Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 7
1.1. Использование колесных универсально-пропашных тракторов на транспортных работах 7
1.2. Оценка тягово-сцепных свойств колесных универсально-пропашных тракторов и путей их улучшения 11
1.3. Анализ способов корректирования вертикальных нагрузок на колеса тракторно-транспортного агрегата 20
1.4. Методы оценки работоспособности автоматического регулятора навески для корректирования вертикальных нагрузок на колеса 34
1.5. Выводы и задачи исследований 36
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО КОРРЕКТИРОВАНИЮ ВЕРТИКАЛЬНЫХ НАГРУЗОК НА КОЛЕСА ТРАКТОРНО- ТРАНСПОРТНОГО АГРЕГАТА 39
2.1. Критерии выбора рационального способа корректирования вертикальных нагрузок на колеса тракторно-транспортного агрегата 39
2.2. Корректирование вертикальных нагрузок на колеса тракторно-транспортного агрегата при установившемся режиме движения 43
2.3. Корректирование вертикальных нагрузок на колеса тракторно-транспортного агрегата при неустановившихся режимах движения 52
2.4. Влияние корректирования вертикальных нагрузок на грузоподъемность тракторного прицепа 61
2.5. Выводы 71
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 73
3.1. Программа экспериментальных исследований 73
3.2. Объект исследований 74
3.3. Методика проведения статических испытаний силового и позиционного регулятора навески трактора ЛТЗ-60АВ 79
3.4. Методика проведения стендовых испытаний трактора ЛТЗ-60 АВ с имитатором прицепа 85
3.5. Методика проведения тензометрических и дорожных испытаний трактора с прицепом 90
3.6. Обработка результатов испытаний и определение погрешностей оценочных показателей 100
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ 107
4.1. Результаты статических испытаний силового и позиционного регулятора навески трактора ЛТЗ-60АВ 107
4.2. Корректирование вертикальных нагрузок на колеса трактора ЛТЗ-60 АВ тягово-догружающим устройством в лабораторных условиях 115
4.3. Результаты тензометрических испытаний тракторно-транспортного агрегата 120
4.4. Результаты дорожных испытаний тракторно-транспортного агрегата 137
4.5. Выводы 144
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЯГОВО-ДОГРУЖАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА В ТРАКТОРНО- ТРАНСПОРТНОМ АГРЕГАТЕ 146
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 153
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 155
ПРИЛОЖЕНИЯ 169
Введение к работе
Основную часть материально-технической базы агропромышленного комплекса составляют средства механизации. Действующая система машин включает в себя свыше 2000 наименований технических средств различного назначения. Около 10% из этого количества приходится на мобильную технику - автомобили, тракторы, комбайны. Трактор является органическим элементом энерготехнологического комплекса, именуемого машинно-тракторным агрегатом [57, 76].
В сельскохозяйственном производстве колесными универсально-пропашными тракторами выполняется большой объем работ, среди которых большую долю составляют транспортные работы. По данным ряда исследователей они занимают от 50% до 60% времени [18, 50, 101]. В наибольшей степени тракторно-транспортные агрегаты (ТТА) задействованы на внутри-усадебных, внутрихозяйственных и технологических перевозках, которые приходится осуществлять в резко меняющихся дорожных условиях. Хорошо укатанные грунтовые дороги в сухую погоду становятся непроходимыми в распутицу. Это обстоятельство вызывает необходимость регулируемого повышения тягово-сцепных свойств колесных универсально-пропашных тракторов для эффективного использования их на транспорте.
Непрерывный рост энергонасыщенности тракторов, осуществляемый во всем мире, направлен на повышение производительности труда в сельскохозяйственном производстве. В действительности такое повышение неадекватно росту энергонасыщенности. Так, загрузка тракторных двигателей по мощности редко превышает 50...60% [18, 92, 93] и в немалой степени это относится к транспортным работам. Невозможность полной реализации мощности двигателя связана с несоответствием энергетических возможностей тракторно-транспортных средств их тяговым свойствам, что вызывает необходимость ограничивать грузоподъемность агрегатируемых с трактором прицепов, а это ведет к снижению производительности ТТА и росту себе стоимости производимой продукции.
Таким образом, проблема повышения тягово-сцепных свойств колесных универсально-пропашных тракторов при использовании их на транспорте является актуальной и требуется разработка путей ее эффективного решения.
Одним из направлений решения рассматриваемой проблемы, основанным на повышении тягово-сцепных свойств колесных тракторов при использовании на транспорте, является корректирование без остановки вертикальных нагрузок на колеса ТТА, т.е. из кабины трактора. В принципе для оптимального использования мощности двигателя в разнообразных условиях работы считается целесообразным регулировать эксплуатационный и сцепной вес сельскохозяйственных тракторов [75]. Оснащение колесных универсально-пропашных тракторов системами автоматического регулирования навески (САРН) позволяет автоматизировать этот процесс применительно к навесным агрегатам. Применительно к прицепным агрегатам, в частности к ТТА, возможность эффективного корректирования вертикальных нагрузок на его колеса с использованием автоматических устройств навески установлена А.В. Бочаровым и другими исследователями [18, 45, 50]. Сущность такого корректирования заключается в том, что помимо связи трактора с прицепом через дышло введена дополнительная наклоненная под углом к горизонту силовая связь, обеспечивающая догрузку задних колес трактора, за счет частичной разгрузки передних колес прицепа и трактора, при этом осуществляется автоматическое корректирование с использованием САРН, настраиваемой из кабины трактора.
Однако известные варианты корректирования вертикальных нагрузок на колеса ТТА, в том числе освещенные в вышеуказанных публикациях, недостаточно рациональны и эффективны. Это касается, прежде всего, рационализации технических решений такого корректирования. Не решалась задача возможности увеличения массы перевозимых грузов при регулировании сцепного веса трактора. Кроме этого, не оценивалась работоспособность САРН позиционно-силового типа на основе анализа ее характеристик применительно к использованию в ТТА.
Поэтому целью работы является повышение эффективности использования ТТА за счет рационального корректирования вертикальных нагрузок на его колеса при различных режимах работы и изменении массы груженого прицепа.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Математическая модель корректирования вертикальных нагрузок на колеса тракторно-транспортного агрегата при различных режимах его движения и результаты экспериментальных исследований по оценке эффективности такого корректирования.
2. Метод ускоренной оценки работоспособности САРН позиционно-силового типа по ее статическим характеристикам применительно к ТТА и результаты экспериментальных исследований по такой оценке.
3. Способ определения рациональной грузоподъемности тракторного прицепа в различных условиях работы ТТА.
4. Рациональный вариант тягово-догружающего устройства, обеспечивающего наиболее эффективное корректирование вертикальных нагрузок на колеса тракторно-транспортного агрегата.
5. Оценка технико-экономической эффективности корректирования вертикальных нагрузок при использовании тягово-догружающего устройства в тракторно-транспортном агрегате.
Диссертация выполнена в соответствии с перспективным планом научно-исследовательских работ Воронежского государственного аграрного университета им. К.Д.Глинки (тема № 2.2 «Повышение эффективности работы мобильных энергетических средств (МЭС) на основе совершенствования конструкции и рационального использования», номер государственной регистрации 01.2001.003989) и соответствует специальности 05.20.01 - "Технологии и средства механизации сельского хозяйства".
