Том 84, № 2 (2017)
- Год: 2017
- Статей: 8
- URL: https://journal-vniispk.ru/0321-4443/issue/view/3666
Весь выпуск
Статьи
ОБОБЩЕННЫЕ ТЯГОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ
Аннотация
В 1972 году вышла монография Г.Г. Колобова и А.П. Парфенова. «Тяговые характеристики тракторов». (М.: Машиностроение, 1972). В монографии обобщены путем осреднения многочисленные результаты полевых испытаний отечественных колесных и гусеничных тракторов того времени, проведенные машиноиспытательными станциями в различных почвенно-климатических зонах СССР. Это оказало влияние на постановку и изучение вопроса по определению буксования тракторов, а в целом на изучение их тягово-сцепных характеристик. Осреднение экспериментальных данных производилось по формулам и коэффициентам, разработанными авторами монографии. Полученные зависимости, называемые далее тягово-сцепными характеристиками тракторов, устанавливают зависимость коэффициента использования сцепного веса (удельной силы тяги на крюке) от буксования тракторов различных типов на различных почвенных фонах. К настоящему времени изменились представления о роли проведенных исследований в изучении процесса взаимодействия колеса и гусеницы с поверхностью пути. Введены в действие стандарты, ограничивающие буксование сельскохозяйственных тракторов с учетом негативного воздействия их движителей на почву. Возникла необходимость в уточнении используемой ранее терминологии с целью унификации одинаковых по смыслу терминов, применяемых в различных, но родственных технических дисциплинах. Целью статьи является переосмысление прежних результатов исследований и оценка их актуальности, разграничение физического смысла и понятий коэффициента сцепления и коэффициента использования сцепного веса (удельной силы тяги на крюке), определение тяговых возможностей колесных и гусеничных тракторов на естественных агротехнических фонах и асфальтобетонной поверхности с учетом действующих ограничений по буксованию. Было предложено для целей инженерных расчетов при оценке тягово-сцепных качеств тракторов использовать в качестве коэффициента сцепления различных движителей его значение, соответствующее максимальному буксованию на соответствующем агротехническом фоне или сухом бетоне. Также установлено, что ограничения по буксованию тракторов на металлических гусеницах завышены на всех почвенных фонах, поскольку они скорее характеризуют «стоповый» режим трактора, чем начало неустойчивой работы двигателя. Параметры тягово-сцепных характеристик колесных тракторов 4К4а нуждаются в корректировке на основе статистического пополнения исходными данными по тяговым испытаниям таких тракторов, имеющих компоновку, которая учитывает возросшую роль переднего ведущего моста в создании тягового усилия трактора. Для тракторов с колесной формулой 4К2 тяговые характеристики одновременно являются характеристиками тягово-сцепных показателей отдельных ведущих колес (шин). Поэтому, располагая такими данными по всем имеющимся ведущим шинам разных размерностей, можно расчетным путем на стадии проектирования определять тяговые свойства вновь создаваемых различных вариантов машин, в том числе полноприводных.
Тракторы и сельхозмашины. 2017;84(2):3-8
3-8
УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ДИНАМОМЕТРИРОВАНИЯ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Аннотация
Для эффективной работы лесных и сельскохозяйственных почвообрабатьтающих машин и орудий важно иметь информацию о силовых параметрах почвообрабатытающих рабочих органов. Цель исследований - разработать устройство, способное дать представление об изменении силовых параметров рабочих органов во всех трех плоскостях проекций для неустановившегося движения машинно-тракторного агрегата. За основу взята модель силового взаимодействия почвообрабатытающих орудий с почвой, предложенная проф. Л.В. Гя-чевым. Статья посвящена изучению силовых параметров пассивных, активных и ротационных почвообрабатывающих рабочих органов. Разработана установка для измерения силовых параметров почвообрабатывающих рабочих органов в трех плоскостях проекций. Установка для определения силовых параметров рабочих органов включает следующие основные элементы: почвенный канал, тяговую тележку с 3-точечным навесным устройством, тензометрическое навесное оборудование и устройства для преобразования электрического сигнала и регистрации измеряемых величин. Датчики включают: датчики усилий в тягах навески и датчики угловых перемещений рабочего органа. Электрические сигналы с датчиков подают на модуль аналогового ввода. Затем сигналы подают на преобразователь интерфейса. Далее сигналы обрабатывают на ЭВМ. В ходе эксперимента рабочий орган устанавливают в различные положения по отношению к основному (прямолинейному) движению, регистрируют параметры, характеризующие его координаты (факторы) и усилия в тягах навесного оборудования (отклики). Затем вычисляют характеристики главного вектора и главного момента, равнодействующей сил взаимодействия рабочих органов с почвой. Результаты нескольких измерений аппроксимируют кривой, в наибольшей степени соответствующей характеру взаимодействия. Полученные данные используют при изучении устойчивости, колебаний и динамики неустановившегося движения почвообрабатывающих орудий и машинно-тракторных агрегатов.
Тракторы и сельхозмашины. 2017;84(2):9-15
9-15
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СОШНИКА ДЛЯ ПОСЕВА СЕМЯН ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В МЕЖДУРЯДЬЯ ХЛОПЧАТНИКА
Аннотация
В условиях Узбекистана на более 800 тыс. гектаров поливной площади выращивается озимая пшеница в междурядьях растущего хлопчатника. В основном сеют разбросным способом, затем заделывают семена хлопковыми культиваторами. Недостатками разбросного способа являются высокие нормы посевного материала -на 30...40 % и чрезмерные энергетические затраты из-за многократных (3...4 раза) проходов агрегата. Однако вопросы, связанные установлению зависимости качества посева зерновых культур в междурядьях хлопчатника от основных параметров сошников и профилей междурядий, в условиях Узбекистана изучены недостаточно. В связи с этим приводятся материалы теоретического исследования по обоснованию технологических и конструктивных параметров сошника для посева семян озимой пшеницы в междурядья хлопчатника. В результате выполненных исследований установлено, что для качественного посева и формирования формы грядки сошник должен погрузится в почву на глубину до 2,0...4,0 см. При этом для формирования слегка уплотненной формы борозды сошник в процессе работы должен быть постоянно прижатым к поверхности междурядья. Для обеспечения непереваливания кучек почвы через крылья сошника их высота должны составлять 14...18 см. При этом угол установки крыльев в продолном направлении движения сошника должен быть равным a = 47°, а угол раствора крыльев сошника - у = 69°. Приведенные конструктивные параметры сошника являются оптимальными для посева семян озимой пшеницы в междурядья хлопчатника. Предлагаемая новая технология и конструкция сошника осуществляет многострочный посев от 5 (для междурядий 60 см) до 9 (для междурядий 90 см) рядков. За счет формирования новой рыхлой формы борозды междурядья увеличивается полезная площадь посева семян на 9.22 % по сравнению с разбросным способом и обеспечиваются условия для равномерного посева и получения дружных всходов.
Тракторы и сельхозмашины. 2017;84(2):16-20
16-20
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ КАЧЕСТВ РАБОЧИХ КОЛЕС ИЗ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА АГРЕГАТОВ НАДДУВА ДИЗЕЛЕЙ
Аннотация
Целью работы является проведение сравнительного анализа прочностных качеств рабочих колес, изготовленных из композитного материала, с прочностными качествами рабочих колес, изготовленных из аллюминие-вого сплава. Основним методом данного исследования является метод конечных элементов. Для подготовки модели и обработки результатов исследования использован пре- и постпроцессор Femap. Расчеты выполнены при помощи линейного решателя NX Nastran. Расчеты проведены для двух типоразмеров колес (двух диаметров) и двух расчетных случаев (для максимальной рабочей угловой скорости и разрушающей). В ходе работы получены напряженно-деформированные состояния рабочих колес. Распределение напряжений качественно идентично во всех расчетных вариантах. Перераспределение напряжений в рабочих колесах вследствие различной жесткости материалов отсутствует. Коэффициенты запасов прочности в результате замены материалов для 1-го и 2-го типоразмера снизились на 7,8 и 5 % соответственно (абсолютные значения -1,06 и 1,16 соответственно). Напряженно-деформированные состояния, полученные при прочностном расчете, могут быть использованы для последующего изготовления рабочего колеса из анизотропного материала. Проведенный расчет частот и форм свободных колебаний показал уменьшение значений частот свободных колебаний рабочих колес, изготовленных из композиционного материала, однако стоит отметить, что даже самые «низшие» частоты имеют значения приблизительно в два раза больше максимальных значений частот рабочего диапазона турбокомпрессора. Результаты проведенного анализа указывают на перспективность замены материалов с целью повышения надежности. Прочностной расчет показал необходимость дополнительных экспериментальных исследований рабочих колес, изготовленных из композиционных материалов.
Тракторы и сельхозмашины. 2017;84(2):21-28
21-28
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА ЛОПАТОК ВЕНТИЛЯТОРА ДРОБИЛКИ ЗЕРНА
Аннотация
Главными факторами, влияющими на продуктивный потенциал животных, являются структура кормовой базы хозяйств, качество кормов и способы их скармливания. Известно, что концкорма являются важным компонентом в рационе животных и способствуют большему проявлению их продуктивного потенциала. Для измельчения зерна в животноводстве применяют дробилки с различными рабочими органами. Наибольшее распространение получили молотковые дробилки зерна. Это связано с простотой их конструкции и относительно высоким ресурсом рабочих органов. В настоящее время для сельхозпроизводителей большой интерес представляют малогабаритные комбикормовые заводы и агрегаты, в состав которых входят дробилки зерна с вентилятором. Однако наряду с очевидными преимуществами молотковые дробилки, как с принудительной подачей материала, так и с пневматической, обладают рядом недостатков, одним из которых является повышенный износ их рабочих органов - молотков, решета, лопаток вентилятора. Наибольший интерес с точки зрения снижения износа представляют лопатки вентилятора, поскольку, изменяя их форму, можно снизить или увеличить интенсивность износа. Кроме того, они больше подвержены износу, так как весь измельченный материал проходит через них с большой скоростью, в то время как в камере измельчения количество зерна распределяется между большим числом молотков, а относительная скорость зерновок в ней снижается. Анализ показал, что интенсивность износа рабочих поверхностей лопаток вентилятора зависит от коэффициента трения зерновки о лопатку, угла наклона лопатки к радиусу диска ротора, а наибольшее влияние на силу трения оказывает окружная скорость лопаток. Для увеличения срока службы лопаток и снижения интенсивности их износа необходимо выбрать правильную форму с минимально возможным радиусом кривизны. Предложена методика, на основании которой можно рассчитать величину износа лопаток вентилятора с учетом его аэродинамических характеристик.
Тракторы и сельхозмашины. 2017;84(2):29-34
29-34
СИЛОВОЙ АНАЛИЗ ДВУХПОТОЧНЫХ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ
Аннотация
Двухпоточные гидромеханические передачи получают все большее распространение в конструкциях современных наземных транспортных и тяговых машин (тракторов, автомобилей и быстроходных гусеничных машин). Это вызвано, в основном, стремлением увеличить коэффициент полезного действия передачи, хотя возможности двухпоточных гидромеханических передач более широки. Для выбора схемы двухпоточной гидромеханической передачи применительно к конкретным условиям работы надо знать преимущества и недостатки различных схем, их потенциальные возможности. Оценку работы каждой схемы можно сделать на основе их кинематического и силового анализа. В статье рассмотрены 12 схем двухпоточных гидромеханических передач с дифференциальным звеном на входе и на выходе со смешанным зацеплением зубчатых колес, приведены результаты их силового анализа. В качестве оценочных параметров двухпоточной гидромеханической передачи приняты: й - силовое передаточное число двухпоточной гидромеханической передачи; ан - коэффициент нагрузки насосного колеса гидротрансформатора; а м - коэффициент нагрузки механической ветви замкнутого контура передачи; а a - коэффициент нагрузки солнечной шестерни трехзвенного дифференциального механизма. Для каждой из рассматриваемых схем получены аналитические зависимости оценочных параметров от внутренних параметров гидромеханической передачи, в качестве которых использовались характеристика k планетарного ряда, силовое й и кинематическое игт передаточные числа гидротрансформатора. Для каждой из рассматриваемых схем определены диапазоны возможного изменения йгт для выбранного значения характеристики k планетарного ряда. Принято, что на границах диапазона йгмп = да и йгмп = 0. Выполнены расчеты по определению параметров йгмп, ан , ам и аа для различных значений k и й , результата: которых позволяют оценить потенциальные преобразующие свойства схем двухпоточных гидромеханических передач независимо от модели используемого гидротрансформатора.
Тракторы и сельхозмашины. 2017;84(2):35-41
35-41
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ПРЕДПУСКОВОЙ ПОДГОТОВКИ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ НА ЕГО ПУСКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Аннотация
В статье изложены результаты экспериментального исследования пусковых качеств тракторного дизеля 4ЧН15/20,5, оснащенного различными средствами предпусковой подготовки, в климатической камере при низких температурах окружающего воздуха. Цель исследования - оценка влияния различных методов предпусковой подготовки тракторного дизеля на его пусковые характеристики. Двигатель последовательно оснащался электростартерной системой пуска совместно с жидкостным предпусковым подогревателем и пусковым двигателем, выхлопные газы которого использовались для подогрева масла в картере дизеля. На двигатель был установлен гидротрансформатор, что позволяет более точно воспроизвести реальные условия его эксплуатации. В ходе исследования установлено, что двигатель с жидкостным предпусковым подогревателем гарантированно запускается при температуре окружающего воздуха не ниже минус 30 °С, однако время предпусковой подготовки превышает один час. Длительное время прогрева приводит к разрядке даже полностью заряженных теплых аккумуляторных батарей, не позволяя провести пуск дизеля при более низких температурах. Использование подогревателя только для нагрева охлаждающей жидкости с подогревом масла в поддоне дизеля выхлопными газами подогревателя незначительно увеличивает скорость прогрева масла, по сравнению с использованием водомасляных теплообменников, и практически не сказывается на скорости прогрева охлаждающей жидкости. Использование пускового двигателя с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости и отводом отработавших газов на подогрев поддона дизеля и маслозакачивающего насоса позволяет запускать дизель при температуре минус 40 °С и холодных аккумуляторных батареях в течение 30 минут, что соответствует требованиям действующих нормативных документов. Результаты исследования были использованы при модернизации серийных и разработки новых моделей тракторных дизелей ООО «ЧТЗ-Уралтрак» и могут быть рекомендованы к внедрению на предприятиях и в организациях дизелестроения.
Тракторы и сельхозмашины. 2017;84(2):42-46
42-46
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СОСТАВЫ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ ДЛЯ СОВМЕЩЕНИЯ ОПЕРАЦИЙ
Аннотация
Предложены перспективные составы машинно-тракторных агрегатов для совмещения технологических операций при выполнении полевых механизированных работ. Совмещение основано на операциях, совпадающих по агротехническим срокам выполняемых работ: внесение минеральных удобрений - стерневая обработка почвы; лущение стерни - внесение удобрений; чизелевание почвы - внесение минеральных удобрений; посев промежуточных культур - обработка почвы и др. Эффективность совмещения определяется более высоким качеством выполняемых работ без разрыва по времени, экономией влаги, устранением потерь вносимых в почву материалов (семян, удобрений, пестицидов), соблюдением поточности и ритмичности производственных процессов, снижением потребности в технике и рабочей силе и всех видов затрат (трудовых, денежных, энергетических). Все это способствует повышению конкурентоспособности производимой продукции. Укомплектование предлагаемых новых составов многофункциональных агрегатов основано на использовании проверенных в производстве серийных базовых машин (глубокорыхлителей, плугов, культиваторов, дисковых орудий, сеялок и др.), оборудованных различными, также проверенными в рядовой эксплуатации, приспособлениями для внесения минеральных удобрений, семян, их заделки в почву на оптимальную глубину и при-катыванию посевов. Кроме экономического эффекта от совмещения операций представленными агрегатами очевидна агрономическая и экономическая эффективность: снижение уплотнения и распыла почвы, что влияет на ее плодородие, полное использование почвенной влаги, что гарантирует дружные всходы и будущий урожай.
Тракторы и сельхозмашины. 2017;84(2):47-52
47-52