Содержание к диссертации
Введение
I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9
1.1. Повышение эффективности использования ющности энергонасыщенных тракторов на основной обработке почвы 9
1.2. Краткий обзор работ по выбору оптимального соотношения скорости и ширины захвата пахотного агрегата 15
1.3. Обзор исследований и конструкций прицепов, плугов и других сельскохозяйственных машин с опорно-ведущими колесами 23
1.4. Цель и задачи исследования 35
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 36
2.1. Анализ распределения мощности в трансмиссии пахотного агрегата с плугом, оборудованным ведущим колесом 36
2.2. Определение взаимосвязи между тягово-сцепными показателями агрегата с отбором мощности для привода ведущего колеса плуга 41
2.3. Определение оптимальных параметров и режимов работы пахотного агрегата 50
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 81
3.1. Программа исследований 81
3.2. Методика исследований 82
3.2.1. Конструкция экспериментального плуга 82
3.2.2. Измерительная аппаратура 85
3.2.3. Тарировка измерительных узлов 93
3.2.4. Методика проведения опытов 97
3.2.5. Обработка результатов опытов . он
3.2.6. Определение неэлектрических расчетных величин . ІОО
3.2.7. Оценка точности полученных величин 100
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 103
4.1. Определение вертикальной реакции почвы на оси ведущего колеса 103
4.2. Анализ результатов опытов 105
4.3. Анализ результатов хронометражних наблюдений . 125
4.4. Определение экономической эффективности использования плуга с ведущим колесом в условиях Нечерноземной зоны РСФСР 129
5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 136
6. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 138
7. ПРИЛОЖЕНИЯ
- Повышение эффективности использования ющности энергонасыщенных тракторов на основной обработке почвы
- Анализ распределения мощности в трансмиссии пахотного агрегата с плугом, оборудованным ведущим колесом
- Программа исследований
- Определение вертикальной реакции почвы на оси ведущего колеса
Повышение эффективности использования ющности энергонасыщенных тракторов на основной обработке почвы
Современное тракторостроение как у нас в стране, так и за рубежом характеризуется повышением мощности тракторов [13,14,15]. Так, в СССР мощность тракторов класса тяги 3 увеличилась в 2,75 раза, 5 - в 1,5 раза. В США [15]в 1965 году трактор максимального типоразмера со всеми ведущими колесами из числа серийно выпускаемых имел мощность на ВОМ 107 кВт, в 1977 году -. 225 кВт. Одновременно тяговое усилие на крюке увеличилось в два раза. В настоящее время появились образцы еще более мощных колесных тракторов. В СССР - "Кировец" (K-7I0) мощностью 368 кВт. В США "flnctiox Boy " (фирмы Copee¬ ) и "РааШг TiainST- 650" (фирмы PtB-igfC ) мощностью, соответственно 440 и 480 кВт. В СССР и США ведутся работы по созданию секционного сельскохозяйственного трактора с двигателем мощностью 740 кВт.
Исследования[13] показывают, что рост мощности и размеров сельскохозяйственных тракторов лимитируются не проблемами работы и транспортирования широкозахватных машин, решаемыми путем их складывания, разворотов и применения сцепок, а чисто экономическими факторами: до тех пор пока затраты на приобретение и эксплуатацию заменяемых тракторов будут превышать соответствующие затраты на заменяющий их трактор, рост мощности будет продолжаться.
Анализ распределения мощности в трансмиссии пахотного агрегата с плугом, оборудованным ведущим колесом
Оборудование плуга ведущим колесом увеличивает количество точек, к которым должна быть подведена мощность для привода колес.
Для преобразования мощностного потока в трансмиссию устанавливаются различные передающие и преобразующие устройства. Поэтому трансмиссия такого агрегата представляет сложную передающую и преобразующую систему. Использование применяемых в этом случае методов исследования затруднено. Нами, в качестве теоретической базы исследования распределения мощности в трансмиссии пахотного агрегата, использована разработанная А.С.Антоновым теория сило-вого потока. Основы этой теории изложены в работе [74] .
Согласно теории силового потока все многообразие преобразующих устройств, входящих в трансмиссию, сводится к трем типам узловых точек: разветвляющейся, кинетической и обобщенной. В разветвляющейся узловой точке происходит преобразование только силовых факторов силового потока, а в кинетической - скоростных. Обобщенная узловая точка включает кинетическую и разветвляющуюся узловые точки. Поэтому в ней происходит одновременное преобразование силовых и скоростных факторов. Связь между этими точками осуществляется направленными потоками энергии. Порядок построения схемы силового потока и применяемые при этом методы изложены в работах А.С.Антонова.
Для составления схемы силового потока трансмиссии необходимо изображение колеса в виде обобщенной узловой точки.
Схема сил, действующих на ведущее колесо при его поступательном качении по твердой дороге и его обобщенной узловой точки изображены на рис.2.I. Узловые точки колеса,катящегося по деформируемой почве, принципиальных отличий не имеют.
Программа исследований
В соответствии с поставленной целью и задачами исследований, разработанными теоретическими предпосылками предусмотрено выполнение следующих программных вопросов:
1. Определение тягово-энергетических показателей пахотного агрегата с плугом, имеющим изменяеглую ширину захвата и оборудованным ведущим колесом.
2. Выполнение хронометражних наблюдений за работой с целью, определения влияния отбора мощности двигателя для привода ведущего колеса плута на производительность агрегата.
3. Определение агротехнических показателей.
На основании вышеизложенного подлежали измерению следующие параметры: энергетические:
- тяговое сопротивление плуга с включенным и выключенным ведущим колесом плуга;
- крутящий момент на ведущем колесе плуга;
- вертикальная реакция на оси ведущего колеса плуга;
- частота вращения вала двигателя трактора;
- частота вращения ведущего колеса плуга, передних и задних колес трактора, путеизмерительного колеса;
- величина буксования ведущего колеса плуга;
- расход топлива;
- пройденный путь;
- продолжительность опыта; агротехнические:
- глубина вспашки;
- ширина захвата плуга;
- твердость и влажность почвы. Опытным путем определялись радиусы качения колес.
Определение вертикальной реакции почвы на оси ведущего колеса
Величина движущей силы, которую можно получить на ведущем колесе плуга, зависит от величины вертикальной реакции почвы,действующей на ось колеса. Реакция почвы на ось не постоянна. Она зависит от массы плуга, скорости движения агрегата и массы почвы, которая находится на корпусах плуга, а масса почвы от глубины вспашки и ширины захвата.
Опыты по определению вертикальной реакции почвы на ведущем колесе плута проводились на стерне. Влажность и твердость почвы соответственно равнялась 18 % и 3,1 МШ. Ширина захвата плуга изменялась в пределах 315-480 см. Глубина вспашки была постоянной -и составила 23,2 см. Скорость движения пахотного агрегата варьировалась в пределах 5,2-8,8 км/ч.
Величина реакции почвы (рис.4.I) при увеличении скорости движения возрастает от 14,1 до 19,8 кН, при ширине захвата плуга 315 см. Увеличение скорости движения в тех же пределах, при ширине захвата плуга 480 см, изменяет вертикальную реакцию почвы на ось ведущего колеса от 21 до 25,1 кН. Большая величина вертикальной реакции, действующей на ось ведущего колеса,объясняется увеличением массы почвы, которая поступает на лемеха в процессе работы плуга, при увеличении его ширины захвата.
