Повышение эффективности работы тракторных агрегатов в зимних условиях АПК Восточной Сибири

• Автор: Селиванов, Николай Иванович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 387 с. : ил.

1 ПРОБЛЕМА ЭФФЕКТИВНОГО АГРЕГАТИРОВАНИЯ ТРАКТОРОВ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ

1.1 Тенденции и перспективы развития тракторов

1.2 Состояние и перспективы тракторооснащенности АПК

1.3 Особенности зимней эксплуатации тракторов

в АПК Восточной Сибири

1.4 Влияние факторов зимней эксплуатации на показатели

работы тракторов

1.4.1 Тяговосцепные свойства и нагрузочноскоростные режимы

работы тракторов на снежном покрове

1.4.2 Температурные режимы и показатели тракторных МТУ

1.5 Адаптация тракторов к зимним условиям

Выводы и задачи исследования
2 КОНЦЕПЦИЯ ЗОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ МЕХАНИЗАЦИИ ЗИМНИХ РАБОТ
2.1 Модели и структура системы ресурсосбережения
2.2 Система адаптации параметров и режимов работы МТА
2.3 Система оптимизации температурнодинамических свойств МТУ Выводы по второму разделу
3 МОДЕЛИ СИСТЕМЫ АДАПТАЦИИ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ К ЗИМНИМ УСЛОВИЯМ
3.1 Вероятностная оценка влияния климатических условий
на энергетические показатели тракторов
3.2 Обоснование эксплуатационных параметров тракторов
для зимних условий
3.3 Модели и показатели энергосберегающего режима
рабочего хода тяговых МТА
3.4 Экстремальные значения энергетических показателей трактора
с механической трансмиссией
3.5 Моделирование энергетических показателей трактора
с гидромеханической трансмиссией
3.6 Параметры энергосберегающих агрегатов для выполнения
зимних работ
3.7 Критерии оптимизации температурнодинамических свойств
МТУ тракторов
3.8 Модели температурнодинамических характеристик агрегатов
и систем МТУ
3.8.1 Регулирование температуры рабочих сред в агрегатах МТУ
3.8.2 Система охлаждения наддувочного воздуха
3.8.3 Коробка передач с переключением на ходу
3.8.4 Гидродинамическая передача
Выводы к третьему разделу
4 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
4.1 Рациональные параметры и режимы работы тракторов
4.2 Потенциальные тяговые характеристики тракторов
на снежном покрове
4.3 Энергетические и топливные показатели тракторов
при моделировании нагрузочноскоростных режимов работы
4.4 Параметры и показатели работы энергосберегающих МТА
4.5 Результаты моделирования температурнодинамических характеристик агрегатов трансмиссии
Выводы по четвертому разделу
5 МЕТОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ СИСТЕМЫ АДАПТАЦИИ ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ
К ЗИМНИМ УСЛОВИЯМ
5.1 Программа экспериментальных исследований
5.2 Объекты экспериментальных исследований
5.3 Параметрические модели системы адаптации тракторов
5.4 Методика лабораторностендовых испытаний
5.5 Методика полевых и производственных испытаний
5.6 Обработка результатов экспериментов и оценка
погрешностей измерений
6 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
6.1 Тяговосцепные свойства тракторов на снежном покрове
6.2 Показатели энергетических свойств и топливной экономичности силовых агрегатов
6.3 Оценка энергетических и топливных показателей агрегатов МТУ
по диапазонам температурного режима
6.3.1 Энергетические и топливные показатели дизелей
6.3.2 Энергетические показатели и работоспособность КП с ПНХ
6.3.3 Характеристики ГТ и выходные показатели силового агрегата
6.4 Температурнодинамические свойства МТУ тракторов
6.4.1 Параметры температурнодинамических свойств
6.4.2 Температурнодинамические характеристики системы ОНВ
6.4.3 Температурнодинамические характеристики КП с ПНХ
6.4.4 Температурнодинамические характеристики ГГ
6.4.5 Оценка температурнодинамические свойств МТУ
6.5 Показатели использования агрегатов МТУ в зимних условиях
6.6 Тяговодинамические свойства тракторов с ДПМ
на снежном покрове
6.7 Эксплуатационные показатели МТА на зимних операциях
Выводы по шестому разделу
7 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ АГРЕГАТИРОВАНИЯ ТРАКТОРОВ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
7.1 Показатели и модели комплексной оценки технологических
свойств тракторов
7.2 Результаты комплексной оценки технологических свойств тракторов
7.3 Комплексный показатель технологического уровня
Выводы по седьмому разделу
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Современная тенденция повышения энергонасыщенности тракторов, оснащение их двухуровневыми ДПМ, применение КП с ПХН и ГМТ производится без учета агрегатирования в зимний период, когда природнопроизводственные факторы полностью исключают преимущество перед обычными тракторами изза низкой загрузки при ограниченных максимальных рабочих скоростях движения , , ,, ,2, 8, 1, 6,2, 5. Занятость и загрузка гусеничных кл. МТ 0,0,, а с ГМТ 0,0,. При этом не реализуются преимущества КП с ПНХ, ГМТ и ДПМ изза нерациональных режимов их совместной работы. Перевод двигателя на частичный скоростной режим для повышения его загрузки не является, по существу, путм снижения энергозатрат изза возникновения проблем выбора скоростного режима работы и контроля степени загрузки , 7. При нормировании тракторных транспортных и мелиоративных работ снежные дороги делят на четыре группы , , 7, характеризующиеся состоянием, толщиной и плотностью снежного покрова. Сопротивление движению колесного и санного прицепов, а также тросовой волокуши по снежному покрову таблица 1. Более высокие значения пр, полученные автором, обусловлены, повидимому, повышенными рабочими скоростями 2,,2 мс транспортных агрегатов на базе тракторов ДТ5С и К1. СВУ2,6 и СВШ, колесных и санных прицепов на дорогах групп в диапазоне скоростей движения от 2,0 до 3,0 мс составляет . В условиях с. От параметров распределения тягового сопротивления, характеристик и режимов работы МТУ существенно зависят их производительность и топливная экономичность. Основы вероятностной оценки показателей работы тракторов с разными МТУ в составе тяговых агрегатов при выполнении технологических процессов, а также определения их рациональной загрузки заложены в трудах I Агеева 4, В. И. Анохина , В. Н. Болтинского , В. В. Гуськова , С. И. Дорменева , С. А. Иофинова , Ю. К. Киртбая , Красовских , Н. Г. Кузнецова , Г. М. Кутькова , А. Б. Лурье , В. Н. Попова 0, Н. В. Цугленка 6,9 и др. По результатам исследований указанных авторов установлено, что тяговые сопротивления носят случайный характер и распределяются по нормальному закону. Частотный спектр колебаний тяговой нагрузки и момента сопротивления на двигателе таблицы А. Выраженные максимумы дисперсии достигаются на частотах 1,,0, 5,,0 и 8,0,0 с1 при изменении рабочих скоростей от 1,7 до 5,8 мс. Коэффициент вариации тягового сопротивления тракторных агрегатов изменяется в пределах от 0, до 0,. С возрастанием скорости движения агрегата увеличивается частота колебаний нагрузки при уменьшении степени неравномерности тягового сопротивления , , 0,9,8,2,3. Таблица 1. Использование гусеничных кл. Прицепы ГКБОЗТП, МЖТМЖТ . Снегозадержание Снегопахвалкователь СВШ7СВШ. СВУ2. Таблица 1. Таблица 1. КрасГАУ. В то же время в научнотехнической литературе не нашли достаточного отражения вопросы обеспечения рациональных режимов работы энергонасыщеных тракторов на снежных дорогах и снежной мелиорации. Нет устойчивого мнения об эффективности использования тракторов с ГМТ при выполнении зимних работ с целью снижения влияния колебаний нагрузки на энергетические и топливноэкономические параметры трактора и показатели МТА. При теоретическом анализе, лабораторных и полевых испытаниях оценка режимов и показателей работы тракторов и тяговых агрегатов проводилась с учетом установленных групп зимних дорог, коэффициентов сопротивления движению прицепов, машинорудий и частотного спектра нагрузки. При движении трактора по снежному покрову возникают поля нормальных и касательных напряжений, распространяющихся по толщине снега на глубину и в разные направления от места приложения нагрузки . От способности снежного покрова выдерживать такие напряжения зависит глубина колеи, а следовательно, сопротивление передвижению и сцепные свойства. Основное влияние на осадку глубину колеи оказывают удельное давление трактора на снег, его толщина и плотность. На рыхлом малосвязном снегу р кгм3 толщиной Я 0, м грунтозацепы гусеничного трактора достигают подстилающего фона. На более плотном снегу р 0 кгм3 осадка трактора в режиме холостого хода не превышает 0, м. Рисунок 1. Зависимость силы Р гусеничного трактора кл. С увеличением тяговой нагрузки сопротивление передвижению трактора существенно возрастает рисунок 1.