Введение к работе
Актуальность темы. Уровень технического оснащения сельскохозяйственного производства России к концу 80-х годов достиг 70...75 % от оптимального значения. В последующие годы машинно-тракторный парк (МТП) сельскохозяйственных предприятий практически не обновлялся, выбытие техники значительно превышало ее поступление. По данным Минсельхозпрода России, в 1997г. фактическая обеспеченность хозяйств АПК тракторами составила 56% от нормативной, зерноуборочными и кормоуборочными комбайнами - 61 и 67% соогвегственио, при этом значительная часть машин работала за пределами нормативных сроков службы.
Все более явной становится необходимость коренного пересмотра аграрной политики государства по примеру стран с развитой рыночной экономикой. Важнейшей структурной составляющей этой политики является восстановление производственно-технологического и агроэкономического потенциала отечественного АПК и, в первую очередь, его машинно-тракторного парка.
Природные и производственные условия сельскохозяйственного производства Уральского региона (сжатые агротехнические сроки выполнения работ и их высокая энергоемкость, большие размеры полей, низкий удельный вес сельского населения и т.п.) предопределяют применение тракторов повышенной мощности и производительности.
Длительный опыт использования в сельскохозяйственном производстве региона тракторов производства ЧТЗ показал ряд их преимуществ перед колесными тракторами типа Т-150К и К-700: снижение уплотнения почвы, гарантированное выполнение полевых работ в периоды с повышенной влажностью почвы, значительное снижение расхода топлива, более высокое качество технологических операций.
Изменившиеся экономические условия последнего десятилетия поставили перед конструкторами ЧТЗ необходимость учета требований сельскохозяйственного потребителя.
В последние годы на этом заводе разработаны и изготовлены образцы трактора Т-170М.01 сельскохозяйственной модификации (Т-170М1.03-51, Т-170М1.03-53), испытания которых с различными вариантами существующего с.-х. агрегатирования показали весьма посредственные результаты.
В связи с этим возникла необходимость научного обоснования оптимальных параметров и режимов использования данного трактора в составе МТА при выполнении основных технологических процессов, связанных с обработкой почвы и посевом зерновых культур, что является актуальной темой, направленной на решение важной народнохозяйственной задачи.
Цель исследования. Повышение эффективности использования сельскохозяйственных модификаций промышленных тракторов ЧТЗ путем оптимизации их основных параметров.
Объект исследования — процесс функционирования МТА на базе трактора ЧТЗ сельскохозяйственной модификации.
Научная новизна. Обоснованы параметры двигателя, трансмиссии, ходовой системы трактора и агрегатов для основной обработки почвы, выявлено влияние этих параметров на технико-экономические показатели МТА. Разработана экономико-математическая модель и определены оптимальные параметры МТА с трактором ЧТЗ сельскохозяйственной модификации. Предложен новый подход к оценке воздействия ходовой системы тракторов на почву, базирующийся на контактной задаче теории упругости. Обоснована эффективность применения трактора двойного назначения в сельскохозяйственном производстве.
Практическая ценность. Даны рекомендации по оптимизации параметров трактора Т-170М1.03-53 и его использованию в составе агрегатов на основных операциях, связанных с обработкой почвы и посевом зерновых куль-
тур, позволяющие повысить производительность машинно-тракторных агрегатов на 10...35 % и снизить удельный расход топлива на 2...35 %. Разработанный алгоритм расчета напряжений в почве позволяет производить не только оценочные расчеты по воздействию ходовых систем трактора на почву, но и моделировать эти процессы на стадии проектирования трактора. Реализация результатов работы.
Результаты работы легли в основу "Концепции проекта производства сельскохозяйственной техники на базе АО "ЧТЗ", разработанной в соответствии с Постановлением губернатора Челябинской области от 30.07.1997 г. № 585 " О проекте производства сельскохозяйственной техники на базе ЧТЗ", и утвержденной генеральным директором ОАО "ЧТЗ", ректором ЧГАУ и директором ГосНИИ ПТ;
Основные выводы и рекомендации внедрены на ОАО "ЧТЗ" при организации выпуска опытной партии модернизированной сельскохозяйственной модификации трактора Т-170М1.03-54 (приказы генерального директора ОАО "ЧТЗ" от 10.11.97 г. № 120 и от 10.11.98 г. № 56).
Апробация работы. Материалы диссертации использованы в учебном процессе кафедр "Автомобили и тракторы" ЮУрГУ и "Тракторы и автомобили" ЧГАУ (в форме опубликованных конспектов лекций и учебных пособий), а также докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-технических советах, конференциях и семинарах: ГосНИИ ПТ (г. Челябинск, 1998-1999 г.г.), ЧГАУ (г. Челябинск, 1997-1999 г.г.), ЮУрГУ (г. Челябинск, 1998г.), ЧВАИ (г. Челябинск, 1998г.), выездном заседании Президиума Рое-сельхозакадемии (г. Челябинск, 1998 г.) и др.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статей, 2 учебных пособия и конспект лекций.
На зашиту выносятся следующие основные положения:
- результаты теоретических и экспериментальных исследований методов определения оптимальных параметров машинно-тракторных агрегатов
для выполнения основных сельскохозяйственных работ;
система прогнозирования технико-экономического уровня и обоснование основных параметров трактора ЧТЗ сельскохозяйственной модификации;
экономико-математическая модель определения параметров и режимов работы машинно-тракторных агрегатов;
результаты экспериментальных исследований эксплуатационных и технико-экономических показателей сельскохозяйственной модификации трактора Т-170;
оценка экономической эффективности результатов работы.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем составляет 157стр., втом числе 23 табл., 40 рис., 5 приложений. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
