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: 165

Скачиваний: 1

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

Тракторы

классов 4 и 5 т. В типаже

тракторов

на

1971 —1980

гг. предусмотрены повышение

мощности

ба­

зового трактора класса 4 т и увеличение его номинально­ го тягового усилия до 5 т.

Проведенные НАТИ и ВИСХОМом технико-экономи­ ческие исследования типоразмерного ряда пахотных гусеничных тракторов показали, что в перспективе гусе­ ничный трактор класса 4 т целесообразно заменить одно­ типным трактором класса 5 т с двигателем мощностью 200—250 л. с. Совместно с институтами сельского хозяйст­ ва начаты научно-исследовательские работы по выбору на макетных образцах параметров гусеничного трактора мощностью 200—250 л. с. и шлейфа агрегатируемых с ним машин. Результаты исследований позволят устано­ вить целесообразность и оптимальные сроки внедрения такого трактора взамен трактора класса 4 т.

Внедрение новых и модернизация освоенных промыш­ ленностью тракторов обеспечат увеличение производи­ тельности сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов на комплексе основных работ в 1,5—1,7 раза за счет повышения энергонасыщенности и надежности тракторов, улучшения конструкции трансмиссии, агрега­

тов рабочего оборудования и других

агрегатов, узлов

и систем трактора, совершенствования

сельскохозяйст­

венных машин-орудий. Средняя мощность трактора в вы­

пуске 1975

г. возрастет

почти в 1,5

раза по

сравнению

с 1970_г. и превысит 90 л. с.

 

 

Одной

из основных

тенденций

в области

создания

новых конструкций тракторов как сельскохозяйственных, так и промышленных является повышение их надежности. Новые модели тракторов должны собираться из агрега­ тов и узлов, обладающих большим ресурсом (6000 ч для

двигателей

и трансмиссий, 4000

ч для

ходовых

систем

гусеничных

сельскохозяйственных

тракторов) и

вместе

с тем высоким уровнем безотказности.

Ремонтопригод­

ность новых конструкций должна быть повышена, за­ траты на их техническое обслуживание и ремонты сни­ жены, расход запчастей сведен к минимуму. В этом направлении НАТИ совместно с заводами отрасли про­ водят многочисленные работы по изысканию путей увеличения надежности и долговечности конструкций,, определению их эксплуатационной напряженности, созда­ нию средств и методов испытаний, а также методов оцен­ ки показателей надежности. Постепенно расширяется


нормирование этих показателей, что позволяет поставить перед конструкторами и технологами конкретные коли­ чественные задачи по надежности основных узлов и аг­ регатов.

Одной из особенностей работ НАТИ по повышению надежности изделий отрасли является статистическая трактовка всего круга вопросов, имеющих отношение к этой сложной проблеме, в частности выбор методов расчетов и режимов испытаний, нормы долговечности, организация ресурсных испытаний, оценка их результа­ тов и др. В процессе создания и отработки новых конст­ рукций тракторов специалисты НАТИ и заводов широко используют методы теории надежности.

Тракторы новой пятилетки будут полностью соответ­ ствовать нормам, предусмотренным «Едиными требова­ ниями к конструкции тракторов и сельскохозяйственных машин по безопасности и гигиене труда».

Значительное внимание будет уделено дальнейшей унификации конструкций как основы специализации про­ изводства и сокращения номенклатуры запчастей в сфере эксплуатации.

Проходят испытания тракторы К-701, Т-150, Т-150К и МТЗ-80 с модификациями для работы на повышенных скоростях. Для замены серийного трактора тягового класса 3 т тракторной промышленностью создается гу­ сеничный трактор Т-150 мощностью 150 л. с. и его колес­ ная модификация Т-150К мощностью 165 л. с.

В конструкцию трактора Т-150, по энергонасыщенно­ сти не имеющего аналога в практике мирового тракто­ ростроения, заложены прогрессивные элементы: двига­ тель с высокими удельными показателями по весу и топливной экономичности, трансмиссия с переключени­ ем передач на ходу, обеспечены комфортные условия труда тракториста.

По данным государственных испытаний 1970 г. в КНИИТИМе, наибольший тяговый к. п. д. трактора Т-150 на стерне составляет 0,8; тяговый к. п. д. на скорости 9— 10 км/ч составляет 0,76, что соответствует величине, уста­ новленной техническим заданием на проектирование. Соответствует заданному и тяговый к. п. д. колесного трактора Т-150К (0,76).

Трактор Т-150 может обеспечить повышение произво­ дительности по сравнению с Т-74 на 100—106% при снижении расхода топлива на 13—15% (по результатам

*

тяговых испытаний в КНИИТИМе) . Повышение произво­ дительности в эксплуатационных условиях, по данным государственных испытаний, составляло 56—73%,. По данным испытаний 1970 г. на ОНИС НАТИ, повышение производительности трактора Т-150 по сравнению с трак­ тором Т-74 составляет 95—100%.

Универсальные колесные тракторы МТЗ-80, МТЗ-82 созданы на базе тракторов МТЗ-50, МТЗ-52 путем их мо­ дернизации. При этом решен комплекс конструктивных

мероприятий. Мощность

двигателя повышена

до 75—

80 л. с. за счет увеличения

номинального числа

оборотов

до 2200 и перехода на более экономичный процесс с не­ посредственным впрыском топлива. Д л я повышения уни­ версальности и эффективности использования с сельско­ хозяйственными машинами на тракторах МТЗ-80, МТЗ-82 установлены независимый двухскоростной ВОМ на 540 и 1000 об/мин и синхронный 3,5 об/мин пути; гидросистема

ссиловым, позиционным и высотным регулированием; пневмосистема управления тормозами прицепа; редук­ тор-удвоитель числа передач; автоматическая блокиров­ ка дифференциала заднего моста, система запуска дви­ гателя с места водителя; ведущие колеса с переменным вылетом диска и регулировкой колеи с использованием мощности двигателя; усовершенствованная система на­ вески и др.

Вцелях улучшения условий труда установлена кабина

сжестким каркасом, обогревателем, усовершенствован­ ными шумоизоляцией и герметичностью с одноместным сиденьем, снабженным гидроамортизатором.

Проведены конструктивные и технологические меро­ приятия, направленные на повышение надежности и сни­ жение затрат на технические уходы и ремонт.

Модернизация осуществлена при обеспечении высоко­ го уровня унификации с серийными тракторами МТЗ-50 и МТЗ-52.

Увеличение мощности двигателя до 75—80 л. с. повы­ сило максимальную тяговую мощность тракторов МТЗ-80, МТЗ-82 на 31,5—36,5% по сравнению стяговой мощностью тракторов МТЗ-50, МТЗ-52. Максимальные значения тяговой мощности тракторов МТЗ-80 и МТЗ-82 получены на более высоких скоростях, чем тракторов МТЗ-50, МТЗ52. На стерне озимой пшеницы разница в скоростях со­ ставила 2,3—2,9 км/ч, а на поле, подготовленном под посев,— 0,9—2,4 км/ч.


Тягово-сцепные качества тракторов МТЗ-80, МТЗ-82

и более высокие

скорости движения позволили реализо­

вать всю мощность двигателя, не уменьшая

условного

к. п. д. трактора

при одинаковом буксовании,

удельном

расходе топлива

и несколько больших тяговых

усилиях,

чем тракторов МТЗ-50, МТЗ-52. На стерне озимой пше­ ницы максимальные значения условного к. п. д. тракто­ ров МТЗ-80 составили 0,551—0,570; МТЗ-50 — 0,586— 0,596; МТЗ-82 — 0,594—0,702; МТЗ-52 — 0,594—0,694.

По данным контрольных смен, рост производительно­ сти агрегатов с трактором МТЗ-80 по сравнению с трак­ тором МТЗ-50 составляет 12—37% при увеличении по­ гектарного расхода топлива на 2—23%,.

Испытания в хозяйственных условиях показали, чтоиспользование тракторов МТЗ-80 обеспечивает повыше­ ние производительности за час чистой работы на различ­ ных операциях от 13 до 40% при увеличении погектарногорасхода топлива на 1 —19%. В некоторых случаях при максимальном повышении производительности получено уменьшение расхода топлива на 2—5%.

Рост производительности на большинстве операций соответствует уровню повышения энергонасыщенности тракторов МТЗ-80, МТЗ-82. Меньшее увеличение произ­ водительности получено на тех операциях, на которых скорость движения агрегата была ограничена (между­ рядная обработка картофеля) или когда в агрегате с трактором МТЗ-80 работали серийные сельскохозяйст­ венные машины (например, на пахоте). Больший при­ рост производительности на уборке картофеля комбай­ ном ККУ-2 и на транспортных работах объясняется как повышением тяговой мощности, так и в значительной степени более рациональным подбором ряда технологи­ ческих, рабочих и транспортных передач.

Применение автоблокировки дифференциала ведущих колес тракторов МТЗ-80, МТЗ-82 повышает производи­ тельность пахотного агрегата на 2,7% и способствует его прямолинейному движению.

Применение силового и позиционного регулирования упрощает управление гидросистемой и настройку глуби­ ны пахоты, а также повышает производительность пахот­ ного агрегата на 4—5 %.

По данным ЦМИС, трудоемкость технических уходов за тракторами МТЗ-80, МТЗ-82 сокращена по сравнению с тракторами МТЗ-50, МТЗ-52 за счет уменьшения коли-


чества точек смазки, изменения периодичности проведе­ ния отдельных операций, улучшения доступа к агрегатам двигателя и т. д. Трудоемкость ежемесячного техническо­ го ухода составляет 3,46%. от времени смены, что не пре­ вышает установленные нормы (4—5%).

Общая трудоемкость разборки-сборки сокращена при­ близительно в 1,2—1,5 раза.

В результате проверки соответствия конструкции тракторов МТЗ-80, МТЗ-82 «Единым требованиям» было установлено, что условия труда водителя на тракторах МТЗ-80, МТЗ-82 значительно улучшены по сравнению с тракторами МТЗ-50, МТЗ-52.

Развитие работ по созданию высокоэнергонасыщен­ ных сельскохозяйственных тракторов К-701, Т-150, Т-150К, МТЗ-80, МТЗ-82 показывает, что это задача прак­ тически решена, и в ближайшее время такие тракторы в массовых количествах будут поступать в сельское хо­ зяйство. Д л я обеспечения эффективного использования тракторов повышенной энергонасыщенное™ в сфере эк­ сплуатации уже в настоящее время необходимо иметь научно обоснованную систему мероприятий по внедрению скоростной техники в сельское хозяйство, развернуть работы по созданию материальной базы эксплуатации новой техники — ремонтных служб, пунктов технического обслуживания, средств заправки тракторов ГСМ и т. п.

Новая, более производительная техника потребует существенного улучшения организации труда в сфере эк­ сплуатации, так как простои этой техники по организа­ ционным причинам могут значительно снизить ее эффек­ тивность.

Опыт создания и испытаний тракторов и сельскохозяй­ ственных машин, предназначенных для работы на скоро­ стях 9—15 км/ч, показал, что наиболее трудной является проблема создания скоростных сельскохозяйственных машин-орудий.

Дальнейшее повышение энергонасыщенности тракто­ ров должно базироваться на развитии новых технологий выполнения сельскохозяйственных работ и применения машин-орудий новых типов, которые обеспечивали бы эф­ фективную работу на повышенных скоростях.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ТРАКТОРА КАК ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ РАСЧЕТА СКОРОСТНОГО РЕЖИМА

МОРОЗОВ А. X.

(Волгоградский СХИ)

Правильно выбранная математическая модель трак­ тора гарантирует наибольшее приближение результатов теоретических расчетов к действительности. Трактор как составная часть машинно-тракторного агрегата является

детерминированной динамической

системой,

имеющей

много точек приложения внешних воздействий.

 

 

В данном случае рассматривается только

одна

из

этих реакций системы — скоростной

режим, а

следова­

тельно, и все внешние и внутренние воздействия, так

или

иначе определяющие, по нашему мнению, эту выходную величину.

На рисунке 1 представлена общая схема трактора. Она разбита на три взаимосвязанные части. Границами

разделения служат

фрикционы — муфта

сцепления

Ф\

и сцепление движителей с почвой Фг. Двигатель Д

рас­

сматривается

как

замкнутая

система

автоматического

регулирования,

остальные две

части — как разомкнутые

системы с двумя цепями передачи. Трансмиссия

Т разде­

ляется на муфту сцепления и редуктор (сюда же

отнесен

механизм поворота и вал отбора мощности). После вто­

рого фрикциона Фг идет поступательно движущаяся

мас­

са М всего агрегата (с приведением

вращательно

дви­

жущихся

масс). Внешнее воздействие Xi (t)

приложено

к этой третьей части и затем последовательно

передается

на вал двигателя в трансформированном виде Х2 (t).

Не­

посредственно на вал двигателя прикладывается

внешнее

воздействие Х\ (t) для привода вспомогательных

(иногда

и рабочих)

механизмов. Внешнее воздействие

x^ (t)

по­

ступает

на

трансмиссию, минуя

второй

фрикцион,

от валов отбора мощности. Реакция САР

двигателя

У\(t) последовательно проходит две

другие части систе­

мы и трансформируется в скорость поступательного

дви­

жения у6

(t)

или ответвляется на угловую скорость

вала


хм)

мы р к

о

h

 

2

 

дг(і)

93<4

! \р">

3

x3ta,

x5lt\

x?U)

угш<

УМ)

M

 

 

s,(t)

s,(t)

 

 

Рис. 1. Блок-схема

расчета трактора по скоростному

режиму.

отбора мощности г/4 (t).

Управляющие воздействия

пода­

ет водитель: gi{t)

— н а регулятор Р, gi{t) — н а

муфту

сцепления Ф\, g3(t)

— на

трансмиссию и gi(t)—'На

ра­

бочую машину. Помехи

Si(t),

S2{t) и 5 3 ( 0

связаны с

потерями момента сопротивления и угловой скорости. Для всей системы за начальное положение принят

режим максимальных оборотов холостого хода, все вход­ ные и выходные переменные взяты относительными и без­

размерными.

 

 

 

 

 

Двигатель

в

качестве

элемента САР

описывается,

как это обычно принято [3,5], уравнением

в операторной

форме:

 

 

 

 

 

( 7 >

+

ъ ) У, {t) =

l— [хх (0 + х2

(0] ,

(1)

где Гд — постоянная времени двигателя; 7д — скоростной коэффициент;

К — перемещение рейки топливного насоса.

л При наличии регулируемого наддува справа в урав­ нении (1) появится еще один член.

В качестве регулятора числа оборотов в данном слу­ чае рассматривается наиболее распространенный механи­ ческий центробежный всережимный регулятор с двумя способами передачи управляющего воздействия gi(t): с постоянной и переменной предварительной затяжкой основной пружины. Наиболее типичны регуляторы топ­ ливных насосов 4ТН8510 и УТН-5.

Регулятор условно можно разбить на три звена: упру­ гий привод, центробежный маятник и передаточное уст­ ройство между муфтой регулятора и рейкой топливного насоса.

В настоящее время упругий привод обоих регулято­ ров одинаков — муфта с упругими резиновыми элемента-