Г Васильев. 0публ.30.04.88, Бюл. №16.

6. A.C. № 1517771 СССР. Устройство для безотвальной обработки почвы / В. П. Мазяров, В. И. Медведев, В. С. Макаров. Г.З. Гайфуллин. -Опубл.З0.10.89, Бюл. №40.

7. A.C. № 1566120 СССР. Механическая зубчатая передача / В. И. Медведев, Р. В Медведева, В. С. Макаров, В. П. Мазяров. Опубл.23.05.90, Бюл. №19.

8. A.C. № 1591897 СССР. Механизм регулирования скорости подающего транспортера кормораздатчика / П. В Зайцев, В. С. Макаров, В. А. Григорьев. Опубл. 15.09.90, Бюл. №34.

9. A.C. № 1681933 СССР. Механизм смешивания для приготовления жидких кормовых смесей / B.C. Макаров, П. В. Зайцев, В. И. Медведев, В. П. Мазяров. 0публ.07.10.91, Бюл. №37.

10. A.C. № 1733643 СССР. Способ привода распределительного вала двигателя внутреннего сгорания и привод распределительного вала двигателявнутреннего сгорания / В. И. Медведев, В. С. Макаров, В. П. Мазяров. -Опубл.15.05.92, Бюл. №18.

11. A.C. № 1750440 СССР. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы / В. П. Мазяров, В. М. Иванов, В. И Медведев, В. С. Макаров. -Опубл.ЗО.07.92, Бюл. №28.

12. A.C. № 1782353 СССР. Устройство для безотвальной обработки почвы / В. П. Мазяров, В. И. Медведев, В. С. Макаров, Г. 3. Гайфуллин. -Опубл.23.12. 92, Бюл. №47.

13. A.C. № 1782781 СССР. Коробка передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности / В. С. Макаров, В. П. Мазяров, В. И. Медведев, В. А. Григорьев. Опубл.23.12.92, Бюл. №40.

14. A.C. № 445386 СССР. Почвообрабатывающее орудие / В. И Медведев, А. Ф. Фадеев, В. С. Макаров.- 0публ.05.10.74, Бюл. №37.

15. A.C. № 370907 СССР. Устройство для навески сельскохозяйственной машины на трактор и привода их рабочих органов / В. С. Макаров, В. И. Медведев, А. И. Веденеев, А. Ф. Фадеев. Опубл.22.11.73, Бюл. №12.

16. A.C. №1404700 СССР. Коробка передач / В. А. Григорьев, В. С Макаров, В. И. Медведев, В. П. Мазяров. Опубл.23.06.88, Бюл. №23.

17. A.C. №858589 СССР. Сельскохозяйственный агрегат для работы на склонах / В. И. Медведев, Ю. Ф. Казаков, В. С Макаров, А. П. Акимов. -0публ.30.08.81, Бюл. №32.

18. Андреев С. И. Борьба с эрозией почв / С. И. Андреев. Чебоксары,1962.

19. Антонов А. С. Гидромеханические и электромеханические передачи транспортных машин / А. С. Антонов. M.-JL: Машгиз, 1963.

20. Антонов А. С. Силовые передачи колесных и гусеничных машин / А. С. Антонов. — JL: Машиностроение, 1975 477 с.

21. Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике: В 6 т. -М.: Изд-во Наука, 1971.

22. Бабаков И. М. Теория колебаний / И. М. Бабаков. М., 1968. - 420 с.

23. Балуев В. А. Экономический справочник сельского специалиста / В. А. Балуев. -М.: Россельхозиздат, 1983. 191 с.

24. Бауман А. В. Вибрационные машины и процессы в строительстве / А. В. Бауман, И. И Быховский. М.: Высшая школа, 1977. - С. 66 — 76.

25. Башта Т. М. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы / Т. М. Башта. М., 1970.

26. Бицено К. Б. Техническая динамика / К. Б. Биценко, Р. Граммель.-М., 1952.-Т. 2.-420 с.

27. Вайнруб В. И. Технология производственных процессов и операций в растениеводстве / В. И. Вайнруб, П. В. Мишин, В. X. Хузин. Чебоксары: Чувашия, 1999.

28. Веденянин Г. В. Статистическая оценка полевого опыта / Г. В. Ве-денянин // Сельскохозяйственное производство нечерноземной зоны. 1970. -№

29. Габель Р. Силы, действующие на шарнирные валы / Р. Габель // Машиностроение за рубежом. 1959. - №3. - С. 58-74.

30. Гольд Б. В. Конструирование и расчет автомобиля / Б. В. Гольд. -М., 1962. 463 с.31 .Гринчук И. М. Коническая ротационная борона / И. М. Гринчук, А. Н. Сердечный, Ю. И. Матяшин // Тракторы и сельхозмашины. — 1977. №4. -С. 33-34.

31. Гуськов В. В. Оптимальные параметры сельскохозяйственных тракторов / В. В. Гуськов. М.: Машиностроение, 1966. - 196 с.

32. Доработка реактивных рабочих органов для безотвальной обработки почвы: отчет о НИР с НПО Целинсельхозмеханизация / В. И. Медведев, В. С. Макаров, В. П. Мазяров., В.М. Иванов. Чебоксары, 1986. - № 02660059599.

33. Ермак В. Н. Кинематика и кинестатика двухпоточной зубчатой передачи с уравнительным механизмом / В. Н. Ермак // Теория механизмов: труды / МВТУ. М., 1973. - Т. 160, вып.6. - С. 12 - 129.

34. Инаекян С.А. Комбинированные почвообрабатывающие машины / С. А. Инаекян, А. П. Антошин, В. Н. Дроздов // Техника в сельском хозяйстве. 1987. - №3. - С. 53-54.

35. Информация о 26 изобретениях / В. С. Макаров, В. И. Медведев, В. П. Мазяров, В. М. Иванов // Научно-технические нововведения в бизнес: сборник изобретений авторов Чувашской Республики за 1985 — 95 годы. -Чебоксары, 1996.

36. Исследование возможности расширения границ использования ВОМ трактора Т-40 с различными сельскохозяйственными машинами: отчет по договору №162 с JIT3 / В. И. Медведев и др..- Чебоксары, 1967. 460 с.

37. Исследование эффективности использования трактора Т-40 на пахоте с плугами с активными рабочими органами-движителями: отчет по договору №225 с JIT3 / В. И. Медведев и др.. Чебоксары, 1968. - 310 с.

38. Исследование эффективности использования энергонасыщенных тракторов JIT3 в мобильных агрегатах с активными рабочими органами: отчет №211 с ЛТЗ / В. И. Медведев и др.. Чебоксары, 1970. - 250 с.

39. Исследование эффективности энергонасыщенных тракторов ЛТЗ в мобильных агрегатах: отчет №211 с ЛТЗ / В. И. Медведев и др.. — Чебоксары, 1969.-380 с.

40. Казаков Ю.Ф. Теория и расчет тракторов и автомобилей: методические указания к лабораторным работам по дисциплине / Ю. Ф. Казаков, В. С. Макаров, В. П. Мазяров. Чебоксары, 1989. - 92 с.

41. Кирдяшев Ю. Н. Многопоточные передачи дифференциального типа / Ю. Н. Кирдяшев. М.: Машиностроение, 1969. - 176 с.

42. Колчин В.И. Расчет автомобильного и тракторного двигателя / В. И. Колчин, В. П. Диамидов. М.: Высшая школа, 1980. - С. 283 - 313.

43. Комаристов В.Е. Сельскохозяйственные машины / В. Е. Комаристов, Н.Ф. Дунай. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Колос, 1984. — 478 с.

44. Комбинированные сельскохозяйственные агрегаты: альбом справочник. - М.: Россельхозиздат. 1975. - 183 с.

45. Косицын В. И. Исследование замкнутых дифференциальных передач и передач бесшатунного регулирования скорости: автореф. канд. техн. наук / В. И. Косицын. Л., 1976. - 26 с.

46. Кормщиков А.Д. Техника и технология для склоновых земель // Монография, Киров, 2003.-290 с.

47. Крайнев А. Ф. Идеология конструирования /А. Ф. Крайнев. М.: Машиностроение, 2003. - 62 с.

48. Крайнев А. Ф. Словарь-справочник по механизмам / А. Ф. Крайнев. М.: Машиностроение, 1977. - 549 с.

49. Красненьков В. И. Проектирование планетарных механизмов транспортных машин / В. И. Красненьков, А. Д. Вашеу. М.: Машиностроение, 1988.-271 с.

50. Краткие итоги и перспективы исследований энергетики машинных агрегатов с активными рабочими органами / В.И. Медведев, В. С. Макаров, А. П. Акимов, А. Ф. Фадеев // Труды Горьковского СХИ. Горький, 1981. -Т.156. -С. 3-11.

51. Краткие итоги исследований энергетики колесных тракторов в агрегатах с активными рабочими органами / В. И. Медведев, В. С. Макаров, А. И. Веденеев, В.Г. Шалаев, А.Ф. Фадеев // Труды Чувашского СХИ Чебоксары, 1975. -Т.10, вып.З.

52. Кузьмин П. Г. Новые почвообрабатывающие машины / П. Г. Кузьмин, А. П. Спирин // Земледелие. 1984. - №11. - С. 53-56.

53. Макаров В. С. Влияние рельефа и конфигурации полей на работу карданных передач с/х назначения в условиях Чувашской АССР / В. С. Макаров // Труды Горьковского СХИ. Горький, 1974. - Т 78.

54. Макаров В. С. Влияние условий работы карданных передач с/х агрегатов на неравномерность вращения элементов привода рабочих органов / В. С. Макаров // Труды Пермского СХИ. Пермь, 1974. - Т. 107. - С. 130 - 135.

55. Макаров В. С. Выбор рационального привода в системе двигатель — исполнительные рабочие органы с/х агрегатов / В. С. Макаров // Пращ Тавр1чско1 техшчно! академп. — Мелитополь, 2001. Т. 16, вып. 2. - С. 109113.

56. Макаров В. С. Исследование динамики работы карданных передач и с/х агрегатов: заключительный отчет о научно-исследовательской работе 1976 0 1980 г.г. № ГР 76062502.

57. Макаров В. С. Исследование работы телескопического соединения карданного вала с/х агрегатов и других машин / В. С. Макаров // Труды Чувашского СХИ. Чебоксары, 1970. - Т.8, вып.2. - С. 94-99.

58. Макаров В. С. Исследование системы привода рабочих органов и движителей мобильных с/х агрегатов / В. С. Макаров // Известия национальной академии наук и искусств ЧР. 1997. - № 5. - С. 95 - 104.

59. Макаров В. С. Исследование телескопических соединений карданных валов с/х агрегатов и других машин / В. С. Макаров // Труды молодых ученых ЧСХИ. Чебоксары, 1970. - Вып.1. - С. 90 - 96.

60. Макаров В. С. К определению критических частот вращения карданных валов с/х агрегатов / В. С. Макаров // Труды Горьковского СХИ. — Горький, 1977. Т 108. С. 36-38.

61. Макаров В. С. К определению осевых усилий в телескопическом соединении карданного вала / В. С. Макаров // Улучшение эксплуатационных качеств автомобилей: сборник трудов Горьковского СХИ. — Горький, 1984. — С. 24-29.

62. Макаров В. С. К совершенствованию конструкции коробок передач / В. С. Макаров, В.И. Медведев, В. В. Чегулов // Известия национальной академии наук и искусств Чувашской Республики. — 2001. №2.

63. Макаров В. С. Классификация трансмиссий сельскохозяйственных машинных агрегатов по функциональному назначению / В. С. Макаров // Инженерно-технологическая академия Чувашской Республики. — Чебоксары. 1999. №2 (15). - С. 263 - 276.

64. Макаров В. С. Комбинированный прицеп-передача / В. С. Макаров, В. И Медведев, А. И. Веденеев // Информационный листок / Чувашское ЦНТИ.-Чебоксары, 1973. №337.

65. Макаров В. С. Коробка передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности / В. С. Макаров, В. А. Григорьев //Труды Чувашского СХИ. Чебоксары, 1995. - T.l 1, вып 3. - С. 47-59.

66. Макаров В. С. Механизм поворота гусеничной машины / В. С. Макаров // Инновации в образовательном процессе: сборник трудов межрегиональной научно-практической конференции ВУЗов Приволжского региона. -М.: Изд-во МГУ, 2006. С. 129-133.

67. Макаров В. С. Механическая коробка передач с изменением передаточного отношения под нагрузкой / В. С. Макаров, В. В. Чегулов //Совершенствование технологий и средств механизации и технического обслуживания в АПК. Чебоксары, 2003. - С. 168-171.

68. Макаров В. С. Механические коробки передач / В. С. Макаров, В. В. Чегулов // Материалы 12-й научно-практической конференции ВУЗов Поволжья и Предуралья. Киров, 2001. - С. 142 - 147.

69. Макаров В. С. Некоторые результаты исследований динамических нагрузок карданных передач с/х агрегатов / В. С. Макаров // Межвузовский сборник научных трудов. Пермь, 1981 - С. 111-114.

70. Макаров В. С. Некоторые результаты исследований нагрузок в телескопическом соединении карданного вала с/х агрегатов / В. С. Макаров // Труды Горьковского СХИ. — Горький, 1978. Т 127

71. Макаров В. С. Некоторые результаты исследований присоединительных элементов тракторов и СХМ / В. С. Макаров // Интенсификация с.-х производства: тезисы докладов. — М., 1986.

72. Макаров В. С. Совершенствование системы привода рабочих органов и движителей в машинных агрегатах с/х назначения / В. С. Макаров // Тр. Чувашской ГСХА. Чебоксары, 1997. - Т. 12

73. Макаров В. С. Совершенствование элементов привода рабочих органов /B.C. Макаров // Труды Чувашской ГСХА. Чебоксары, 1999. - Т. 13.

74. Макаров В. С. Современные технологии средства механизации и технического обслуживания в АПК / В. С. Макаров, В. В. Чегулов // Сборник научных трудов Всероссийской научно-технической конференции. Саранск, 2002. - С. 169 - 174/

75. Макаров В. С. Хранение и рациональное использование нефтепродуктов / В. С. Макаров // Система ведения с.-х в ЧАССР (инженерное обеспечение АПК). Чебоксары, 1988.

76. Макаров В. С. К определению нагруженности карданных передач с/х агрегатов / В. С. Макаров, В. А. Григорьев // Гигиена, ветеринария и экология животноводства: материалы всероссийской научно-практическая конференции. Чебоксары, 1994. - С. 268-269.

77. Макаров B.C. Выбор рационального привода в системе «двигатель» ведущие колеса / В. С. Макаров, В.В. Чегулов //Актуальные проблемы вузовской науки и промышленного производства: сборник научных трудов / МГОУ - Чебоксары, 2004. - №2.

78. Макаров B.C. Механическая коробка передач с переменным передаточным отношением / В. С. Макаров, В. А. Григорьев // Теория и проектирование механических трансмиссий. — Ярославль, 1992. — С. 56 — 61.

79. Макаров B.C. Привод ВОМ трактора с постоянным режимом работы / В. С. Макаров, В. В. Чегулов //Совершенствование конструкций, теории и расчета тракторов, автомобилей и двигателей внутреннего сгорания. — Киров, 2004.-С. 190-194.

80. Макаров B.C. Активные рабочие органы для обработки почв. //Журнал «Тракторы и сельскохозяйственные машины», № 11, 2007 г. С. 10 — 13.

81. Макаров B.C. Привод ВОМ трактора с постоянным режимом рабо-ты.//Журнал «Тракторы и сельскохозяйственные машины», №2, 2007, С. 27 -28.

82. Макаров B.C. Механизм поворота гусеничной машины. //Журнал «Тракторы и сельскохозяйственные машины», №12, 2007, С. 6 — 8.

83. Макаров B.C. Коробка передач с каналом управления. //Журнал «Механизация и электрификация сельского хозяйства», № 1, 2008, С. 41 43.

84. Макаров B.C. Реверсивная коробка передач. //Журнал «Техника в сельском хозяйстве» № 2, 2008, С. 49 — 51.

85. Макаров B.C. Поверхностная обработка с глубинным эффектом. //Журнал «Сельский механизатор» № 10, 2007, 21 с.

86. Макаров B.C. Совершенствование механического привода рабочих органов и движителей машинных агрегатов сельскохозяйственного назначе-ния//Чебоксары, 2007, 240 с.

87. Макаров B.C. Привод вала отбора мощности (ВОМ) трактора. //Журнал «Механизация и электрификация сельского хозяйства», № 5 , 2008, С. 36-37.

88. Макаров B.C. Выбор жесткости элементов вала карданной передачи. //Журнал «Тракторы и сельскохозяйственные машины», № 5 , 2008, С. 45 46.

89. Макаров B.C. Корм перемещается отработавшими газами. //Журнал «Сельский механизатор» № 5, 2008, С. 38.

90. Макаров B.C. Теплогенерирующие установки / В. С. Макаров // Система ведения с/х в Чувашской АССР (инженерное обеспечение АПК). -Чебоксары, 1988.

91. ЮЗ.Матяшин Н. Ю. Обоснование параметров и режимов работы вин-тозубового рабочего органа для поверхностной предпосевной обработки почвы: автореф. дис. канд. техн. наук / Н. Ю. Митяшин. М., 1992. - 20 с.

92. Медведев В. И. Основные направления развития мобильной сельскохозяйственной энергетики в 21 веке / В. И. Медведев // Улучшение эксплуатационных показателей мобильной энергетики: сборник. Киров, 2001. -С. 135-139.

93. Медведев В. И. Переоборудование, эксплуатация, ремонт и техническое обслуживание газобаллонных автомобилей: справочное пособие / В. И. Медведев, А. П. Акимов, B.C. Макаров. Чебоксары, 1996. - 122 с.

94. Медведев В. И. Разработка, исследование и внедрение рыхлителей для безотвальной обработки почвы в комбинации с чизельным плугом: отчет о НИР / В. И. Медведев, В. П. Мазяров, В. С. Макаров. Чебоксары, 1981.-76 с. - № 02840024850.

95. Медведев В. И. Энергетика машинных агрегатов с рабочими органами движителями / В. И. Медведев. Чебоксары, 1972.

96. Ш.Медведев В.И. Сравнительная оценка пахотных агрегатов с энергонасыщенными колесными тракторами / В. И.Медведев, В. С. Макаров, А. П. Акимов // Тезисы докладов научно-технической конференции. Казань, 1980.-С. 104-106.

97. Медведев В.И. Эффективность разгрузки ведущих колес энергонасыщенных тракторов в агрегате с рабочими органами-дижителями / В.И. Медведев, B.C. Макаров //Труды Горьковского СХИ. Горький, 1974. - Т.71. - С.12-16.

98. Медведев В.И.Эффективность неполнокруглых тракторных пнев-мошин на поверхностях с малой несущей способностью и неспокойным микрорельефом / В. И. Медведев, А. П. Акимов, В. Н. Батманов //Тракторы и сельхозмашины.-2005. №5. - С. 32-34.

99. Медведев В.И., Макаров B.C., Кузьмин Н.В., Табаков П.А. //Отчет по договору №10 с МТЗ. Чебоксары, 1972. - 212 с.

100. Мельников А. А. Управление техническими объектами автомобилей и тракторов / А. А. Мельников. М., 2003.

101. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторски предложений. -М.: ВНЦПИ, 1993.- 149 с.

102. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники / под ред. Н. С. Власова. М.: Колос, 1979. -339 с.

103. Мудров Н.Г. Разработка пространственных перемешивающих их устройств нового поколения, применяемых в сельском хозяйстве и промышленности: Автореферат. Дисс., докт. технических наук, Казань, ГКСХА, 1999.- 44 с.

104. Мухамадьяров Ф.Ф. Совершенствование методов оптимизации производства продукции растениеводства по основным критериям эффективности технологических процессов. Дисс., докт. технических наук, Киров, 2000.

105. Патент РФ № 2009635. Измельчитель кормов / В. С. Макаров, П. В. Зайцев, В.П. Мазяров, В.И. Медведев. Опубл. 23.02.92, Бюл. №6.

106. Патент РФ № 2011332. Измельчитель корнеклубнеплодов / П. В. Зайцев, В. С. Макаров, В. А. Григорьев, В. П. Мазяров, В. И. Медведев.-Опубл. 30.04.94, Бюл. №8.

107. Патент РФ № 2027610. Способ повышения проходимости колесных машин и устройство для его осуществления / В. И. Медведев, В. С. Макаров, В. П. Мазяров, В. Р. Кошкин. Опубл. 27.01.95, Бюл. №3.

108. Патент РФ № 2056303. Механическая коробка передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности / В. С. Макаров, В. И. Медведев, В. А. Григорьев, В. П. Мазяров, А. П. Акимов. Опубл. 20.03.96, Бюл. №8.

109. Патент РФ № 2056314. Механизм поворота гусеничной машины / B.C. Макаров, В. И. Медведев, В. П. Мазяров, А. П. Акимов, В. А. Григорьев. Опубл. 20.03.96, Бюл. №8.

110. Патент РФ № 2057413. Способ поверхностной обработки почвы и устройство для его осуществления / В. С. Макаров, В. И. Медведев, В. В. Че-гулов, В. П. Мазяров, Ю. Ф. Казаков. Опубл. 10.04.96, Бюл. №10.

111. Патент РФ № 2063565. Коробка передач для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности / В. С. Макаров, В.А. Григорьев. Опубл. 10.07.96, Бюл. №10.

112. Патент РФ № 2067823. Кормораздатчик / А. Г. Васильев, П. В. Зайцев, П. А. Васильев, К. В. Головунин, В. С. Макаров. Опубл. 20.10.96, Бюл. №29.

113. Патент РФ № 2079627. Ручка-замок кодов /Макаров B.C., Григорьев В.А. Опубл. 20.05.97. Бюл. № 14.

114. Патент РФ № 2080035. Привод ВОМ трактора с регулируемой частотой вращения / В. С. Макаров, Е. Ю. Ефимов, В. И. Медведев, В. А. Григорьев. Опубл. 27.05.97, Бюл. №15.

115. Патент РФ № 2123142.Реверсивная коробка передач / В. С. Макаров, В. А. Григорьев. Опубл. 20.10.96, Бюл. №29.

116. Патент РФ № 2008514. Ветреагрегат /Медведев В.И., Макаров B.C., Мазяров В.П. Опубл. 28.02.94. Бюл. № 4.

117. Пановко Я. Г. Введение в теорию механических колебаний, из-во «Наука», М., 1991. 250 с.

118. Пильщиков JI. М. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка / Л. М. Пильщиков, В. Л. Березовский. М.: Колос, 1969.

119. Плоскорез-глубокорыхлитель секционный к тракторам класса 8 т.е./ В.И.Медведев, В. С. Макаров, В. П. Мазяров, И. Г. Шульгин, Г.З. Гай-фуллин, И.В. Вологин //Отчет о НИР. Кустанай, 1988. - № 1.85.0010230.

120. Подготовка и передача результатов НИР по разработке реактивного рыхлителя / В. И. Медведев, В. С. Макаров, В. П. Мазяров., В. И. Копылов, В.Т Андреев // Отчет с НПО «Целинсельхозмеханизация». Чебоксары, 1987.-№. 02870054507.

121. Полканов И. П. Теория и расчет машинно-тракторных агрегатов / И. П. Полканов. М., 1964.

122. Реактивные рабочие органы для безотвальной обработки почвы в комбинации с чизельным плугом / В. И. Медведев, В. С. Макаров, В. П. Мазяров, В. М. Иванов //Отчет о НИР с НПО «Целинсельхозмеханизация». Чебоксары, 1985. № 02860090520.

123. Решетов Л. Н. Определение подвижностей и избыточных связей в механизмах / Л. Н. Решетов //Известия высших учебных заведений. — 1971. -№8. С. 71-79.

124. Савельев Л. Ф. О работоспособности карданных сочленений / Л. Ф. Савельев, Е. П. Шаганянин, И. П. Хижнякова //Тракторы и сельхозмашины. 1972. - №10.

125. Свешников Б. П. Распределение нагрузки между телами качения в игольчатых подшипниках / Б. П. Свешников, Б. А. Иванов // Вестник машиностроения 1972. - №8.

126. Свиридов Б. С. Эксплуатация машинно-тракторного парка / Б. С. Свиридов. М.: Сельхозгиз, 1958.

127. Сельскохозяйственная техника для интенсивных технологий в растениеводстве: каталог. -М.: АгроНИИЭНИИТО, 1988. С. 38-51.

128. Сельскохозяйственная техника: каталог 4.1- М., 1981. С. 205 210.

129. Тракторы. Проектирование, конструирование и расчет / под ред. И. П. Ксеневича. М.: Машиностроение, 1991 - 539 с.

130. Устройство для навески с/х машин на трактор и привода их рабочих органов / В. С. Макаров, В. И. Медведев, А. И. Веденеев, А. Ф. Фадеев // Информационный листок / Чувашское ЦНТИ. Чебоксары, 1973. - №342.

131. Утемисов У.Б. Особенности динамики нагружения карданных передач трактора К-700 / У. Б. Утемисов, И. Я. Дьяков //Тракторы и сельхозмашины. 1970. - №9.

132. Фаробин Я. Е. Теория поворота транспортных машин / Я. Е. Фаро-бин. М.: Машиностроение, 1970. - 176 с.

133. Флик Э. П. Механические приводы сельскохозяйственных машин / Э. П. Флик. М.: Машиностроение, 1983. - 192 с.

134. Щепетильников В. А. Неустранимые дисбалансы карданного вала / В. А. Щепетильников // Уравновешивание машин и приборов. М., 1965.

135. Экономическая эффективность механизации сельскохозяйственного производства / А. В. Шпилько и др.. — М.: Российская академия сельскохозяйственных наук, 2001. — 345 с.

136. Экспериментальная проверка эффективности абсорбционно-испарительной системы ДВС: отчет о НИР / Чувашская ГСХА, В. И. Медведев и др.. Чебоксары, 1995. - 31 с. - Инв. №7-95.

137. Дж. У. Мак. Куэн. Испытание потребной мощности и к.п.д. сельхозмашин при помощи диномометра на ВОМ-е «Farm implemenhews (новости сельскохозяйственного оборудования, США), 1966, т. 67, № 4.

138. Fischer К. Der Gelenkwellen an bau bei Schlepper und Gerat, Landmasch Fachbertz, 1960, № 10, s. 12.

139. Schroterk, Geisthoff H. Drehmoment ud Lanqskrstmessunqen an Gelenkwelle im Feldbetrieb, Lanqteshnische Forschunq, 1961, № 2, S. 32.36.

140. Reichl H. Die Betribsledinqtc Laqe der Gelenkwelle zwischen Schkep-per und Landmaschine Dentsche Fqrartehnik, 1963, № 2.

141. ФОТОГРАФИИ ДЕЙСТВУЮЩИХ МОДЕЛЕЙ

142. Общий вид ведущего и ведомого валов передачи

143. Действующая модель коробки передач с угловым отклонением оси промежуточного вала

144. Действующая модель мри вода ВОМ трактора с постоянным режимом работы

145. Расположение пятого колеса привода ВОМ трактора с постоянным режимом работы

146. Действующая модель коробки передач обеспечивающей передачу крутящего моментабез разрыва потока мощности

147. Действующая модель коробки передач с цепью управления

148. Модель механической зубчатой передачи, обеспечивающей наперед

149. Действующая модель коробки передач с качающейся рамой

150. Действующая модель комбинированного прицепа-передачи

151. Действующая модель коробки передач с косой направляющей

152. Действующая модель реверсивной коробки передач