Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований ц
1.1. Основные агротехнические требования к предпосевной подготовке почвы и анализ причин, обуславливающих снижение показателей качества работ и рост энергозатра 11
1.2. Анализ возможностей повышения критериев качества работ и ресурсосбережения на предпосевной подготовке почвы применением комбинированных агрегатов и орудий 20
1.3. Пути снижения энергозатрат при работе трактора в составе машинно-тракторных агрегатов 24
1.4. Обзор и анализ методических подходов к повышению качества работ и ресурсосбережения применением средств контроля и управления технологическими процессами, регулирования навесных систем трактора 26
1.4.1. Обзор и анализ средств контроля и управления технологическими процессами почвообрабатывающих и посевных агрегатов 26
1.4.2. Повышение качества работ и ресурсосбережения применением средств регулирования навесных систем тракторов 36
Выводы, цель и задачи исследований 47
2. Теоретические предпосылки к обоснованию условий эффективного использования агрегатов с трактором лтз-155 на посеве сахарной свеклы 50
2.1. Методический подход к вопросу повышения ресурсосбережения и качества работ посевных агрегатов путем улучшения подготов ки почвы 50
2.2. Теоретический анализ возможности построения комбинированных агрегатов с применением передних и задних навесных систем трактора ЛТЗ-155 (по навесоспособности, устойчивости движения и грузоподъемности шин) 57
2.3. Аналитический подход к повышению критериев качества и ресурсосбережения работ, при использовании комбинированных агрегатов, за счет совершенствования динамики перераспределения тяговых нагрузок 64
2.4. Теоретический подход к повышению качества работ и снижению энергоемкости технологического процесса созданием и применением устройства контроля угла наклона тяг навесных устройств трактора 70
Выводы 81
3. Программа и методика экспериментальных исследований 83
3.1. Программа экспериментальных исследований 83
3.2. Методика экспериментальных исследований 83
3.2.1. Изучение динамики перераспределения тяговых нагрузок при работе трактора в составе комбинированных агрегатов 85
3.2.2. Тягово-энергетическая оценка трактора ЛТЗ-155 в составе комбинированных агрегатов 99
3.2.3. Сравнительные эксплуатационно-технологическая оценка применения машин 101
3.2.4. Оценка определения физико-математических свойств почвы и агрегатов 102
3.3. Тарировка измерительной аппаратуры. Определение погрешности средств измерений 106
4. Результаты экспериментальных исследований ] 11
4.1 Наресоспособность и продольная устойчивость трактора. Тяговое сопротивление агрегатов при различных схемах навески машин ill
4.2. Обеспечение вписываемости трактора в агротехнологии. Изменение тягово-мощностных показателей трактора при применении базовых поверхностей 117
4.3. Изменение углов наклона тяг навесных систем трактора и динамика перераспределения нагрузок 121
4.4. Сравнительные характеристики качества работ машинных агрегатов на операциях по подготовке почвы и посеве 124
4.5. Сравнительные эксплуатационно-технологические показатели использования машинных агрегатов на базе ЛТЗ-І55 в технологиях возделывания сахарной свеклы 129
4.6. Показатели эффективности применения прибора контроля глубины обработки 138
Выводы 141
5. Технико-экономические исследования ] 44
5.1. Методика и результаты исследований по определению экономической эффективности применения машинно-тракторных агрегатов при подготовке почвы и посеве сахарной свеклы 144
Выводы 147
Общие выводы 148
Список используемой литературы 151
- Анализ возможностей повышения критериев качества работ и ресурсосбережения на предпосевной подготовке почвы применением комбинированных агрегатов и орудий
- Теоретический анализ возможности построения комбинированных агрегатов с применением передних и задних навесных систем трактора ЛТЗ-155 (по навесоспособности, устойчивости движения и грузоподъемности шин)
- Изучение динамики перераспределения тяговых нагрузок при работе трактора в составе комбинированных агрегатов
- Обеспечение вписываемости трактора в агротехнологии. Изменение тягово-мощностных показателей трактора при применении базовых поверхностей
Введение к работе
Сахарная свекла одна из ценнейших культур. Ее производство требует самых насыщенных технологий, разнообразных операций, при выполнении которых проявляются наиболее полно все свойства МТА и все варианты режимов их использования. Важное значение приобретают не только вопросы повышения производительности МТА и качества работ, но и эффективности технологий в целом.
Применяемые в настоящее время технологии возделывания сахарной свеклы малоэффективны (урожайность до 125..Л70 ц/га); (расход топлива достигает до 180...220 кг/га). При этом используются менее производительные однооперационные агрегаты с тракторами малой мощности, что обуславливает большое число выездов на обрабатываемый участок. Многократные проходы агрегатов по полю уплотняют почву, нарушают структуру пахатного слоя, что негативно отражается на изменении физических параметров почвы, приводящих к снижению плодородия и урожайности.
Применение скоростных широкозахватных и комбинированных агрегатов с тракторами более высокой мощности создает определенные сложности, связанные с реализацией их потенциальных возможностей, оптимизацией энергетических режимов их работы и управлением движением.
Вместе с тем использование прогрессивных технологий на основе высокопроизводительных МТА с повышенной мощностью тракторов, их рабочими скоростями и шириной захвата обеспечивает прогресс в сельскохозяйственном производстве. При этом дальнейшее повышение эффективности использования МТА связано с выполнением технологических процессов в растениеводстве в строгие агротехнические сроки, с высоким качеством и оптимальными эксплуатационными параметрами. Основные из них — производительность и расход топлива (затраты мощности). Качество работ определяется такими показателями, как глубина обработки поч-
вы, соблюдение норм или доз в посевных и распределительных процессах и т.д.
Общеизвестно, что рост производительности машинных агрегатов в значительной мере обуславливается повышением мощности тракторов, скорости их движения и ширины захвата. Повышение скорости движения сопровождается резкими колебаниями тяговой нагрузки, обуславливающими непрогнозируемую динамику перераспределения действующих вероятностных динамических нагрузок по мостам колесного трактора и изменение глубины обработки в значительно больших пределах, регламентируемых агротребованиями. Особую значимость эти вопросы приобретают в подготовительных и посевных операциях, когда отклонения вызывают ухудшение жизнедеятельности растений, а в отдельных случаях и их гибель. Рост динамичности процессов ухудшает управляемость трактором, что обуславливает возникновение значительных отклонений рабочих органов, приводящих к нарушению прямолинейности движения, подрезанию растений и развитию других негативных последствий.
Задача стабилизации тяговых нагрузок, действующих в тягах навесных систем и повышение степени использования мощности двигателей тракторов, качества технологических операций решается на протяжении многих десятилетий техническими мерами. Эффективных мер технологического уровня, влияющих на отмеченные показатели и их повышение, пока не найдено и научный поиск в данном направлении только начинает формироваться.
В связи с этим повышение эффективности использования машинных агрегатов на базе интегральных тракторов ЛТЗ-155 и качества их работы на основе улучшения базовой поверхности, наиболее полно отвечающей агротребованиями и способствующей наиболее значительному использованию мощности двигателей, стабильному ходу рабочих органов на глуби-
не обработки, является актуальной научной задачей, имеющей важное народнохозяйственное значение.
Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологическии институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве» (ГНУ ВИИТиН) в соответствии с заданиями Россельхозакадемии на 2001-2003 гг.: 04.02.03. «Провести исследования и разработать методы и средства агрегатирования сельскохозяйственных машин с тракторами, определить рациональные режимы их использования» и 04.02.04. «Разработать методы адаптации машинно-тракторных агрегатов и новых энергетических средств к изменяющимся условиям их использования в технологиях производства сельскохозяйственных культур» на 2004...2006 годы.
Цель работы: повышение качества работ, производительности и снижение энергозатрат при использовании агрегатов с трактором ЛТЗ-155 на посеве сахарной свеклы улучшением подготовки почвы.
Предмет исследований: технологические процессы подготовки почвы и посева, выполняемые комбинированными агрегатами, агрегатируе-мыми с тракторами ЛТЗ-155.
Объект исследований: закономерности изменения технологических и динамических процессов при работе трактора в составе машинных агрегатов и их взаимосвязи с критериями энергозатрат и качества работ.
Методика исследований. Для достижения поставленной цели и решения комплекса задач применялись теоретические и экспериментальные методы исследований (математического анализа, теоретической механики, ГОСТы, ОСТы). Достоверность научных положений, выводов подтверждена лабороторно-полевыми и хозяйственными испытаниями комбинированных рабочих органов. Обработка результатов исследований выполнялась методами математической статистики с использованием компьютеров.
Научная новизна диссертации заключается в следующем:
разработаны математические зависимости распределения тяговых нагрузок при работе трактора ЛТЗ-155 в составе комбинированных агрегатов и дано теоретическое обоснование предельно-допустимых углов отклонений тяг навесных систем (передних и задних) и рабочих органов орудий;
обоснованы режимы эффективного использования комбинированных широкозахватных афегатов в технологиях возделывания сахарной свеклы.
Практическая значимость работы. Впервые в практике использования машин по назначению предложен к рассмотрению и реализован метод стабилизации тяговых динамических нафузок в навесных системах трактора и повышения качества работ на основе образования базовых поверхностей. Создано техническое устройстве для корректировки положения тяг навесных систем при движении трактора в составе комбинированных афегатов.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований рекомендованы: конструкторским бюро заводов изготовителей комбинированных машин, обеспечивающих возможность создания базовых поверхностей; специалистам хозяйств, занятых производством сахарной свеклы; ВУЗам, ведущим подготовку инженеров-механиков сельскохозяйственного производства для изучения вопросов улучшения тяговой динамики тракторов и интенсификации технологических процессов.
Результаты диссертационных исследований внедрены:
на ОАО "Казанское ОКБ "Союз";
на ОАО 'Трязинский культиваторный завод";
на Липецком тракторостроительном заводе;
рекомендованы Министерством сельского хозяйства РФ к использованию в хозяйствах Центрального Федерального округа России;
- использованы при разработке рекомендаций по эффективному ис
пользованию тракторов ЛТЗ-155, ВТ-ЮОДС в составе машинных афегатов
и технологий производства сахарной свеклы.
На защиту выносятся следующие научные положения:
метод повышения качества работ и тягово-мощностных показателей трактора, в составе посевных афегатов, на основе образования базовых поверхностей;
математические зависимости распределения тяговых нафузок при работе трактора ЛТЗ-155 в составе комбинированных агрегатов и теоретические обоснования предельно-допустимых углов отклонений тяг навесных систем (передних и задних) и рабочих органов орудий;
результаты сравнительных показателей эксплуатационно-технологической, энергетической оценки работы комбинированных широкозахватных афегатов и однооперационных машин с учетом состояния базовых поверхностей.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и одобрены:
на заседании Бюро отделения механизации, электрификации и автоматизации РАСХН (2004г).
на Международной конференции «Наука на рубеже тысячелетий», сектор конференций ТТТУ в 2004 г.
на заседаниях Ученого совета Государственного научного учреждении « Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологи-ческий институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве. » (ГНУ ВИИТиН) в 2001 ...2004 гг.
на заседаниях научно-технических советов ОАО "Липецкий тракторостроительный завод " (2003...2004 гг.); ОАО «Грязинский культиватор-ный завод».
- на научно-практических конференциях Воронежского ГАУ, Мичуринского ГАУ, ГНУ ВИМ, ГНУ ВИЭСХ (2003...2004 гг.); на международной конференции «Наука на рубеже тысячелетия» ТГТУ (2004 г.)
Материалы исследования автора использовались в конкурсной работе за лучшую завершенную разработку 2003 г., занявшей I место и награжденной дипломом РАСХН.
Публикации. Основные материалы исследований обобщены и изложены в 9 работах, в том числе 2 книгах (6,7 печ. л) и одной брошюре (5,8 печ. л), написанной в соавторстве, и 5 публикациях в изданиях рекомендуемых ВАК, информационном листке. Общий объем публикаций составляет 9,1 печ. л., из них лично автору принадлежат 4,6 п. л.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 189 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти разделов, общих выводов по работе, списка литературы и 14 приложений. Содержит 9 таблиц и 53 рисунка. Список используемой литературы включает в себя 141 наименование, из них 4 на иностранном языке.
Анализ возможностей повышения критериев качества работ и ресурсосбережения на предпосевной подготовке почвы применением комбинированных агрегатов и орудий
Для возделывания сахарной свеклы необходимо не только тщательно измельчить почву, выровнять ее поверхность, но и обеспечить ее объемную массу в оптимальных пределах. Поэтому важное значение имеют орудия, которые не только производят подготовку почвы под посев, но и уплотняют ее до необходимой плотности. При основной (отвальной или безотвальной) обработке почвы образуется большое количество глыб и пустот, способствующих быстрому выветриванию влаги. По мере высыхания прочность глыб увеличивается в несколько раз. Поэтому технологически необходимо совмещать основную обработку почвы с дроблением глыб в верхнем слое и уплотнением всего пахотного слоя. Объемная масса свеже вспаханной почвы составляет около 0,8 г/см , поэтому для того, чтобы уп лотнить пласт до нижнего предела агротребований (1,0 г/см3), его объем необходимо уменьшить на 20 %. При этом, самый верхний слой толщиной 60...80 мм не должен уплотняться, но его необходимо измельчать на фрак ции менее 50 мм без образования пылевидных частиц. Поэтому целесообразно, при создании комплекса комбинированных агрегатов, реализующих непрерывный технологический процесс предпосевной подготовки почвы за один проход, использовать ряд особенностей, которые изложены выше. + Процессы развития растений из семян требуют создания хорошо из мельченного слоя почвы на всей глубине заделки семян. Наилучшим образом на многих почвах такую подготовку осуществляют машины с активными рабочими органами - фрезерные культиваторы. Они полностью уничтожают все взошедшие и прорастающие сорняки и создают структуру почвы, но при сплошном фрезеровании всей поверхности требуют относительно больших затрат энергии, которой не располагают тракторы, выпус каемые в настоящее время. Однако в момент посева или посадки пропашных культур тщатель ы ная обработка почвы необходима лишь в зоне высева семян. Подобной разделки почвы в междурядьях в это время не требуется. Поэтому весьма эффективной является обработка почвы только в полосах, в которые будет произведен высев. Это обеспечивает надежную защиту посевов от ветровой и водной эрозии, сокращает затраты энергии и других средств. Использование такого способа обработки может дать дополнительный при рост урожайности. ш При существующих способах раздельной подготовки почв и посева метод полосной обработки практически не может быть реализован. Только одновременное выполнение подготовки почвы и посева единым комбинированным агрегатом гарантирует применение этого метода и достижение свойственного ему эффекта.
Можно также предполагать, что будет происходить совершенствование рабочих узлов агрегата для предпосевной обработки почвы. Видимо, современная тенденция создания агрегатов с произвольно избираемыми рабочими органами представляет собой направление, которое будет доминировать на протяжении длительного времени. Можно предвидеть также значительное расширение масштаба применения, для проведения предпосевной обработки почвы, катков. Такие катки на тяжелых почвах весьма эффективно разрушают крупные комья и глыбы и, кроме того, уплотняют более глубокие слои почвы, обеспечивая хороший капиллярный подъем влаги. Это позволяет применять в процессе предпосевной обработки почвы рабочую скорость МТА до 8-12 км/ч. В то же время представляется, что ширина захвата орудий, превышающая 8-8,5 м, не оправдает себя. Следует иметь в виду, что увеличение ширины захвата почвообрабатывающих МТА создает существенные трудности в управлении и транспортировании этих агрегатов, а также затрудняет их перевод из рабочего в транспортное положение и наоборот. Это ведет к тому, что рост производительности агрегата нивелируется удлинением времени, необходимого на выполнение вспомогательных операций.
Применяемые в настоящее время технологии возделывания пропашных культур предусматривают большое число выездов тракторов на обрабатываемый участок, поскольку при этом используются однооперацион-ные агрегаты. Так при возделывании сахарной свеклы тракторные агрегаты выполняют 18 операций, а при возделывании кукурузы - 20 и т. д.
Многократные проходы агрегатов по полю уплотняют почву, нарушают структуру пахотного слоя и приводят к изменению целого ряда физических параметров почвы, приводящих к снижению плодородия. Установлено, что урожайность сахарной свеклы, выращенной на почве, уплот-ненной до 1,4 г/см , на 15 % ниже ее урожайности на участках с плотностью почвы 1,1-1,3 г/см3 /22/.
Уменьшение уплотнения и разрушения структуры почвы ходовыми колесами МТА может быть достигнуто различными способами. Сельскохозяйственная наука разработала новые прогрессивные технологии возделывания пропашных культур, которые предусматривают использование комбинированных агрегатов и максимальное сокращение операций, связанных с перемещением МТА по полю; заявлена возможность упразднения ряда операций; доказана не только агротехническая целесообразность, но и высокая экономичность совмещения нескольких операций, выполняемых за один проход МТА, обеспечивая при этом значительное сокращение трудовых, энергетических и денежных затрат. Однако практическое внедрение прогрессивных технологий в настоящее время затруднено вследствие недостаточной мощности существующих МТА и их неприспособленности к работам в составе комбинированных агрегатов
В будущем применение новых способов возделывания пропашных культур позволит остановить уплотнение почвы, положит начало восстановлению и повышение плодородия. Сбережение и восстановление природных почвенных ресурсов практически будет осуществляться при одновременной экономии трудовых, энергетических и других ресурсов.
Теоретический анализ возможности построения комбинированных агрегатов с применением передних и задних навесных систем трактора ЛТЗ-155 (по навесоспособности, устойчивости движения и грузоподъемности шин)
Конструктивная база трактора является основой построения различных схем машинно-тракторных агрегатов. При этом рабочие машины могут располагаться на переднем или заднем навесных устройствах, или одновременно на обеих навесках (в случае совмещения операций). Наличие технологической площадки позволяет размещать дополнительное оборудование и тем самым осуществлять балластирование трактора даже в случае использования навесных систем (переднего и заднего) /85/. В качестве примера в таблице І приведены наиболее распространенные в практике схемы построения комбинированных афегатов, используемых в технологиях производства сахарной свеклы.
Навесоспособность одно из важнейших динамических свойств трактора, определяющих допустимую массу навесных орудий, располагаемых как на переднем, так и на заднем навесных устройствах. Она офаничивается допустимыми вертикальными нагрузками по осям трактора, а также фузоподъемностью шин и условиями управляемости трактора. Важно в связи с этим определить реакции почвы на колеса переднего JVt и заднего N2 моста /86/.
Рассмотрим схему трактора с навешенными на него орудиями, поднятыми в транспортное положение (рис. 5, 6, 7).
Значение JV[ при движении передним ходом или Щ при движении на реверсе, для устойчивого движения на поворотах, должно быть не менее 20 % от веса трактора (порог управляемости). Максимальные значения N\ и Лз не должны превышать значения 7V(0 и Л о по фузоподъемности шин с 20 % их перегрузкой.
Наибольшие значения масс орудий Q\ и Qi по заданной грузоподъемности шин и порогу управляемости агрегата определяются по уравнению моментов относительно 0Э и 04 (рис. 7).
Нафузка по осям JVIO, JV2O рассчитывается по грузоподъемности шин.
Свободная фузоподъемность осей (передней К\ и задней / ), а также общая свободная фузоподъемность трактора К определяются согласно выражений и приведены в приложениях 1,2.
Трактор ЛТЗ-155 оборудован передним и задним навесными устройствами для составления сложных комбинированных агрегатов, что дает возможность в значительной мере повысить эффективность его использования (рис. 8,9). Вместе с тем неравномерность перераспределения тяговых нагрузок при работе трактора в составе комбинированных агрегатов является причиной повышения энергозатрат и нарушений установленной глубины обработки.
При существующей конструкции навесных устройств этого трактора, работающего одновременно с передними и задними навесными сельхозмашинами, направление усилий, действующих со стороны сельхозмашин на трактор создают опрокидывающий момент. В результате этого момента задняя ось догружается, а передняя разгружается и появляется дифферен циальный эффект при несоответствии необходимого крюкового и сцепного усилий трактора. Сцепное усилие, в этом случае, определяется сцепными качествами разгруженной оси /87/. Величина опрокидывающего момента зависит от положения присоединительных шарниров и направления продольных тяг относительно остова трактора. Для полного использования тяговых возможностей трактора необходимо определить их оптимальное расположение. Оценим влияние силового воздействия сельхозмашин, навешенных на заднюю и переднюю навески трактора, с опорными колесами, на нор мальные реакции почвы, действующие на задние и передние колеса трак тора. Для этого рассмотрим движение машинно-тракторного агрегата по ф горизонтальному пути. В данном случае на машинно-тракторный агрегат действуют следующие силы /87, 88/: G - вес трактора, приложенный на расстоянии Ь3 от оси задних колес и на высоте hm от поверхности почвы; Р$ар - суммарная сила инерции поступательно движущихся и вращающихся масс трактора, возникающая при неравномерной скорости движения, приведенная к его центру тяжести; P k pJ7] - сила сопротивления воздуха, точку прило жения которой условно расположим на одной высоте с центром тяжести; Pfn и Pfj - силы сопротивления качению передних и задних колес, условно приложенные в плоскости поверхности пути; Тпт и ГЇТ - касательные силы тяги передних и задних колес, действующие в плоскости поверхности пути; Дхп и RX3 - горизонтальные составляющие тягового сопротивления передне- и задненавесных орудий; Ry„ и Ry3 - вертикальные составляющие тягового сопротивления машин; F„ и F3 - силы сопротивления качению опорных колес передне- и задненавесных орудий; Nn и JV3 - нормальные реакции почвы на опорные колеса орудий (условно считаем, что точки приложения этих сил совпадают с точками пересечения нормальных осей (,(. колес с поверхностью почвы); Nm и тУ,т - нормальные реакции почвы на передние и задние колеса трактора; G\ и Gi — вес, соответственно, передне-и задненавесных орудий.
Изучение динамики перераспределения тяговых нагрузок при работе трактора в составе комбинированных агрегатов
В целом требования ГОСТ 7057-91 относятся к тракторам, имеющим одну ведущую ось и определенное постоянное давление воздуха в шинах.
Однако навесные орудия приводят к значительному перераспределению нормальных реакций по ведущим осям, даже при их транспортировке, что соответственно вызывает изменение статических радиусов ведущих колес.
Рядом исследователей /100, 101/ рекомендуется при определении величины буксования трактора во время работы с навесными сельскохозяйственными машинами, учитывать перераспределение нормальных реакций, на которые они влияют. Определение величины буксования трактора производилось из следующего выражения: = " ""100% где Х)т — теоретическая скорость движения трактора, полученная при движении с дифференциальным приводом на холостом ходу; ир - рабочая скорость движения трактора, полученная при движении трактора с блокированным приводом под нагрузкой. Методика определения силы тяги на крюке. Для определения силы тяги на крюке Рщ проводились замеры усилий в горизонтальных тягах и вертикальных раскосах механизма навески. Принимаем, что Ти в процессе эксперимента является величиной постоянной и не зависит от передаваемого момента. Крутящие моменты на полуосях измерялись с помощью тешометри-ческих полуосей и считывались с осциллограммы. Угловая скорость вращения коленчатого вала двигателя определялась по угловой скорости вращения ведущих полуосей, й дВ = «W\p (40) где а по угловая скорость вращения полуосей. Угловая скорость вращения полуосей регистрировалась индукционными отметчиками оборотов, выполненными совместно с ртутно-амальгамными токосъемниками ТРАК-6, и регистрировалась на ленте осциллографа. Таким образом, выражение эффективной мощности двигателя при мет вид: ум. й) M j=L z (41) Ведущие моменты на колесах трактора измерялись с помощью шли-цевой тензовтулки и солнечной шестерни (рис. 21, 22).
В процессе проведения экспериментальных исследований измерялись и регистрировались следующие параметры:
1. Крутящие моменты на полуосях трактора - АД; Ai"3; а\ Лт
2. Частота вращения колес трактора и путеизмерительного «пятого» колеса: ил3; мп3; плп; ипп; «5 3. Горизонтальная составляющая крюковой силы - Ркр.
4. Вертикальная составляющая крюковой силы - RKp.
5. Расход топлива за опыт.
6. Время опыта t
Солнечная шестерня с тензодатчиком Кроме перечисленных параметров, в журнале наблюдений регистрировались: состав транспортного агрегата и масса перевозимого груза, характеристика дороги; давление воздуха в шинах, скорость характеристика дороги; давление воздуха в шинах, скорость движения; температура воды и масла двигателя; атмосферное давление и температура окружающего воздуха. Методика определения тягового КПД трактора. При установившемся движении агрегата на горизонтальном участке тяговый КПД трактора пт определяется из выражения /95/: где NKp — крюковая (полезная) мощность, кВт; Nc — эффективная мощность двигателя, кВт. Крюковая мощность 7VKp, кВт, определяется по формуле кр - ЛЛ (43) где Ркр - сила тяги на крюке, кН; Vp - рабочая скорость агрегата, м/с. Сила тяги на крюке Ркр измерялась с помощью тензозвеньев. Рабочая скорость агрегата Vp измерялась с помощью путеизмерительного «пятого» колеса и записывалась на осциллограмму. Эффективная мощность двигателя Ne определялась из следующего выражения: e=AOV. (44) где Л/дц - крутящий момент на коленчатом вале двигателя, Нм; одв - угловая скорость коленчатого вала двигателя, 1/с. Крутящий момент на ВОМ трактора замерялся с использованием тензовала рис. 23 Для выполнения программы экспериментальных исследований по определению оптимальных значений факторов, влияющих на эксплуатационные показатели тракторного агрегата, была разработана и изготовлена передвижная тензометрическая трактор-лаборатория (рис. 24).
Обеспечение вписываемости трактора в агротехнологии. Изменение тягово-мощностных показателей трактора при применении базовых поверхностей
В процессе использования трактора необходимо обеспечить ком-плектацию и параметры его ходовой системы в соответствии с требова-ниями технологий. В зависимости от условий выполняемых операций это должно обеспечить вписываемость в междурядья, проходимость и высокие тягово-сцепные качества как при движении на малосвязных, мягких и влажных почвах.
Вписываемость трактора в агротехнологин возделывания пропашных культур обеспечивается регулированием колеи и установкой соответствующих колес и давления в них. На тракторе используются основные ко леса ,9R и дополнительные 9,5- (рис. ... ).
Колеса ,9R состоят из диска, обода, пневматической шины и фланца. Крепление колес ,9R к планетарному редуктору рекомендуется осуществлять через соединительный разрезной фланец колес, устанавливаемый на внешнюю или внутреннюю привал очные плоскости планетарного редуктора. Это позволяет с учетом поворота фланца на , получать необходимые значения колеи при возделывании различных сельскохозяйственных культур (рис. , ). Сдвоенные колеса 9,5- рекомендуется устанавливать аналогично установке ,9R (рис. , ).
Теоретически и экспериментально установлены параметры ходовой системы трактора ЛТЗ- , агрегатируемого с одной или несколькими машинами на возделывании сахарной свеклы, приложение .
Из него следует, что давление воздуха в шинах передних колес варьирует в пределах 0, ...0, МТТа и задних колес 0, ...0, МПа. При использовании сдвоенных колес необходимо помнить, что для предотвращения перегрузки балок ведущих мостов изгибающими моментами и устранения вероятности их поломок, давление в шинах наружных колес должно быть на 0, . ..0, МПа меньше, чем в шинах внутренних колес.
Важным показателем проходимости трактора ЛТЗ- в междурядьях пропашных культур является величина защитных зон. В частности на обработке сахарной свеклы, имеющей недостаточно разветвленную корневую систему, экспериментально установлено, что минимальные защитные зоны должны составлять . .. мм.
Повышение плотности почв при предпосевной обработке до значе-нийр = 1,1...1,3 г/см , например, агрегатом АКШ-6Г, создает предпосылки и условия для более полной реализации мощности двигателя и тяговой мощности трактора из-за улучшения сцепления движителей с почвой и не противоречит агротребованиям.
На рисунке приведены тяговые характеристики трактора ЛТЗ- на стерне, поле, подготовленном под посев, при работе на сдвоенных шинах ,2- . Причем последний агрофон рассматривается в двух вариантах: обычная подготовка поля по сложившийся технологии и с предварительным уплотнением с применением АКШ-6Г.
По результатам тяговых испытаний трактора на почвах с предварительным уплотнением агрегатом АКШ-6Г получено улучшение тягово мощностных показателей на 8 - % в сравнении с показателями, полученными при работе на поле без предварительного уплотнения. Это способствует дальнейшему повышению рабочих скоростей, производительности агрегатов при значительном сокращении на 5 - 8 % погектарного расхода топлива.
