автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Улучшение эксплуатационных показателей многозвенных тракторных поездов за счет совершенствования тягово-сцепного устройства

кандидата технических наук
Мандрик, Илья Иванович
город
Саратов
год
2000
специальность ВАК РФ
05.20.03
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Улучшение эксплуатационных показателей многозвенных тракторных поездов за счет совершенствования тягово-сцепного устройства»

Автореферат диссертации по теме "Улучшение эксплуатационных показателей многозвенных тракторных поездов за счет совершенствования тягово-сцепного устройства"

На правах рукописи

РГБ ОД

*й а::? ¿т

МАНДРИК ИЛЬЯ ИВАНОВИЧ

УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МНОГОЗВЕННЫХ ТРАКТОРНЫХ ПОЕЗДОВ ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЯГОВО-СЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА

Специальность 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2000 г.

Работа выполнена на кафедре " Тракторы и автомобили" Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова.

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕ ЛИ:доктор технических наук, профессор

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук, профессор

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве ( ВИИТиН, г.Тамбов)

Защита диссертации состоится 30 марта 2000 года в 12 часов на заседа диссертационного совета Д120.72.02 Саратовского государствен аграрного университета имени Н.И. Вавилова по адресу 410600, г.Сара ул.Советская, 60, ауд.325.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университете Автореферат, разослан ¿Я февраля 2000 года

В.И. ЦЫПЦЫН;

кандидат технических наук, доцент П.П. ГАМАЮНОВ.

Ф.Я. РУДИК

кандидат технических наук, доцент А.А.ОТСТАВНОВ

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

Н.П. Волосеви

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время вопросы повышения производительности сельскохозяйственного производства приобретают важное значение не только по причине дальнейшего осуществления прогресса, но в большинстве случаев в решение вопроса подъема конкретного хозяйства.

Неотъемлемой частью технологических процессов по возделыванию сельскохозяйственных культур являются транспортные работы. На их выполнение требуются значительные энергетические и трудовые затраты . Статистические данные показывают, что доля затрат на транспортировку грузов в сельском хозяйстве составляет 25-40 % от общих затрат на производимую продукцию. При этом доля тракторных внутрихозяйственных перевозок достигает 60%.

Значительный интерес при совершенствовании транспортных операций представляет использование многозвенных транспортных поездов с двумя и более прицепами. При этом улучшается сразу несколько показателей:

1. Повышается коэффициент использования машинотракторного парка и производительность трактора;

2. Улучшается режим работы и загрузка двигателя;

3. Уменьшается общее воздействие на почву за счет распределения нагрузки по осям.

Грузоподъемность и скорость движения транспортных поездов часто ограничивается не мощностью двигателя, а недостаточными тягово -сцепными свойствами, низкой плавностью хода, устойчивостью и тормозными качествами.

Необходимо отметить и то, что распространенные тракторные прицепы обладают меньшим запасом поперечной устойчивости по сравнению с тягачами, так как обладают большим весом, более высоким расположением центра масс и значительным креном грузовой платформы.

При использовании многозвенных транспортных поездов наряду с преимуществами отмечается и их недостаточная управляемость, устойчивость, маневренность, что ухудшает условия труда и снижает безопасность выполняемых операций.

Таким образом, для повышения производительности труда при транспортных операциях необходимо улучшать условия труда, обеспечивая безопасность выполняемых операций, а значит повышать запас динамической поперечной устойчивости прицепных звеньев.

В связи с этим, работа, которая направлена на повышение поперечной устойчивости многозвенного тракторного поезда, является актуальной и имеет важное народнохозяйственное значение.

Исследования проводились в соответствии с планом развития Саратовской области по выполнению научного направления 1.2.9."Комплексная региональная программа научно-технического прогресса в Агропромышленном комплексе Поволжского

экономического района на 20лет до 2010 года" /№ гос. регистрации 840005200/ и комплексной темы №5 НИР Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И.Вавилова "Повышение надежности и эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве", раздел №3 "Эффективность использования и повышение работоспособности тракторной техники при эксплуатации".

Цель работы. Повышение поперечной устойчивости многозвенных тракторно-транспортных поездов за счет использования упругодемпфирующего тягово-сцепного устройства, изменяющего кинематические параметры движения поезда.

Объект исследований. Тракторный поезд на базе трактора МТЗ 80 и прицепов 2ПТС-4, их модификации, оборудованные активным упругодемпфирующим тягово-сцепным устройством (УДТСУ). Методы исследования. Теоретической основой выполненной работы шяются научные труды отечественных и зарубежных ученых, изучавших >просы движения системы "дорога - транспортное средство- водитель " и ютные ее составляющие. При решении конкретных задач исследования вменялись различные методы исследований: теоретический анализ и 5основание повышения эксплуатационных качеств многозвенных >акторных транспортных поездов с последующим моделированием жжения поезда в составе нескольких прицепов с усовершенствованными [гово - сцепными устройствами, обоснованием конструктивных параметров ДТСУ, полевые эксперименты и эксплуатационные испытания УДТСУ в 13ЛИЧНЫХ условиях.

При проведении исследований использовались современные

^числительные методы и средства, многоканальный осциллограф К-20-22 и :илитель Топаз-3-02 при записи результатов эксперимента, а также ашинная обработка полученных экспериментальных данных при помощи (гитайзера Graphics master II СС 45-4.

Научная новизна диссертации заключается в комплексном подходе к :шению вопроса повышения поперечной устойчивости многозвенных )акторно-транспортных поездов путем применения тягово-сцепного ¡тройства с упругодемпфирующими элементами, анализе и обобщении еретических положений экспериментальных исследований, в результате >торых:

установлен характер и степень влияния различных факторов на

управляемость, устойчивость и маневренность транспортных поездов;

осуществлено теоретическое обобщение и выбор средств повышения поперечной устойчивости многозвенных тракторно-транспортных поездов;

разработана математическая модель активного УДТСУ, позволяющая определить основные параметры тягово-сцепного устройства и влияние его на кинематику звеньев поезда;

установлено влияние места расположения активного УДТСУ на поперечную устойчивость тракторного поезда;

разработаны рекомендации по расчету и конструкции УДТСУ с изменяемыми кинематическими параметрами, обеспечивающие безопасность движения и повышение поперечной устойчивости поезда, а также его маневренность на высоких скоростях.

Практическая ценность Разработана конструкция УДТСУ с изменяемыми кинематическими параметрами(защищена положительным решением на выдачу патента на изобретение №984105705/28(006040) от 9.12.99г.), применение которого позволяет повысить безопасность движения, поперечную устойчивость поезда, а также маневренность на высоких скоростях; разработана методика расчета УДТСУ для различных марок тракторов.

Пути реализации работы Результаты исследований могут быть использованы при расчете многозвенных транспортных поездов в отраслях министерства сельскохозяйственного производства РФ при проектировании тягово - сцепных устройств в конструкторских бюро заводов сельскохозяйственного машиностроения, а также при изучении вопросов устойчивости поездов с различными демпфирующими устройствами и в учебном процессе сельскохозяйственных вузов.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Математическая модель движения многозвенного тракторного поезда, учитывающая влияние конструкции прицепных звеньев, характеристик шин и дорожной поверхности.

2. Закономерности формирования и параметры оптимизации работы активного упругодемпфирующего устройства в составе многозвенного поезда.

3. Результаты сравнительных испытаний при использовании активного УДТСУ и его технико-экономическая оценка.

Апробация работы Основные положения работы были доложены, обсуждены, экспонировались и получили положительную оценку:

на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского ГАУ в 1997-2000г.г.;

на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского ГТУ в 1997-2000г.г.;

на ежегодном международном научно-техническом семинаре "Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ" ( 1997-1999);

на выставке научных достижений Саратовской области, посвященной 275-летию Российской академии наук, Саратов, февраль 1999г.;

на расширенном заседании кафедры "Тракторы и автомобили" СГАУ им.Н.И. Вавилова в 2000г. Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 9 научных работах, общим объемом 2,1 печ.л..

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения , шести глав, общих выводов по работе, списка литературы и приложений, содержит 8 таблиц и 65 рисунков.

Список использованной литературы включает в себя 101 наименование, из них 7 - на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, представлена общая характеристика работы и изложены научные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе "СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ" рассмотрены вопросы эксплуатации машинотракторного парка, которые показали, что в целях повышения производительности транспортных операций, эффективности использования тракторного парка и улучшения режимов работы двигателя при использовании тракторного агрегата на транспортных операциях необходимо использовать многозвенные траюторно-транспортные агрегаты. Однако, как показывает практика в ходе эксплуатации многозвенных тракторных поездов отмечается повышенная опасность опрокидывания ввиду низкой динамической поперечной устойчивости прицепных звеньев поезда, особенно на повороте.

Известные способы повышения поперечной устойчивости звеньев поезда, предлагаемые отечественными и зарубежными исследователями, наряду с преимуществами обладают и значительными недостатками, так как в основном решают вопросы повышения курсовой устойчивости. При этом вопросы повышения устойчивости на повороте имеет очень дорогие и материалоемкие решения, к тому же трудновыполнимые в техническом плане.

Проблеме повышения эффективности использования многозвенных тракторных поездов посвятили работы такие видные ученые, как Я.Х.Закин, Я.Е.Фаробин, И.В.Барский, Д.А.Антонов, А.В.Жуков, А.А.Асриянц,А. Хамракулов, В.Ф.Коновалов, А.С.Литвинов и др.

Исходя из результата анализа литературных источников и в соответствии с поставленной целью работы определены следующие задачи исследования:

1 .Теоретически обосновать возможность повышения устойчивости многозвенного тракторного транспортного поезда за счет применения упругодемпфирующего тягово-сцепного устройства (УДТСУ).

2.Разработать математическую модель движения многозвенного тракторного поезда с УДТСУ на повороте, с учетом влияния характеристик шин, фона дороги и изменения кинематических параметров поезда.

3.Обосновать и разработать конструкцию активного УДТСУ, позволяющего изменять кинематические параметры движения поезда, и установить его влияние на эксплуатационные показатели поезда.

4.Определить экономическую эффективность использования УДТСУ с изменяемыми кинематическими параметрами на тракторных многозвенных поездах.

Во второй главе "ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ МНОГОЗВЕННОГО ТРАКТОРНО-ТРАНСПОРТНОГО ПОЕЗДА ПРИМЕНЕНИЕМ УПРУГОДЕМПФИРУЮЩЕГО

УСТРОЙСТВА" рассмотрены проблемы устойчивости многозвенных поездов и определены наиболее важные вопросы устойчивости ( к факторам усугубляющим ситуацию можно отнести высокое положение центра тяжести, слабую жесткость подвески, большую скорость на повороте, малый радиус поворота).

Анализ внешних сил, воздействующих на прицеп, показал, что за счет крюкового усилия можно повысить запас поперечной устойчивости на повороте. Из рис. 1 видно, что составляющие крюкового усилия Pkri2* sin Ф12 + Pkrii*sín <p;i, Pkrl2*sin Ф22 противодействуют опрокидывающему воздействию центробежной силы инерции F¡„ рг_|И F¡nj)r 2.

Рис. 1 Плоская динамическая схема движения многозвенного. тракторного поезда и сил, воздействующих на прицеп. 1- трактор, 2 - 1-ый прицеп, 3 - 2-ой прицеп.

В уравнении (1) представлен расчет необходимого крюкового усилия для обеспечения заранее заданного коэффициента запаса поперечной устойчивости рОПрок-

р » п

р +Р - я-- (1)

где -Г!п_рм - центробежная сила инерции мостов / - го прицепа, Н; g - ускорение свободного падения , м/с2;

Р' кгп, Р кг21 - тяговые усилия в тягово-сцепном устройстве между тягачом и /- л/ прицепом и тягово-сцепном устройстве следующего / +/-го прицепа, Н; Врг ■, - поперечная база / - го прицепа,м; Ьрг ! - высота центра тяжести / - го прицепа,м;

Ьрг_и_( - высота приложения центробежной силы инерции / - го прицепа,м; Цопрок-- коэффициент запаса поперечной устойчивости. Центробежные силы инерции, дополнительное крюковое усилие и полное

крюковое усилие, которые необходимы для создания определенного уровня поперечной устойчивости, представлены на рис.2 , 3.

13 ......-----------------------------------

Скорость движения,км/ч

Рис. 2 Зависимость крюковых усилий от скорости движения, /масса 5000кг и радиус поворота 15 м/':

1 - сила инерции, 2 - необходимое крюковое усилие, 3 -необходимое дополнительное усилие. 4 - усилие от сопротивлений прицепных звеньев

9 14 19

Радиус поворота,м

Рис.3 Зависимость крюковых усилий от радиуса поворота поезда / масса прицепов 5000 кг, скорость25 км/ч/ 1 - сила инерции. 2 - необходимое крюковое усилие. 3 -необходимое дополнительное усилие. 4 - усилие от сопротивлений прицепных звеньев

При математическом моделировании движения многозвенного тракторного поезда использовали метод декомпозиции. При моделировании использованы следующие упрощения: одно-массовые модели всех звеньев; абсолютно жесткие рамы прицепа и трактора: линейные характеристики упругости шин всех звеньев поезда; отсутствие пробуксовывания ведущих колес;

вертикальные перемещения и вращение вокруг вертикальной оси трактора и прицепа отсутствуют;

трактор и грузовая платформа прицепа имеют" центральную симметрию;

зазоры в сцепном устройстве отсутствуют:

УДТСУ обладает прямо пропорциональной характеристикой жесткости при близких к крайним точкам значениях и прямо пропорциональным коэффициентом демпфирования при положениях штока в середине гидроцилиндра.

Система уравнений, описывающая движение тракторного поезда, получена в виде трех систем дифференциальных уравнений второго и первого порядка. Они описывают соответственно: тракторный тягач, первое кинематическое звено 1 -го прицепа, второе кинематическое звено ¡-го прицепа.

Общий вид системы уравнений движения трактора представлен в системе (2-7).

Г

т,г ■ Ьх = (Рк1 - Рр кояд, - Рпсо$(0 - <5,)- Р^т(0 - 6,)- Р^тдг - Ркг (2)

( 1 + а' )- ( 1 -а,а'1)+ (3) £ " 0, 1",г Л, и< >П,г Л, т„ "Л

¿, = ^■0+4 <\) Р«(1- **аЧ Р"(1 Р (4)

£ ' >п,г т,г Л, ог от,, »,7„

-Ч, ~0< 1-с05Р„ "-----£------' (5)

Л = К - "---^ — -2- а® Д, ] (6)

(7)

Модель движения каждого звена поезда построена в двух системах координат, из которых одна неподвижная 0ХУ2. Она связана с поверхностью земли. А другая система координат подвижна СПХПУ„2П, где определяем с ее помощью движение всех элементов поезда (колес, осей и подрессоренной части и т.д.).

Система уравнений движения 1-го кинематического звена {-го прицепа:

( трг\Ррги = Ки "А "Ли (8)

/ои БЫ <ррги щ/а, +скпв Ф ]

трги =-----------------,------------ • (9)

/

л

Ки = »„иПВр,,,, (10)

УРги = »„" ™ РРги (11)

Ррги~Шрг\1 (12)

ФРги (13)

Уравнения движения прицепа:

второго кинематического звена 1 -го

Г

\

ю - У»»

Р'_1

Ур'1, = «рги Я" Ррги

(14)

(15)

(16)

(17)

(18) (19)

При этом необходимо отметить, что движение трактора и всей системы в целом моделируется посредством задания управляющего воздействия. Здесь-это изменение угла поворота колес трактора, которое, в свою очередь, тоже моделируется составлением модели действий тракториста - машиниста в различных условиях движения и при совершении разных по характеру маневров (переставка, обгон и др.).

Угол поворота колес изменяется по линейному закону, и имеет вид :

. 9-их 1

Т,

О ' < < Т, Пк = Ти1<Т: Пк = 0 ; Т;<»<Т3 "к = 0ш"/(Тз_Тз);

(20) (21)

(22)

где I - время поворота,( временные интервалы поворота Т.- конец поворота управляемого колеса, Т:- конец кругового движения, Тз - конец обратного поворота управляемого колеса).

Олна из задач составления математической модели для исследования многозвенного поезда заключалась в составлении модели активного тягово-сцепного устройства с упругодемпфируюшими элементами.

Рк

Peil

Peil

7

6

Рис. 4 Схема работы активного УДТСУ

1 -прицепная серьга, 2 - пщроамортизатор, 3 - гидрорезервуар, 4 - гидронасос. 5 -электрогадрораспределитель, 6 - пороговый датчик утла поворота, 7 - пороговый датчик центробежной силы инерции. 8 - пружина. 9 - дышло

Модель работы активного УДТСУ учитывает согласование работы устройства с соответствующими датчиками ( центробежной силы инерции и угла поворота прицепа), но в данной работе не учитывается в полной мере работа устройств и агрегатов гидросистемы трактора.

Активное УДТСУ начинает работу при срабатывании одного из датчиков ( датчика поворота или порогового датчика инерции). Жидкость под давлением начинает поступать в полость В , и происходит уменьшение кинематической длины дышла /¿„ сила РсН действует на увеличение крюкового усилия, что повышает момент сил противодействующих моменту от центробежной силы инерции. Данный активный режим работы описывается уравнением (23).

Pkri_ i = Ы + jM, +Рс;и

(23)

- c¡d, определяет работу устройства при возникновении упругих колебаний,

- ft¡J¡- определяет работу устройства при демпфировании , то есть при скоростном перемещении поршня относительно цилиндра.

- Pcíij - определяет работу в активном режиме, во время срабатывания пороговых датчиков поворота или инерции. При этом в устройствах разной конструкции соответственно каждое составляющее представляется в разных пропорциях.

Значения всех коэффициентов, как и для традиционных гидравлических УДТСУ, Q - находятся в пределах 1-10 кН/.м, ii¡ -20-60 кНс/м. Активную работу моделируем через Pc¡¡ ¡ ,которая задается режимом движения или условиями по наличию критических инерционных сил Pin krit ПО формулам(24-25), а также углом поворота дышла относительно прицепа <р рГ2ь описано ниже в системе (формулы 26-27).

Pin i W,> 10 ООО {Pd, ,=р Sal¡ (24)

Pinjjru < 10 ООО {Pd¡j -0} (25)

5° < (Ppr2¡ < втах {Pal i =P SciíJ (26)

0o <<Ppr2i<5a {Pdij ~0} (27)

При этом, значения перемещения и скорости поршня задаются через координаты центров тяжести кинематических звеньев относительно неподвижной системы координат.

fa, + c)JcastpprU - vpr¡ i = 1.2-

(28) (29)

Д, =

Условные обозначения, использованные в уравнениях (2-29): Ри - касательная сила на колесе. Н:

Рп, Рп_ - силы сопротивления качению переднего и заднего мостов трактора. Н: Ркг - крюковая сила, Н;

Ро1, -силы сопротивления боковому уводу шин переднего и заднего мостов, Н: Ру, - поперечная составляющая крюкового усилия,Н; Мг - момент от поперечной составляющей крюкового усилия, Нм; - сила тяжести трактора, Н, где ти- масса трактора ;

■Ь, - момент инерции тягача, кг.\г;

N1. - нормальная реакция поверхности. Н:

9 -угол поворота управляемых колес трактора, град.;

61, 5г->тол бокового увода упругого колеса соответственно для колес первой и

второй оси трактора, град; их —проекция скорости на продольную ось, м/с; Юргп - угловая скорость трактора, рад/с;

а( -расстояние от центра расположения передней оси до Ц.Т. тягача, м; а2 - расстояние от центра расположения второй оси до Ц.Т. тягача, м; с - расстояние между Ц.Т. трактора и точкой прицепа на ТСУ, м; Ь - продольная база тягача, м;

(5,г - угол поворота тягача относительно неподвижной системы координат, рад; П« - скорость поворота управляющих колес тягача, рад/с.; %-ускорение свободного падения, м/с2;

РкгМ1 Р|.г:1 - тяговое усилие в гягово-сцепном устройстве и поворотном круге соответственно, Н;

Ий-суммарная сила всех сопротивлений движению первого кинематического звена ; - го прииепа.Н;

Риг:, -усилие, действующее на. дышло со стороны последующего кинематического звена /' - го прицепа.Н:

ам, 31, - продольные координаты центра тяжести второго кинематического звена / -го прицепа относительно осей,.м:

Ырги. а>рг;н - угловая скорость поворота первого.второго кинематического звена / - го прицепа относительно своего центра поворота.рад/с;

■ /Рп - кинематическая длина первого.второго кинематического звена /' - го прицепа.м:

-\0н. - -V:,'_ продольная координата Ц.М. первого, второго кинематического звена /

- го прицепа в неподвижной системе координат относительно оси Ох;

Ургп . уРг21 — поперечная координата Ц.М. первого, второго кинематического звена /

- го прицепа а неподвижной системе координат относительно оси ОУ.м;

?>рП1 . ?>рг2| -угол поворота первого.второго кинематического звена / - го прицепа относительно продольной оси предыдущего кинематического звена поезда, рад: Рргк> Рргл - углы поворота кинематических звеньев прицепа относительно неподвижной системы координат, рад;

Шрги ,Шрг;1 —масса первого, второго кинематического звена / - го прицепалсг;

1}рги , Т)Рг21 - проекция скорости на продольную ось первого, второго

кинематического звена / - го прицепа..м/с;

Ркг21 - тяговое усилие на поворотном круге / - го прицепа,Н;

Ни - суммарная сил сопротивлений движению второго кинематического звена 1 -го дрицепа.Н;

Дц- величина перемещения поршня относительно цилиндра ТСУ /' - го прицепа.м;

- величина линейной деформации а поворотном круге /' - го прицепа,м; су - коэффициент жесткости пружин в ТСУ / - го прицепа,кН/м; ц,- - коэффициент демпфирования ТСУ /" - го прицепа.кНс/м;

Р«и _ дополнительное крюковое усилие, создаваемое активным упругодемпфирующим устройством. Н.

На основании проведенных теоретических исследований движения многозвенного тракторного поезда было определено

оптимальное значение коэффициента демпфирования //,- с учетом

получения минимального крюкового усилия в УДТСУ. Оптимизирующие зависимости активного УДТСУ по расчетным параметрам представлены на рис. 5.

Были получены сравнительные зависимости устойчивости тракторного поезда при повороте с ТСУ и УДТСУ в функции времени рис.6, из которых видно, что применение УДТСУ повышает поперечную устойчивость первого прицепа на 20-60%, и второго - на 15-35% при движении на повороте со скоростями 15-25"км/ч, радиусами поворота-10...25м. Было отмечено наиболее положительное расположение активного УДТСУ сразу за тягачом, это повышает устойчивость, как первого, так и второго прицепного звена по сравнению с поездом, оборудованным серийной сцепкой . зависимости представлены на рис.6.

Зависимость значения крюкового усилия от коэффициента демпфирования УДТСУ

20 25 30 35 40 45 50

Коэффициент демпфирования кНс/м

Зависимость амплитуды колебаний поршня УДТСУ

20 25 30 35 40 45 50

Коэффициент демпфирования, кНс/м

Рис.5 Оптимизирующие зависимости активного УДТСУ

Зависимость крюковой нагрузки при повороте в функции времени

12000 --------------------------------------------

0 50 100 150 200 250 300

Время, 0,01с

Зависимость устойчивости поездов при повороте с ТСУ и УДТСУв функции времени) 1прицеп)

Зависимость устойчивости поездов при повороте с ТСУ и УДТСУ в функции времени) 2прицеп) 1.2-------

Рнс.6 Зависимости, определяющие изменение параметров при движении многозвенного тракторного поезда в составе (МТЗ 80 + 2 ПТС 4 + 2 ПТС 4) / масса прицепов 5000 кг, радиу с поворота 15м/.

1 - УДТСУ ; 2 -ТСУ ; 3 -разность коэффициентов устойчивости 4 - угол поворота управляемого колеса, Цо-коэффиииент запаса поперечной устойчивости

В третьей главе "ПРОГРАММА И ОБЩАЯ МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ" представлено изучение движения многозвенного тракторного поезда с серийным ТСУ и с активные УДТСУ в различных условиях эксплуатации. В соответствии с задачами былг скомплектована и изготовлена тензометрическая установка на базе трактор; МТЗ-80 (многоканальный осциллограф К-20-22, усилитель Топаз-3-02 тензометрический крюк ВНИИМЭСХ. акселерометры ,блок питания). Пр^ проведении исследования регистрировались следующие параметры: крюковое усилие на крюке трактора, угол поворота управляемых колес трактора, уго; поворота поворотной тележки прицепа, скорость движения трактора, скоросп движения прицепов, изменение длины УДТСУ, поперечные ускоренш прицепов.

Измерение параметров производилось с помощью тензометрических ( индивидуальных преобразователей. Погрешность средств измерения был; определена по стандартным методикам.

Первичная обработка экспериментальных данных производилась с помошьк дигитайзера Graphics master II СС 45-4., с последующей обработке)! экспериментальных данных на ЭВМ IBM Pentium.

6СТ-60 питание

Геркон

сигнал _

Осциллограф К20-22

Усилитель "Топаз-3.02"

-----~f—-—h

Н

г

VO

so

«

о И

Рис. 7 Принципиальная схема тензометрической измерительной установки

г

U---

В четвертой главе "РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТРАКТОРНОГО ПОЕЗДА И ЭФФЕКТИВНОСТИ АКТИВНОГО

УПРУГОДЕМПФИРУЮЩЕГО ТЯГОВО-СЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА"

экспериментальных исследований. Показаны результаты сравнения величины крюкового усилия, возникающего при срабатывании активного УДТСУ и при тех же условиях в серийном ТСУ. Как видно из рис.8, данные, полученные в ходе проведения опыта и полученные экспериментально, имеют расхождения не более 11%. При этом дисперсия величины тягового усилия на крюке трактора с УДТСУ меньше, чем с серийным ТСУ, что подтверждено теоретическими кривыми, их расхождение составляет 1-3%. Графическая зависимость /рис.8/ показывает, что среднее значение крюкового усилия для тракторного поезда с УДТСУ на 1200-2000Н больше при поворотах радиусом менее 20м.

По величине расчетного значения запаса поперечной устойчивости можно судить о степени влияния нашего устройства на устойчивость по опрокидыванию тракторного поезда. В результате проведенных экспериментов были определены коэффициенты запаса поперечной устойчивости (рис.9). Из анализа графиков рис.9 видно, что устойчивость

представлены результаты проведенных

теоретических и

7000

Х_ 4000

я

6000

5000

1

х 3000 О

2000 4

2

1000

УДТСУ

о

3500 4000 4500 5000 Масса прицепов, кг

Рис. 8 Зависимость крюкового усилия от массы прицепа (скорость

20 ш/ч. радиус поворота 15 м)-----эксперим, -теоретические;

1-крюковое усилие. 2-дисперсия крюкового усилия.

Рис. 9 Зависимость запаса поперечной устойчивости от массы прицепа ( скорость 20 км/ч. радиус поворота 15 м) — апроксимация; — экелер.

тракторного поезда, оборудованного УДТСУ, больше, чем у поезда с серийным ТСУ. Повышение запаса поперечной устойчивости по результатам обработки экспериментальных данных составило 20-60% при различных параметрах движения. Запас поперечной устойчивости позволяет оценить влияние силового взаимодействия прицепных звеньев и опрокидывающих моментов. Значения теоретических и экспериментальных данных на рис.9 адекватны и имеют расхождение не более 5-12%.

В результате экспериментальных исследований подтверждена адекватность математической и физической моделей многозвенного тракторного поезда при расхождении результатов в пределах 3-15%.

В пятой главе"РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ТРАКТОРНОГО ПОЕЗДА С АКТИВНЫМ УДГСУ" отмечено, что целью эксплуатационных испытаний явилось исследование по разработанной методике влияния активного УДТСУ на основные показатели тракторного

поезда за счет изменения его кинематических параметров при прохождении поворотов. В результате испытаний установлено, что при использовании активного УДТСУ стало возможным повысить средние скорости на повороте на 10-15% без риска понизить запас поперечной устойчивости против опрокидывания. Это позволяет поднять производительность поезда в целом на 6-14%.

В шестой главе "ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АКТИВНОГО УДТСУ" представлен расчет экономической эффективности использования активного УДТСУ в многозвенном тракторном поезде, который выполнен в соответствии с методическими положениями ГОСТ 23726-88, ГОСТ 23730-88 "Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки" и с

использованием нормативно-справочного материала для экономической оценки сельскохозяйственной техники /1988г/.

Применение активного УДТСУ в многозвенных тракторных поездах позволяет увеличить производительность за счет повышения поперечной устойчивости.

Годовой экономический эффект на один многозвенный поезд в составе МТЗ-80 - два прицепа 2 ПТС-4 составил - 7820 руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании анализа литературных источников и проведенных исследований установлено, что одной из причин недостаточной поперечной устойчивости тракторных поездов является несовершенство тягово-сцепных устройств, что приводит к снижению их эксплуатационных показателей, а при опрокидывании - к травматизму.

2. Изучение известных способов повышения поперечной устойчивости прицепных звеньев показало, что они малоэффективны и обеспечивают,

в основном, курсовую устойчивость движения. Кроме того, они сложны и материалоемки. В результате анализа установлено, что наиболее рациональном путем повышения устойчивости многозвенного поезда является использование активного упругодемпфирующего тягово-сцепного устройства (УДТСУ) с изменяемыми кинематическими параметрами, которое позволяет повысить поперечную устойчивость в 1,5 раза.

3. Разработана математическая модель движения многозвенного тракторного поезда, учитывающая характеристики шин, дорожный фон. Программа расчета системы дифференциальных уравнений составлена на алгоритмическом языке Си++ Bilder для IBM совместимых компьютеров.

4. В результате теоретических исследований обоснованы и разработаны конструкции активных УДТСУ, которые изменяют кинематические параметры тракторного поезда и стабилизирует тяговое усилие.

5. Экспериментальными лабораторно-полевыми испытаниями подтверждена адекватность математической модели натурному-многозвенному поезду. Установлено, что устойчивость тракторного поезда с применением УДТСУ повышается на 20-60%.

6. Проведенные эксплуатационные испытания, показали высокую эффективность предложенного активного УДТСУ. При работе многозвенного тракторного поезда ( МТЗ-80+2ПТС-4+2ПТС-4) с активным УДТСУ производительность труда повысилась на 9-14% за счет повышения средней скорости на повороте на 10-15%.

7. Внедрение результатов данной работы в условиях ДО "Шибряйское" Тамбовской области обеспечивает годовой экономический эффект 7820 руб. в расчете на каждый многозвенный тракторный поезд. ( МТЗ-80+2ПТС-4+2ПТС-4)

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Цыпцын В.И., ГамаюновП.П., Мандрик И.И., Нехорошее В.В Некоторые вопросы эффективного и безопасного использования транспортных и многозвенных поездов // Технологическое формирование качества деталей при восстановлении и упрочнении : Сб. науч.работ/ СГТУ,Саратов ,1997.-с.53-59.

2. Цыпцын В.И., Гамаюнов П.П., Мандрик И.И., Мандрик П..И., Нехорошее В.В Новое тягово-сцепное устройство. "Тракторы и сельскохозяйственные машины"№ 10,1998.-е. 16-17.

3. Цыпцын В.И., Гамаюнов П.П., Нехорошее В.В., Мандрик И.И., Мандрик П.И., Алексеев С.А. Воздействие колебаний на водителя при эксплуатации тракторного транспорта в сельском хозйстве

Технологическое формирование качества деталей при восстановлении и упрочнении : Сб. науч.работ / СГТУ,Саратов ,1998.-с.64-68.

4. Цыпцын В.И., Гамаюнов П.П., Мандрик И.И., Мандрик П.И., Алексеев С.А., Нехорошее В.В. Торможение автомобильного тракторного поезда с учетом конструкции тягово -сцепных соединений // Актуальные проблемы эксплуатации транспорта: Сб. науч.работ / СГТУ,Саратов ,1998.-с.60-66.

5. Цыпцын В.И., Гамаюнов П.П., Нехорошев В.В., Мандрик И.И., Мандрик П.И., Алексеев С.А. Улучшение эргономических свойств тракторно-транспортного агрегата // Транспорт в сельском хозяйстве:Сб. науч.трудов / МГАУ,М.,1999.-с39-42.

6. Цыпцын В.И., Гамаюнов П.П., Мандрик И.И., МандрикП.И., Алексеев С.А., Нехорошев В.В. Влияние конструкций тягово-сцепных соединений на длину тормозного пути автомобильного поезда//

Транспорт в сельском хозяйстве:Сб. науч.трудов /МГАУ,М.,1999.с42-46.

7. Цьшцын В.И.,Гамаюнов П.П., Мандрик П.И., Мандрик И.И. Роль специальных тягово-сцепных устройств в обеспечении маневренности и безопасности движения транспортных поездов //Повышение эффективности использования и ресурса сельскохозяйственной техники: Сб. науч.трудов/ СГАУ,Саратов, 1999.-с.56-71.

8. Мандрик И.И., Нехорошее В.В., Мандрик П.И., АлексеевС.А. Использование тракторного парка в сельском хозяйстве //Повышение эффективности использования и ресурса сельскохозяйственной техники: Сб. науч.трудов/ СГАУ,Саратов, 1999.-С.125-128.

9. Патент № 2127198 РФ МКИ В 60 Э 1/14.^ Тягово-сцепное устройство для соединения тягача с колесным прицепом / Цыпиын В.И.,Гамаюнов П.П., Нехорошее В.В., Мандрик И.И., Мандрик П.И.(РФ). №97119827/28:Заявка от 02.12.97; Опублик. 10.03.99. Бюл.№7.14с.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Мандрик, Илья Иванович

Основные принятые обозначения и единицы измерения ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ причин опрокидывания тракторных поездов

1.2 Поперечная устойчивость тракторных поездов, и влияние различных факторов на устойчивость тракторно-транспортных поездов

1.3 Способы повышения поперечной устойчивости транспортных поездов

1.4 Выводы

1.5 Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ МНОГОЗВЕННОГО ТРАКТОРНО-ТРАНСПОРТНОГО ПОЕЗДА ПРИМЕНЕНИЕМ УПРУГОДЕМПФИРУЮЩЕГО ТЯГОВО-СЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА (УДТСУ)

2.1 Особенности теоретического исследования многозвенного тракторного поезда

2.2 Расчетная плоская динамическая модель движения тракторного поезда

2.3 Теоретическое обоснование повышения устойчивости прицепных звеньев тракторного поезда путем использования активного упругодемпфирующего тягово-сцепного устройства

2.4 Математическая модель движения многозвенного тракторного поезда

2.4.1 Описание математической модели трактора 2.4.2.Описание математической модели прицепа 2.4.3 Моделирование тягово-сцепных устройств (ТСУ)

2.5 Теоретическое моделирование движения многозвенного тракторного поезда

2.5.1. Определение упругих и демпфирующих свойств тягово-сцепного устройства

2.6 Выводы

3. ПРОГРАММА И ОБЩАЯ МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Задачи экспериментального исследования

3.2 Выбор и обоснование объекта исследования

3.3 Программа и содержание исследований

3.4 Аппаратура и приборы, применяемые для экспериментальных исследований

3.5 .Методика тензометрирования

3.6. Тарировка и определение погрешности средств измерения

3.7 Методика определения текущего радиуса поворота трактора и прицепных звеньев

3.7.1 Методика определения центробежной силы инерции звеньев многозвенного транспортного поезда

3.8. Методика определения скорости движения звеньев многозвенного транспортного поезда

3.9 Методика проведения дорожных исследований

3.9.1 Подготовка тракторного поезда

3.9.2 Подготовка измерительной аппаратуры

3.9.3 Подготовка участка дороги

3.9.4 Проведение опыта

3.10 Методика обработки экспериментальных данных

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТРАКТОРНОГО ПОЕЗДА И ЭФФЕКТИВНОСТИ АКТИВНОГО УПРУ ГО ДЕМПФИРУЮЩЕГО ТЯГОВО-СЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА

4.1. Условия проведения экспериментальных исследований

4.2. Влияние условий движения при повороте на тяговое усилие на крюке

4.2.1 Влияние условий движения на тяговое усилие на крюке

4.2.2 Влияние условий движения на центробежные силы инерции прицепных звеньев

4.3 Влияние условий движения на запас поперечной устойчивости прицепных звеньев

4.4 Выводы

5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ТРАКТОРНОГО ПОЕЗДА С АКТИВНЫМ УДГСУ

5.1 Порядок проведения испытаний

5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ТРАКТОРНОГО ПОЕЗД А С АКТИВНЫМ УДГСУ

5.1 Порядок проведения испытаний

5.2 Результаты хозяйственных испытаний

5.3 Выводы

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АКТИВНОГО УДТСУ

6.1 Производительность транспортного агрегата

6.2. Затраты труда при перевозке грузов

6.3. Прямые эксплуатационные затраты на единицу наработки (по элементам)

6.4. Удельные капитальные вложения в единицу наработки

6.5 Приведенные затраты

6.6 Годовой экономический эффект при использовании многозвенных тракторных поездов с активным УДТСУ

6.7 Выводы ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Введение 2000 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Мандрик, Илья Иванович

Актуальность темы. Научно - технический прогресс ставит перед производственными и научными структурами АПК важные задачи по совершенствованию добычи и использования топливно - энергетических ресурсов, совершенствованию энергосберегающих технологий и оборудования, уменьшающего потребление топлива, энергии[1]. Проблемным также является и решение инженерных задач эффективной организации производственного процесса, в частности, транспортных операций.

В настоящее время все производственные подразделения, как промышленности, так и агропромышленного комплекса, испытывают трудности при решении финансовых, технологических и экологических проблем. Причем необходимо комплексное их решение, и инженерная наука предлагает много вариантов их рассмотрения и разрешения.

Неотъемлемой частью технологических процессов по возделыванию сельскохозяйственных культур являются транспортные работы. На их выполнение требуются значительные энергетические и трудовые затраты . Статистические данные показывают, что доля затрат на транспортировку грузов в сельском хозяйстве составляет 25-40 % от общих затрат на производимую продукцию, при этом доля тракторных внутрихозяйственных перевозок достигает 60%.

Значительный интерес при совершенствовании транспортных операций представляет использование многозвенных транспортных поездов с двумя и более прицепами. При этом улучшается сразу несколько показателей:

11

1. Повышается коэффициент использования машинотракторного парка и производительность трактора;

2. Улучшается режим работы и загрузку двигателя;

3. Уменьшается общее воздействие на почву за счет распределения нагрузки по осям.

Грузоподъемность и скорость движения транспортных поездов часто ограничивается не мощностью двигателя, а как показали исследования [1,2,3] недостаточными тягово - сцепными свойствами, низкой плавностью хода, устойчивостью и тормозными качествами многозвенных поездов.

Также необходимо отметить то, что распространенные тракторные прицепы обладают меньшим запасом поперечной устойчивости по сравнению с тягачами, так как обладают большей массой, более высоким расположением центра масс и значительным креном грузовой платформы.

При использовании многозвенных транспортных поездов отмечается наряду с преимуществами и их недостаточные управляемость, устойчивость, маневренность, что ухудшает условия труда, понижает безопасность выполняемых операций.

В связи с этим, работа, которая направлена на повышение поперечной устойчивости многозвенного тракторного поезда, является актуальной и имеет важное народнохозяйственное значение.

Исследования проводились в соответствии с планом развития Саратовской области по выполнению научного направления 1.2.9. "Комплексная региональная программа научно-технического прогресса в Агропромышленном комплексе Поволжского экономического района на 20лет до 2010 года" /№ гос. регистрации 840005200/ и

12 комплексной темы №5 НИР Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И.Вавилова "Повышение надежности и эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве", раздел №3 "Эффективность использования и повышение работоспособности тракторной техники при эксплуатации". Цель работы. Повышение поперечной устойчивости многозвенных тракторно-транспортных поездов за счет использования упругодемпфирующего тягово-сцепного устройства, изменяющего кинематические параметры движения поезда.

Объект исследований. Тракторный поезд на базе трактора МТЗ 80 и прицепов 2ПТС-4, их модификации, оборудованные активным упруго-демпфирующим тягово-сцепным устройством.

Предметом исследования является определение оптимальных показателей в конструкции УДТСУ, определяющих устойчивость, маневренность и управляемость многозвенных тракторных транспортных поездов.

Методы исследования. Теоретической основой выполненной работы являются научные труды отечественных и зарубежных ученых, изучавших вопросы движения системы "дорога - транспортное средство- водитель " и частные ее составляющие. При решении конкретных задач исследования применялись различные методы исследований: теоретический анализ и обоснование повышения эксплуатационных качеств многозвенных тракторных транспортных поездов с последующим моделированием движения поезда в составе нескольких прицепов с усовершенствованными тягово - сцепными устройствами, обоснованием конструктивных

13 параметров УДТСУ, полевые эксперименты и эксплуатационные испытания УДТСУ в различных условиях.

При проведении исследований использовались современные вычислительные методы и средства, многоканальный осциллограф К-20-22 и усилитель Топаз-3-02 при записи результатов эксперимента, а также машинная обработка полученных экспериментальных данных при помощи дигитайзера Graphics master IIСС 45-4.

Научная новизна диссертации заключается в комплексном подходе к решению вопроса повышения поперечной устойчивости многозвенных тракторно-транспортных поездов путем применения тягово-сцепного устройства с упругодемпфирующими элементами, анализе и обобщении теоретических положений экспериментальных исследований, в результате которых: установлен характер и степень влияния различных факторов на управляемость, устойчивость и маневренность транспортных поездов; осуществлено теоретическое обобщение и выбор средств повышения поперечной устойчивости многозвенных тракторно-транспортных поездов; разработана математическая модель активного УДТСУ, позволяющая определить основные параметры тягово-сцепного устройства и влияние его на кинематику звеньев поезда; установлено влияние места расположения активного УДТСУ на поперечную устойчивость тракторного поезда; разработаны рекомендации по расчету и конструкции УДТСУ с изменяемыми кинематическими параметрами, обеспечивающие

14 безопасность движения и повышение поперечной устойчивости поезда, а также его маневренность на высоких скоростях. Практическая ценность Разработана конструкция УДТСУ с изменяемыми кинематическими параметрами(защищена положительным решением на выдачу патента на изобретение №984105705/28(006040) от 9.12.99г./ Приложение 1 /), применение которого позволяет повысить безопасность движения, поперечную устойчивость поезда, а также маневренность на высоких скоростях; разработана методика расчета УДТСУ для различных марок тракторов.

Пути реализации работы Результаты исследований могут быть использованы при расчете многозвенных транспортных поездов в отраслях министерства сельскохозяйственного производства РФ при проектировании тягово - сцепных устройств в конструкторских бюро заводов сельскохозяйственного машиностроения, а также при изучении вопросов устойчивости поездов с различными демпфирующими устройствами и в учебном процессе сельскохозяйственных вузов. На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Математическая модель движения многозвенного тракторного поезда, учитывающая влияние конструкции прицепных звеньев, характеристик шин и дорожной поверхности.

2. Закономерности формирования и параметры оптимизации работы активного упругодемпфирующего устройства в составе многозвенного поезда.

3. Результаты сравнительных испытаний при использовании активного УДТСУ и его технико-экономическая оценка.

Апробация работы Основные положения работы были доложены, обсуждены, экспонировались и получили положительную оценку:

15 на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского ГАУ в 1997-2000г.г.; на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского ГТУ в 1997-2000г.г.; на ежегодном международном научно-техническом семинаре "Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ" ( 1997-1999); на выставке научных достижений Саратовской области, посвященной 275-летию Российской академии наук, Саратов, февраль 1999г.; на расширенном заседании кафедры "Тракторы и автомобили" СГАУ им.Н.И. Вавилова в 2000г.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения , шести глав, общих выводов по работе, списка литературы и приложений, содержит 8 таблиц и 65 рисунков. Список использованной литературы включает в себя 101 наименование, из них 7 - на иностранном языке.

Заключение диссертация на тему "Улучшение эксплуатационных показателей многозвенных тракторных поездов за счет совершенствования тягово-сцепного устройства"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании анализа литературных источников и проведенных исследований установлено, что одной из причин недостаточной поперечной устойчивости тракторных поездов является несовершенство тягово-сцепных устройств, что приводит к снижению их эксплуатационных показателей, а при опрокидывании -к травматизму.

2. Изучение известных способов повышения поперечной устойчивости прицепных звеньев показало, что они малоэффективны и обеспечивают, в основном, курсовую устойчивость движения. Кроме того, они сложны и материалоемки. В результате анализа установлено, что наиболее рациональным путем повышения устойчивости многозвенного поезда является использование активного упруго демпфирующего тягово-сцепного устройства (УДТСУ) с изменяемыми кинематическими параметрами, которое позволяет повысить поперечную устойчивость в 1,5 раза.

3. Разработана математическая модель движения многозвенного тракторного поезда, учитывающая характеристики шин, дорожный фон. Программа расчета системы дифференциальных уравнений составлена на алгоритмическом языке Си++ Bilder для IBM совместимых компьютеров.

4. В результате теоретических исследований обоснованы и разработаны конструкции активных УДТСУ, которые изменяют кинематические параметры тракторного поезда и стабилизирует тяговое усилие.

5. Экспериментальными лабораторно-полевыми испытаниями подтверждена адекватность математической модели натурному многозвенному поезду. Установлено, что устойчивость тракторного поезда с применением УДТСУ повышается на 20-60%.

135

6. Проведенные эксплуатационные испытания, показали высокую эффективность предложенного активного УДТСУ. При работе многозвенного тракторного поезда ( МТЗ-80+2ПТС-4+2ПТС-4) с активным УДТСУ производительность труда повысилась на 9-14% за счет повышения средней скорости на повороте на 10-15%.

7. Внедрение результатов данной работы в условиях АО "Шибряйское" Тамбовской области обеспечивает годовой экономический эффект 7820 руб. в расчете на каждый многозвенный тракторный поезд. ( МТЗ-80+2ПТС-4+2ПТС-4)

136

Библиография Мандрик, Илья Иванович, диссертация по теме Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

1. Арсеньев Г.М., Винокуров Г.Ф. Исследование тяговых качеств трактора МТЗ-80 и тяговых сопротивлений прицепов в транспортном агрегате. -Тр.Великолупского СХИ,1972.вып.ХХУ. с. 48-51.

2. Котелянец В.И. Экономика и организация транспорта в сельском хозяйстве.-М.:Колос,1969.-140с.

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

4. Чудаков Д.А. Основы теории и расчета и трактора и автомобиля. -М.:Колос, 1972,- 189с.

5. The future of tractor safety cab testing.// Agricalutural machinery journal,l 964,26, №7.

6. Alles K. Unfaelle am Hang und Ihre Lernen.// Landtechnik, 1958,13,№10

7. Sieg R. Probleme der Traktor-Stutzsiherung./Traktor und Landmachine,1964,26,№ 7.

8. Birger M. Traktorulukkene od dei facktorane somaukar aller minkar fahren for slike ulukker./Meldinger Morgens Landbruksrole, 1963,42,№4.

9. Коновалов В.Ф. Устойчивость и управляемость машинотракторных агрегатов.-Пермь,1969,- 440с.

10. Ю.Поспелов Ю.А. Эксплуатация и устойчивость тракторного поезда в горных условиях.: Дис.на соиск.учен. степ. докт .техн. наук. -Тбилиси,1989.

11. П.Поспелов Ю.А. Устойчивость трактора. -М.: Машиностроение,!966,-204с.

12. Фаробин Я.Е., Якобошвили H.A. Трехзвенные автопоезда М.: Машиностроение, 1993.-189с.

13. Жуковский Н.Е. К динамике автомобиля.//"Мотор", 1923,№1.

14. Рокар И. Неустойчивость в механике. Пер. с фр. М.: Изд. иностр. лит.,1959.-250с.137

15. Чудаков Д.А. Теория автомобиля -М.: АН СССР 1961. -241с.

16. Певзнер Я.М. Теория устойчивости автомобиля. М.: Машгиз, 1947.-178с.

17. Певзнер Я.М., Горелик A.M. Боковой крен автомобиля. Труды НАМИ, вып.71, М.: Машгиз 1953. С. 3-25.

18. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. -М.: Машгиз, 1972.-105с.19.3акин Я.Х. Поперечная устойчивость движения прицепов.

19. Автомобильная промышленность, I960, № 2. С. 27-31.20.3акин Я.Х. Прикладная теория движения автопоезда. П.: Транспорт, 1967. -258с.21.3акин Я.Х. Конструкция и расчет автомобильных поездов.Л.: Машиностроение, 1968 .-3 32с.

20. Барский И.В., Анилович В.Я., Кутьков Г.М. Динамика трактора.- М.: "Машиностроение"Д973.-178с.

21. Бухарин H.A., Голяк В.К. Испытания автомобиля с использованием электрических методов измерения. -М.: Машгиз, 1962.-351с.

22. Гришкевич А.И. Автомобили. Теория. Минск.: Вышэйшая школа,1986. -402с.

23. Илларионов В. А. Поперечный крен кузова и устойчивость автомобиля. // Автомобильная промышленность ,1962, №10. С. 29-32.

24. Илларионов В.А. Эксплуатационные свойства автомобиля. М.: Машиностроение, 1966. -235с.

25. Илларионов В. А. К оценке поперечной устойчивости и управляемости автомобилей. // Автомобильная промышленность , 1971, №6.

26. Антонов Д.А. Метод построения диаграммы устойчивости многоосных автомобилей.//Автомобильная промышленность, 1961, № II. С. 16-20.

27. Антонов Д.А. Экспериментальные зависимости по боковому уводу шин.//Автомобильная промышленность, 1963, .№ 5. С. 21-24.138

28. Антонов Д.А. К расчету проектируемых автомобилей на устойчивость движения .//Автомобильная промышленность, 1963, № 9. С. 18-23.

29. Антонов Д.А. О статическом методе испытания устойчивости установившегося движения //Автомобильная промышленность, 1965, №11.

30. Антонов Д.А. Теория устойчивости движения многоосных автомобилей. -М.: Машиностроение, 1978. -261с.

31. Литвинов А. С, Особенности неустановившегося поворота автомобилей .// Автомобильная промышленность, 1960, № 6.

32. Литвинов A.C. Управляемость и устойчивость автомобиля М.: Машиностроение. 1971. —416с.

33. Фаробин Я.Е. Теория поворота транспортных машин. М.: Машиностроение, 1970. -324с.

34. Ким В.А. Исследование курсового движения тракторного поезда в составе колесного трактора класса 14 кН, одноосного и двухосного прицепов.: Дисс.на соиск.учен.степень канд.техн. наук. Минск, 1977.

35. Шестаков И.Н. Расчет проектируемого двухосного автомобильного прицепа с поворотным кругом на устойчивость движения с применением АВМ.: Дисс.на соиск.учен.степ.канд.техн.наук. М., 1984.

36. Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность машина M Машиностроение, 1973. - 526с.

37. Динамическая система шина дорога- автомобиль -водитель Под ред. Хачатурова A.A., М.: Машиностроение, 1980.-645с.

38. Chidini LA Anarisi délia dinamizo del sistema pilota vetura come contiboto alla sicurezza. ATA,1972,25, N12,650-656.

39. Me Ruer D.T.,und Krendel E.S. The Human Operator as Servo System Element, Franklin Inst.j.267.139

40. Аналитический расчет траектории криволинейного движения автопоезда. /А.А.Асриянц, А.А.Хачатуров, И.Н.Шестаков, Е.И.Яковлев Труды {ЩИ. вып.91, - М.: МАДИ, 1974. С. 59-66.

41. Асриянц А. А. Исследование управляемого движения автопоезда,: Дисс.на соиск.учен.стел,канд.техн. наук./МАДИ М., 1973.

42. Асриянц A.A., Хачатуров A.A., Яковлев Е.И. Передаточные функции прицепов. Труды МАДИ, вып.68, - М.: МАДИ. 1973. С. 101-105.

43. Асриянц A.A., Хачатуров A.A., Яковлев Е.И. Критическая скорость движения прицепа. Труды МАДИ, вып.68, - М.: МАДИ, 1973. С. 106108.

44. Асриянц A.A., Хачатуров A.A., Яковлев Е.И. Аналитическое исследование колебаний.

45. Аксенов А.Н. Соотношение показателей поперечной статической и динамической устойчивости автомобиля против опроки-дывания.//Автомобильная промышленность, 1972, № 4.

46. Власко Ю.М., Хачатуров А,А. Экспериментальное исследование управляемости автопоезда при прямолинейном движении. //Автомобильная промышленность, 1974, № 4.

47. Добронравов В.В. Основы механики неголономных систем. М.: "Высшая школа", 1970.

48. Гродко JI.H., Ечеистов Ю.А., Левин Н.Е. Некоторые критерии устойчивости автопоезда.//Автомобильная промышленность, 1977, № 2.

49. Робинзон М.Л. Исследование криволинейного движения седельного автопоезда.: Дисс.на соиск.учен.стел,канд.техн.наук. //МАДИ. М., 1974.

50. Взятышев H.A. Поперечная устойчивость.// Техника и вооружение, 1968, .№3.

51. Взятышев H.A. Поперечная устойчивость седельного автопоезда. //Автомобильная промышленность. 1964. ЛФ 12. С. 19-23.140

52. Жуков А. В., Беленький Ю.Ю. Оценка поперечно-угловых колебаний двухосного прицепа с учетом нелинейности характеристик подвески.//"Автомобильная промышленность", 1971, № 12.

53. Жуков A.B. К вопросу о влиянии микрорельефа дороги на поперечную устойчивость прицепа ./ Автомобильная промышленность, 1968, №1.

54. Жуков A.B. Влияние запаздывания воздействия неровностей дороги на поперечные колебания полуприцепов. //Автомобильная промышленность. 1971, Л^ 6.

55. Жуков A.B., Кадолко Л.И., Абрамович К.Б., Олешко A.M. Исследование связи боковых кренов двухосных прицепов с их поперечными горизонтальными колебаниями. //Автомобильная промышленность. 1972, № 12. с. 16-17.

56. Жуков A.B., Кадолко Л.И., Смеян А.И. Исследование и выбор оптимальных параметров поперечной устойчивости прицепных автотранспортных средств. //Автомобильная промышленность. 1972, № 1, с. 20-22.

57. Жуков A.B. Исследование боковых кренов автопоездов автопоездов при смене полосы движения. //Автомобильная промышленность. 1975, №5, с. 15-17.

58. Жуков A.B. Исследование поперечной устойчивости двухосных прицепов. //Автомобильная промышленность. 1975, № 7.

59. Исследование поперечной устойчивости прицепа ГКБ 887Б с кузовом большой емкости. Отчет о научно-исследовательской работе №74039750. Головное конструкторкое бюро по автотракторным поездам. Балашов, 1975.

60. Добрин A.C. Оценочные параметры устойчивости автомобилей против опрокидывания. //Автомобильная промышленность. 1971, №35, с. 28-30.141

61. Добрин A.C. Определение устойчивости и управляемости автомобиля при прямолинейном и круговом движениях.: труды Всесоюзного семинара по устойчивости и управляемости автомобилей., 1971, вып.4, с .24-29.

62. Матюхов Г.Ф. К вопросу поперечной устойчивости трактора. .//Тракторы и сельхозмашины, 1959,№9, с.9-12.

63. АндросВ.А. О поперечной устойчивости трактора. //Тракторы и сельхозмашины,1965,№12,с.12-14.

64. Андрос В.А. О предотвращении возможности опрокидывания тракторов. .//Тракторы и сельхозмашины,1967,№1, с.12-13.а

65. Коновалов В.Ф., Кудряшов Е.Ф. Влияние мкрорельефа на поперчную устойчивость колесных тракторов. // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1966. №9,с13-18.

66. Федотов A.M. Поперечная устойчивость тракторного прицепа. .//Тракторы и сельхозмашины,1976,№6, с.28-29.

67. Федотов A.M. Разработка методики оценки и рекомендаций по повышению поперечной устойчивости двухосных прицепов. :Дисс.на соиск.учен.степ.кнд.тех.наук.-JI. 1983,-197с.

68. Гуськов В.В. Оптимальные параметры сельскохозяйственных тракторов. -М.:Машгиз,1966. -193с.

69. Гуськов В.В. Тракторы.Теория. -Минск.: Вышэйшая школа, 1977. -384с.

70. Разоренов H.A. Исследование устойчивости движения тракторного поезда на базе трактора класса 14 кН.: Дисс.на соиск.степ.канд.тех.наук. -Минск,1979,- 208с.

71. Сичко А.Е. Нагруженность трансмиссии и тягово сцепного устройства автомобиля типа 4x2 при движении с прицепом: Дисс.на соиск.учен.степ. канд.тех.наук. - Киев 1987. - 204с.

72. Гуськов В.В., Опейко А.Ф. Теория поворота гусеничных машин М.: Машиностроение, 1984. -184с.142

73. Аверьянов С.Н. Поперечная устойчивость тракторного агрегата на повороте .//Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1982, №4,с. 33-36.

74. Завадский К.А. Повышение безопасности двжения колесных тракторов. .Дисс.на соиск.учен.степ.канд.тех.наук. -Краснодар, 1989. -147с.

75. Пашедко JI.T. Исследование кинематических характеристик и технологии поворотов колесных тракторных агрегатов, работающих на повышенных скоростях.:Дисс.на соиск.учен.степ. канд.тех.наук. -М.,1965.-165с.

76. Протас А.Я. Исследование устойчивости движения тракторных поездов.: Дисс.на соиск.учен.степ.канд.тех.наук.-Минск,1971 .-151 с.

77. Рашидов Н. Проблемы движения многозвенных тракторных поездов для бестарной перевозки хлока.: Дисс.на соиск.учен.степ. докт.тех.наук.-Кишинев, 1975.-343с.

78. Хамракулов А. Исследование и совершенствование тракторных поездов с целью повышения эффективности их использования при транспортировке сельскохозяйственных грузов.: Дисс.на соиск.учен.степ. канд.тех.наук.-Кишинев,1981 .-198с.

79. Афанасьев В.Г.,Филатов JI.C. Изобретатели и рационализаторы сельского хозяйствам.: Сельхозиздат, 1963.-335с.

80. Савенков И.В. Улучшение эксплуатационных показателей тракторного поезда за счет применения устройства для предотвращения опрокидывания. .Дисс.на сиск.степ.канд.тех.наук. -Саратов, 1992 -220с.

81. A.M.Абрамов, Н.Н.Заводов, и др. Упругодемпфирующее тягово-сцепное устройство, A.C. №1703497

82. Михайличенко Изобретение А.М.Федотов, E.H. Заботкин, Н.А.Михайличенко, П.П.Гамаюнов и др. . Упругодемпфирующее тягово-сцепное устройство А,С, №1533918 В60Т7/12143

83. Лурье А.И Аналитическая механика. -М.:Физматиз, 1961.

84. Гячев Л.В. Динамика машинно-тракторных и автомобильных агрегатов. Изд.Ростовского университета, 1976.-192с.

85. А.С. Литвинов ,Я.Е. Фаробин Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. Учебник для вузов по специальности "Автомобили и автомобильное хозяйство". М: Машиностроение.-1986-240с.

86. Гамаюнов П.П. Улучшение тягово-эксплуатационных показателей тракторно-транспортного агрегата с использованием упруго-демпфирующих связей Дисс.на соиск.учен.степ.канд.тех.наук., Саратов. 1989.-182с.

87. Вольпер Э.Г. Динамика амортизаторов с нелинейными упругими элементами М.: Машиностроение, 1972.-204с.

88. Елисеев C.B. Динамические гасители колебаний М.: Агропромиздат, 1982.-145с.

89. Щукин М.М. Сцепные устройства автомобилей и тягачей. М.: Машгиз 1961. -207с.

90. ГОСТ 7057-81. Методика полевых испытаний тракторов.-М.: Госстандарт, 1981 .-61 с.

91. Высоцкий A.A. и др. Динамометрирование сельскохозяйственных машин.-М.Машиностроение , 1968.-290с.

92. Универсальный магнитоэлектрический осциллограф К 20-22. Описание и техническое обслуживание. -Кишинев.: Виброприбор, 1988. -48с.

93. Тензоусилитель "Топаз 3 02".Паспорт. -Апрелевка, МСК.: НПО Прибор, 1985. -55с.

94. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных. -М.: Машгиз, 1961.-163с.

95. Е.И.Пустыльник Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука.-1968.-288с.144

96. Котелянец В.И., Пилипченко А.И. Эффективность использования транспорта в агропромышленном комплексе. -М.:Агропромиздат, 1987.-240с.

97. ГОСТ 23726-88, ГОСТ 23730-88 " Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки".,-М.: Госстандарт,1989.-59с.

98. Экономика и жизнь . Нормативные данные расчета оплаты труда рабочих занятых в сельскохозяйственном производстве. 1999,10, 12-13с.

99. Нормативно справочный материал дя экономической оценки сельскохозяйственной техники. 1988.

100. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)

101. J федеральный институт промышленной собственности121858. Москва. Бережковская наб., 30. корп. I Телефон 240 60 15. Телекс 114.413 ПДЧ. Факс 243 33 3?1. На.,N9 . ОТ21. Наш № 98105705/28(006040)

102. При переписке просим ссьсгаться на номер заявки и сообщить дату получения данной корреспонденции14 61. Г4)1. Прило&Ш^Р1.ИЗ.ПМ-98410740, г. Саратоз, ул. Советская, 60 КПД СГАУ, патентна;'группа1. РЕШЕНИЕ О ВЫДАЧЕ

103. И ПАТЕНТА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ □ СВИДЕТЕЛЬСТВА НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

104. Номер приоритетной заявки (32) Дата подачи приоритетной заявки (33) Код страны 1.о

105. Заявка №РСТ/ (96) Заявка №ЕА

106. Номер публикации и дата публикации заявки РСТ

107. Заявитель(и) Цыпцын В.И., Гамаюнов П.П., Мандрик И.И., Мандрик П.й., Нехорошев В.В., 4& \

108. Автор(ы) Дыпцьш В.й., Гамаюнов П.П., Мандрик И.Й.,

109. Мандрик П.И., Нехорошез В.В., Л

110. Патентообладатель(и)Цыпцын Валерий Иванович, Гамаюноз Павел Петрович, ^1андрик йлья Иванович, Мандрик Павел Иванович, Нехорошев Владимир1. Владимирович, Л ССуказать ко>) страны51. мпк 6 В ¿0 .¿-'1/145

111. Название Тягозо-сцепное устройстзо многозвенного транспортного поездана 1А*'РО/ПГ/ 01 2 | ДОМ 19.10.99 * 2808011. Фиг У148