Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние проблемы и задачи исследования 13
1.1. Совершенствование контроля эксплуатационных параметров тракторов, как важнейший фактор в повышении эффективности функционирования МТА и производства сельскохозяйственной продукции 13
1.2. Анализ способов контроля эксплуатационных параметров тракторов с целью повышения эффективности функционирования МТА 19
1.3. Анализ исследований об изменении эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА 28
1.4. Анализ исследований по вопросам повышения эффективности функционирования МТА 31
1.5. Классификация способов и средств контроля эффективности функционирования МТА 36
1.6. Постановка цели и задач исследования 46
Выводы по главе 1 48
2. Теоретические основы повышения эффективности функционирования машинно-тракторных агрегатов за счет совершенствования контроля эксплуатационных параметров тракторов 50
2.1. Обоснование закона распределения входного воздействия 50
2.2. Математическая модель функционирования МТА 53
2.3. Модель расчета текущих значений эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА 66
2.4. Модель расчета математических ожиданий эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА 72
2.5. Модель расчета установочных допусков на уровень настройки для эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА 92
2.6. Модель расчета установочных допусков на уровень настройки для эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА на частичных режимах 107
2.7. Модель расчета допустимого времени выхода текущих значений контролируемых эксплуатационных параметров тракторов за границы установочных допусков на уровень настройки 123
2.8. Модель расчета экстремальных нагрузочных режимов функционирования МТА 133
2.9. Модель расчета оптимальной периодичности корректировки установочных допусков на уровень настройки для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов 141
2.9.1. Обоснование целевой функции определения оптимальной периодичности корректировки установочных допусков на уровень настройки для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов 145
2.9.2. Определение оптимальной периодичности проведения корректировки установочных допусков на уровень настройки для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов 155
Выводы по главе 2 159
3. Методика экспериментальных исследований 161
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований 161
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований 164
3.3. Применяемое оборудование и аппаратура для экспериментальных исследований 172
3.4. Методика определения погрешностей измерений 212
Выводы по главе 3 227
4. Результаты экспериментальных исследований 229
4.1. Статистические характеристики входного воздействия на МТА 229
4.2. Оценка адекватности разработанных математических моделей 240
4.3. Оценка влияния А,м, vM, q> и [Т] на величину установочных допусков на уровень настройки для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА 277
4.4. Практическая реализация допускового контроля Ф эксплуатационных параметров тракторов 280
4.5. Разработка способа определения текущих значений эффективной мощности двигателя по значениям расхода топлива 283
4.6. Технико-экономическая оценка разработанных рекомендаций 289
Выводы по главе 4 294
Общие выводы 297
Литература 301
Приложения 320
- Анализ способов контроля эксплуатационных параметров тракторов с целью повышения эффективности функционирования МТА
- Модель расчета текущих значений эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА
- Определение оптимальной периодичности проведения корректировки установочных допусков на уровень настройки для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов
- Оценка влияния А,м, vM, q> и [Т] на величину установочных допусков на уровень настройки для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА
Введение к работе
Современные тенденции развития сельскохозяйственного производства основываются на широком использовании в отрасли высокопроизводительной техники и энергосберегающих технологий. Основным направлением повышения производительности труда в растениеводстве является увеличение рабочих скоростей и ширины захвата рабочих органов машинно-тракторных агрегатов (МТА), что достигается главным образом увеличением энергонасыщенности применяемых тракторов. Однако в этом случае более острой становится проблема эффективного использования МТА. Недоиспользование мощности двигателя может достигать 20 %, а перерасход топлива 15 %. С повышением энергонасыщенности и удорожанием техники возрастают экономические потери от простоев в случае нарушения ее работоспособности.
Значительное усложнение мобильных сельскохозяйственных агрегатов привело к тому, что эффективное их использование становится невозможным без надежных средств управления загрузкой двигателя, без современных систем контроля за работой механизмов энергетической и технологической частей МТА. Встроенные средства контроля при частичной либо полной автоматизации сельскохозяйственной техники позволяют, согласно прогнозам НАТИ, достичь повышения производительности труда в растениеводстве на 20 - 30 %, увеличения ресурса тракторов в 2 - 3 раза, снижения удельных показателей расхода топливно-энергетических ресурсов на 10 - 20 %. Концепцией развития сельскохозяйственных тракторов и тракторного парка России на период до 2010 года совершенствование элементной базы контроля и автоматизации определено в качестве приоритетного направления.
Таким образом, в системе использования современных мобильных агрегатов обозначилась проблемная ситуация, которая заключается в следующем: с одной стороны, потребительские качества тракторов на рынке становятся востребованными адекватно их реальным показателям в процессе функцио нирования МТА, что требует непрерывного контроля за эффективностью их работы и техническим состоянием, а с другой стороны, существующие методы контроля обеспечивают получение информации о функциональных возможностях энергетических средств в основном визуально-субъективным путем либо по результатам диагностических операций, при которых режимы функционирования тракторов часто существенно отличаются от эксплуатационных.
В связи с этим тема исследования, посвященная вопросам повышения эффективности функционирования МТА за счет совершенствования контроля эксплуатационных параметров тракторов, является своевременной, актуальной и представляет практическую ценность.
Диссертация представляет собой теоретическое и экспериментальное исследование, направленное на решение важной проблемы повышения эффективности функционирования МТА, которая имеет важное нарднохо-зяйственное значение.
Целью исследования является повышение эффективности функционирования МТА за счет совершенствования контроля эксплуатационных параметров тракторов.
Для реализации поставленной цели в работе решаются следующие задачи по разработке:
- математической модели расчета текущих значений и математических ожиданий эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА;
- математической модели расчета установочных допусков на уровень настройки (УДУН) для эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА при полной и частичной настройках регулятора двигателя;
- алгоритма и математической модели расчета допустимого времени выхода текущих значений контролируемых эксплуатационных параметров тракторов за границы УДУН и экстремальных нагрузочных режимов функционирования МТА;
- математической модели расчета оптимальной периодичности проведения корректировки УДУН на контролируемые эксплуатационные параметры тракторов;
- новых методов и средств контроля эксплуатационных параметров тракторов, обеспечивающих повышение эффективности их функционировании в составе МТА.
Объекты исследования - энергонасыщенные тракторы, функционирующие в составе МТА.
Предмет исследования - закономерности изменения эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА в условиях нестационарной вероятностной нагрузки.
Научная новизна. Выполненные в работе исследования позволили получить совокупность новых положений и результатов:
- разработана система математических моделей прогнозирования динамического состояния МТА при их функционировании в условиях нестационарной вероятностной нагрузки, позволяющих определять математические ожидания и УДУН для эксплуатационных параметров тракторов при полной и частичной настройках регулятора двигателя;
- поставлены и решены задачи по оптимальному управлению режимами функционирования МТА для условий нестационарной вероятностной нагрузки в виде установленных значений экстремальных нагрузочных режимов и допустимого времени выхода текущих значений контролируемых эксплуатационных параметров тракторов за границы УДУН;
- определена оптимальная периодичность проведения корректировки УДУН на контролируемые эксплуатационные параметры тракторов;
- разработаны новые методы и средства контроля эксплуатационных параметров тракторов, обеспечивающие повышение эффективности функцио нирования МТА.
Практическая ценность результатов исследования состоит в разработке научных основ, методов и средств, позволяющих:
- прогнозировать количественные характеристики эксплуатационных параметров тракторов (текущие значения, математические ожидания) при их функционировании в составе МТА;
- определять количественные характеристики УДУН для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов с целью настройки системы автоматического контроля и управления при их функционировании в составе МТА;
- реализовать режимы контроля эксплуатационных параметров тракторов с учетом допустимого времени выхода их текущих значений за границы УДУН;
- прогнозировать экстремальные нагрузочные режимы функционирования МТА в зависимости от закона распределения внешней нагрузки;
- определять оптимальную периодичность проведения корректировки УДУН на контролируемые эксплуатационные параметры тракторов;
- совершенствовать нормативную базу по установлению количественных характеристик эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА оборудованной системой автоматического контроля и управления;
- интенсифицировать учебный процесс по дисциплинам «Эксплуатация машинно-тракторного парка», «Диагностика и техническое обслуживание машин».
В диссертационной работе отражены результаты многолетней работы автора согласно плану научных исследований ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» по проблеме, координируемой в соответствии с:
-региональной научно-технической программой научно-исследова тельских и опытно-конструкторских работ в Нечерноземной зоне России в 1986 -1990 годах и на период до 2000 года (программа «Нечерноземье»; задание 0.37.05 Р);
- единым заказ-нарядом Министерства образования Российской Федерации по госбюджетной теме № 53/20-98 «Разработка методов управления эффективностью и уровнем безопасности мобильных энергетических средств»;
- республиканским конкурсом инновационных проектов НИОКР в сфере малого бизнеса по госбюджетной теме № 53/21-01 «Разработка расходомера топлива», утвержденной Правительством Республики Мордовия (постановление № 142 от 05.04.01);
- программой развития АПК Республики Мордовия до 2010 года. Реализация результатов исследований осуществлялась путем:
- использования научными организациями, испытательными центрами и производственными подразделениями, а именно Министерством сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия (РМ) при разработке республиканских программ технического переоснащения АПК, Научно-исследовательским институтом сельскохозяйственного машиностроения имени В. П. Горячкина (ОАО «ВИСХОМ», г. Москва), Старошайговской машинно- технологической станцией РМ, Государственным унитарным предприятием РМ «Центр испытания и внедрения сельскохозяйственной техники и машинных технологий» (г. Саранск), ОАО «Мордовавтомост» (г. Саранск) при обосновании состава и режимов работы существующих и перспективных МТА, методики оценки эффективности функционирования тракторов в их составе, основанной на разработанной системе математических моделей прогнозирования динамического состояния МТА при их функционировании в условиях нестационарной вероятностной нагрузки, а также систем, способов и средств контроля эксплуатационных параметров тракторов;
- применения в учебном процессе ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева», Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования (ФГОУ ВПО) «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (ГСХА), ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» при чтении лекционных курсов, проведении лабораторных работ, выполнении курсовых и дипломных проектов, математических моделей прогнозирования динамического состояния МТА при их функционировании в условиях нестационарной вероятностной нагрузки.
Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на:
- научных конференциях профессорско-преподавательского состава ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» (1985-2004 гг.);
- научных конференциях профессорско-преподавательского состава Ленинградского сельскохозяйственного института (1985 - 1993 гг.);
- научных конференциях профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (1994 -2004 гг.);
- Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в области приборостроения «ИНТЕРПРИБОР-90» (г. Москва, 1990 г.);
- Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии, средства механизации и технического обслуживания в АПК» (г. Саранск, 2002 г.);
- научной конференции «XXXI Огаревские чтения» ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» (г. Саранск, 2003 г.);
- Международной научно-практической конференции «Совершенство вание технологий, средств механизации и технического обслуживания в АПК» (г. Чебоксары, 2003 г.);
- III Республиканской научно-практической конференции «Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса региона» (г. Саранск, 2003 г.);
- расширенном заседании кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» (г. Ульяновск, 2004 г.);
- расширенном заседании кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (г. Пенза, 2004 г.);
- расширенном заседании кафедры безопасности жизнедеятельности ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» (г. Саранск, 2004 г.);
- научно-технических советах предприятий, где осуществлялось внедрение.
Публикации. По теме диссертации опубликовано более 40 научных работ, объемом 37 п. л., в том числе одна монография, два авторских свидетельства и один патент на изобретение.
На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:
- математические модели прогнозирования динамического состояния МТА при их функционировании в условиях нестационарной вероятностной нагрузки, позволяющие определять математические ожидания и УДУН для эксплуатационных параметров тракторов при полной и частичной настройках регулятора двигателя;
- математические модели расчета экстремальных нагрузочных режимов и допустимого времени выхода текущих значений контролируемых эксплуатационных параметров тракторов за границы УДУН, позволяющих управлять режимами функционирования МТА;
- математическая модель определения оптимальной периодичности про ведения корректировки УДУН на контролируемые эксплуатационные параметры тракторов;
- новые методы и средства контроля эксплуатационных параметров тракторов, обеспечивающие повышение эффективности функционирования МТА.
Анализ способов контроля эксплуатационных параметров тракторов с целью повышения эффективности функционирования МТА
Задачей контроля эффективности функционирования МТА является установление факта нахождения или не нахождения контролируемого эксплуатационного параметра трактора (на примере угловой скорости ю д вращения коленчатого вала двигателя СМД-62) внутри нормативного допуска АЮд =[й дтіп, Юдпіах]- При контроле эксплуатационных параметров трактора возможно неправильное заключение об эффективности его функционирования в составе МТА, которое появляется из-за ошибок контроля первого и второго рода, связанных в основном с неполнотой контроля, погрешностями измерения и нестабильностью параметров. Информация о контролируемом параметре в виде дискретных значений наблюдаемого сигнала Одп=( дЬ Юдп) связана с погрешностью средств контроля tCK так, что ДІ=СОДІ+1 ;КІ (i=l, п), где tCK} - реализация случайной величины [92].
Задачу контроля эксплуатационных параметров тракторов, с целью повышения эффективности функционирования МТА, можно идентифицировать с известной в теории статистических решений задачей проверки сложной гипотезы (решение «годен», то есть параметр находится в допуске) против сложной альтернативы (решение «не годен», то есть параметр находится вне допуска), а качество контроля оценивать средним риском [112]:
Следовательно, в частном случае оптимальный алгоритм измерительного
- 1 п контроля состоит в вычислении оценки (0д=—ХЦці» являющейся средним
арифметическим результатов измерений, и сравнении с оптимальными границами контрольного допуска дтіп = гаШд + уг стюд; содтах = тЮ1 + у2 ощ;
если дє[содтіп,содтах], то принимается решение «годен», в противном случае - «не годен» (рис. 1.4).
Допусковый контроль устанавливает факт нахождения контролируемого параметра в допуске или вне допуска без измерения [67]. Введение инфор мационной избыточности в этом случае возможно лишь в виде п-кратной проверки контролируемого параметра и подсчета числа исходов «кон тролируемый параметр в допуске». Каждая проверка осуществляется путем сравнения контролируемого параметра с границами допуска. Задача синтеза оптимального алгоритма допускового контроля состоит в определении мно жества исходов «контролируемый параметр в допуске», при получении кото рых принимается решение «годен», и границ контрольного допуска миними зирующих средний риск. Вероятность получить ровно m исходов «контролируемый параметр в допуске» и соответственно (n - т) исходов «контролируемый параметр вне допуска» для контролируемого параметра, имеющего значение со д, равна
Подстановка (1.9) в (1.6) и преобразование (1.5) приводят к следующему выводу: при фиксированном значении d минимальное значение среднего риска достигается в том случае, если в множество wr входят значения т, для которых выполняется условие:
юдтах
где Рд(т,ё) - апостериорная вероятность годности контролируемого параметра [92].
Полученное неравенство позволяет предложить следующую процедуру определения оптимальных значений wro и d0. Фиксируется ряд значений (db d2, ...,dk). Для каждого значения d, определяется множество wr(dj) значений ш, для которых выполняется неравенство (1.13). Затем по формуле (1.5) с учетом (1.6), (1.12) вычисляются значения среднего риска. Наконец, определяется минимальный риск, который и является полученным с определенной точностью минимальным значением среднего риска при допусковом контроле. Необходимая точность решения задачи достигается выбором соответствующих значений к и применением нескольких итераций.
Таким образом, оптимальный алгоритм допускового контроля состоит в п-кратной проверке нахождения или не нахождения контролируемого параметра в оптимальных границах контрольного допуска [а Дтіп дтах] и числа исходов «контролируемый параметр в допуске» т. Если m6wro, принимается решение «годен», в противном случае - «не годен» (рис. 1.5).
На рис. 1.3 представлена зависимость между риском от принятия решения R и допуском на контролируемый эксплуатационный параметр Доэд. С увеличением допуска на контролируемый эксплуатационный параметр вероятность того, что параметр со д находится в допуске увеличивается, поэтому кривая 1 возрастающая (Rr=0, при Асод=0). С увеличением допуска на контролируемый эксплуатационный параметр вероятность того, что параметр со д находится вне допуске уменьшается, поэтому кривая 2 убывающая (RH=1, при Ас0д = 0).
Модель расчета текущих значений эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА
Основными эксплуатационными параметрами тракторов функционирующих в составе МТА являются: эффективная мощность двигателя Ne; угловая скорость вращения коленчатого вала двигателя юд; расход топлива GT; удельный расход топлива ge; скорость движения МТА Vp; тяговая мощность трактора NKp; удельный тяговый расход топлива gKp. Ниже представлена методика моделирования, позволяющая получить выражения для расчета текущих значений основных эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА [56, 148].
Для функции (Од(і) угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя, представленной двумя участками (регуляторным и корректорным) характеристики двигателя, можно записать в виде:
ді(0=С0дн[1+Од(0] при МК МН; д2(0=о да[1-Пд(0] при МК МН, где Мн - номинальное значение крутящего момента двигателя, Нм; fifl(t) - математическое описание переходного процесса изменения угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя. Из результатов исследований, проведенных в п. 1.2 первой главы следует, что наиболее качественно может быть проведен посредством допускового кон троля по эффективной мощности двигателя и расходу топлива, так как эти па раметры наиболее информативны по сравнению с угловой скоростью вращения коленчатого вала двигателя и скоростью движения. Поэтому анализ изменения математических ожиданий эксплуатационных параметров тракторов в зависи мости от характера изменения входного воздействия в данном разделе и далее
Одним из способов, позволяющих повысить эффективность функционирования МТА, является обоснование режимов работы, при которых контролируемые эксплуатационные параметры тракторов находятся в границах установочных допусков на уровень настройки (УДУН).
В последнее время в качестве вычислительных методов, гарантирующих точность результатов исследований, используется аппарат интервальной математики, в котором реальные числа а, Ь, ... заменяются интервалами, которые обозначаются как [а], [Ь], .... Интервальные методы оценки параметров объектов (систем) отражены в отдельных работах А. Ф. Бочкова [31], А. П. Во-щинина [49, 50, 190], Ю. А. Судника [160, 161] и др. [185 - 187]. Под интервалом [а]=[а ,а ], а а будем понимать замкнутое ограниченное подмножество
У всех вещественных чисел Q вида [а]=[а , а ]= {х є л а Q а }, то есть «а» может принимать любое значение внутри интервала, левая и правая границы которого обозначаются соответственно как а и а . Основные арифметические операции над интервалами (интервальными числами) выполняются следующим образом [160]:
1. Сложение [a]+[b]=[a , a ]+[b , b ]=[a +b , a +b ].
2. Вычитание [a]-[b]=[a , a ]-[b , b ]=[a +b , a +b ].
3. Умножение [a]-[b]=[a , a ][b , b ]=[min(a-b), max (ab); ає[а],Ьє[Ь]].
4. Деление [a]/[b]=[a , a ]/[b , b ]=[min(a/b), max (a/b);
ає[а],Ьє[Ь],0«[Ь]]. Правила выполнения арифметических операций, без нарушения общности, приведены для случая, когда интервальные числа содержат положительные значения. При анализе интервальных данных возникает необходимость оперирования с интервальными функциями, векторами и матрицами.
Определение оптимальной периодичности проведения корректировки установочных допусков на уровень настройки для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов
На рис. 2.15 представлено графическое изображение расчетных зависимостей Суд от tnK соответственно для тракторов МТЗ-80 и Т-150К. Результаты расчетов свидетельствуют о том, что СуД зависят как от tnK, так йот vM. Минимум Суд при vM, равном 11 - 22 % соответствует tnKj= 4 350 - 4 600 л трактора МТЗ-80 и t Kl= 8800 - 9200 л для трактора Т-150К. При vM=16,7 % минимум Суд, равный 34,8 руб./эт. га достигается при tnKi=4 450 л для трак тора МТЗ-80 и Суд=36,6 руб./эт. га при 1пкі=9 000л для трактора Т-150К. На рис. 2.16 представлено графическое изображение расчетных зависимостей Суд от tnK для тракторов МТЗ-80 и Т-150К в условиях лизинга. Результаты расчетов свидетельствуют о том, что Суд зависят как от tnK, так и от vM. Минимум СуД при vM, равном 11 - 22 % соответствует tnK= 4 350 4 600 л для трактора МТЗ-80 и t K= 8800 - 9200 л для - Т-150К. При vM=16,7 % минимум Суд, равный 63,7 руб./эт. га достигается при tnK=4 450 л для трактора МТЗ-80 и Суд=67,1 руб./эт. га при іпк=9 000л для -Т-150К. Сравнительный анализ рис. 2.15 - 2.16 показывает, что в условиях лизинга СуД на единицу выработки тракторов возрастают в 1,8 ... 2,1 раза. Это обусловлено выплатами по договору финансовой аренды за предо ставленные в лизинг тракторы. Кроме того, сравнительный анализ рисунков показывает, что tnK=tnKi, то есть периодичность проведения корректировки УДУН для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов должна оставаться постоянной в не зависимости от того, находится ли трактор в полной собственности сельхозтоваропроизводителя или взят в лизинг.
Выводы по главе 2:
1. Для нестационарной вероятностной нагрузки, характерной для реальных условий функционирования МТА, описание распределения ординат может быть представлено в виде суммы законов Гаусса и арксинуса.
2. Метод интервальной оценки определения УДУН для эксплуатационных параметров тракторов, по сравнению с другими методами, имеет преимущество, заключающееся в том, что использование основных арифметических операции над интервалами позволяет оперативно и без дополнительных вычислений определить УДУН для эксплуатационных параметров трактора, представляющих собой сумму, произведение, разность или отношение каких-либо эксплуатационных параметров, УДУН для которых известны.
3. Одним из выводов исследований, проведенных в гл. 1, является то, что в эксплуатационных условиях контроль эффективности функционирования тракторов в составе МТА наиболее качественно может быть проведен посредством допускового контроля по эффективной мощности двигателя Ne и расходу топлива GT, так как эти параметры наиболее информативны по сравнению с угловой скоростью вращения коленчатого вала двигателя со д и скоростью движения МТА Vp. Этот вывод также подтверждается тем, что допустимое время выхода текущих значений эффективной мощности и расхода топлива меньше чем допустимое время выхода текущих значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя и скорости движения aМТА [TNe] [TGT] [Гад] [TVp].
4. В расчетах по комплектованию существующих и перспективных МТА необходимо ориентироваться на загрузку по моменту на валу двигателя, так как А,м Хр. Экстремальные нагрузочные режимы функционирования МТА, установленные по критерию [M(Ne)]max, соответствуют режиму максимальной производительности МТА. Экстремальные нагрузочные режимы функционирования МТА, установленные по критерию [M(ge)]mjn, являются компромиссным по отношению к экстремальным нагрузочным режимам, установленным по критериям [M(W4)]max и [М(СуД)]т}П.
5. Периодичность корректировки УДУН для контролируемых эксплуатационных параметров представляет собой наработку трактора, измеряемую обычно в моточасах. Однако использование этой единицы неэффективно в виду того, что механические счетчики, которыми оборудованы отечественные тракторы, обладают значительной погрешностью и малой надежностью. Поэтому мы предлагаем использовать в качестве единицы измерения периодичности корректировки tnK УДУН для контролируемых эксплуатационных параметров литр израсходованного топлива (л), для чего существуют достаточно надежные и высокоточные микропроцессорные средства контроля.
6. В условиях лизинга удельные эксплуатационные затраты на единицу выработки тракторов МТЗ-80 и Т-150К возрастают в 1,8 ... 2,1раза. Однако, периодичность проведения корректировки установочных допусков на уровень настройки для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов должна оставаться постоянной в не зависимости от того, находится ли трактор в полной собственности сельхозтоваропроизводителя или взят в лизинг.
Оценка влияния А,м, vM, q> и [Т] на величину установочных допусков на уровень настройки для контролируемых эксплуатационных параметров тракторов при их функционировании в составе МТА
Коэффициент корреляционной связи полученных уравнений с экспериментальными данными равняется 0,73. Анализ коэффициентов регрессионных уравнений (4.7) - (4.12) показывает, что наибольшее влияние на величину УДУН контролируемых эксплуатационных параметров оказывает коэффициент вариации внешней нагрузки vM. Второе место по эффективности
взаимодействия на функцию отклика занимает допустимое время [Т] выхода текущих значений контролируемого эксплуатационных параметров за границы УДУН, а третье и четвертое соответственно степень загрузки А,м и уровень настройки регулятора ф двигателя. Положительные значения коэффициентов регрессионных уравнений для vM и [Т] указывают на то, что с их увеличением количественное значение УДУН соответственно также увеличивается. Отрицательные значения коэффициентов регрессионных уравнений для А.м и ф указывают на то, что с их увеличением количественное значение УДУН - уменьшается. Кроме того, проведенный анализ показал, что весомость влияния А,м, vM, ф и [Т] на величину УДУН для рассматриваемых эксплуатационных параметров тракторов не изменяется при изменении закона распределения ординат входного воздействия.
Все вышеизложенное позволяет сделать вывод, что повышение эффективности функционирования МТА неразрывно связано с определением допустимого времени [Т] выхода текущих значений контролируемого эксплуатационных параметров за границы УДУН, так как оказывает существенное влияние на его величину.
Практическая реализация допускового контроля эксплуатационных параметров тракторов
Практическая реализация допускового контроля эксплуатационных параметров тракторов, позволяющая повысить эффективность их функционирования в составе МТА, может быть осуществлена по двум направлениям:
1. Ручное управление режимами работы МТА, с применением автоматизированных систем допускового контроля эксплуатационных параметров тракторов с директивной сигнализацией.
2. Автоматическое управление режимами работы МТА, с применением бортовых компьютеров тракторов.
Реализация разработанных рекомендаций по первому направлению может быть осуществлено посредством устройства (рис. 4.36), выполненного на базе разработанных систем и средств контроля: система автоматического регулирования скорости трактора [19], устройство для сигнализации загрузки дизельного двигателя [18, 55], УОРТ [130], ТЭРТ [128]. Данное устройство с директивной сигнализацией обеспечивает оператору предъявление сигналов в виде директивных указаний о необходимости корректировки границ УДУН для текущих значений контролируемого эксплуатационного параметра трактора, соответствующего переключения передачи и изменения скоростного режима работы двигателя.
Сигналы с датчика УОРТ, в виде текущих значений расхода топлива GT , поступают на логический элемент, где происходит определение зна текчения AGT . Элемент сравнения производит оценку AGT с величинами установленных УДУН по расходу топлива для трех уровней коэффициента вариации внешней нагрузки (vM=l 1, 22, 33%). Далее сигнал поступает на элемент корректировки границ УДУН для допустимого в данный момент режима функционирования МТА. На панели высвечивается индикатор (11, 22 или 33), информирующий оператора о соответствующей необходимости кортек ректировки границ УДУН. Таймер осуществляет вынужденную задержку по ступления сигнала с элемента сравнения AGT на элемент корректировки
