Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва


Лебедєв Сергій Анатолійович. Підвищення експлуатаційно-технологічних показників орного агрегату на базі гусеничного трактора з безступеневим механізмом повороту : Дис... канд. наук: 05.05.11 - 2008.



Анотація до роботи:

Лебедєв С.А. Підвищення експлуатаційно-технологічних показників орного агрегату на базі гусеничного трактора з безступеневим механізмом повороту. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Таврійський державний агротехнологічний університет, Мелітополь, 2008.

Дисертація присвячена рішенню задач підвищення експлуатаційно-технологічних показників орного агрегату на базі гусеничного трактора шляхом застосування безступеневого механізму повороту. Для вирішення задачі дослідження обґрунтована математична модель орного агрегату, що дозволяє комплексно вирішувати задачі динаміки його руху на гоні та оцінки тягово-енергетичних параметрів при нерівномірному розподілі навантажень по бортах гусеничного трактора. Запропоновано нову залежність ефективного гакового ККД гусеничного трактора при агрегатуванні із плугом і спосіб підвищення стійкості його руху на гоні. За результатами експлуатаційно-технологічних випробувань гусеничних тракторів з безступеневим і серійним механізмами повороту отримано, що застосування безступеневого механізму повороту дозволяє підвищити продуктивність за одну годину технологічного часу орного агрегату на 6,8...9,3% при одночасному зниженні погектарної витрати палива на 7,7%.

У дисертаційній роботі отримані нові наукові положення з вирішення актуального завдання підвищення стійкості руху і тягово-енергетичних властивостей орного агрегату на базі гусеничного трактора з безступеневим гідрооб'ємним механізмом повороту (ГОП), що забезпечують підвищення його експлуатаційно-технологічних показників на орних роботах.

Основні наукові та практичні результати роботи і висновки, що випливають з них, полягають у наступному:

1. Аналіз сучасного стану проблеми підвищення ефективності орних агрегатів довів, що застосування на гусеничних тракторах ГОП є одним з напрямків підвищення їх конкурентоспроможності. Однак, питання оцінки експлуатаційно-технологічних показників орних агрегатів на базі гусеничних тракторів з ГОП залишилися невирішеними і є актуальними для сільськогосподарського виробництва України.

2. Обґрунтовано фізичну модель нерівномірного розподілу навантажень по бортах гусеничного трактора при агрегатуванні з навісними та напівнавісними плугами, що відрізняється від відомих врахуванням зміщення центра мас орного агрегату в поздовжній і поперечній площинах.

3. Запропоновані нові закономірності руху на гоні орного агрегату на базі гусеничного трактора, які дозволяють комплексно вирішувати завдання кінематики і динаміки його руху, оцінки тягово-енергетичних параметрів. Дані закономірності відрізняються від відомих повнотою обліку збурювань з боку плуга на трактор, обумовлених нерівномірним розподілом навантажень по бортах.

Доведено, що правий борт трактора ХТЗ-200 з плугом ПРУН-5-45 на 15,0...16,0%, з плугом ПЛП-6-35 на 11,0...12,0% завантажений більше лівого борта. При цьому дотична сила тяги правого борта при оранці на глибину 30...32 см перевищує на 9,0...16,0% дотичну силу тяги лівого борта, що приводить до підвищеного на 0,5...0,8% буксування правої гусениці і "звалюванню" трактора в борозну.

4. Встановлено, що при русі гусеничного трактора ХТЗ-200 з ГОП на гоні різниця передавальних моментів правою і лівою гусеницями перебуває в межах 10,0...11,5 кН. Це призводить до підвищення тиску робочої рідини в магістралі високого тиску ГОП, зниженню його об'ємного ККД, зміні кутових швидкостей ведучих коліс бортів і до втрати стійкості руху орного агрегату.

Обґрунтовано спосіб стабілізації стійкості руху на гоні гусеничного трактора з ГОП, що базується на корекції рульового керування. Відхилення рульового колеса трактора ХТЗ-200 на відносний кут дозволяє стабілізувати стійкість руху орного агрегату на гоні. Для агрегату ХТЗ-200 + ПРУН-5-45 при = 0 «звалювання» у борозну трактора відбувається на довжині гону Х = 18,5 м, при = 0,10 – Х = 37 м, при = 0,14 – Х = 45 м.

5. Запропоновано нову залежність ефективного гакового ККД () гусеничного трактора при агрегатуванні з плугом, що відрізняється від відомої залежності тягового ККД () врахуванням нерівномірності розподілу навантажень правого та лівого бортів і додаткових втрат потужності на підвороти при русі агрегату на гоні.

Експериментально доведено, що для агрегату ХТЗ-200 + ПРУН-5-45 = 0,63 і = 0,68 відповідає швидкості руху 7,5 км/год. Стабілізація стійкості руху на гоні даного агрегату шляхом корекції курсу рульовим керуванням дозволяє підвищити на 2...3%.

6. Сформульовано критерії оптимальних швидкостей руху орного агрегату по продуктивності, обумовленому умовою постійного збільшення продуктивності до збільшення швидкості, і по економічності, що обумовлено умовою постійного збільшення опору руху агрегату до збільшення швидкості.

На основі даних критеріїв теоретично обґрунтовані та експериментально підтверджені оптимальні по продуктивності та економічності швидкості руху трактора ХТЗ-200 з ГОП при агрегатуванні із плугом ПРУН-5-45, які перебувають у межах 7...10 км/год. Нижня межа швидкості відповідає глибині оранки 30...32 см, верхня – 25...27 см.

7. Експериментальними дослідженнями встановлено, що при підворотах і поворотах наприкінці гону елементи трансмісії трактора ХТЗ-200 при агрегатуванні з плугом ПРУН-5-45 навантажені негативним крутним моментом. Навантаженість елементів трансмісії трактора збільшується при зменшенні радіуса повороту (R). При R = 5 м крутний момент на півосі забігаючого борта дорівнює = 4,2103 Нм, борта, що відстає = –1,95103 Нм; при R = 30 м півосі завантажені = 2,12103 Нм і = –0,63103 Нм.

8. Проведені за розробленими методиками експериментальні дослідження в лабораторних і польових умовах довели адекватність математичної моделі реальної динамічної системи і задовільний збіг розрахункових і експериментальних результатів (у середньому невідповідність становить 4%).

9. За результатами експлуатаційно-технологічних випробувань в агрофірмі "Козацький стан" Козельщинського району Полтавської області тракторів ХТЗ-200 з ГОП і ХТЗ-180 з серійним механізмом повороту при однаковій потужності двигуна отримано, що продуктивність за одну годину технологічного часу трактора ХТЗ-200 при агрегатуванні з плугами ПРУН-5-45 і ПЛП-6-35 вище на 6,8...9,3% у порівнянні з орним агрегатом на основі трактора ХТЗ-180 при одночасному зниженні погектарної витрати палива на 7,7%. Це забезпечило зниження експлуатаційних витрат у 2007 році від впровадження трактора ХТЗ-200 на орних роботах на 11,0 грн./га.

10. Розроблені рекомендації з модернізації трактора ХТЗ-200 передані на ВАТ «Харківський тракторний завод», де вони отримали позитивну оцінку та прийняті для практичного використання. Теоретичні розробки дослідження використовуються на Державному підприємстві «Інститут машин і систем» Мінпромполітики і Національній академії наук України в практиці аналізу стійкості руху і модернізації систем керування гусеничних машин. Запропонований спосіб оцінки технічного стану об'ємних гідроприводів реалізований в інспекції Держтехнадзору Харківської облдержадміністрації при технічній експертизі комбайнів КС-6Б, КСК-100, КСКУ-6 і трактора ХТЗ-200, що забезпечує річне зниження трудомісткості технічного обслуговування на 14,3…16,4 люд.год та економію робочих рідин (олив) на 2,1 кг одного комбайна і трактора.

СПИСОК