Повышение эффективности использования колесного МТА путем применения пневмогидравлической навески и двигателя постоянной мощности

• Автор: Коновалов, Павел Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 183 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
I Введение.
1. Обзор литературных источников по исследованию работы МТА с упругими элементами в навеске и двигателем постоянной
мощности .

1.1. Двигатель постоянной мощности как энергетическое

средство машиннотракторных агрегатов.

1.2. Работа машиннотракторных агрегатов на повышенных скоростях .

1.3. Применение упругих элементов в машиннотракторных

агрегатах

1.4. Постановка цели и задач исследования

1.5. Выводы
2. Теоретические обоснования возможности повышения эффективности работы МТА.
2.1. Влияние перерегулировки серийного двигателя в ДМ
на работу МТЛ
2.2. Механизм навески с пневмогидравлическим упругим элементом
2.2.1. Исследование влияния перемещения навески на среднюю вертикальную нагрузку на колесах.
ф 2.2.2. Прогнозирование жесткости навески трактора с двигателем
в режиме ДПМ.
2.3. Способ дефорсирования серийного двигателя на постоянную мощность.
2.4. Принципиальная схема МТА, снабженного упругим элементом .
2.5. Определение оптимальных параметров упругой навесной
системы трактора.
Выводы.
3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Цель и программа экспериментальных исследований
1 3.2. Объекты исследований, оценочные показатели и
условия проведения экспериментов
3.3. Методика стендовых испытаний
3.4. Методика полевого эксперимента
3.5. Методика измерения и регистрации исследуемых параметров.
3.6. Методика обработки осциллограмм
Выводы.
4. Анализ работы трактора МТЗ с ДПМ и
ф пневмогидравлической навесной системой
4.1. Эксплуатационные показатели трактора с ДПМ и пневмогидравлической навеской на различных
сельскохозяйственных операциях.
4.2. Спектральный анализ параметров машиннотракторного
агрегата с ДПМ и ПГН.
4.3. Экономический эффект от применения ДПМ и упругой связи
в механизме навески трактора МТЗ
Выводы
Ф Общие выводы .
Литература


Зарубежные фирмы, выпускающие автотракторные дизели, создают их в основном на основе модификации ДПМ []. Наибольший интерес представляют ДПМ ведущих фирм: «Caterpiller», «Mac», «Case» (США), «Fiat» (Италия), Klochner-Humboldt-Deutz» (Германия), «Ford», «Versatille» (Канада), «Komatsu» (Япония) и другие [, 2, 3, 4, 5]. Фирмой «Мак» [3], в середине -х годов, был разработан ДПМ, который обеспечивает на автомобилях более высокие средние скорости движения на -%, уменьшение расхода топлива на -%. ДПМ создавались путем дефорсирования дизеля при существенном повышении максимального крутящего момента. Некоторые зарубежные фирмы выпускают ДПМ на базе серийных с газотурбинным наддувом двигателей с дефорсированием их по мощности. Удельные показатели этих модификаций ДПМ с наддувом существенно отличаются между собой и не всегда являются оптимальными, однако при этом достигается высокая степень унификации двигателя и их конструктивная универсальность [5, , , , , , 1]. На кафедре «Тракторы, автомобили и теплотехника» ВГСХА были проведены исследования МТА, оснащенного ДПМ со свободным впуском воздуха. Вместо серийного двигателя СМД- был использован для создания ДПМ двигатель ЯМЗ-6. Оба двигателя имели мощность 0 кВт. Испытания проводились с серийным и опытными гусеничными тракторами ДТ-5С «Волгарь» при комплектовании их плугом ПЛП-6- со стойками для отвальной и безотвальной вспашки с боронами БИГ-3, тремя культиваторами КПС-4 со сцепкой СП-, силосоуборочным комбайном КСС-2,6 и навозоразбрасывателем ПРТ- [7]. Производительность и топливная экономичность на единицу выполненной работы выше у опытного трактора с ДПМ относительно серийного на 6. Кроме того, упрощена конструкция за счет исключения из нее турбокомпрессора и гидротрансформатора с их дополнительным оборудованием. Щ ной работы на . Что же касается использования ДПМ со свободным впуском воздуха в моторно-трансмиссионной установке колесного трактора, то представляет интерес работа Косульникова P. A. [, , 6] по созданию на тракторе МТЗ-J1 ДПМ со свободным впуском воздуха. В отличие от выше приведенной работы данный ДПМ со свободным впуском воздуха создан на базе серийного двигателя Д-0Л без расширения диапазона рабочих частот двигателя и увеличения коэффициента приспособляемости до 1,3. При модернизации существующего фактора на ДПМ выбирается пониженная мощность для него, с целью повышения топливной экономичности, производительности и достижения других преимуществ трактора с ДПМ в целом. Вместе с тем это указывает на то, что величина удельной мощности двигателя не является достаточным критерием, по которому можно было бы судить о возможной эффективности трактора [7]. Полученные экспериментальные данные при работе с сельскохозяйственными машинами - плуг, культиватор и сеялка, показывают, что производительность и топливная экономичность повысилась соответственно до 4,9% и 3,9. Высокий коэффициент запаса крутящего момента в широком интервале частот вращения, свойственный ДПМ, способствует улучшению разгонных качеств МТЛ: продолжительность разгона при этом сокращается в 1,5-3,0 раза. Это преимущество проявляется ярче с ростом нагрузки и ухудшением условий эксплуатации. Возможность использования на переходных режимах более высоких передач при меньшем приведенном к ведущим колесам моменте инерции, а также уверенные действия оператора, не опасающегося, что двигатель заглохнет, создают предпосылки для снижения динамических нагрузок в силовой цепи агрегатов с ДПМ. Поэтому у ДПМ росту нагрузки соответствует значительное снижение частоты вращения, что также препятствует возникновению больших динамических сил. Весь выигрыш при применении этого двигателя получается за счет оптимизации нагрузочных способностей двигателя. Проблема колебания нагрузки на крюке и влияние ее на неоптимальное использование реализуемой двигателем мощности остается нерешенной. Использование дефорсированного двигателя из-за роста рабочей скорости МТЛ сдвинуло спектр нагрузок в зону более высоких частот, сохранив его энергетическую насыщенность.