Файл: Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 124

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В. И. ЛЕНИНА

В С Е С О Ю З Н Ы Й О Р Д Е Н А Т Р У Д О В О Г О К Р А С Н О Г О З Н А М Е Н И Н А У Ч Н О - И С С Л Е Д О В А Т Е Л Ь С К И Й И Н С Т И Т У Т М Е Х А Н И З А Ц И И С Е Л Ь С К О Г О Х О З Я Й С Т В А ( В И М )

ПОВЫШЕНИЕ РАБОЧИХ СКОРОСТЕЙ

МАШИННО - ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

М о с к в а «КОЛОС» 1973

УДК 631.3 : 62—531.6

н.

 

 

f 3

- і - И Г т * -

В

сборнике

помещены

материалы

проходившего в мае

1971

года в г.

Зернограде

Всесоюзного

семинара-совещания

по проблеме «Научные основы повышения рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов», разрабатываемой под руко­ водством академика ВАСХНИЛ В. Н. Болтинского.

В статьях излагаются результаты научно-исследователь­ ских и опытно-конструкторских работ по определению парамет­

ров,

созданию и доводке перспективных скоростных

(9—

15

км/ч)

тракторов

и сельскохозяйственных машин к

ним

и решению

вопросов

их эффективного применения.

 

Сборник предназначается для инженерно-технических ра­ ботников научно-исследовательских учреждений, вузов, про- ектно-конструкторских организаций, заводов тракторного и сельскохозяйственного машиностроения и механизаторов сель­ ского хозяйства.

Сборник подготовлен к печати отделом перспективной трак­ торной сельскохозяйственной энергетики и научно-методическим отделом Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института механизации сельского хо­ зяйства (ВИМ).

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:

В. Н. Болтинский, А.

Я. Поляк, А. Д. Щупак,

Н. М. Антышев,

А. С. Гаспаров,

Б. И. Пейсахович,

П. Н.

Бурченко,

В. В. Труфанов, Г. С. Сверчук,

В. Я.

Хохлик

П 0422—173 165—72 035(01)—73

©ИЗ ДАТЕЛ ЬСТВО -КОЛОС-Д973


РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ПО ПРОБЛЕМЕ ПОВЫШЕНИЯ РАБОЧИХ СКОРОСТЕЙ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ, ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЗАДАЧИ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПОЛЯК А. Я.

(ВИМ)

Проблема повышения рабочих скоростей машиннотракторных агрегатов комплексно разрабатывается с 1956 г. Однако разработка научных основ повышения скоростей началась значительно раньше. Вопросам по­ вышения скорости уделял большое внимание создатель основ теории земледельческой механики В. П. Горячкин. Идея повышения рабочих скоростей увлекала многих отечественных и зарубежных ученых, но особенно широ­ кое развитие она получила в нашей стране. Большую роль в создании научных основ повышения рабочих ско­ ростей сыграли труды Е. Д . Львова, Д . А. Чудакова, П. А. Некрасова, его ученика П. Е. Никифорова и мно­ гих других. Эти работы подготовили возможность кар­ динального комплексного решения проблемы.

В

1958 г. были в основном закончены

исследования

по первому этапу повышения скоростей — до 5—9

км/ч.

Ныне

все тракторы, выпускаемые в нашей

стране,

рас­

считаны на эти скорости, и уже более 75% тракторного парка в сельском хозяйстве составляют скоростные. Хо­ тя уровни достигнутой эффективности различны, что обус­

ловлено специфическими

условиями

зон, особенно­

стями (часто недостатками)

техники

и организации ее

использования, нет сомнений в том, что внедрение ско­ ростной техники обеспечило существенное повышение производительности тракторов. Средняя мощность оте­

чественных тракторов

в

1971 г. возросла на 40% против

1961 г. (45 и 63 л. с. соответственно).

 

 

С 1960 г. ведутся

работы по повышению

скоростей

до 9—15

км/ч, и

сейчас

начинается внедрение

этих

ско­

ростей.

Примерно

за

15

лет от скоростей 3—6

км/ч

пе-

з


решли к 9—15, т. е. решена проблема повышения скоро­ сти в 2,5—3 раза. Сложность задачи состояла в том, что повышение скорости охватывает все аспекты использова­ ния тракторов: динамику тракторов; надежность, износо­ стойкость и прочность тракторов и сельскохозяйственных машин; условия труда; влияние повышения скорости на агротехнику, конструкцию рабочих органов машин, тех­ нологию выполнения работ и их организацию, а также медицинские и социально-психологические вопросы. Локальное решение отдельных вопросов не может дать положительных результатов, поэтому проблема должна была решаться комплексно.

В работе по проблеме участвуют ведущие институты и конструкторские организации, связанные единым коор­ динационным планом: ВИМ, ВНИИМЭСХ, НАТИ, ВИСХОМ, СибНИИСХоз, ЦНИИМЭСХ, УНИИМЭСХ, Саратовский Н И И сельской гигиены, Армавирская опыт­ ная станция ВИМ, ЦелинНИИМЭСХ, МИИСП, КазСХИ, Воронежский СХИ, КНИИТИМ, ВгТЗ, МТЗ, ХТЗ, СКВ по почвообрабатывающим машинам, ГСКБ по почвооб­ рабатывающим и посевным машинам, СКВ по культива­ торам и сцепкам, СКВ по силосоуборочным машинам, КБ завода Алтайеельмаш, ГСКБ по машинам для улуч­ шения лугов и пастбищ и дисковым орудиям и др., а так­ же вузы страны.

В результате исследований, опытно-конструкторских работ, экспериментов по внедрению повышенных скоро­ стей и анализа передового опыта работы со скоростной техникой сложились научные основы повышения скоро­ стей машинно-тракторных агрегатов — одного из гене­ ральных направлений прогресса техники в области меха­ низации полеводства.

Часто противопоставляют повышение скорости таким известным путям увеличения производительности, как > применение комбинированных агрегатов, увеличение ши­ рины захвата и др. Однако при этом забывают два очень важных обстоятельства. Во-первых, система тракторов включает тракторы от 0,2 до 6 т тяги, и переход к агре­ гатам с большей шириной захвата, если это позволяют условия, всегда можно осуществить, применив более тя­ желый трактор, что, конечно, даст повышение производи­ тельности (если работать на одинаковых скоростях). Од­ нако не исключена возможность повышения скорости и этого, более тяжелого трактора путем существенного

увеличения

его энергонасыщенности. Если же

перейти

к большей

ширине захвата и более тяжелому

трактору,

но обладающему такой же мощностью, как и скоростной более низкого класса тяги, то придется снизить скорость пропорционально увеличению тяги, и никакого выигры­ ша в производительности не будет, а число машин и ме­ таллоемкость возрастут. Во-вторых, увеличение шири­ ны захвата в пределах номинальных тяговых показателей

каждого

трактора данного

класса способствует

луч­

шему использованию

его потенциальных возможностей,

так как

наибольший

тяговый

к. п. д. скоростных

трак­

торов (как и Обычных) расположен ближе к нижнему пределу скорости (имеется в виду, что колесные тракто­ ры балластированы до уровня, обеспечивающего тягу класса).

Повышение скорости целесообразно только как ос­ нова увеличения производительности, а это значит, что всегда предусматривается наиболее полная реализация энергетических и тяговых возможностей трактора. Повы­ шение скорости ни в коей мере не противоречит исполь­ зованию комбинированных, широкозахватных и тому по­ добных агрегатов — любое рациональное агрегатирова­ ние и применение тракторов более высоких классов тяги будет способствовать получению большего эффекта, но

это решения

частные.

Повышение скорости и,

следова­

тельно, увеличение

энерговооруженности — это

общее

направление

интенсификации использования

техники,

увеличения ее производительности, снижения металло­ емкости и числа машин. Увеличение скорости представ­ ляет собой весьма трудную научно-техническую задачу.

На начальном этапе комплексного решения проблемы повышения рабочих скоростей машинно-тракторных аг­ регатов до 9—15 км/ч руководитель проблемы академик В. Н. Болтинский предложил схему, определяющую ос­ новные направления и задачи исследования (рис. 1). Об­ щие положения, которые были приняты в рассматривае­ мой схеме как основные при создании скоростной тех­ ники, следующие: обеспечение требуемого или более высокого качества агротехники; сохранение принятого для данного трактора агрегатирования, т. е. сохранение класса тяги; сохранение уровня тягового к. п. д. трак­ тора и примерно таких же энергозатрат агрегатов; обес­ печение надежности и прочности машин и необходимых условий труда.


 

 

Про

6 л е м а:

 

 

 

d

,Научные основы повышения скоростидвижения

м-т

агрегатов'

 

Факторы, противодействующие

повышению спорості/ движения літа \

увеличивающие

ухудшающие

понижающие

Ронторь/ организа­

 

энергозатраты

условия работы

надежностьработы

ционногохарактера,

 

 

персонала

 

мта

понижающие эффек­

тивностьработа/мта\

Исследованиявлияния органозационнб/х и территориальных факторов наработу

мта

Влияние Влияние кинеОрганизация

размеровтлед\матонимта работ мта и на показатели на показатели]техническое \работымта их работы овслужившшА

Изыскание возможностей для облегчения иавтоматизации управления мта

Два

Четыре

ЛСесткая

Эластичная

Изысканиевозможностей \

Снооесными

ведущие

ведущих

уменьшения количества '

колеса

колеса

гусеница

гусеница ;

обслуживающего персонала

тракторам»

С гусеничными трактирами

Сравнительная

сравнительная Разработна изкслераментальЭкономическая

Эффективность тракторного

 

эффективность

 

 

уменьшения количества

При неустановившейся

 

обслуживающего персонала

нагрузке и

Приразгоне мта

Экономическая

недогрузке

 

Корректировка протекания

Эффективность

 

характеристики и др параметров

| Исследование общей экономической эффективности предложенных мероприятии \

j Разработка технических требований на проектирование скоростных с ~х. машини тракторов7^

| Проектирование и изготовление экспериментальных скоростных с. -ж. машин и тракторов]

Производственные испытания м-т. агрегатовна повышенных скоростях для определенияих экономической Эффективности

Рис. 1. Основные направления и задачи исследований.


Теоретическое и экспериментальное изучение дина­ мических и экономических показателей тракторов сво­ дилось в основном к анализу влияния повышения скоро­ сти на общий баланс мощности трактора и его состав­ ляющих, установлению качественной и количественной

взаимосвязи тягового

к. п. д. TJ t , тягового усилия

Ркр,

эксплуатационного веса трактора GT, мощности двигате­

ля Ne и удельного расхода

g K p

топлива в функции

ско­

рости V.

 

 

 

 

 

 

 

т]т; Р к р ;

О т ; Ne;

 

g K p = / ( v ) .

 

 

Исследования, проведенные ВИМом с использовани­

ем специально созданных тракторов-макетов,

позволили

установить, что для тракторов

классов

1,4

(колесные)

и 3 т (гусеничные) в широком

диапазоне

скоростей

(от

3 до 15—20 км/ч) справедливо отношение:

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

v,b

=

c o n s t ,

 

 

 

N е

 

 

 

 

 

 

 

где Иф — фактическая скорость при т ^ щ а х -

 

 

 

Это значит, что изменение

энергонасыщенности трак­

торов обеспечивает пропорциональное изменение вели­ чины скорости, соответствующей наибольшему тяговому к. п. д. Для основных фонов были получены линейные

зависимости 1>ф = /(—е , имеющие вид: \ Л/к /

iVK

В процессе исследований мощность NK определялась на ведущих осях трактора, так как к. п. д. силовой пе­ редачи зависит от ее конструкции и может быть различ­ ным. Переход от мощности на ведущих осях к мощности двигателя не вызывает затруднений, если известен к. п. д. передачи. Исследованиями было установлено, что при сохранении веса трактора (т. е. при сохранении его класса), увеличении мощности и соответствующем повышении скорости тяговый к. п. д. трактора практиче­ ски остается на том же уровне. Этим была доказана реальная возможность создания скоростных тракторов, обладающих такой же экономичностью, как и сущест­ вующие, т. е. для тракторов классов 1,4 и 3 т при работе на различных фонах:

Т(от = 1« * ) / = c o n s t ,