Разработка критериев и методов оценки эффективности промышленных тракторов

• Автор: Костюченко, Валерий Иванович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 326 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1 Специфика работы промышленный тракторов
1.1.1 Особенности агрегатирования
1.1.2 Особенности технологии работы
1.1.3 Особенности тяговой динамики
1.2 Анализ критериев, оценивавдих эффективность промышленных тракторов
1.2.1 Производительность :
1.2.2 Энергетические критерий' *' 2?
• ЛЯ
1.3 Структура и методы лабораторно-полигонных испытаний промышленных тракторов и направления их развития
1.4 Цель, задачи и струкурная схема исследования
Глава 2. Теоретическое обоснование критериев и методов оценки эффективности промышленных тракторов
2.1 Тяговые характеристики бульдозерного агрегата на режимах копания и транспортирования. Общий метод и универсальные правила расчета показателей "динамических" тяговых характеристик. Уточненные математические модели процессов копания и транспортирования грун-
тов бульдозерным агрегатом
2.1.1 Анализ функциональной схемы бульдозерного агрегата
2.1.2 Тяговая характеристика бульдозерного агрегата на стадии копания. Уточненная математическая модель процесса копания
2.1.3 Общий метод и универсальные правила расчетов "динамических" тяговьгх характеристик агрегата при различном сцепном весе Стяговые мощности, удельные тяговые усилия, скорости)

2.1.4 Тяговая характеристика бульдозерного агрегата на стадии транспортирования. Математическая модель процесса транспортирования
2.2 Метод оценки производительности агрегата. Математическая модель оптимального по критерию производительности рабочего процес-1 са бульдозерного агрегата
2.2.1 Агрегат с автоматической МТУ СГМТ или МСТ и ДПМ)
2.2.2 Агрегат с МСТ и дизелем
2.3 Численная оценка максимальной производительности бульдозерного агрегата и численное решение уравнений оптимального рабочего процесса. Оптимизация параметров тяговой характеристики
2.3.1 Исходные данные и методы для проведения численного решения
2.3.2 Агрегат с автоматической МТУ
2.3.3 Агрегат с МСТ и дизелем
2.3.4 Сравнение эффективности агрегатов с автоматической МТУ и с МСТ И дизелем
2.4 Влияние системы управления рабочим органом на выбор оптимальных показателей тяговой характеристики бульдозерного агрегата
2.4.1 Влияние вариаций удельных тяговых и вертикальных усилий на участках непосредственного и промежуточного копания
2.4.2 Влияние процессов манипуляций рабочим органом
2.4.2.1 Параллельный отбор мощности на гидропривод бульдозера
2.4.2.2 Отбор мощности на преодоление реактивных моментов на ведущих колесах при продольном угловом прокачивании остова
2.4.3.3 задачи управления бульдозерным агрегатом, связанные с манипуляциями рабочим органом
2.5 Производительность - главный критерий эффективности промышленных тракторов при теоретических исследованиях. Необходимое и достаточное условия соответствия энергетического критерия эффективности промышленных тракторов критерию производительности

2.5.1 Необходимое условие соответствия энергетического критерия
критерию производительности
2.5.2 Достаточное условие соответствия энергетического критерия
критерию производительности
2.6 Разработка критерия эффективности для экспериментальных исследований и испытаний промышленных тракторов
Глава 3. Экспериментальные основы для разработки критериев и методов оценки эффективности промышленных тракторов
3.1 Задачи, объекты и методика экспериментальных исследований 161.
3.1.1 Задачи исследований
3.1.2 Объекты исследований
3.1.3 Методика лабораторно-полигонных исследований
3.2 Анализ результатов исследований рабочих процессов бульдозерного агрегата
3.2.1 Нагруженность бульдозерного агрегата при рабочем коде - нестационарный случайный процесс. Анализ параметров временных трендов усилий, действующих на агрегат на стадии копания. Статистические характеристики флюктуаций усилий при копании, центрированных относительно трендов. Анализ нагруженности агрегата на стадии транспортирования
3.2.2 Изучение закономерностей изменения вертикального усилия, действующего на агрегат в процессе копания, как суммы реакции грунта на управляющее весовое усилие агрегата и вертикальной составляющей сопротивления копанию. Вероятностная взаимосвязь вертикального усилия с тяговыми сопротивлениями при копании грунтов различной плотности
3.2.3 Изучение параметров процесса копания, характеризующих систему управления рабочим органом

тельности испытываемых тракторов при таких экпериментах весьма затруднительно, поэтому ограничиваются простой количественной констатацией факта.
Для объяснения влияния на производительность параметров различных систем трактора в ГОСТ 25836-83 регламентировано проведение испытаний более низкого уровня: тормозных испытаний двигателя, тяговьгх испытаний, нагрузочных испытаний гидравлической системы навесного оборудования, а также оценка конструктивных параметров С линейных и угловых размеров). Однако, в программы данных видов испытаний заложено определение показателей, по которым трактор оценивается только с точки зрения классической теории трактора, а методы ИХ проведения по ГОСТ 23734-79 / /52 /, ГОСТ 27247-87С ИСО 7464-83) / /56/, ГОСТ 18509-88 / /58 /, РДМУ 23. 82.3-86 //6
не учитывют особенности тяговой динамики промышленного трактора и, следовательно, не позволяют достоверно оценить тягово-сцепные, мощностные и топливно-экономические свойства трактора, имеющие место в процессе реальной разработки грунта /73 ,94 /. Кроме этого, данные виды испытаний очень трудоемки, особенно тяговые испытания, которые проводятся при ступенчатом динамометрировании испытываемого трактора. Вследствие такого динамометрирования грунтовые испытательные треки имеют значительные размеры с например, трек полигона ОАО "ЧТЗ" имеет длину 600м и ширину 30м), требуют значительных затрат на их подготовку, а испытания зависят от атмосферных условий.
В целях реализации системного подхода в объяснении механизма влияния отдельных систем промышленного трактора на его производительность и в связи с тем, что оценка базового трактора в комплексе Факторов, определящих производительность, объективно затруднена, потребовалось разработать и включить в номенклатуру определяемых показателей дополнительный экспериментальный критерий. Однако, кризис в критериальной базе, сложившийся в теории промышленного трактора, был перенесен в область испытаний и в ГОСТ 4.373-85 / /55 / в качестве такого критерия был включен МПП, как показатель назначения, характеризующий производительность агрегатируе-мой машины. Причем методы экспериментальной оценки МПП, регламентированные РД 23.82.2-86, очень трудоемки и требуют натурного тен-зометрирования тягового усилия и определения действительной скорости агрегата в траншее для последующего расчета МПП в соответствии с зависимостью С 1.16), либо тензометрирования крутящего момента на ведущих колесах для косвенного определения средней тяговой мощности через величины математических ожиданий мощностей на ведущих колесах, на передвижение и на буксование и такого же расчета МПП. Тензометрирование осуществляется во время всего рабочего хода, при этом рекомендуется выполнение 10 циклов.