Методология повышения эффективности функционирования тяговых и тягово-приводных агрегатов за счет оптимизации эксплуатационных режимов

• Автор: Эвиев, Валерий Андреевич
• Шифр специальности: 05.20.01, 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург, Пушкин
• Количество страниц: 483 с. : ил.

Оглавление
Введение

Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Обзор исследований по оценке эффективности применения энергонасыщенных тракторов с гидромеханическими трансмиссиями и двигателями постоянной мощности
1.2. Анализ исследований по оптимизации параметров и нагрузочных режимов работы МТА.
1.3. Анализ исследований по обоснованию допусков на а1ротехнические показатели и на выходные параметры МТА .

1.4. Методы и средства контроля технического состояния тракторов

по функциональным параметрам.

1.5. Постановка вопроса и задачи исследования

2. Вероятностностатистическая оценка энергетических и техникоэкономических параметров тяговых и тяговоприводных агрегатов
2.1.Средние значения, дисперсии и коэффициенты вариации энергетических и техникоэкономических параметров тяговых агрегатов
2.1.1 Средние значения энергетических и тсхникоэкономичсских параметров тяговых агрегатов.
2.1.2 Дисперсии и коэффициенты вариации энергетических и техникоэкономических параметров тяговых агрегатов.
2.2. Средние значения, дисперсии и коэффициенты вариации энергетических и техникоэкономических параметров тяговоприводных агрегатов.
2.2.1. Средние значения энергетических и техникоэкономических параметров тяговоприводных агрегатов.
2.2.2. Дисперсии и коэффициенты вариации энергетических и техникоэкономических параметров тяговоприводных агрегатов
2.3. Выводы.
3. Обоснование оптимальных и допускаемых режимов работы тяговых и тяговоприводных агрегатов
3.1. Экстремумы энергетических и техникоэкономических параметров тяговых и тяговоприводных агрегатов.
3.1.1. Экстремумы математических ожиданий энергетических и техникоэкономических параметров тяговых агрегатов.
3.1.2. Экстремумы дисперсий и коэффициентов вариаций
энергетических и техникоэкономических параметров тяговых агрегатов.
3.1.3. Экстремумы математических ожиданий энергетических и техникоэкономических параметров тяговоприводных агрегатов
3.1.4. Экстремумы дисперсий и коэффициентов вариаций
энергетических и техникоэкономических параметров тяговоприводных агрегатов .
3.2. Оценка и оптимизация допускаемых значений энергетических и техникоэкономических параметров машиннотракторных агрегатов
3.2.1. Оценка допускаемых значений энергетических и техникоэкономических параметров тяговых агрегатов.
3.2.2. Оценка допускаемых значений энергетических и техникоэкономических параметров тяговоприводных агрегатов
3.3. Расчт оптимальных значений эксплуатационных допусков на энергетические и техникоэкономические параметры тяговых и тяговоприводных агрегатов.
3.3.1 Определение оптимальных значений эксплуатационных допусков на энергетические и техникоэкономические параметры тяговых агрегатов.
3.3.2 Определение оптимальных значений эксплуатационных допусков на энергетические и техникоэкономические параметры тяговоприводных агрегатов
3.4. Выводы
4. Методология диагностирования тракторов но функциональным параметрам.
4.1. Управление работоспособностью тракторов посредством функционального диагностирования.
4.2. Определение средних значений функциональных параметров тракторов при гармонической нагрузке.
4.3. Обоснование вида и режимов гармонического нагружения тракторов при их тестовом функциональном диагностировании . .
4.4. Определение установочных допусков на уровень настройки при
тестовом диагностировании технического состояния по функциональным параметрам
4.5. Обоснование допускового контроля при функциональном диагностировании работоспособности тракторов.
4.6. Методика, методы и средства тестового диагностирования тракторов.
4.7. Методы и средства контроля функциональных параметров в процессе эксплуатации тракторов
4.8. Выводы.
5. Методика экспериментальных исследований
5.1. Цели, программа и задачи экспериментальных исследований . .
5.2. Применяемое оборудование и аппаратура для экспериментальных исследований
5.2.1. Аппаратура для лабораторных исследований
5.2.2. Аппаратура для полевых исследований
5.3. Методика проведения лабораторных испытаний
5.4. Методика проведения полевых испытаний тяговых и тяговоприводных агрегатов .
5.5. Методика обработки экспериментальных данных
5.6. Оценка погрешностей измерений и точности результатов испытаний
5.7. Вероятностностатистический метод определения прямых топливноэнергетических затрат при работе МТА.
5.8. Обоснование базовых значений энергетических параметров дизельных энергоустановок
5.9. Выводы.
6. Результаты исследований по повышению эффективности функционирования тяговых и тяговоприводных агрегатов
6.1. Вероятностностатистический анализ входных внешних воздействий при работе машиннотракторных агрегатов
6.1.1. Определение вероятностностатистических характеристик входных воздействий при работе тяговых агрегатов.
6.1.2. Определение вероятностностатистических характеристик входных воздействий при работе тяговоприводных афегатов . .
6.2. Корреляционноспектральный анализ входных параметров тяговых и тяговоприводных агрегатов.
6.3. Закономерности изменения выходных энергетических и техникоэкономических параметров машиннотракторных агрегатов
6.4. Оптимальные нагрузочные режимы и уровни использования энергетических и техникоэкономических показателей агрегатов .
6.5. Система эксплуатационных допусков на энергетические и техникоэкономические показатели агрегатов.
6.5.1. Установочные допуски на уровень настройки по параметру
6.5.2. Установочные допуски на точность настройки по параметру
6.5.3. Контрольные допуски выходных параметров
6.5.4. Экстремальные значения количественных характеристик выбросов энергетических параметров МТА.
6.6. Методы и средства оперативного контроля эффективности функционирования тракторов
6.7. Градация допускаемых значений функциональных параметров МТА при выполнении технологических операций
6.8. Выводы.
7. Техникоэкономическая оценка и прогнозирование эффективности использовании машиннотракторных агрегатов .
7.1. Расчт техникоэкономической эффективности использования МТА при реализации оптимальных и допускаемых нагрузочных режимов их работы.
7.2. Определение эффективности использования техники по
энергетическим затратам технологического процесса
Общие выводы и рекомендации
Литература


Причинами этого являются нелинейность регуляторной характеристики двигателя, нарушение регулировок систем и узлов, особенно системы питания, и случайный характер внешней нагрузки. Выявить эти различия с помощью существующих методов и средств пока не удастся. Несмотря на существующие публикации, до сих пор нет научно обоснованных режимов тестового диагностирования тракторов с ДПМ и ГМТ, учитывающих их эксплуатационные режимы работы и состав агрегата. Рабочее диагностирование тракторов, по существу, не получило широкою внедрения, вопервых, изза отсутствия надежных и достаточно точных средств контроля и, вовторых, полного обоснования режимов контроля. Анализ отечественных и зарубежных исследований позволяет заключить, что вопросы повышения эффективности использования энергонасыщенных тракторов с ГМТ и ДПМ требуют дальнейшего развития и уточнения. Проблема повышения качества выполнения технологических процессов, производительности и топливной экономичности неразрывно связана с определением оптимальных эксплуатационных режимов работы МТА и разработкой научно обоснованной системы допусков на выходные параметры агрегатов. Целью настоящей работы ставится проблема повышения эффективности функционирования тяговых и тяговоприводных агрегатов за счт оптимизации эксплуатационных режимов их работы. МТА. АЛГОРИТМПРОГНОЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОБЛЕМА Разработка эксплуатационнотехнологических требований к машиннотракторным агрегатам на базе энергонасыщенных тракторов с перспективными моторнотрансмиссионными установками. Тяговые и тяговоприводные сельскохозяйственные афегаты на базе тракторов ДТ5С с гидромеханической трансмиссией, ДТН с двигателем постоянной мощности и Т0К с дизельным двигателем. Применение ПК использование пакетов прикладных программ x, 9. Vi i 6. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ Вероятностностатистические. С помощью ПК. МТА. Вероятностный характер внешних воздействий на агрегат в виде случайных функций или случайных последовательностей, проявляющихся в неравномерности нагрузочного режима, существенно отражается на показателях, определяющих уровень машиноиспользования при выполнении технологических операций. К таким оценочным показателям относятся агротехнические, энергетические, эксплуатационнотехнологические, техникоэкономические, эргономические и показатели надежности 1. При энергетической оценке и прогнозировании эффективности использования существующих и перспективных МТА, оснащенных дизельными двигателями ДЦ, двигателями постоянной мощности ДПМ и гидромеханическими трансмиссиями ГМТ, необходимо установить их вероятностные оценки математические ожидания, дисперсии, средние квадратические отклонения, коэффициенты вариации, корреляционные функции, спектральные плотности и т. В общем случае математическая модель сельскохозяйственного агрегата рассматривается как многомерная система со многими входными и выходными параметрами. Однако для практических целей достаточно ограничиться одномерной моделью, когда каждое входное воздействие влияет на какойлибо один из выходных параметров агрегата рис. Взаимосвязь между входными и выходными переменными определяется функциями, которые устанавливаются при аппроксимации стендовых характеристик дизельных энергоустановок рис. У Я
Рис. В разработанной модели в качестве основных выходных параметров рассматриваются энергетические частота вращения коленчатого вала двигателя Пд для ДД и ДПМ, частота вращения турбинного вала гидротрансформатора Пг для силовой установки трактора с ГМТ, эффективная мощность двигателя Мс ДД и ДПМ, выходная мощность 2 для СУ трактора с ГМТ, часовой расход топлива Ст , удельный расход топлива , 2 техникоэкономические рис. УЧ , удельные затраты труда Ит , погектарный расход топлива г , удельные затраты денежных средств Сга , прямые топливноэнергетические затраты Ец . ФМК ам4ЪгТХехМк Мкг а,, 2. Мк , Нм. Для СУ трактора с ГМТ выражение 2. ФЖ2 омГХехрМ2 М 2а2, 2. Нм. У, УсрУУ дХМХсЯ , 2. МТА рис. ДУ, У У 2ФУУУ У2чХсХ , 2. У математическое ожидание выходного показателя СХА 2. РУ, УуоуУ, 2. ДУ дисперсия выходного показателя МТА.