Комплексное снижение динамических нагрузок в рабочих процессах машинно-тракторных агрегатов

• Автор: Зимагулов, Анас Хафизович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 366 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В МОБИЛЬНЫХ МТА.
1.1. Состояние исследований в области механизации технологических процессов земледелия и растениеводства.
1.2. Исследования характера нагрузки при использовании известных средств снижения динамических потерь.

1.3Обзор методов исследования и средств управления рабочими

процессами МТА в динамических режимах

1.4. Принципиальные схемы исследований и управляющие системы МТА

1.5. Цели, задачи и общая программа исследований.

1.6. Выводы
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МТА С КОМПЛЕКСНЫМИ СПОСОБАМИ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ.
2.1. Функционирование МТА в системе человексреда и динамические потерн
2.2. Оценка технического уровня МТА с комплексными способами и средствами управления.
2.3. Требования к совершенствованию агрегата, к его режимам работы, средствам управления и интенсификации процессов
2.4.Пути снижения неустановившихся нагрузок в МТА при выполнении технологических операций.
2.5. Снижение неустановившихся нагрузок на их источнике
2.6. Снижение НН без ликвидации на ее источнике обеспечением в дизеле соотношения подачи воздуха к подаче топлива
2.7.Разработка и выбор технологических схем процессов и операций для снижения колебаний нагрузок и повышения качества обработки материала
2.8. Улучшение динамических качеств агрегатов и качества обработки материала за счет комплексных средств
2.9. Выводы.
ГЛАВА 3. УЛУЧШЕНИЕ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ ДИЗЕЛЯ МТА
3.1. Конструктивные, эксплуатационные методы и средства улучшения показателей дизеля
3.2. Дифференциальные уравнения процесса самоорганизации, соотношения подачи воздуха к подаче топлива при работе двигателя на корректорной ветви характеристики
3.3. Организация работы системы питания.
3.4. Организация работы системы смазки.
3.5. Технический эффект от внедрения гибких элементов
3.6. Функциональные связи процессов и самоорганизация нагрузочных и скоростных режимов
3.7. Выводы
ГЛАВА 4.УЛУЧШЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ В ПРОЦЕССАХ ПЕРЕДАЧИ МОМЕНТА В ТТАНССМИСИИ.
4.1. Модель исследования передачи момента
4.2. Структурные, кинематические и динамические связи разделения подведенного момента в трансмиссии.
4.3. Использование шара и шаровых передач в передаче момента.
4.4. Структурные, кинематические и динамические связи самоблокирующихся дифференциалов.
4.5. Сравнительный анализ работы самоблокирующихся
дифференциалов.
4.6. Оценка влияния компоновки привода ведущих колес на
тяговосцепные свойства и топливную экономичность
4.7. Параметры качения и распределения моментов между осями
МТА 4 х 4 с двумя двигателями
4.8. Выводы
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕНИЯ ДВИЖИТЕЛЕЙ.
5.1. Взаимодействие ведущего колеса с почвой и его тяговосцепные показатели.
5.2. Методика определения параметров качения ведущего колеса с
различными значениями давления в шинах.
5.3. Аналитическое определение касательной силы тяги.
5.4. Принципы, способы и средства управления работой ведущего
колеса.
5.5. Методика расчета параметров колеса при работе с активизатором с обратной связью по перемещению и давлению
5.6. Управление работой движителей.
5.7. Выводы
ГЛАВА 6. РАБОТА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТЯГОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ И УБОРОЧНЫХ АГРЕГАТОВ, СОСТОЯНИЕ СРЕДЫ
И КАЧЕСТВО ПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ.
6.1. Методика согласования параметров динамических подсистем и оценка
совершенства агрегата
6.2. Задачи экспериментальных исследований
6.3. Методика определения согласованности процессов в комбинированных агрегатах в зависимости от нагрузки на агрегат и состояния почвы.
6.4. Методика определения параметров качения ведущих колес.
6.5. Методика определения параметров в сборочных единицах агрегата, связанных с технологическими процессами
6.6. Программа испытаний.
6.7. Агрегаты, приборы ЭИ и требования, предъявляемые к ним

6.8. Результаты технической и технологической самоорганизации и интенсификации процессов в агрегате.
6.8.1. Агрегат подготовки почвы и посева
6.8.2. Работа тягового двухдвигателыюго агрегата при различных компоновках привода.
6.8.3. Работа ведущих колес.
6.8.4. Работа транспортного технологического агрегата при выполнении операций погрузки и разгрузки.
6.8.5. Оценка погрешностей замеров и вычислений
исследуемых величин.
6.8.6. Закономерности распределения полного крутящего момента между ведущими осями
6.8.7. Экспериментальные исследования агрегата с позиционированием
машины относительно трактора
6.9. Выводы.
ГЛАВА 7. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ, ТЕХНИЧЕСКОЙ И
СОЦИАЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ.
7.1. Эффективность применения новых и известных процессов в МТА в зависимости от характера нагрузки и качества обрабатываемого материала
7.1.1. Методика оценки эффективности использования новых решений
7.1.2. Эффективность подачи дополнительного воздуха из шин ведущих
колес и двигатель при работе его на корректорной ветви характеристики
7.1.3. Эффективность использования средств и способов снижения изменчивости тягового сопротивления рабочего органа на работу МТА.
7.1.4. Эффективность чередования приемов технологических операций при подготовке почвы и посева.
7.1.5. Эффективность использования тягового агрегата с двумя двигателями с различными компоновками привода ведущих колес.
7.1.6. Методика расчета эффективности способа подъема обрабатываемого материала к рабочему органу.
7.2. Техникоэкономический и социальный эффекты от применения результатов теоретических и экспериментальных исследований и технических решений, подтвержденных Госкомитетом по делам изобретений и
I открытий СССР и Госпатентом РФ и актами внедрения.
7.3. Принципы построения новых типов МТА
Выводы по работе и предложения
Литература


Физической основой предложенного в работе подхода является снижение влияния динамических нагрузок в агрегате, в его источниках возникновения путем изменения координат потока транспортировки и обработки материала рабочего агента в рабочих органах и процессов на внутренних сборочных единицах СЕ и их активации, а на технологических операциях полным использованием сцепной массы агрегата и получение запаса мощности для преодоления НН. Агрегат представляет подсистему в системе ЧМС и он состоит из семи взаимосвязанных основных СЕ. Общая программа исследования включает комплексное изучение динамики элементов систем питания и смазки двигателя, процессов передачи крутящего момента к движителям и сцепления движителей с опорной поверхностью, процесса обработки материала при работе агрегата на неустановившейся нагрузке и снижения влияния этой нагрузки на выходные показатели с новыми способами и средствами активации основных процессов. Источниками внешних и внутренних колебательных воздействий на агрегат являются все его системы. При выполнении агрегата технологической операции, переменными величиными являются масса, передача, скорость движения, физикомеханические свойства почвы, рабочие процессы в двигателе. Источниками НН являются процессы резания, оборота и крошения обрабатываемого материала, заделка сорняков, уплотнение лож для семян, встряхивание и выбивание зерн, рассогласование характеристик рабочих органов и обрабатываемого материала, технологические остановки, изменения координат центра тяжести агрегата и его сборочных единиц координатным осям его движения. Случайные процессы формируются под влиянием организованных и неорганизованных воздействий человека и среды на агрегат табл. В таблице 2. МТА различных назначений. Указанные анализы являются основанием для определения основных путей решения взаимосвязанных задач по улучшению работы МТА в целом и их сборочных единиц. Они дают возможность найти новые методы теоретических расчетов и технические решения для совершенствования агрегатов. МТА и обрабатываемого материала. Для обеспечения оптимальности процессов в агрегате требуется комплексное управление над ними. Возникновение организованного поведения системы МС может осуществляться внешними управляющими воздействиями или внутренней самоорганизацией. Внутренняя самоорганизация подсистемы МТА связана с процессами упорядочения коллективных поведений его СЕ. Поэтому в работе приняты в технологических процессах обработки почвы и посева, управления сочетаний операций процессов вспашкиотвальная с плоскорезной и поверхностной обработки сплошной с полосной и выбором вида движения посевного агрегата тонового с круговым. В МТА это установление и корректировка качественных агротехнических и энергетических показателей обрабатываемого материала в рабочем органе, движителях, трансмиссии и двигателях по нагрузке. Выбор технологических схем движения агрегата при выполнении операций. Расширение возможностей агрегата для выполнения различных технологических операций путем применения комбинации рабочих органов. Интенсификация воздействия рабочего органа на обрабатываемый материал. Таблица 2. Обеспечение реального соответствия подачи воздуха к подаче топлива. Позиционирование рабочего органа и его элементов относительно обрабатываемого материала. Достижение соответствия подачи масла в соответствии с изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя. Разработка многоприводных агрегатов с одним или несколькими двигателями. Управление процессами в основных органах и рекупирование энергии. В соответствии с поставленными задачами разработана структура исследований рис. В рассматриваемой структуре исследования направлены на снижение влияния неустановившихся режимов работы сборочных единиц на выходные показатели МТА. Ядром системы исследований является методы, способы и средства, в комплексе снижающие вариации НН в их источниках возникновения и при трансформации этих нагрузок до двигателя. Кинематические и динамические расчеты агрегатов и их сборочных единиц. Усовершенствованные технологические операции и процессы для почвообрабатывающих, посевных и уборочных агрегатов.