Введение к работе
Актуальность работы. Увеличение объема производства сельскохозяйственной продукции невозможно без повышения энергонасыщенности машинно-тракторных агрегатов ( МТА ). Однако рост энергонасыщенности тяговых энергетических средств сдерживается из-за ограничений, накладываемых невозможностью дальнейшего повышения рабочей скорости и роста тягового сопротивления агрегатов за счет увеличения ширины захвата.
Одно из перспективных направлений рационального использования мощности энергонасыщенного трактора является применение комбинированных МТА и его агрегатирование с машинами и орудиями, имеющими активные рабочие органы ( АРО ). В этом случае часть мощности двигателя через ВОМ используется для привода АРО сельскохозяйственных машин. Однако при работе тягово-приводных агрегатов { ТПА ) энергия двигателя к потреб»ггелям идет не одним потоком, как у тягового агрегата, а двумя ( на передвижение МТА и на привод рабочих органов, выполняющих технологический процесс ). Существенное влияние на динамическую нагруженность приводной ветви оказывает неравномерная работа элементов карданной передачи. Одновременные изменения нагрузок в тяговой и приводной ветвях вызывает возникновение повышенных колебательных процессов в моторно-трансмиссиоиной установке, снижает производительность и качество выполнения заданных технологических операций. В связи с этим снижение динамических нагрузок и повышение эксплуатационных качеств МТА является важной проблемой, непосредственно связанной с повышением производительности, надежности и долговечности его работы. Решение указанной проблемы возможно за счет сопершенствоваїшя конструкции и изменения отдельных параметров мобильных энергетических средств.
Научная проблема - установление закономерностей взаимовлияния колебательных процессов в тяговой и приводной ветвях с целью обоснования рекомендаций по снижению динамических нагрузок в моторно-трансмиссионной установке ТПА.
Цель работы - повышение эффективности функционирования тягово-приводных МТА за счет применения упруго-демпфирующего привода ВОМ, обеспечивающего снижение динамических нагрузок.
Обьект исследования - машинно-тракторный агрегат, состоящий из трактора МТЗ-80, оборудованного жестким и упруго-демпфирующим приводом ВОМ, и скоростного силосоуборочного комбайна КСС-2,6.
Предмет исследования - выявление закономерностей изменения комплекса показателей, характеризующих динамические качества МТА при установке УДП ВОМ с рациональными параметрами.
Научная новизна диссертации заключается в том, что разработана математическая модель малых колебаний в тягово-приводном агрегате, особенностью которой является двупоточная система с учетом случайных возмущений на АГО, ведущих колесах и неравномерной работы элементов карданной передачи, а также с учетом применения упруго-демпфирующего привода ВОМ; впервые рассмотрено и проанализировано влшлше жесткости и демпфирования привода ВОМ на колебания в тяговой и приводной ветвях; определены закономерности изменения динамической нагруженНости вала двигателя в зависимости от жесткости приводной ветви ВОМ; предложено новое технические решение по реализации характеристики УДП ВОМ.
Практическая значимость. Проведенные теоретические исследования позволили обосновать рациональные параметры УДП ВОМ, на основании которых была разработана конструкция УДП и экспериментально исследована эффективность ее применения в заднем ВОМ. Экспериментально установлено, что применение ВОМ с УДП снизило динамическую нагруженность трансмиссии и колебания угловой скорости вала двигателя, увеличило производительность МТА на 5,4 %. Разработанная математическая модель позволяет на стадии проектирования производить динамический анализ работы МТА при различных режимах движения.
Реализация работы. Математическая модель ТПА и рекомендации по выбору рациональной характеристики УДП ВОМ приняты для использования при разработке перспективных моделей универсально-пропашных тракторов Липецкого тракторного завода. УДП ВОМ опытного исполнения внедрен и используется на тракторе МТЗ-80 в хозяйстве АО "Прогресс" Красненского района Белгородской области.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и одобрены на конференции молодых ученых и специалистов в г. Воронеже в 1997 г., посвященной семидесятилетию аспирантуры ВГАУ им. К.Д.Глинки; научной и учебно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, посвященной 85-летию ВГАУ им. К.Д. Глинки в 1998 г.; на Международной научно-технической конференции "ИНТЕРСТРОЙМЕХ-98".
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе получено 2 положительных решения на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Диссертационная работа изложена на 163 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунков, 5 таблиц, 4 приложения. Список используемой литературы включает 136 наименования, из них 3 на иностранных языках.
