Введение к работе
Актуальность темы. Повышение эффективности использования машинно-тракторных агрегатов является важнейшей задачей в сельскохозяйственном производстве Один из путей решения этой проблемы - внедрение новейших достижений науки, техники и передовой практики путем развития систем машин для сельскохозяйственных работ, повышения их производительности, снижения удельного расхода топлива тракторами и комбайнами
Выполнение поставленных задач непосредственно связано с разработкой оригинальных технических решений, направленных на совершенствование конструкций тракторов, которые являются основным мобильным энергетическим средством в сельском хозяйстве Колесные тракторы находят более широкое применение, так как они выполняют практически все операции по возделыванию сельскохозяйственных культур, а также используютря на транспортных работах Все виды сельскохозяйственных работ характеризуются неравномерной загрузкой трактора и возникновением больших динамических нагрузок. Это обусловлено изменением крюковой нагрузки, неровностями поверхности поля, наличием почвозацепов на ведущих колесах и другими факторами.
Решение этих проблем вызвало появление тракторов с моторно-трансмиссионными установками постоянной мощности, двигателем с гидротрансформатором (ГТ) и двигателем постоянной мощности (ДПМ)
Применение на тракторах ДПМ со свободным впуском воздуха (без наддува) не требует значительных конструктивных изменений и затрат
Эффективность трактора при использовании энергетической установки постоянной мощности определяется правильным выбором и согласованием параметров ДПМ и трансмиссии в зависимости от характера и режимов работы МТА При этом важным звеном трактора является двигатель, который в конечном счете определяет степень эффективности использования МТА и его энергетических возможностей Поэтому повышение эффективности использования МТА путем применения на тракторах ДПМ с механической трансмиссией и выбора рациональных режимов их эксплуатации является актуальной
Цель работы - повышение эффективности работы МТА с колесным сельскохозяйственным трактором класса 1,4 за счет выбора степени дефорси-рования двигателя постоянной мощности со свободным впуском воздуха, направленное на улучшение топливной экономичности и производительности МТА
Объект исследования - сельскохозяйственные агрегаты с серийным трактором МТЗ-80Л и его модификациями с двигателями постоянной мощности, дефорсированными на разные мощности, специально оборудованные для проведения эксперимента
Предмет исследований - закономерности, характеризующие влияние степени дефорсирования ДПМ на производительность и расход топлива МТА с учетом типа почв и сельскохозяйственных операций
Научная гипотеза. Изменение степени дефорсирования серийного двигателя до уровня постоянной мощности определяет возможность рационального использования трактора при всех сельскохозяйственных операциях и типах почв. Разная степень нестационарности тягового усилия, характеризуемая коэффициентом вариации, определяет соответствующий уровень дефор-сироваяия двигателя, что обеспечивает двигателю постоянной мощности ус-. тойчивую работу и оптимальные эксплуатационные показатели
Научная новизна. Техническими и экономическими показателями обоснована степень дефорсирования серийного двигателя до уровня реализации постоянной мощности Дополнена математическая модель МТА, что позволяет производить вероятностно-статистическую оценку энергетических и технико-экономических показателей МТА при выполнении различных технологических операций Выявлено влияние режимов нагружения колесного трактора с ДПМ на эффективность работы МТА
Практическая ценность. Создан ДПМ со свободным впуском воздуха с возможностью оперативного изменения уровня постоянной мощности двигателя в полевых условиях Разработанная методика инженерного расчета показателей ДПМ позволяет оценить влияние различных типов регулировки двигателя на показатели трактора в составе МТА
Рекомендуются рациональное агрегатирование трактора МТЗ-80Л с ДПМ да различных сельскохозяйственных операциях и оптимальные настройки регулятора дефорсированного двигателя с учетом времени использования трактора
Методика исследований. Общая методика исследования предусматривала теоретический анализ рабочих гипотез, их экспериментальную проверку в полевых условиях и экономическую оценку результатов работы В теоретических исследованиях использованы положения теоретической механики, сведения о физико-механических свойствах почв, методика вероятностно-статистических оценок параметров тяговых агрегатов, разработанная профессором Л Е Агеевым, где использованы линейная аппроксимация регуляторной характеристики двигателя и методы математической статистики и моделирования Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях с использованием общепринятых и частных методик, разработанных автором Основные расчеты и обработка результатов экспериментов выполнялись с использованием ЭВМ
Реализации результатов исследований. Результаты исследований серийного трактора МТЗ-80Л и его модификаций с двигателями постоянной мощности приняты и реализуются в УНПЦ «Горная Поляна» Советского района города Волгограда
Апробация работы. Результаты исследований доложены и одобрены на научно-технических конференциях Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии и на межвузовских научно-практических конференциях студентов и молодых ученых (2006 2007г)
На защиту выносятся следующие положения диссертационной работы
конструкторско-технологическая схема создания ДПМ со свободным впуском воздуха на базе двигателя Д-240Л,
статистические математические модели серийных двигателей, дефор-сированных до разного уровня постоянной мощности и нагруженных моментом с переменным коэффициентом вариации,
результаты теоретических исследований ДПМ с разным уровнем дефорси-рования серийного двигателя,
-результаты сравнительных испытаний серийных и экспериментальных МТА (разной модификации) и их технико-экономическая оценка
Публикации. По материалам диссертации опубликовано три работы Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, библиографического списка, включающего 136 наименований, и приложений Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста, содержит 16 таблиц, 84 иллюстрации
