авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МАЛОГАБАРИТНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ШИРОКИМИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ

-- [ Страница 3 ] --

В четвертой главе описано математическое моделирование процессов взаимодействия МТС с деформируемым грунтом с учетом требований экологии земледелия. По этой проблеме были проанализированы основные виды вредных воздействий, важнейшими из которых можно признать уплотнение почвы, разрушение поверхности почвенного слоя и водную эрозию почвы. Такого рода воздействие обусловлено взаимодействием движителей транспортной (или транспортно-технологической) машины с деформируемым грунтом (почвой). Поэтому более детальное изучение проблемы воздействия сельскохозяйственного транспорта на плодородие почв является актуальной. Рост количества машин на полях и их весовых показателей привел к снижению урожайности, причем существенно. Для изучения вредного воздействия необходимо определить некую совокупность показателей, позволяющих оценить степень воздействия движителя на деформируемый грунт (почву) при условии обозначения пределов воздействия на почву.

Проведенный анализ литературных источников показал, что подходящими для учета экологических требований к движителю являются: по нормальным давлениям и касательным напряжениям в контакте – модель Н.А. Ульянова; по оценке влияния буксования и числа проходов колеса по одной колее – модель М.П. Чистова, а по комплексной оценке вредного воздействия движителя на почву – методический подход и оценочные показатели, разработанные в научном коллективе под руководством С.Б. Шухмана. Путем проведения согласования выбранных расчетных моделей и сводя в единую систему последовательность проведения математических операций, получаем возможность не только оценить соответствие параметров конкретного автомобиля экологическим требованиям, но и разработать требования к параметрам новых моделей шин той или иной размерности с требуемой совокупностью потребительских качеств. Таким образом, приведенная в данной главе математическая модель взаимодействия колеса с грунтом позволяет использовать на практике, в рамках решаемой задачи, накопленные к настоящему времени теоретические знания.

Законы деформации грунта (рис. 8):

;

шины: ,

где коэффициент полной деформации грунта; радиальная деформация шины; - критическое значение радиальной деформации шины.

Рис.8. Схема взаимодействия пневматической шины с деформируемым грунтом Рис.9. Внешний вид шины типа Свампер Боггер

Экологические показатели в определенном смысле не коррелируются с параметрами проходимости и, в определенной степени, можно говорить о противоречии. Предложенная ранее методика определения экологичности ходовых устройств на основе экспертных оценок не является достаточной для оценки экологичности движителей и не позволяет учесть показатели проходимости, зависящие от компоновки, способов управления или режима работы. Предложенный ранее в качестве оценочного критерия коэффициент воздействия движителя на почву учитывает снижение репродуктивных возможностей в колее не только от вертикальных нагрузок на колесо, но и от буксования движителя. Например, если =0, то воздействия на почву нет; если =1, воздействие на почву несовместимо с восстановлением нормальных процессов жизнедеятельности в колее в течение как минимум одного года.



Однако более детальный анализ показывает, что транспортное средство высокой проходимости и транспортное средство, в конструкции которого учтены требования экологии земледелия, – это все же разные машины, а решаемые задачи по своему математическому содержанию являются многокритериальными с противоречивыми целевыми функциями. Для получения корректных данных необходимо обоснованное определение допустимого множества решений и допустимых пределов изменения параметров. В таком случае для математического моделирования погружения движителей в грунты принимаем полуэмпирический метод, имея в виду, что при разработке математической модели уравнения деформации грунта, взаимодействия эластичного движителя с деформируемым грунтом, параметры, учитывающие экологические показатели должны быть решены относительно соответствующих параметров шин, позволяющих оценить имеющиеся в производстве модели и, в случае необходимости, поставить задачу создания новых шин. Были приняты соответствующие допущения, и уравнения равновесия имеют вид:

, (18)

где и - нормальные и продольные реакции в контакте с поверхностью движения; и - моменты сопротивления движению; - масса транспортного средства; - сила тяги на крюке; - глубина колеи; - высота центра тяжести, высота расположения тягово-сцепного устройства без учета прогиба шины и прогиб шины соответственно; - база транспортного средства и координата центра тяжести соответственно (рис. 10).

 Расчетная схема прямолинейного-93

Рис. 10. Расчетная схема прямолинейного движения МТС по деформируемому грунту

После получения расчетных параметров шины, их значения необходимо проанализировать с учетом экспериментальных данных. При существенном расхождении результатов необходимо разработать рекомендации для создания новой шины.

Изначально, для семейства МТС выбирались серийно выпускаемые шины. Предполагалось, что могут быть применены шины разного типоразмера и назначения, в том числе сельскохозяйственные. В первом приближении, исходя из нагрузки на колесо, компоновочных соображений и с учетом требований экологии земледелия были выбраны шины типа Свампер Боггер («скачущие по болотам») размерности 37.13.00-16LT. На рис. 9 представлен ее внешний вид. Эти шины предназначены для движения как по деформируемому грунту, так и по дорогам с твердым покрытием. Шины могут использоваться с пониженным внутренним давлением. Экспериментальная оценка эксплуатационных свойств и работоспособности упомянутых шин проводились на оборудовании ОАО «ФИИЦ М», г. Чехов.

Рис.11. Нагрузочная характеристика исследуемой шины (- - - расчетная шина, -------- эксперимент) Рис.12. Зависимость площадей контакта исследуемой шины от радиальной деформации (- - - расчетная шина, -------- эксперимент)

В дальнейшем на опытных образцах МТС использовались несколько комплектов шин, подобранных из серийно выпускаемых моделей и имеющих близкие к расчетным характеристики. Исследуемая шина типа Свампер Боггер размерности 37.13.00-16LT по своим показателям заметно расходится с расчетными параметрами и для обеспечения требований экологии земледелия необходимо модернизировать данную шину путем снижения нормы слойности, увеличения податливости протектора, снижения ширины грунтозацепов и увеличения их угла наклона. Однако данные рекомендации не исключают необходимости создание новой модели шины, в большей степени удовлетворяющей предъявляемым требованиям.

В пятой главе приведены результаты исследований по разработке типажа и созданию опытных образцов МТС. Типаж МТС включает машины нескольких классов и предназначен для использования при проектировании. Класс МТС в качестве транспортного средства определяется в зависимости от грузоподъемности, а в качестве технологической машины – в зависимости от тягового усилия на крюке и оборотов вала отбора мощности. Для эффективного преодоления бездорожья МТС имеют достаточную энерговооруженность, усилитель рулевого управления и подвеску колес. При разработке типажа МТС задача состояла в том, чтобы добиться высоких эксплутационных характеристик не за счет абсолютного наращивания конструктивных или удельных параметров, а благодаря удачному компромиссу между ними.

Выбор агрегатной базы осуществлялся на основе максимально возможного применения серийных узлов и агрегатов, выпускаемых автомобильной и тракторной промышленностью РФ. Исходя из назначения и области применения МТС различных классов, при разработке технического проекта были изучены базовые технологии получения продуктов сельского хозяйства, типичные для основных видов товарного производства. Особое внимание было уделено технологическим адаптерам – набору рекомендуемых и нормируемых способов выполнения отдельных операций, процессов, эффективных в конкретных условиях производства.

 Базовая характеристика шины: а)-96  Базовая характеристика шины: а)-97 Рис.13. Базовая характеристика шины: а) бетонная дорожка; b) стерня колосовых; с) поле, подготовленное под посев.  Тяговая характеристика шины: а)-98  Тяговая характеристика шины: а)-99 Рис.14. Тяговая характеристика шины: а) бетонная дорожка; b) стерня колосовых; с) поле, подготовленное под посев.

С их помощью можно подобрать разнообразные варианты для выполнения вспомогательных работ в КФХ и ЛПХ при производстве различных продуктов растениеводства, определить шлейф навесного оборудований и т.п.

 МТС НАМИ-233801 – «Самосвал с задней -100 Рис.15. МТС НАМИ-233801 – «Самосвал с задней навеской и ВОМ». Компоновочная схема. Вид сбоку. Рис.16. МТС НАМИ-233801 – «Самосвал с задней навеской и ВОМ». Компоновочная схема. Вид спереди.

Типаж МТС различных классов разработан на основе модульного принципа проектирования. На основе типажа были разработаны технического задания на образцы. В качестве примера на рис.17. и 18 приводится компоновочная схема одного из опытных образцов.

Разработаны принципы формирования художественного облика опытных образцов МТС. Разработана и изготовлена опытная оснастка, выбран полимерный материал АБС-пластик с полиметилметакрилатом для изготовления деталей внешней формы и интерьера методом вакуумного формования. В условиях ФГУП «НАМИ» построены 9 опытных образцов первой и второй серии (рис.17-22). Технические решения защищены 19 патентами на полезные модели, промышленные образцы и изобретения.

 Опытные образцы МТС первой серии-102 Рис.17. Опытные образцы МТС первой серии (особо малого, малого и среднего классов).  МТС – базовое шасси с навесным-103 Рис.18. МТС – базовое шасси с навесным оборудованием и задним ВОМ.
Рис.19. МТС – самосвал с опрокидыванием грузовой платформы на три стороны, с навесным оборудованием и задним ВОМ Рис.20. МТС – самосвал с надстроенными бортами, с навесным оборудованием и задним ВОМ




Рис.21. МТС – бортовой грузовой автомобиль с краном манипулятором. Рис.22. МТС – опрыскиватель.

В дальнейшем опытные образцы МТС прошли экспериментальные исследования.

В шестой главе приведены результаты экспериментальных исследований опытных образцов МТС, которые были оснащены тремя комплектами колес в сборе с шинами специального, в том числе, сельскохозяйственного назначения.

Лабораторные и лабораторно-дорожные испытания проводились на стендовом оборудовании ФГУП «НАМИ», ОАО «ФИИЦ М» Кубанской МИС, где проверялись весогабаритные параметры, тормозные усилия и эффективность тормозной системы по каждому колесу, по бортам, по осям, в том числе по стояночному тормозу. Проверялась эффективность рулевого усилителя, работоспособность электрической системы, узлов и механизмов, а также функциональные возможности силовых гидравлических систем. Опытные образцы в основном соответствуют требованиям технического задания (ТЗ). Опытные образцы МТС были доставлены своим ходом на государственные приемочные испытания на Кубанскую МИС. Один образец МТС в виде бортового грузовика с краном манипулятором был направлен для испытаний в ОАО «ФИИЦ М», где проводились комплексные исследования (рис. 23-28).

Пробеговые испытания и маршруты были построены с целью максимального воздействия на ходовую систему МТС, а горная местность в достаточной мере обеспечивала нагрузку и силовой установке (рис. 29). Представленные образцы пробеговые испытания выдержали. При преодолении брода с гравийно-галечниковым дном, плавным въездом и выездом с углом наклона 8…13 град., длиной преодолеваемого брода более 15 м и глубиной 0,6…0,8 м, было отмечено, что МТС не всплывают, не пробуксовывают, движутся по заданному маршруту, справляясь с течением (потоком) воды.

Тяговая характеристика опытного образца МТС «Базовое шасси» на шинах модели Mitas TR-11 приведена в таблице 1. На треке с асфальтобетонным покрытием в качестве загружающего устройства использовалось устройство для воспроизведения тяговой нагрузки УВТН-100 на базе трактора К-700А (рис. 27). В рамках настоящей работы успешно выполнена адаптация к МТС двигателя фирмы Дойц, ведется также активное сотрудничество с ОАО «Дагдизель» по разработке дизеля специально для МТС. Сформулирован и подписан договор с ВМТЗ о намерениях по созданию модификации дизеля для серийных образцов МТС.

Рис.23. Определение угла продольной и поперечной устойчивости Рис.24. Проведение комплексных дорожных испытаний
Рис.25. Преодоление брода Рис.26. Полевые испытания в агрегате с культиватором.
Рис.27. Определение тягово-динамических характеристик Рис.28. Полевые испытания по уборке кукурузы.


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.