Повышение тягово-сцепных свойств колёсного трактора класса 1,4 за счёт постановки полугусеничного хода в условиях Амурской области

• Автор: Гоменюк, Виктор Ильич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Анализ природно - производственных условий и их влияние на 8 сельскохозяйственное производство Амурской области
1.2 Состояние и перспективы развития тяговой энергетики в Амур- 15 ской области
1.3 Влияние формы и размеров опорной поверхности движителей на 23 уплотняющее воздействие и тягово -сцепные показатели тракторов
1.3.1 Аналитический обзор по механическому техногенному воздейст- 23 вию движителей машин на почву
1.3.2 Снижение нормального давления на почву
1.3.3 Повышение коэффициента сцепления колёсного тракторного дви- 31 жителя с почвой
1.3.4 Увеличение сцепного веса
1.4 Анализ теоретических исследований тягово-сцепных свойств 40 колёсных и гусеничных тракторов
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Адаптация полугусеничного хода к условиям рабочего хода
2.2 Определение предельного тягового усилия трактора с полугусе- 52 ничным движителем
2.3 Адаптация агрегата к режиму рабочего хода по скорости
2.4 Определение тягового КПД трактора на полугусеничном ходу
2.5 Расчёт касательной силы тяги трактора с полугусеничным ходом
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИС- 66 СЛЕДОВАНИЙ

3.1 Задачи экспериментальных исследований
3.2 Объекты и условия проведения экспериментальных исследований
3.3 Тяговые испытания трактора на полугусеничном ходу
3.3.1 Измерение тягового усилия
3.3.2 Измерение пройденного пути и буксования трактора
3.3.3 Определение расхода топлива
3.4 Методика определения физико - механических характеристик почвы
3.4.1 Определение влажности почвы
3.4.2 Определение твёрдости почвы
3.4.3 Определение объёмного веса (плотности почвы)
3.5 Методика математической обработки экспериментальных данных
3.5.1 Оценка точности измерений
3.5.2 Математическая обработка экспериментальных данных
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты тяговых испытаний трактора класса 1,4 с разной компоновкой ходовой части
4.2 Техногенное воздействие на почву трактора класса 1,4 с различной компоновкой ходовой части
4.3 Результаты хозяйственных сравнительных испытаний трактора МТЗ - 80 на колёсном и полугусеничном ходу
5 ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРАКТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
В хозяйствах Амурской области различных форм собственности более половины тракторного парка приходится на колёсные тракторы класса 1,4. Однако их использование ограничивается высоким нормальным давлением на почву и особенностью естественно-производственных и климатических условий сельскохозяйственного производства Амурской области: большинство сельскохозяйственных операций проводятся в период переувлажнения почвы. В результате тракторы этого класса, в частности МТЗ-80 не могут использоваться эффективно. Возникает необходимость повышения коэффициента сцепления, снижение буксования и нормального давления на почву за счёт совершенствования ходовой системы трактора.
Результаты исследований колёсного движителя тракторов изложены в ряде работ [1, 9, 10, 11, 13, 14, 22, 24, 34, 43, 46, 47, 50, 68, 88, 91, 92, 96, 102, 103, 113, 114, 116, 127, 128, 132, 135, 146, 155,160, 161, 170, 172,176,178]. Их анализ позволяет наметить пути снижения техногенного воздействия на почву и повышения тягово-сцепных свойств, улучшение общей и тяговой динамики, устойчивости и проходимости тракторов. В то же, время проблема участия тракторов класса 1,4 в сельскохозяйственных работах в условиях наличия твёрдого подстилающего и верхнего переувлажнённого слоя почвы решена не до конца.
Настоящая диссертационная работа направлена на повышение эффективности использования колёсного трактора класса 1,4 и снижение отрицательного воздействия на почву за счёт установки на него полугусеничного движителя треугольной формы.
Цель работы. Повышение эффективности использования колёсного трактора класса 1,4 на полевых сельскохозяйственных работах, улучшение тягово-сцепных свойств и снижение техногенного воздействия на почву за счёт применения сменного полугусеничного движителя.

ние сцепного веса достигается счёт увеличения числа ведущих колёс, применением гидроувеличителей сцепного веса, применением балласта и др.
У тракторов с колёсной компоновкой 4x4 участвует в сцеплении с почвой весь вес трактора, в то время как при двух ведущих колёсах для этой цели может быть использована только часть веса. При работе тракторов с четырьмя ведущими колёсами значительно снижается крутящийся момент, реализуемый через задние колёса, что в свою очередь снижает буксование.
Для повышения тягово-сцепных свойств тракторов через увеличение сцепного веса применяют балластирование. В качестве балласта используют металлические грузы, воду или незамерзающий раствор, заливаемый в шины, что позволяет увеличить тяговое усилие трактора на 15..20% [172].
Оптимизация балластирования по осям трактора (добавление или удаление балластных грузов), выбор оптимальной передачи движения позволили повысить тяговый КПД трактора на 15% [188].
Однако в условиях Амурской области балластирование влечёт за собой увеличение веса трактора, что повышает нормальное давление на почву. Это способствует продавливанию верхнего слоя почвы до мерзлоты и потере проходимости на ранне-весенних полевых работах, а также увеличению сопротивления движению трактора.
Существенно влияет на тягово-сцепные свойства колёсных тракторов наличие прицепного ведущего моста. По данным работы [139] использование прицепного ведущего моста позволяет значительно увеличить тяговую мощность и уменьшить буксование ведущих колёс. В работе [53] отмечается, что одним из способов увеличения тягово-сцепных свойств, является увеличение сцепного веса агрегата за счёт применения дополнительного ведущего моста.
В работе Смирного Г.А.[155] приводятся данные о том, что с увеличением числа ведущих осей, коэффициент сопротивления качению уменьшается. Так, переход от двух осей к четырём может понизить его на 20-30 %. С другой стороны, прицепной ведущий мост необходимо нагружать, а это значительно сказывается на уплотнении почвы особенно при её переувлаж-