Обоснование рационального давления воздуха в пневматических движителях колесных машин с блокированным приводом ведущих мостов на транспортных работах в сельском хозяйстве

• Автор: Богданов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Оценка потерь энергии при качении колесного пневматического движителя.

1.2. Потери энергии при качении пневматической шины по твердой опорной поверхности

1.3. Качение колесных машин с блокированным приводом ведущих мостов.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ПРЕДМЕТУ ИССЛЕДОВАНИЯ.1

2.1. КПД колесного движителя с учетом составляющих потерь энергии и давления воздуха в шине при качении по твердой опорной поверхности
2.2. Влияние давления воздуха в шине на составляющие потерь энергии при качении колеса но твердой опорной поверхности
2.3. Определение рациональных значений давления воздуха в шинах колесных машин с блокированным приводом ведущих мостов при движении по твердым дорожным покрытиям.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Цель, задачи и методика экспериментальных исследований.
3.2. Общая методика экспериментальных исследований
3.3. Методика измерения исследуемых параметров
3.4. Подготовка и проведение экспериментальных исследований.
3.5. Система регулирования давления воздуха в шинах.
3.6. Методика обработки результатов экспериментов.
3.7. Проверка воспроизводимости опытов и адекватности математической модели
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1. Результаты экспериментальных исследований по определению рациональных давлений воздуха в шинах
4.2. Оценка эффективности использования рациональных давлений воздуха в шинах
5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА


Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях ЧГАУ (г. Челябинск, . Кустанайского СХИ (г. Кустанай, г. ОГАУ (г. Оренбург, г. МГЛУ (г. Москва, г. Тамбов, г. Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в публикациях. Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Содержит 7 страниц текста, включая рисунков, 8 таблиц, 5 приложений, 5 наименований использованных литературных источников. Движение колесных машин на дорогах с достаточно твердыми опорными поверхностями в сельскохозяйственном производстве встречается довольно часто. В основном это связано с выполнением транспортных работ, которые преимущественно осуществляются на укатанных грунтовых и усовершенствованных дорогах. При этом, реализация заложенных возможностей колесных машин во многом определяется параметрами ходовой системы, в частности, характеристиками пневматического движителя. Работа движителя, в свою очередь, тесно взаимосвязана с такими показателями колесной машины, как производительность, топливная экономичность, тягово-сцепные свойства и т. Стремление к выполнению всего объема транспортных перевозок с наименьшими затратами требует дальнейших исследований по вопросам оптимизации работы колесных движителей в широком диапазоне эксплуатационных условий ]. Известно, что непосредственное влияние на работу' колесных движителей оказывает давление воздуха в их шинах [1, 2, 3, 4]. От величины установленного давления зависят линейные размеры шин, их жесткость, надежность в эксплуатации и др. Кроме того, от величины давления в значительной мере зависят и потери энергии на качение и буксование колес. Вопрос правильного выбора давления воздуха в шине должен учитывать и схему привода колесной машины. Так, например, часто используемые на транспортных работах тракторы типа Т-0К и К-1, относятся к колесным машинам с блокированным приводом ведущих мостов. Поэтому возникающее при качении по относительно твердым дорогам кинематическое несоответствие между колесами переднего и заднего мостов (ввиду различия радиусов качения колес) приводит к ухудшению показателей таких машин. При этом, вопрос устранения кинематического несоответствия может быть решен путем выравнивания радиусов качения колес разных мостов, что так или иначе связано с регулированием давления воздуха в шинах. Поэтому такой фактор как давление воздуха в шине может быть использован для оптимизации работы колесных движителей, например, с целью снижения энергозатрат при движении машин, что несомненно требует более детальной проработки вопросов, в первую очередь, связанных с оценкой потерь энергии при качении пневматического колеса. Для оценки работы колеса, снабженного пневматической шиной, исследователи используют ряд показателей, таких, как коэффициент сопротивления качению, коэффициент сцепления, коэффициент буксования и т. КПД колесного движителя в целом. Кроме того, для анализа качения колеса используются уравнения силового и мощностного баланса [5, 6, 7, 8, 9, , И, , , ]. Уравнения мощностного баланса составляются в основном для колес, находящихся в ведомом и ведущем режимах, для которых определение потерь энергии на качение имеет наибольший практический интерес [6]. МП0Д„=КГ(1. К^Мг+Кз + Мб + М,, (1. Ыб - мощность, теряемая на буксование колеса, Вт; - мощность, передающаяся на остов машины и идущая на полезную работу, Вт. Формулы (1. Если по данным формулам и можно получить какой-то количественный результат, то оценить влияние различных факторов, например, давления воздуха в шине, на работу колеса практически не представляется возможным. Работу колеса можно оценить и с помощью КПД пневматического движителя. Рк - касательная сила на ведущем колесе, Н; V - действительная скорость движения (скорость оси колеса), м/с; Мк - момент, подводимый к колесу, Н м; сок - угловая скорость колеса, 1/с. РГо - сила сопротивления качению колеса в ведомом режиме, Н; гк° - радиус качения колеса в ведомом режиме, м; гк - радиус качения колеса в ведущем режиме, м.