Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время для повышения эффективности использования машинно-тракторных агрегатов (МТА) находят применение комбинированные агрегаты, а также агрегаты с большей шириной захвата. Данное направление позволяет повысить производительность МТА и снизить техногенное воздействие на почву за счет снижения числа проходов. Наряду с этим, отмеченные способы повышения эффективности использования МТА влекут за собой увеличение веса МТА. При выполнении основных сельскохозяйственных работ, когда агрегат находится в рабочем положении, основной его вес приходится на опорные колеса трактора, а при переездах, изменении направления движения, то есть когда машина находится в транспортном положении, вес машины распределяется в основном на ведущий мост. В этом случае возникает момент, который стремится перевернуть трактор относительно точки опоры задних колес трактора. Увеличение таким образом веса, приходящегося на управляемый мост, вызывает дополнительное техногенное воздействие на почву. Для устранения данного недостатка предлагается установить дополнительное устройство, позволяющее изменять сцепной вес, приходящийся на ведущий мост в рабочем и транспортном положении. С целью повышения эффективности использования колёсных тракторов необходимо повысить тягово-сцепные свойства с одновременным снижением техногенного воздействия на почву. Вопросу повышения тягово-сцепных свойств и снижения техногенного воздействия на почву колесных тракторов посвящен ряд работ отечественных и зарубежных ученых. Анализ отмеченных исследований показал, что одним из способов улучшения эффективности использования колёсных тракторов класса 1,4 на основных сельскохозяйственных работах является повышение их тягово-сцепных свойств за счет постановки дополнительного ведущего моста.
В то же время остаётся недостаточно исследованным вопрос влияния постановки дополнительного моста на тягово-сцепные свойства особенно в условиях переувлажненного верхнего слоя почвы при наличии твердого подстилающего слоя в виде мерзлоты.
Цель работы. Повышение эффективности использования колесных тракторов класса 1,4 на основных сельскохозяйственных работах за счет улучшения опорной проходимости, производительности.
Объект исследования. Процесс взаимодействия ходовой части трактора, оборудованного дополнительным ведущим мостом, с почвой.
Методы исследований. Для выполнения поставленных задач-описания процесса взаимодействия ходовой части трактора с дополнительным мостом с почвой, использованы методы теоретической и прикладной механики. В проведенных исследованиях использован математический аппарат дифференциального и интегрального исчисления.
Экспериментальные исследования проведены в реальных условиях эксплуатации МТА. Экспериментальные данные обработаны современными компьютерными методами с использованием теории вероятности и математической статистики.
Научная новизна. Установлены аналитические выражения для определения тягового усилия неполноприводного колесного трактора с изменяющимся сцепным весом между управляемым и ведущим мостами. Определено влияние дополнительного моста на циркуляцию «паразитной» мощности в трансмиссии трактора. Представлены математические зависимости по определению продольной устойчивости трактора, с дополнительно установленным ведущим мостом, в транспортном положении. В условиях Амурской области экспериментально определено влияние дополнительного моста на тя-гово-сцепные свойства, продольную устойчивость с изменяющимся сцепным весом трактора.
Практическая значимость работы. Использование колесного трактора класса 1,4 с дополнительным ведущим мостом снижает техногенное воздействие на почву за счет уменьшения величины буксования, глубины колеи и повышает его тягово-сцепные свойства.
Полученные экспериментальные зависимости позволяют сократить затраты времени и материальные средства при конструировании, совершенствовании и доработке тракторов класса 1,4 с дополнительным ведущим мостом.
Установленные результаты по уточнению теории взаимодействия колесного трактора класса 1,4, оборудованного дополнительным ведущим мостом, с почвой и меняющимся сцепным весом внедрены и используются в учебном процессе на кафедре транспортно-энергетических средств и механизации агропромышленного комплекса ФГБОУ ВПО ДальГАУ.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях в ФГБОУ ВПО ДальГАУ (Благовещенск, 2011-2012 гг.), ФГБОУ ВПО АГАУ (Барнаул, 2013 г.) и международной (Westwood, Canada 2013г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 10 работах, в том числе 1-международной, 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получены свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013611540 «Программа для определения тягового усилия трактора с меняющимся весом» и положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение № 2012135720/11 (057677).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 135 страницах, содержит 9 таблиц, 58 рисунков. Список литературы содержит 219 наименований, из них 16 - на иностранном языке.
