Повышение эффективности использования почвообрабатывающих агрегатов при работе трактора на рапсовом масле

• Автор: Санников, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Ае, А, - эффективная и индикаторная мощность двигателя; а - коэффициент избытка воздуха; г/, - индикаторный КПД;

ge, gi — эффективный и индикаторный расход топлива;

ЛД, - тяговая мощность трактора;

Мн, МГ - номинальный и максимальный крутящие моменты двигателя по регуляторной характеристике;

Ркр - тяговое усилие на крюке трактора;

Р/- сила сопротивления качению машины;

Р„ Pj - силы сопротивления подъему и инерции;

Ра - тяговое сопротивление орудия, агрегата;

Ст , - эксплуатационный вес трактора;

СЛ„ Осц - вес рабочей машины, прицепа, сцепки;

Э - энергонасыщенность трактора;
С/ - массовый расход топлива;
IV- производительность МТА;
gc - удельный расход топлива на единицу эффективной мощности двигателя в час;
gкp — удельный расход топлива на единицу тяговой мощности трактора в час;
с[ц - цикловая подача топлива;
Ко — удельное сопротивление рабочих органов орудия при скорости У0- 1,4 м/с; Ку - удельное сопротивление орудия;
Ва — ширина захвата агрегата;
гк - кинематический радиус звездочки (колеса);
Ут - теоретическая скорость трактора;
V - действительная скорость трактора;
ускорение свободного падения; цр - передаточное число трансмиссии трактора;
<ркр - коэффициент использования веса трактора;
(ркрорь (Ркршах, Фкрппп- ~ коэффициенты использования веса трактора, соответствующие номинальному тяговому усилию при максимальном тяговом КПД, максимальному тяговому усилию при допустимом буксовании;
/- коэффициент сопротивления качению; д - буксование движителей;
Уме ~ коэффициент вариации момента сопротивления;
Цтр, >1т, ЦтР - КПД трактора, тяговый и трансмиссии соответственно;
Щ Цд, Щг ~ КПД, учитывающие потери энергии на качение, буксование и в движителе;
- коэффициент использования мощности двигателя.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Состав и использование машинно-факторного парка АПК Красноярского края
1.2 Альтернативные топлива для тракторных дизелей
1.3 Производство и использование растительных масел в качестве топлива для дизельных двигателей
1.4 Методы обеспечения многотопливности дизелей
1.5 Методы и критерии оценки эффективности использования топлива на основе рапсового масла в сельскохозяйственных тракторах
1.6 Выводы и задачи исследования
2 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ТОПЛИВА
2.1 Структурная схема оптимизации эксплуатационных параметров системы «топливо - МТА»
2.2 Показатели эффективности рабочего цикла дизеля на разных топливах
2.3 Модели формирования энергосберегающего режима рабочего хода почвообрабатывающих агрегатов
2.4 Оценка технологических свойств тракторов и режимов рабочего хода почвообрабатывающих агрегатов
2.5 Выводы по разделу
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ
3.1 Моделирование рабочего цикла и характеристик тракторных дизелей на разных топливах
3.2 Энергетические и топливные показатели дизелей при моделировании нагрузочно-скоростных режимов

3.3 Потенциальные возможности тракторов на разных видах топлива
3.4 Эксплуатационные показатели почвообрабатывающих агрегатов
3.5 Выводы по разделу
4 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Программа экспериментальных исследований
4.2 Объекты и модели экспериментальных исследований
4.3 Методика лабораторно-стендовых испытаний
4.4 Методика полевых и производственных испытаний
4.5 Обработка результатов экспериментов и оценка погрешностей
измерения
4.6 Выводы по разделу
5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Состав и использование топлива на основе рапсового масла
5.2 Результаты стендовых испытаний топливной аппаратуры
5.3 Адаптпрованнне системы питания дизеля для работы на смесевом
топливе
5.4 Энергетические и топливные показатели дизелей
5.5 Тягово-сцепные свойства и показатели технологичного уровня
тракторов
5.5.1 Тягово-сцепные свойства тракторов
5.5.2 Показатели технологических свойств тракторов
5.6 Технико-экономические показатели почвообрабатывающих
агрегатов
5.7 Выводы по разделу
6 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СМЕСЕВОГО
ТОПЛИВА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ

использовании только в смеси с дизельным топливом в пропорции 70/30 соответственно. При этом энергетические и топливные показатели дизелей на смесевом топливе ухудшаются на 7-9%. Отсутствуют теоретические и экспериментальные исследования о формировании и взаимосвязи оценочных показателей рабочего хода МТА с характеристиками и условиями применения биотоплива.
5. Обзор отечественных и зарубежных исследований позволил обосновать основные принципы и структурную схему исследования системной адаптации с.-х. тракторов к использованию биотоплива на основе рапсового масла с позиции обеспечения их потенциальных возможностей при выполнении энергоемких технологических операций.
Исходя из анализа состояния проблемы, предварительных экспериментов и цели работы предусматривается решение следующих задач:
1. Разработать структурную схему системы повышения эффективности использования почвообрабатывающих агрегатов при работе тракторных дизелей на рапсовом масле.
2. Сформировать математические модели оценки показателей рабочего цикла дизеля и процессов функционирования трактора в составе почвообрабатывающих агрегатов для прогнозирования и оптимизации их эксплуатационных параметров при использовании альтернативного топлива на основе рапсового масла.
3. Обосновать рациональные режимы использования тракторов в составе почвообрабатывающих агрегатов при работе на смесевом топливе.
4. Разработать методику и провести экспериментальные исследования закономерностей формирования и взаимосвязей показателей эксплуатационных свойств дизелей и тракторов с характеристиками смесевого топлива в процессе почвообработки.
5. Выполнить производственную проверку и дать оценку экономической эффективности применения смесевого топлива на основе рапсового масла при использовании почвообрабатывающих агрегатов.