Снижение динамической нагруженности почвы при криволинейном движении комбинированного МТА на базе трактора тягового класса 2

• Автор: Козлов, Дмитрий Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 174 с. : ил.

РЕФЕРАТ

Диссертация содержит 146 страниц машинописного текста, 41 рисунок, 11 таблиц, 9 приложений. Список используемых источников включает 140 наименований.
Ключевые слова: машинно-тракторный агрегат (МТА), трактор, траектория движения, физико-механические свойства почвы, плотность почвы, твердость почвы, система рулевого управления, способ поворота, конструктивные параметры, режимы работы, оптимизация, эффективность.
Цель работы - снижение механического воздействия на почву колес универсально-пропашного трактора класса 2 в составе навесного комбинированного широкозахватного агрегата при совершении поворота на поворотной полосе за счет выбора рационального способа движения.
Объект исследования - процесс взаимодействия движителей машинно-тракторного агрегата с почвой на повороте.
В результате теоретических и экспериментальных исследований процесса механического воздействия колес МТА на почву выбран рациональный способ его движения, позволяющий снизить плотности и твердость почвы после его прохода и тем самым увеличить урожайность технических культур на поворотной полосе.
Разработана и изготовлена опытная конструкция системы рулевого управления, позволяющая реализовать различные способы движения МТА и проведены ее производственные испытания.
Дана оценка экономической эффективности использования данной системы рулевого управления.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Анализ воздействий на почву колес машинно-тракторных агрегатов
1.2. Методы и средства снижения негативного воздействия
колес МТА на почву
1.3. Способы оценки механического воздействия на почву движителей сельскохозяйственной техники
1.4. Конструктивные и организационные методы оптимизации универсально-пропашных тракторов по критерию снижения
динамического воздействия МТА на почву
1.5. Анализ способов поворота колесного трактора по критериям устойчивости и разрушения почвы
1.6. Выводы и задачи исследований
2. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ КОЛЕС ТРАКТОРА НА ПОЧВУ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
2.1. Анализ теоретических моделей динамического воздействия ходовых систем на почву
2.2. Перераспределение нагрузки по осям колесного трактора
при изменении скорости движения
2.3. Изменение нагрузок на колеса при движении по дуге
2.4. Тангенциальное ускорение МТА при движении по траектории
с переменным радиусом
2.5. Ускорение комбинированного агрегата при отклонении
от прямолинейного движения без поворота машины
2.6. Результирующее воздействие колес МТА на почву при повороте

2.7. Аналитический метод анализа уплотнения почвы
движителями МТА
2.8. Результаты численного моделирования воздействия колес машинно-тракторного агрегата на почву при повороте
2.9. Выводы
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа экспериментальных исследований
3.2. Объект исследований
3.3. Общая методика проведения экспериментальных исследований
3.4. Методика проведения лабораторных исследований
3.5. Методика проведения полевых испытания
3.6. Методика обработки экспериментальных данных
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНО-ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ И
ИХ АНАЛИЗ
4.1. Результаты лабораторных исследований
4.2. Результаты полевых экспериментальных исследований
4.3. Сравнение результатов экспериментальных и теоретических исследований
4.4. Выводы
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ТРАКТОРЕ ЛТЗ-155 В СОСТАВЕ КОМБИНИРОВАННОГО МТА НА ПОВОРОТНОЙ ПОЛОСЕ
5.1. Исходные данные
5.2. Определение технико-экономических показателей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Второй способ изменения направления движения заключается в повороте колес в одну сторону (рисунок 1.8, в). В этом случае трактор не совершает поворот, а движется вбок. Поэтому этот способ изменения направления движения получил название «краб» [42].
Для более полного и глубокого изучения механизма процесса поворота и выявления закономерности влияния закономерностей влияния на него различных факторов целесообразно рассмотреть принципиальную возможность поворота трактора с передними управляемыми и задними ведущими колесами. Причем, что трактор движется с малой постоянной скоростью, когда центробежной силой можно пренебречь. Не будем учитывать и явления бокового увода колес.
Касательная сила тяги заднего моста Рк2 приложена в точке В (рисунок 1.8, а) (середина моста) и направлена вдоль продольной оси трактора. При этом точка В перемещается со скоростью Т) в направлении действия силы тяги заднего моста, так как при отсутствии боковых сил нет никаких причин для ее изменения. Управляемые колеса переднего моста, повернутые на средний угол а, перемещаются под действием толкающей силы Р,, передаваемой мосту от остова трактора. Толкающая сила приложена в точке А (середина переднего моста) и действует вдоль продольной оси трактора. Разложим силу на две составляющие: силу Д = Ртаж • сое от, направленную под углом а к продольной оси трактора, и силу Рп = Рт,т ■ біп а, перпендикулярную силе РТ.
Для того чтобы управляемые ведомые колеса перемещались в плоскости вращения, толкающая сила не должна быть больше силы их сцепления с опорной поверхностью; Рттк <срСк или
р?+РЇ <ср-Ок.
В остальных случаях жесткие в боковом направлении колеса будут перемещаться не в плоскости вращения. Чтобы колесо в плоскости вращения перемещалось без скольжения, тангенциальная составляющая толкающей