Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин Жилкибаев Марат Шамшудинович

Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин
<
Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Жилкибаев Марат Шамшудинович. Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : М., 2005 235 c. РГБ ОД, 61:05-5/3306

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Современное состояние вопроса. Цель и задачи исследования 8

1.1. Технологии уборки сельскохозяйственных культур с применением энергосредств для агрегатирования уборочных машин 8

1.2. Обзор конструкций энергосредств для агрегатирования уборочных машин 12

1.2.1. Классификация энергосредств 12

1.2.2. Отечественные энергосредства 15

1.2.3. Зарубежные энергосредства 27

1.3. Технические характеристики энергосредств 42

1.4. Конструктивные особенности и рабочее оборудование энерго-средств для агрегатирования уборочных машин 44

1.5. Цель и задачи исследования 48

ГЛАВА II. Анализ различных вариантов агрегатирования полевых технологических сельскохозяйственных машин 51

2.1. Классификация технологических машин по способу агрегатирования 51

2.2. Агрегатирование валковых жаток и косилок 58

2.2.1. Агрегатирование с комбайном 58

2.2.2. Агрегатирование с трактором 60

2.2.3 Агрегатирование со спецэнергосредством 61

2.2.4 Агрегатирование с универсальным энергосредством 65

2.3. Обобщенные технологические и технические эксплуатационные показатели работы различных энергосредств 69

Выводы по главе II 79

ГЛАВА III. Математическая модель расчета параметров и технико-экономической эффективности энергосредства при работе с уборочными машинами 80

3.1. Постановка задачи и общие методические предпосылки расчета 80

3.2. Выбор критериев оптимальности и ограничений 81

3.3. Расчёт, размерно-массовых, стоимостных и энергетических параметров спецэнергосредства в составе уборочных агрегатов 85

3.4. Структурная схема модели и её формализованное содержание 94

3.5. Алгоритм и программа математической модели для расчёта на ПЭВМ 105

3.6. Контрольный пример 115

Выводы по главе III 122

ГЛАВА IV. Типовые региональные технологические карты на уборочные работы с использованием энергосредства нового поколения 123

4.1. Расчет технологических карт по регионам уборки 123

4.1.1. Северо-Западный регион 124

4.1.2. Центральный регион 125

4.1.3. Южный регион 126

4.1.4. Приволжский регион 127

4.1.5. Уральский регион 128

4.1.6. Сибирский регион 129

4.1.7. Дальневосточный регион 130

4.2. Расчет общегодовой загрузки энергосредства и определение их потребного количества по регионам уборки 139

4.3. Комплектация энергосредств сменными адаптерами в зависимости от региона использования 141

Выводы по главе IV 143

ГЛАВА V. Показатели технико-экономической эффективности работы энергосредства 144

5.1. Влияние эксплуатационных параметров на эффективность применения спецэнергосредства 144 .

5.2. Энергетические затраты на выполнение уборочных работ спецэнергосредства с различными уборочными машинами 149

5.3. Региональные значения технико-экономических показателей энергосредства 151

5.4. Параметры и условия эффективного использования СЭС-100 153

5.5. Апробация макетного образца энергосредства 155-

Общие выводы и заключение 157

Литература 160

Введение к работе

Традиционный в России опыт агрегатирования валковых жаток с зерноуборочными комбайнами выявил в современных условиях машино-использования его инженерно-экономическую нецелесообразность. При работе с валковой жаткой используется только ходовая часть комбайна, двигатель и система управления. Молотилка массой около 5 тонн перевозится как балласт. Это приводит к перерасходу топлива, снижению эксплуатационной надежности комбайна при дальнейшей его работе на подборе и обмолоте валков.

Когда комбайны были простыми, менее материалоемкими и относительно не дорогими (типа СК-3, СК-4,) это было в какой то степени оправдано. В настоящее время комбайны имеют массу и стоимость несоизмеримо большую, чем валковые жатки и навешивать их на комбайны становится неэффективным. В результате этого хозяйства вынуждены снижать масштабы раздельной уборки и применять прямое комбайнирование полеглых, влажных, высокозасоренных и неравномерно созревающих хлебов. Ранее широке применялись КПС-5Г и Дон-800.

Однако КПС-5Г более 15 лет назад снято с производства, Дон-800 не получил широкого спроса по ряду причин, реверсивный трактор МТЗ-80В имеет очень ограниченный выпуск и не может агрегатироваться с гаммой валковых жаток.

Учеными ВИМа и ВИСХОМа поводились параллельно исследования по использованию для агрегатирования зерновых жаток более дешевого и болєі надежного энергосредства. По ТЗ НИИ на Минском тракторном заводе был создан реверсивный трактор МТЗ-80В, на котором было проведено опытное агрегатирование травяных жаток захватом 4,2м (конструкции ВИМа) и зерновых жаток модульного типа шириной 6,0 и 12м (конструкция ВИСХОМа). Недостаток этого энергосредства - малый набор рабочих скоростей и плохая обзорность. Требовалась серьезная доработка трактора.

-7-В связи с этим назрела необходимость создания энергосредства новогб

поколения.

Особую актуальность эта проблема приобретала в связи с выполнением

федеральной целевой программы «Комплексные меры противодействию

злоупотреблению наркотиками и их незаконному обороту» по постановлению

Правительства РФ (от 9.09.99, №1030), согласно которой поставлена задача

создать новые образцы энергетических средств и техники для уборки и

уничтожения наркотикосодержащих растений.

Однако ряд специалистов утверждают, что это новая дополнительная энергомашина в хозяйственном парке будет не эффективной. Она не может заменить трактор и требует особых условий для своей годовой загрузки. Другие считают, что имеется целый ряд уборочных работ, на которых обычный трактор не эффективен, а энергосредство имеет существенные эксплуатационные преимущества. Имеющуюся дискуссию можно разрешить только проведя всесторонние исследования.

В условиях рынка проблема состоит не только в выборе типа или параметров энергосредства, айв определении его технико-экономической эффективности для хозяйства в целом, то есть при использовании на различных сельскохозяйственных работах. Необходимо обосновать его место в машинно-тракторном парке хозяйств, масштабы применения при различных типах севооборотов, предельные значения стоимости и массы, а такж оптимальную годовую загрузку, при которой применение этого энергосредства является наиболее эффективным в каждом регионе.

Работа в целом выполнена в соответствии с тематическим планом ВИМ на 2001-2005 гг., "Стратегией машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период до 2010г.", утвержденной Минпромнауки России, МСХ РФ и РАСХН, а также вышеупомянутым правительственным постановлением о создании новой системы машин для уничтожения наркотикосодержащих растений.

Технологии уборки сельскохозяйственных культур с применением энергосредств для агрегатирования уборочных машин

Дизельный двигатель мощностью 14 л. с. расположен в задней части шасси и жестко соединен с корпусом трансмиссии. К передней стенке корпуса трансмиссии прикреплен задний брус рамы шасси. Передний брус рамы опирается на палец шарнира передней оси. Свободное от агрегатов шасси пространство между осями передних и задних колес используется для навешивания на продольные брусья рамы различных сельскохозяйственных машин и орудий.

На шасси установлена двойная муфта сцепления, позволяющая направлять мощность от двигателя одновременно двумя потоками: один к трансмиссии и затем к ведущим колесам, а второй - к независимому валу отбора мощности.

Коробка передач пятискоростная, четырехходовая, с поперечно расположенными валами. Она снабжена механизмом блокировки, не позволяющим переключать передачи без полного выключения главной муфты сцепления.

Колея задних и передних колес регулируется. Передача вращения от рулевого колеса к передним колесам осуществляется посредством двух конических передач. Рулевая трапеция расположена сзади передней оси. Самоходное шасси Т-16. Аналогична по конструкции самоходному шасси ДСШ-14, но элементы его отдельных узлов и механизмов более совершенны (рис. 3). Двигатель ДВ-16 является усовершенствованной модификацией двигателя ДВ-14 - двухцилиндровый с вертикальным расположением цилиндров воздушного охлаждения, предкамерным впрыском топлива с воспламенением от сжатия. Система смазки комбинированная - под давлением и разбрызгиванием. На правой стороне двигателя установлены два масляных фильтра грубой и тонкой очистки. Запуск двигателя - от электростартера. Муфта сцепления двойного действия, выполненная в одном конструктивном узле, обеспечивает раздельное включение трансмиссии ходовой части и независимого вала отбора мощности; коробка перемены передач тракторного типа, шестискоростная, с дополнительной седьмой скоростью и задним ходом, расположена в одном корпусе с муфтой сцепления и главной передачей. Конструкция переднего моста шасси Т-16 такая же, как у шасси ДВСШ-14. Разница лишь в том, что на шасси Т-16 рулевые тяги вынесены вперед; это позволило высвободить внутри рамы добавочное пространство для навески орудий. Колею передних колес можно изменять, увеличивая или уменьшая длину телескопических труб передней оси и поперечных тяг рулевого управления и рулевой трапеции. Самоходное шасси СШ-30 Конструкция самоходного шасси СШ-30 разработана в двух модификациях: с двухбрусной рамой (модель НАТИ, рис. 4) и с однобрусной рамой (СШ-30А модель ВИСХОМ и Владимирского тракторного завода). От однобрусного шасси СШ-ЗОА двухбрусное шасси СШ-30 отличается механизмам навески и способам навешивания машин и орудий. На шасси установлен дизельный четырехцилиндровый, четырехтактный двигатель воздушного охлаждения мощностью 30 л. с. Колея передних колес у двухбрусного шасси регулируется путем выдвижения из балансирного бруса поворотных кулаков вместе с передними колесами шасси, у однобрусного шасси - посредствам передвижения хомутов, которыми закрепляются оси вилок колес к поперечному брусу. Гидравлическая система навески машин на шасси состоит из насоса шестеренчатого типа с приводом от шестерни распределительного вала двигателя и четырехпозиционного распределителя с тремя золотниками (у однобрусного шасси - для одного основного цилиндра и двух выносных) или двумя золотниками (у двухбрусного шасси). Самоходное горно-равнинное колесное шасси ГС-1,5 Рис. 5. Самоходное горно-равнинное шасси ГС - 1,5 Представляет собой тележку портального типа с четырьмя ведущими колесами, из которых передние колеса являются управляемыми. Рама шасси состоит из трех частей: правой, левой и поперечной с телескопическим устройствам; благодаря последнему колея шасси мажет изменяться в пределах 1250-2000 мм через каждые 50 мм. (рис. 5). Двигатель бензиновый, четырехцилиндровый, четырехтактный, водяного охлаждения, мощностью 30 л.с. Муфта сцепления однодисковая, сухая, постоянно замкнутая, автомобильного типа. Коробка перемены передач (автомобильная) четырехступенчатая, че тырехходовая. Крутящий момент от двигателя через муфту сцепления и коробку перемены передач передается главным передачам при помощи трансмиссии. Конструкция Таганрогского ГСКБ (рис. 6) состоит из трубчатой рамы сварной конструкции, заднего и переднего ведущих мостов, дизельного двигателя мощностью 50 л.с, вариатора, коробки перемены передач, трансмиссии, валов отбора мощности, механизмов управления, гидравлической системы управления навесными машинами и площадки для водителя [18]. Для получения бесступенчатого изменения скоростей движения самоходного шасси применен вариатор, который в сочетании с трех-скоростной коробкой передач обеспечивает получение любой скорости движения в диапазоне от 1,7 до 20,3км/час. Рис. 6. Самоходное шасси СШ - 45 Самоходное шасси СШ-45 оборудовано раздельно-агрегатной гидравлической системой для управления навесными машинами. Гидросистема включает три основных цилиндра двойного действия, из которых два выносных, устанавливаемых на навесных машинах.

Классификация технологических машин по способу агрегатирования

Полунавесные сельскохозяйственные машины или орудия передают часть своей массы на энергосредство через навесное его устройство или опорные платформы, элементы и т.п. Конкретное значение передаваемой массы сельскохозяйственной машины на энергосредство колеблется, как правило, в пределах от 5,0 до 50%. Остальная часть массы сельскохозяйственной машины распределяется на её собственные опорные элементы (чаще всего колесный ход).

Навесные сельскохозяйственные машины или орудия во время работы или транспортировки могут полностью свою массу переносить на энергосредство, увеличивая вертикальную нагрузку на его движитель.

Главное преимущество навесных машин - большая маневренность агрегата и отсюда повышенная производительность, разновариантность способов поворотов и разворотов в конце гона поля. Это обусловило массовость применения именно этого способа агрегатирования сельскохозяйственных машин и орудий.

Недостатком является сложность навески ряда машин, повышенные затраты времени на их монтаж и демонтаж, необходимость дополнительной, приспособленности энергосредства к навешиванию и закреплению на них сельскохозяйственной машины. Однако эти недостатки по возможности устраняются с помощью различных конструктивных решений, особенно в варианте использования сельскохозяйственных машин в качестве быстросъемных и сменных адаптеров [90, 104, 107].

Сблокированные с энергосредством сельскохозяйственные машины — это вариант полнонавесных на энергосредство машин, при котором технологическая машина вмонтирована в конструкцию энергосредства и представляет собой единый с ним самоходный энерготехнологический агрегат.

Этот вариант агрегатирования имеет две разновидности. Первая, когда энергосредство и технологическая машина представляют собой единую конструкцию, изготавливаемую на промышленном предприятии (самоходные зерноуборочные, кормоуборочные, картофелеуборочные, свеклоуборочные комбайны).

Вторая - в хозяйство поставляется отдельно сельскохозяйственная машина и специальное высвобождаемое энергосредство — самоходное шасси, на которое в условиях хозяйства можно самостоятельно навесить сложную сельскохозяйственную машину и подключить к ней систему привода рабочих органов.

Преимущества первой разновидности единоблочного агрегата те же, что и у любой полнонавесной сельскохозяйственной машины — полная автономность, повышенные маневренность и производительность, универсальность способов движения, а дополнительно — возможность фронтальной навески сельскохозяйственной машины, хорошая её обзорность во время работы.

Недостаток - недоиспользование энергетических и силовых агрегатов единоблочной конструкции в течение года. Технологическая сельскохозяйственная машина по своему назначению имеет сезонный характер нагрузки., работает в течение года, как правило, в среднем не больше 200 ч. Стоимость технологической части такого единого блока намного меньше (в 1,5-3 раза) стоимости самого энергосредства, которое в течение года после завершения сезонных работ простаивает, что с экономических позиций снижает коэффициент фондоотдачи [108].

В связи с этим и родилась идея высвобождаемого энергосредства. Несмотря на внешне очевидные преимущества такого варианте агрегатирования технологической сельскохозяйственной машины (годовая загрузка энергосредства может превышать годовую загрузку сельскохозяйственной машины в 2-3 раза), это идея почти за 60 лет своего существования так и не нашла массового применения. В отдельные годы в нашей стране и за рубежом высвобождаемые энергосредства с набором навесных

сельскохозяйственных машин выпускались даже крупными промышленными партиями. Однако цельноблочные конструкции самоходных технологических машин все же пользовались всегда большим спросом. И в настоящее время по массовости применения цельноблочные самоходные энерготехнологические машины занимают доминирующее положение. Правда, нельзя не отметить, что в ряде стран высвобождаемые энергосредства находят применение: в Германии - "Унимог", Белоруссии - "Полесье", США - "NEV IDEA" и т.д., но в целом по всем странам потенциально экономически высокоэффективная инженерно-техническая идея создания высвобождаемого энергосредства с комплектом сменных технологических сельскохозяйственных машин, так и осталась в ограниченном применении из-за ряда эксплуатационных особенностей. Анализ многолетней эксплуатации подобных комплексов машин выявил четыре их наиболее существенных недостатка [18, 30, 66, 91, 106].

Первый - длительность и трудоемкость навески технологических машин на энергосредство, особенно сложных машин с большим набором рабочих органов. Различными конструктивными решениями иногда удавалось несколько нивелировать этот недостаток, но в целом, по всему набору навесных машин, устранить этот недостаток не удалось. Поэтому в условиях рядовой эксплуатации потенциально высвобождаемое энергосредство, один раз сблокированное с какой-либо одной машиной, так и оставалось до конца своего срока службы с этой машиной, превратившись в обычную цельноблочную самоходную технологическую машину (опыт отечественного шасси СШ-30, СШ-45, СШ-65, СШ-75 и др.).

Тем не менее, современная инженерная мысль, в последние годы подкрепленная компьютерными программами проектирования, получила значительно большие возможности, чем раньше по выбору различных принципов навески, компоновки и т.п. Попытки устранить этот первый недостаток высвобождаемого энергосредства активно продолжаются и, возможно, вскоре появятся быстостыкуемые, нетрудоемкие варианты агрегатирования навесных сельскохозяйственных технологических машин. Второй недостаток — повышенные требования к эксплуатационной надежности высвобождаемого энергосредства. Проработав с одной технологической машиной, оно, во избежании срыва других сельскохозяйственных работ в соответствии с севооборотом, должно также надежно работать со второй машиной, третьей и т.д., и в последующие годы быть готовой повторять этот цикл. Так как каждая навесная сельскохозяйственная машина по своему влияет на конструкцию энергосредства силовыми нагрузками, то обеспечить равнопрочность этого энергосредства на всех видах работ довольно сложно. Поэтому, в него закладываются повышенные мощностные, прочностные и другие ресурсы по сравнению с обычной конструкцией цельноблочного с технологической машиной энергосилового агрегата. Некоторые разработчики видят выход из этого положения в ограничении номенклатуры навесных машин, ориентации на более простые технологические машины, необходимые для выполнения сельскохозяйственных работ в хозяйственном севообороте (валковые жатки, косилки и т.п.) [8,19].

Расчёт, размерно-массовых, стоимостных и энергетических параметров спецэнергосредства в составе уборочных агрегатов

При исследовании процессов сельскохозяйственного производства экономико-математическое моделирование применяется довольно широко, особенно при выборе эксплуатационных показателей и режимов работы сельскохозяйственных агрегатов и комплексов машин.

Необходимость разработки специальных математических методов проектирования сельскохозяйственных производственных процессов и применения средств вычислительной техники для их реализации впервые была определена академиком ВАСХНИЛ В.А. Желиговским еще в начале 50-х. а в начале 60-х годов оформились в определенную научную дисциплину [20].

Позднее В.Г. Еникеевым [19] и Р.Ш. Хабатовым [102] были созданы программные средства для расчета оптимального состава машинно-тракторного парка (МТП) сельскохозяйственных предприятий, базирующийся на применении модели и алгоритма оптимизации МТП. Эти разработки были ориентированы с одной стороны на применение крупных ЭВМ со значительным штатом обслуживающего персонала и требовали значительных затрат ручного труда на подготовку, контроль необходимой информации и ведение специальной базы данных для выполнения оптимизационных расчетов. Потом аналогичные программные средства в части постановки самой задачи оптимизации состава МТП и без автоматизации процессов подготовки информации были созданы и для персональных ЭВМ.

В конце 80-х и начале 90-х гг. прошлого века в ВИМе разработан новый программно-вычислительный комплекс автоматизированного формирования технологий АСФАТ, а в конце 90-х годов к нему добавлен был блок оптимизации машинотракторного парка [23]. Известны и другие программы оптимизации МТП: Э. Финна, В. Докина (СИБИМЭ) и др.

Как следует из главы II энерготехнологическое средство может быть применено на различных технологических операциях в агрегате с валковыми жатками вместо зерноуборочного комбайна, а с косилками или измельчителями для трав вместо КПС-5Г, как ранее наиболее распространенного энергосредства. Учитывается большое разнообразие вариантов уборочных комплексов и варьируемость исходных факторов, вопросы оптимального агрегатирования сельскохозяйственных машин не могут быть решена без применения подобных программно-вычислительных комплексов. Отсюда формулируется следующая постановка задачи: разработать экономико-математическую модель работы энергосредства со сменными адаптерами и на её основе выявить оптимальные параметры энергосредства и рассчитать экономический эффект от применения нового энергосредства в сравнении с комбайном СК-5М «Нива», с энергосредствами Дон-800, КС-80Э, КПС-5Г, реверсивным тракторам МТЗ-82/100 при выполнении различных уборочных операциях в разных регионах страны.

Анализ проведенных работ по выбору критериев оптимизации дл$ оценки работы уборочных и других агрегатов с определением качества выполнения технологического процесса показал, что в качестве основного оценочного критерия принимают чаще всего стоимостной показатель -эксплуатационные затраты [12, 40, 41, 89]. Некоторые исследователи предлагают специальный обобщенный показатель.

Например, Л.К. Аблиным, Ф.С. Завалишиным предложены различные методики для определения комплексного оценочного показателя применительно к эксплуатации машинно-тракторных агрегатов. В основном эти методики сводятся к тому, что находят частные показатели, по сумме которых и определяется общий комплексный оценочный показатель [39].

-82 В.А. Самсонов, A.A. Зангиев, Ю.Ф. Лачуга и др. [90] считают, что при выборе критериев оптимальности математической модели могут быть приняты показатели эксплуатационных свойств агрегата, такие как: максимум эксплуатационной производительности, максимум тягового КПД, минимум погектарного расхода топлива, минимум удельных энергозатрат, минимум удельной массы агрегата и т.д., т.е. многокритериальный расчет показателей. Это объясняется тем, что при некоторых максимальных или минимальных значениях (экстремумы) технико-эксплуатационных показателей агрегата, находят то компромиссное решение, которое удовлетворяет условиям эффективной работы уборочного агрегата.

Некоторые авторы О.С. Иофинов [41], В.И. Мининзон [67], А.Т., Табашников [95], Б.В. Павлов [80], считают, что при оценке эффективности сельскохозяйственной техники, в качестве главного показателя надо принимать стоимостной критерий - приведенные затраты, учитывающий эксплуатационные затраты и капвложения на производство продукции. По этому показателю выбирают состав машин и оптимальные режимы работы агрегатов.

Обоснованию выбора оптимальных параметров зерноуборочных машин посвящены работы: [4, 12, 13, 20, 23, 37, 38, 39, 40, 41, 44, 46, 47, 48, 94, 99, 100]. Значительный вклад внесли О.А. Благодатов [4], В.А. Желигов-ский [20], Э.В. Жалнин [23, 24], В.Р. Карпус [48], Н.И. Кленина [44, 45], Р.Ш. Хабатова [102]. В этих работах в качестве критерия оптимальности принимали минимум приведенных затрат на единицу выработки как основной при определении эффективности того или иного комплекса машин или технологии.

Другие авторы Завалишин Ф.С. [39], Иофинов С.А., Минцберг Б.Л. [40] полагают, что при этом следует учитывать комплексный показатель для определения оптимальных режимов работы уборочно-транспортных агрегатов.

При расчете стоимостного критерия на уборочно-транспортных операциях многие авторы учитывают только базовую стоимость энергосредства: Г.В. Веденяпин [12], Киртбая Ю.К. [47], Л.М. Пильщиков [75], А.Я. Поляк [77], АЛ. Пейсахович [76], О.А. Пенязев [79], Б.С. Свирщевский [89] и др., что несколько искажает результаты технико-экономических показателей. Более рационально по нашему мнению при определении прямых эксплуатационных издержек на работу уборочно-транспортного агрегата учитывать стоимость энергосредства, приходящуюся только на данную операцию.

Влияние эксплуатационных параметров на эффективность применения спецэнергосредства

Особенностью работы данного уборочного агрегата в составе спецэнергосредства состоит в том, что нагрузка на двигатель изменяется в широких пределах. Это и определяет тяговые и энергетические показатели работы афегата и характеристики его двигателя [89, 90]. При этом мощность двигателя должна сохраняться постоянной или меняться незначительно. Такое постоянство мощности обеспечит двигателю полную по мощностк зафузку при работе спецэнергосредства в афегате с различными уборочными машинами на любом скоростном и нафузочном режиме.

Основными параметрами дизельного двигателя, оказывающие прямое влияние на технологические показатели энергетического средства являются удельный расход топлива и запас крутящего момента двигателя (регламентированная стандартом — 15...20%).

Анализируя рис. 66, мы пришли к выводу, что целесообразно установить на спецэнергосредство двигатель мощностью 73,5 кВт (100 л.с). Расчеты с применением экономико-математической модели показали, что на выполнение технологического процесса уборки зафаты мощности в зависимости от афегатируемой машины варьируются от 40...60 кВт, без учета запаса мощности (15...20%).

Из анализа показателей технологического уровня мобильных энергетических средств с трансмиссиями разных типов [54], приняли тип трансмиссии — гидростатический. Это обеспечивает более высокую зафузку двигателя и повышает тягово-динамические свойства афегата при работе с различными адаптерами.

От параметров ходовой системы зависят практически все основные показатели функционального назначения спецэнергосредства: тягово-сцепные, тягово-динамические, афотехнические, управляемость, маневренность и плавность хода. Основные технологические требования к движителям, регламентируемые различными документами, следующие: ширина колеи, тип подвески, давление на почву, радиус поворота, агротехнический просвет (клиренс). Агротехнические требования уборки зерновых культур раздельным способом предусматривает укладку центрального валка, проходящий между колесами уборочного агрегата, что и предопределяет соблюдение агротехнического просвета не менее 600мм.

Зональные ограничения ширины поворотных полос также предусматривает минимальный радиус поворота уборочного агрегата, который должен составить до 4,5 м. Масса навесного оборудования ограничивается десятиметровой широкозахватной валковой жаткой весом около 1400 кг, с учетом противовесов (400-500 кг). Ориентировочную стоимость спецэнергосредства (около 500000 тыс. руб), определили с помощью расчетных переводных коэффициентов полученных в главе III (табл. 3.1). На основании вышеизложенного обоснованы следующие основные параметры нового энергосредства: мощность двигателя - 73,5 кВт (100 л.с); удельный расход топлива - не более 200 г/кВт-ч; тип трансмиссии - гидростатический; клиренс - не менее 600 мм; масса- 4000±5%кг; рабочая скорость движения - 0... 10 км/ч; радиус поворота - 4,5 м; масса навесного оборудования - до 1400 кг; расчетная ориентировочная стоимость энергосредства - 500000 руб; срок службы энергосредства - до 10 лет. При этом средние расчетные годовые загрузки на одно спецэнерго-средство по федеральным округам с учетом транспортных работ, составили (ч): для Северо-Западного - 550, Центрального - 845, Южного - 910; Поволжского - 920, Уральского - 660, Сибирского - 790, Дальневосточного - 580. Согласно федерально-целевой программе по постановлению Правительства РФ «Комплексные меры по противодействию и злоупотреблению наркотиками», были поставлены задачи по созданию спецэнергосредств для уборки культурной и уничтожения дикорастущей конопли, основным исполнителем этой программы в 2004 году являлся ВИМ. В 2004 году были разработаны машины для уничтожения дикорастущих растений: фронтальная косилка-измельчитель в двух модификациях агрегатируемое на спецэнергосредство [72]. На базе спецшасси СЭС-160 конструкции минского тракторного завода были апробированы следующие наши рекомендации по разработке спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин: мощность двигателя - 100 л.с, тип трансмиссии гидростатический, центральное расположение кабины над ведущим мостом, частота вращения ВОМа - 1000 об/мин, система навески четырехточечная. Фронтальная косилка-измельчитель навесная на энергосредство (захват - 2м) На испытания представлены коноплеуборочные машины СКИФ-2 (рис.75) и СКИФ-2.7, имеющие соответственно массы 630 и 680 кг, рабочую ширину захвата 2 и 2,7 м. Система навешивания машины включала пальцы диаметром 28 мм, укрепленные на раме машины в соответствии с размерами навесного устройства трактора класса 2, типа МТЗ.

Похожие диссертации на Обоснование параметров спецэнергосредства для агрегатирования уборочных машин