Повышение эффективности лесозаготовительных тракторов путём улучшения температурных режимов их систем и агрегатов

• Автор: Куликов, Максим Викторович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Тракторные агрегаты и задачи их исследования
1.2 Показатели температурно-динамических свойств трактора и их формирование
1.3 Особенности функционирования лесозаготовительных тракторов
1.4 Основные направления улучшения температурных режимов
тракторов
1.5 Выводы по первой главе цельисследований
2ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИУЛУЧШЕНИЯТЕМПЕРАТУРНО-ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СИСТЕМ И АГРЕГАТОВ
ТРАКТОРА
2.1 Разработка конструкции устройства регулирования температуры рабочих
жидкостей, систем и агрегатов трактора
2.20пределение параметров прогрева блока радиаторов
2.2.1Теоретическиеисследования интенсивности прогрева системы жидкостного
охлаждения двигателя
2.2.2Теоретические исследования интенсивности прогрева системы наддувочного
воздуха двигателя
2.2.3Теоретическиеисследования интенсивности прогрева системы смазки
двигателя
2.2.4Теоретическое определение интенсивности прогрева системы смазки агрегата трансмиссии
2.3 Прогнозирование температурно-динамических параметров трактора
2.4Разработка теоретической модели прогрева функциональных систем
2.4.1 Математическая модель агрегата трансмиссии трактора
2.4.2 Математическая модель системы питания воздухом двигателя
2.5 Выводы по второй главе
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа исследований
3.2Макетный образец системы подключения обводного канала систем и агрегатов при прогреве МТУ трактора
3.3 Экспериментальная установка для исследования автоматической системы прогрева систем и агрегатов
3.4 Методика проведения опытов
3.5 Матрица планирования эксперимента
3.6 Выводыпотретей главе
4РЕЗУЛБТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХИСЛЕДОВАНИЙ
4.1Проведение экспериментальных исследований и статистическая обработка полученных результатов
4.2 Исследования экспериментальной и штатной систем охлаждения агрегатов трактора при низких температурах
4.3 Оценочные показатели работы функциональных систем и агрегатов трактора
4.4 Влияние температурного режима на показатели работы
4.5 Использование тракторных агрегатов при пониженных
температурах
4.6 Объём работ, выполняемый лесозаготовительным трактором при оптимизации температурных режимов
4.7 Выводы по четвертой главе
5 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1 Общие положения работы
5.2 Определение затрат на изготовление и монтаж устройства регулирования теплового режима систем и агрегатов трактора
5.3 Определение заработной платы рабочих, занятых при изготовлении внедряемой разработки
5.4 Определение расходов на содержание системы регулирования теплового режима трактора Т-150К
5.5 Определение амортизационных и ремонтных отчислений
5.6 Определение затрат на эксплуатацию агрегата
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А- Теплопроводности и теплоёмкости материалов слоёв
математической модели
Приложение Б- Результаты расчёта температуры выхлопных газов при холодном
запуске двигателя трактора
Приложение В- Средства измерений, применяемые при работе по теме
диссертации
Приложение Г - Таблица - Физических и теплофизических свойств воздуха
ПриложениеД-Акт внедрения результатов диссертационной работы
Приложение Е- Акт внедрения результатов диссертационной работы
Приложение Ж-Акт внедрения результатов диссертационной работы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Технический прогресс в лесозаготовительной промышленности зависит от применяемых технологических процессов, технического уровня лесосечных и лесотранспортных машин, а также эффективности их эксплуатации. В лесозаготовительной промышленности на долю оборудования и инструмента приходится более половины вложений. Исследование российских ученых и зарубежный опыт свидетельствует об актуальности внедрения технологических процессов заготовки древесины, основанных на применении колесных лесопромышленных тракторов. Выпускаемые в настоящие время в России лесопромышленные трактора на базе промышленных и сельскохозяйственных тракторов имеют ограниченное применение на лесозаготовках. Они не могут полностью заменить выпуск специальных лесопромышленных тракторов.
Районы Сибири, в том числе и Красноярский край, с отраслями заготовки леса и интенсивным использованием машинно-тракторного парка (МТП) относятся к северной климатической зоне эксплуатации лесозаготовительных тракторов По условиям эксплуатации автомобилей и тракторов для заготовки и транспортировки леса эти географические районы относят к холодной и суровой климатическим зонам, поскольку зимние температуры воздуха достигают -30...-40 °С, а снежный покров толщиной до 0,5 - 1,0 метров лежит более шести месяцев. Применение лесозаготовительных тракторов круглый год обусловлено непрерывностью производственного процесса.
В настоящие время на ОАО «Онежский тракторный завод» создается семейство перспективных колесных лесопромышленных тракторов с колесной формулой 4К4 используемые для трелёвки и вывозки древесины. Специфические условия работы лесопромышленных тракторов накладывают особое требование на их конструкцию и оптимизацию температурного режима. Применение на отечественных тракторах простых механических ступенчатых коробок передач даже с переключением на ходу, как на тракторе Т - 150К, Т - 157, ХТЗ не

установлены в блок 8. Блок радиаторов 8 связан с магистралью выпуска отработавших газов через запорный клапан 18, выполненный в виде регулятора расхода 12, снабженный двумя впускными и двумя выпускными отверстиями и имеющий поршень 14, пружину сжатия 16 и газовый клапан 13. Во впускном отверстии блока радиаторов, выполненном заодно с первым отверстием регуляторарасхода, установлен газовый клапан 13, второе отверстие регулятора расхода сообщено с атмосферой, в нем расположен воздушный клапан 18, а оба выпускные отверстия сообщены с кожухом блока радиаторов, исполнительный механизм 24 регулированием газовой заслонкой 25.
Разогрев рабочих жидкостей отработавшими газами ДВС позволяет за относительно небольшой промежуток времени (13-15 минут) повысить температуру рабочей жидкости на 20-30°С.
Свойства моторно трансмиссионной установки МТУ увеличивает эксплуатационные возможности лесозаготовительных тракторов. При работе тракторов на некоторых лесозаготовительных операциях мощность используется не полностью, явно проявляется повышением расхода топлива, увеличением время подготовки агрегатов к функционированию с большими выходными характеристиками.
Рисунок 2.4- Распределитель отработавших газов
1.Корпус распределителя. 2. Трубопровод подачи атмосферного воздуха в блок радиаторов. 3. Пружина (регулируемая). 4. Поршень. 5. Золотник