Разработка и обоснование параметров "гибких колес", используемых на сельскохозяйственной технике

• Автор: Гавриков, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ СЕЛЬСКО

ХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ ОПОРНОЕ ОСНОВАНИЕ.

1.1. Воздействие ходовых систем на почву.

1.2. Особенности различных типов движителей и их воздействие

на почву

1.3. Анализ рекомендаций по совершенствованию движителей в

научных работах.

1.4. Обоснование направления совершенствования колесного

движителя для мобильных сельскохозяйственных машин

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ГИБКИХ КОЛЕС, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ СНИЖЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА ДЕФОРМИРУЕМОЕ ОПОРНОЕ ОСНОВАНИЕ ДО ДОПУСТИМОГО УРОВНЯ
2.1. Описание конструктивной схемы гибкого колеса.
2.2. Расчет геометрических параметров гибкого колеса.
2.2.1. Геометрический расчет диафрагменного гибкого колеса.
2.2.2. Геометрический расчет гибкого колеса со свободными стойками
2.3. Определение деформационных характеристик
2.4. Оценка предельных нагрузок, ограничений.
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГИБКИХ КОЛЕС
С ДЕФОРМИРУЕМЫМ ПОЧВОГРУНТОВЫМ ОПОРНЫМ ОСНОВАНИЕМ
3.1. Анализ силового воздействия гибких колес на деформируемое опорное основание
3.2. Расчетная оценка тяговосцепных показателей.
ГЛЛВЛ 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ОБРАЗЦОВ ГИБКИХ КОЛЕС.
4.1. Программа и методика. Объекты экспериментальных исследований. Испытательное оборудование.
4.2. Результаты экспериментальных исследований. Анализ полученных результатов.
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ДВИЖИТЕЛЯ ГИБКОЕ КОЛЕСО.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Средний КПД ходовых систем современных колесных тракторов составляет 0,. Сложность проблемы заключается так же в отсутствии общепринятой системы требований и критериев оценки совершенства сельскохозяйственного движителя, взаимодействующего с почвой, которая одновременно является опорным основанием и обрабатываемым материалом - сложной биоминеральной средой. Сохранение плодородия почв - актуальная задача, и в ее решении велика роль движителя полевой сельскохозяйственной техники. Почва является сложной четырехфазной дисперсной системой, состоящей из твердой, жидкой, газообразной и живой фаз. Живая фаза -это совокупность многочисленных микроорганизмов, а также растительных и животных организмов. Живая фаза отрицательно действует на физические и механические свойства грунта, однако это влияние в количественном отношении мало изучено []. Одновременно, живая фаза обеспечивает бесценное свойство почвы - её плодородие, поэтому накладывает ограничения на величину допустимого механического воздействия. Плодородие почв зависит от структуры и плотности сложения как пахотного, так и всего корнеобитаемого слоя. Оптимальное значение плотности сложения имеет различные величины для каждого типа почв в зависимости от возделываемых на них культур. Так для суглинистых и глинистых по механическому составу почв оптимальная плотность находится в диапазоне 1,1-1,3 г/см3[]. Теоретическое обоснование этого интервала базируется на достаточно высокой общей пористости почвы и близком к оптимуму соотношении воды и воздуха в почве при влажности, равной полевой или наименьшей влагоемкости. Это предположение подтверждается экспериментально многочисленными полевыми и лабораторными исследованиями [8, ]. Известно, что при определенной влажности любая почва приобретает особые свойства, при которых она «готова» к механической обработке. Состояние почвы, при котором механическая обработка наиболее эффективна, получило название физической спелости. При физической спелости почва лучше крошится, а для ее обработки требуются минимальные энергетические затраты []. Учитывая, что почва является сложной биологической средой, к которой применимы термины «почва живет» и «почва дышит», можно понять, как высок уровень требований к сельскохозяйственному движителю. Движитель должен иметь экологическую совместимость с почвой. Основными факторами негативного воздействия движителей на почву являются уплотнение (прессование) и буксование. Полностью исключить эти факторы невозможно, поэтому их стремятся минимизировать. В литературе [] указывается, что почвы не уплотняются при давлении менее кПа, но обеспечить такое давление сложно. ГОСТ 5- задает более высокие допустимые давления: кПа - для весны и 0 кПа - для лета и осени. Существующие сельскохозяйственные машины в большинстве случаев имеют средние давления порядка 0. Па и более. При коэффициенте неравномерности 1,5 максимальные давления, соответственно, выше. Характер воздействия ходовых систем техники определяется рядом показателей: массой машины, типом движителя, числом проходов по одному месту и исходными физическими характеристиками почвы. Стремление максимально реализовать тягу двигателя приводит к увеличению буксования до . Наиболее общим показателем физического состояния почвы и плодородия является ее плотность. Все почвы подвержены уплотняющему воздействию движителей, но особенно это касается влажных (У>0,-0,7 НВ) суглинистых и глинистых по механическому составу []. В наибольшей степени уплотняют влажную почву, разрушают ее структуру автомобили, транспортные и тяжелые уборочные агрегаты. Таблица 1. При возрастании плотности снижается общая пористость (табл. Уже при повышении плотности до 1,3 г/см3 (верхний предел оптимума) количество этих важнейших пор снижается почти вдвое, а при плотности 1,. Несмотря на некоторое увеличение полевой влагоемкости за счет повышения содержания влаги в единице объема при опережающем росте количества недоступной для растений влаги, заметно снижается содержание в уплотненной почве продуктивной влаги.