Повышение топливно-энергетической эффективности колесного тракторно-транспортного агрегата

• Автор: Романченко, Михаил Иванович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 278 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Направления совершенствования тракторнотранспортных

агрегатов и повышения их топливноэнергетической

эффективности.

1.2 Влияния внешних и внутренних факторов на

эксплуатационные свойства тракторного двигателя.

1.3 Влияние эксплуатационных факторов на тяговосцепные

свойства шин колесного движителя

1.3.1 Влияние вертикальной нагрузки и внутреннего давления

воздуха в шине на радиусы колеса 1
1.3.2 Влияние эксплуатационных факторов на сопротивление
качению колеса
1.4 Критерии энергетической эффективности транспортного
процесса и показатели топливной экономичности тракторнотранспортного агрегата
1.5 Выводы
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОЛЕСНОГО ДВИЖИТЕЛЯ И ДИЗЕЛЯ ТРАКТОРА
2.1 Статические параметры и сопротивление деформации шины
при качении колеса
2.2 Кинематические параметры качения колеса в ведущем режиме .
2.3 Силовые параметры качения колеса в ведущем режиме
2.4 Эксплуатационная регуляторная характеристика дизеля
2.5 Обобщенный показатель топливноэнергетической
эффективности тракторнотранспортного агрегата
2.6 Вероятностный метод расчета эксплуатационного расхода
топлива для тракторнотранспортного агрегата.
2.7 Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Оборудование, измерительные средства, приборы,
инструменты и приспособления для проведения экспериментальных исследований.
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований
3.3.1 Определение параметров статической деформации шин
3.3.2 Тяговые стендовые испытания шин колесного движителя .
3.3.3 Дорожнополевые испытания тракторнотранспортного агрегата
3.3.4 Статистическая обработка экспериментальных данных
3.4 Выводы.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ АНАЛИЗ.
4.1 Результаты определения параметров статической деформации
шины и параметров качения колеса.
4.2 Анализ кинематических и силовых параметров шин по
результатам тяговых стендовых испытаний колесного движителя
4.3 Определение сопротивления движению тракторнотранспортного агрегата в дорожнополевых условиях
4.4 Оценка топливной экономичности тракторнотранспортного
агрегата в условиях дорожнополевых испытаний
4.5 Выводы
5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИЛОЖЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАКТОРНОТРАНСПОРТНЫХ АГРЕГАТОВ
5.1 Оценка топливноэнергетической эффективности тракторнотранспортного агрегата в эксплуатационных условиях
5.2 Обоснование системы регулирования ограничения максимальной частоты вращения холостого хода коленчатого
вала дизеля.
5.3 Схема системы регулирования ограничителя рычага
управления всережимным регулятором ТГТВД
5.4 Выводы
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАКТОРНОТРАНСПОРТНОГО АГРЕГАТА НА ЧАСТИЧНЫХ ТЯГОВОСКОРОСТНЫХ РЕЖИМАХ.
6.1 Особенности нормирования эксплуатационного расхода топлива при выполнении тракторнотранспортных работ
6.2 Расчет экономического эффекта при работе тракторно
транспортного агрегата на частичных тяговоскоростных режимах.
6.2.1 Определение сменной производительности тракторнотранспортного агрегата БЕЛАРУС .ПТС6
6.2.2 Определение расхода топлива для тракторнотранспортного агрегата на общих транспортных работах
6.2.3 Годовая экономия затрат на техническое обслуживание и ремонт .
6.3 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


При использовании приведенных эмпирических формул возникает необходимость проведения серии экспериментов для получения недостающих данных о численных значениях вспомогательных коэффициентов. Изучением вопросов, касающихся различных аспектов качения колес и шин, занимались и занимаются многие ученые Я. С. Агейкин , , ЕЛ. Бидерман , , Р. В. Вирабов , Ю. Т. Водолажченко , И. И. Водяник , Н. Я. Говорущенко , , В. П. Горячкин , В. В. Гуськов , , В. А. Желиговский , Д. И. Золотаревская , В. В. Иванов , А. Ю. Ишлинский , , В. В. Кацыгин , В. И. Кнороз , В. М. Купцов , Г. М. Кутьков , , М. А. Левин ,, Литвинов , , В. И. Новопольский , . А.Е. Омслъянов , В. А. Петров , И. П. Петров , В. А. Петрушов , , , , Ю. В. Пирковский , А. Ф. Полетаев 4, 5, В. А.Скотников , 6, Г. А. Смирнов 7, Соловейчик 8, Э. Б. Станкевич , Ю. В. Суровегин ИЗ, Г. А. Хайлис 4, Д. А. Чудаков 5, Е. А. Чудаков 6, 7, Шелухин 8, В. Н. Шаляпин 9, Ульянов 0, О. В. Яблонский и другие. Фундаментальные исследования, объясняющие закономерности работы колес с эластичными шинами, изложены в работах академика Е. А. Чудакова. Им предложено различать частичное и полное буксование или скольжение, что имеет определяющее значение при исследовании режимов работы ведущего колеса в широком диапазоне тяговой нагрузки, особенно колесных движителей тракторов. Кроме Е. Л. Чудакова, изучением процесса буксования колес занимались и другие ученые , , , , , 3, 4, 5. Актуальность исследований эксплуатационных свойств шин, проводимых в различных направлениях, не снижается, поскольку и конструкция шин в сочетании с ободом, и материалы, из которых они изготовлены, непрерывно совершенствуются, а условия работы шин в составе несущих колес и колесных движителей охватывают все более широкий диапазон. Одна и та же шина должна одинаково эффективно работать на дороге с усовершенствованным покрытием и на слабонесущих грунтах. Эргономические, агроэкологические и другие требования, ограничивающие отрицательное воздействие ходовой части на водителя, почвенный покров и дорожное покрытие, ужесточаются, вынуждая соблюдать заложенные в них нормативы в процессе конструирования шин и при их эксплуатации 5, . Классическая теория качения колеса, созданная академиком Е. Мк крутящий момент, приложенный к колесу, кН м Ам тангенциальная эластичность шины, мкНм. Ар тангенциальная эластичность шины, мкН. Принятое в качестве обязательного условия отсутствие скольжения шины может быть получено при равенстве нулю касательной силы тяги Рк О, что соответствует свободному режиму качения колеса. В случае, когда необходимы более точные расчеты, прибегают к параболической зависимости второй степени, используя дополнительные коэффициенты регрессионной модели, которые получают экспериментальным способом. Максимальное значение коэффициента тах продольной силы тяги выступает в качестве коэффициента рС сцепления, который в соответствии с 6 рассчитывают как отношение результирующей реакции x x, в опорной плоскости к соответствующему значению нормальной реакции , при данном значении коэффициента продольного скольжения или буксования, которое, однако, не конкретизируется
1. К
си р
В представлении Е. А. Чудакова 7 понятие коэффициента сцепления рсц не остается постоянным для различных случаев движения колеса. Дня движения колеса при качении в плоскости вращения и отсутствии боковой силы он ввел в рассмотрение коэффициент сцепления, соответствующий началу пробуксовывания, и коэффициент сцепления при наличии пробуксовывания или проскальзывания. Поскольку в соответствии с формулой 1. Поэтому полагают, что коэффициентом сцепления шины с опорной поверхностью может служить величина рсп, полученная при протаскивании полностью заблокированного от возможности вращения вокруг своей оси колеса, то есть при продольном скольжении, равном 0 7, 7. Подобная интерпретация коэффициента сцепления затрудняет теоретическое исследование максимальных тяговых возможностей колеса. Из рассмотрения исключается наиболее важный участок зависимости коэффициента буксования от касательной силы тяги, соответствующий ее максимальному значению, представляющий интерес для оптимизации тяговых свойств.