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 || 3 |

Повышение эффективности ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАКТОРА “Беларусь-1221” НА обработкЕ почвы В УСЛОВИЯХ сЕВЕРО-ЗАПАДА РФ путем ОБОСНОВАНИЯ ЕГО РАЦИОНАЛЬНОГО

-- [ Страница 2 ] --

С учетом табл. 2 по формуле 3 среднегодовая степень использования мощности колесного трактора класса 2 мг=0,6.

Как показывают испытания почвообрабатывающих орудий, проводимых Северо-Западной МИС, при работе трактора “Беларусь-1221” на вспашке коэффициент загрузки двигателя не превышает 0,94, средний же коэффициент на обработке почвы – 0,69.

Главным резервом для частичного сближения значений мi с является совершенствование агрегатирования тракторов с сельхозмашинами, создание МТА, хорошо приспосабливающихся к разнообразным условиям использования. В частности, положительные результаты может дать развитие комбинированных агрегатов, сельхозмашин с активными рабочими органами, изменяемой шириной захвата.

Обоснованию оптимальных и рациональных параметров МТА посвящены известные работы С.А. Иофинова, Б.А. Линтварева, Л.Е. Агеева, В.И. Вайнруба, В.В. Кацыгина, Ю.К. Киртбая, М.П. Сергеева, А.А. Вилде, И.П. Ксеневича, В.В. Гуськова и др.

Различные вопросы повышения эффективности работы почвообрабатывающих агрегатов рассмотрены в работах В.Ф. Клейна, П.В. Мишина, С.И. Тихонова, В.А. Творогова, А.Е. Муравьёва, А.В. Сергеева, Б.В. Михайлова, А.В. Стрикунова, А.Н. Степанова, Н.В. Щербакова, А.И. Михайлова, В.В. Гордеева, Е.А. Максимова, С.В. Иванова, М.А. Донченко, В.А. Щербакова и др.

Для определения влияния параметров трактора и условий работы на производительность почвообрабатывающего агрегата воспользовались методикой построения потенциальных эксплуатационных характеристик (ПЭХ), предложенных Вайнрубом В.И, отражающих взаимосвязь тяговых возможностей трактора, тягового сопротивления орудия и параметров агрегата с производительностью.

Формула чистой производительности имеет вид:

для вспашки: для прочих работ:

, , (4)

где Pкр(v- тяговое усилие при максимальной тяговой мощности в функции рабочей скорости, кН; k- коэффициент, учитывающий влияние почвенных условий на тяговые свойства тракторов; v- коэффициент использования тягового усилия в зависимости от скорости; kv, qv- коэффициент, учитывающий влияние увеличения скорости на удельное сопротивление орудия; q- удельное сопротивление орудия с учетом влажности почвы, кН/м; k- удельное сопротивление плуга с учетом влажности почвы (Н/см2); aр - глубина вспашки, см.

Зависимость Pкр(v) для значений Pкр и vр, взятых из потенциальных тяговых характеристик (типовых или расчетных), аппроксимировали полиномом второй степени, дающим наименьшую ошибку:

. (5)

Для трактора “Беларусь-1221” на стерне это выражение будет иметь вид:

.

В случае изменения параметров трактора зависимость Pкр(v) можно определить теоретически. Тягово-сцепные качества трактора могут быть оценены безразмерной зависимостью буксования от коэффициента использования сцепного веса кр:

=акр/(b-кр); (6)

где a, b- эмпирические коэффициенты.

Коэффициент кр определяется из соотношения:

кр =Ркр/ Gэ; (7)

где Gэ- эксплуатационный вес трактора, Gэ= mэg, кН;

mэ- эксплуатационная масса трактора, т.

Значения буксования и соответствующего ему тягового усилия определили по тяговой характеристике трактора, снятой на стерне. Коэффициенты a и b в формуле (6) определили с помощью программы “Statistika”.

Максимальное значение тягового усилия для определенного значения эксплуатационной массы трактора определяется исходя из обеспечения допустимого буксования движителей доп=14 %, выразив из (6) кр при доп:

=/() (8)

Рmax=Gэ кр max. (9)

Минимальное значение:

. (10)

Тяговый к.п.д. трактора:

=/(), (11)

где - тр – к.п.д. трансмиссии трактора, тр=0,88-0,92.

Коэффициент сопротивления перекатыванию f на стерне - 0,1, на рыхлой почве - 0,18.

Скорость движения агрегата (км/ч), соответствующая значениям Ркрi при максимальной тяговой мощности:

=/ (12)

Выражения для определения коэффициентов k, v и kv, qv в зависимостях (3) приведены в табл. 3.

Таблица 3

k v kv qv
Для работ на стерне На вспаханном поле Вспашка Прочие работы Вспашка Дискование Культивация
0,8+0,035·k 1 0,902-0,0024 vр 0,922-0,0029 vр 0,76+0,04vр 0,4+0,1vр 0,82+0,03vр


Оптимальная ширина захвата для заданных почвенных условий:

, (13)

где vопт W – оптимальная скорость, соответствующая Wmax.

Удельный расход топлива на гектар:

, (14)

где Gч- часовой расход топлива при максимальной тяговой мощности, кг/ч.

Часовой расход можно определить по выражению:

, (15)

где gе - удельный расход топлива, характеризующий экономичность работы двигателя, gе =220 г/кВтч.

Расчет по данной методике проводится с помощью программы для ПК. Взаимосвязь между шириной захвата, рабочей скоростью и производительностью при работе в различных условиях можно представить в виде графиков (рис. 2). Теоретически при известных q или k имеется одна точка максимально возможной производительности, которой соответствуют определенные значения vр и Bр.

Математическая модель чистой производительности не учитывает влияние на производительность длины гона и конструктивных параметров агрегата. Полученная из ПЭХ рабочая ширина захвата Bр будет оптимальной лишь для бесконечной длины гона, однако исследования В.И. Вайнруба показывают, что при длине гона Lг до 1000 м оптимальное соотношение ширины захвата и рабочей скорости одномашинных навесных агрегатов с тракторами малой и средней мощности мало зависит от Lг и может быть принято по ПЭХ. Для сравнения показателей работы различных агрегатов в одинаковых условиях необходимо определить их сменную производительность.

Сменная производительность почвообрабатывающего агрегата:

, (16)

см=Тр/Тсм=(1-(Тпз+Тн)/Тсм)/(1+п+пер+обс) (17)

где Тр– время чистой работы; Тсм – время смены 7 ч; Тпз – нормируемые затраты времени на подготовительно - заключительные операции; Тн – непроизводительные затраты времени, связанные с организацией производства; п, пер, обс – коэффициенты, учитывающие затраты времени смены соответственно на повороты, переезды и на обслуживание агрегата во время работы.

Погектарный расход топлива определяется по известной формуле: =/= (18)

где Gсм, Gр, Gх, Gо – расход топлива соответственно за смену; часовой: при рабочем ходе, при холостом ходе и при остановках; Tх – время на холостые переезды; Tо – время, затрачиваемое на остановки.

Принимали, что часовой расход топлива при холостом ходе агрегата одинаков для поворотов и переездов, а расход топлива на остановках одинаков для различных видов работ.

Для снижения трудоемкости и повышения точности расчеты по предложенным методикам и построение графиков производились с помощью программы MathCAD 2000 и электронных таблиц Excel.

В третьей главе “Программа и методика экспериментальных исследований” изложены программа и методика экспериментальных исследований, описаны приборы и оборудование, используемые при исследованиях. Объектами исследования являлись почвообрабатывающие агрегаты на базе колесного трактора “Беларусь-1221”.

Планом предусматривалось выполнение следующих работ:

- снятие регуляторной характеристики двигателя и тяговой характеристики трактора в типичных для его работы условиях;

- определение продольной устойчивости трактора с различными орудиями в транспортном положении и необходимой догрузки передних колес;

- сравнительные испытания “Беларусь-1221” в стандартной комплектации с различными рабочими орудиями на основных почвообрабатывающих операциях: вспашка, безотвальная обработка почвы, предпосевная обработка почвы;

- сравнительные испытания пахотных агрегатов на базе “Беларусь-1221” при изменении эксплуатационной массы трактора (балластирование).

Перед началом полевых испытаний почвообрабатывающих агрегатов сняли регуляторную характеристику двигателя Д-260.2 на тормозном стенде Северо-Западной МИС, затем – тяговую характеристику трактора на стерне с помощью динамометрической лаборатории для испытаний тракторов тяговых классов 1,4-2,0, оборудованную на шасси трактора МТЗ-82. Также определяли критерий управляемости (отношение нагрузки на управляемые колеса к массе трактора), который должен составлять не менее 0,2. Нагрузка на управляемые колеса определялась взвешиванием МТА с поднятыми в транспортное положение орудиями. Установлено, что для обеспечения управляемости трактора передний мост необходимо балластировать грузами массой 590 кг, которые входят в комплектацию трактора, при агрегатировании со всеми навесными орудиями. Также в ходе испытаний было отмечено, что для улучшения тяговой динамики трактора желательно навешивание этих грузов на всех видах тяговых работ, но с учетом давления движителей на почву.

Определение условий испытаний проводилось в соответствии с ГОСТ 20915-75.

Энергетические показатели машин определяли в соответствии с ОСТ 10.2.2 “Испытания сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки”. Мощность, потребляемую машинно-тракторным агрегатом, при выполнении технологических операций определяли по методу расхода топлива, т.е. по характеристике N=f(GТ), полученной из данных контрольного торможения двигателя (по его регуляторной характеристике). Регуляторную характеристику определяли по ГОСТ 7057-81 и ГОСТ 18509-80 перед проведением испытаний с установленным устройством для измерения расхода топлива. Энергетические показатели определяли по результатам измерений на установившемся режиме работы при выполнении технологических операций.

Определение показателей качества выполнения технологического процесса плугов и глубокорыхлителей проводили по методам ОСТ 10.4.1 “Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей”; культиваторов для сплошной обработки почвы, чизельных культиваторов, агрегатов комбинированных почвообрабатывающих и других машин и орудий для предпосевной обработки почвы - по ОСТ 10.4.2 “Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для поверхностной и мелкой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей”, а также по ГОСТ 26244-88 “Обработка почвы предпосевная. Требования к качеству и методы определения”.

Эксплуатационно-технологические показатели определяли по методам ГОСТ 24057-88 “Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки машинных комплексов, специализированных и универсальных машин на этапе испытаний”. При эксплуатационно-технологической оценке определяли: производительность за час основного, сменного и эксплуатационного времени; удельный расход топлива.

Все экспериментальные исследования проводились на базе Северо-Западной государственной зональной машиноиспытательной станции (Северо-Западной МИС).

Обработка материалов, полученных во время опытов, проводилась статистическими методами с использованием электронных таблиц Excel.

В четвертой главе “Результаты исследований” приведены результаты, полученные в ходе теоретических и экспериментальных исследований.

Теоретические исследования, выполненные по методике предложенной В.А. Щербаковым, показали, что для обеспечения qдоп, в различных условиях допускаются следующие весовые параметры трактора (табл. 4)

При повышенной влажности почвы (25-30 %), что особенно актуально для Северо-Запада в период весенних и осенних работ, давление движителей “Беларусь-1221” превышает допустимое на всех агрофонах и типах почвы. Для обеспечения агротехнической проходимости трактора в таких условиях необходимо устанавливать на заднюю ось сдвоенные шины 16,9R38 или 18,4R38 (проставка для сдваивания задних колес входит в комплект поставки трактора).

Также с учетом необходимости установки передних балластных грузов при агрегатировании со всеми почвообрабатывающими орудиями, с целью снижения колееобразования и давления движителей при выполнении предпосевной обработки почвы на суглинке нормальной влажности (а также всех работ на влажной почве) рекомендуется установка на передний мост “Беларусь-1221” увеличенных шин, например, 16,9R30 (стандартная комплектация – шины 14,9R24).

Таблица 4

Условия работы трактора
Вспаханное поле: суглинок нормальной влажности (17-21 %) Вспаханное поле: суглинок пониженной влажности (8-12 %) и супесчаная почва нормальной и пониженной влажности Стерня многолетних трав и зерновых: суглинистая почва нормальной влажности Стерня многолетних трав и зерновых: суглинок пониженной влажности, супесчаная почва нормальной и пониженной влажности
Минимальная эксплуатационная масса 4825 кг без дополнительных грузов Балластировка переднего моста стандартными грузами 590 кг Балластировка переднего моста стандартными грузами 590 кг + заливка воды в шины=930 кг Допускается дополнительная балластировка заднего моста трактора на 700-900 кг




В табл. 5 приведены результаты определения рациональных параметров и режимов работы почвообрабатывающих агрегатов на базе трактора “Беларусь-1221”.

Таблица 5

Операция Ширина захвата, м Рабочая скорость, км/ч Производительность в час основного времени, га Удельный расход топлива, кг/га Коэффициент использования мощности двигателя
Вспашка: стерни зерновых многолетних трав зяби 1,3-2,2 1,2-2,1 1,6-2,4 8,5-9,6 7,5-10,3 8,0-9,5 1,5-1,8 1,2-1,75 1,45-1,8 9,5-12,0 12,0-14,0 10,0-11,5 0,78-0,85 0,76-0,94 0,6-0,9
Чизелевание почвы на глубину до 45 см 1,8-2,1 7,5-8,0 1,4-1,55 11,0-12,8 0,9-0,95
Дискование стерни 6,0-8,2 6,2-8,8 5,3-6,5 3,5-5,0 0,75-0,82
Безотвальная обработка: зяби стерни 4,0-5,5 3,5-5,0 8,0-9,2 8,5-9,5 3,4-4,0 3,5-4,2 3,9-4,3 4,2-5,0 0,68-0,72 0,91-0,93
Предпосевная обработка 5,5-8,5 8,5-9,4 4,6-7,2 2,1-3,5 0,53-0,67


Pages:     | 1 || 3 |
 

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.