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
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-