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: 193

Скачиваний: 1

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

Ся

пропорционально

 

росту

 

 

 

 

8000 При G/г

энергонасыщенности

 

 

трак­

 

 

 

 

тора

(рис. 2). В этом

случае

4.0

 

 

 

 

 

 

оптимальная

скорость

соот­

 

 

 

то

 

 

 

 

 

 

 

 

ветствует

скорости

Vp.it,

 

при

 

 

 

 

 

 

 

которой

тяговый

к.п.д. трак­

35

 

 

 

 

 

 

тора

максимален. Если тяго­

 

 

 

 

6000

 

вое

сопротивление

сельско­

3.0

 

 

 

 

 

 

хозяйственной

машины с по­

10

15

 

20

З,пс/і

 

 

вышением

скорости

возра­

Рис.

1. Зависимость

оптималь­

стает, то у0пт

отстает-от

ирл1

и

тем

больше,

чем

выше

ного

тягового сопротивления R

агрегата

от энергонасыщенности

энергонасыщенность

 

тракто­

 

гусеничных

тракторов

(фон —

ра и прирост тягового сопро­

стерня,

прирост

сопротивления

тивления машины на каждый

 

 

 

3%).

 

 

километр

в час повышения

 

 

 

 

 

 

 

скорости. Так, при Д# =

3%

 

 

 

 

 

 

 

и Э-13 л. с./т у0пт отстает от

10

 

 

 

 

 

 

Ур.н

на

8%, приЭ-26л.с./т—

При і

 

 

 

 

 

на

14%. Если номинальное

в

 

 

 

 

 

 

тяговое

усилие,

развиваемое

6

 

 

 

 

 

 

трактором

высокой

 

энерго­

и

 

 

 

 

 

 

насыщенности, сохранить та­

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

ким

же, как и у серийного

 

 

 

 

 

 

трактора,

а скорость

повы­

 

5

 

10

15

20 25Э,лс./т

сить

на

величину,

большую

 

 

чем

та,

которая

позволяет

Рис.

2.

Зависимость оптималь­

сохранить равенство

тяговых

ной скорости движения гусенич­

сопротивлений

 

соответству­

 

ного

трактора

от

энергонасы­

ющих сельскохозяйственных

щенности трактора

при различ­

машин,

то ширину

 

захвата

ном приросте сопротивления A.R

агрегата

 

необходимо

будет

 

 

(фон — стерня).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уменьшить. В

ряде

 

случаев

 

 

 

 

 

 

 

это может привести к нарушению

соответствия

между

шириной колеи трактора и шириной захвата

орудия.

 

Равное тяговое сопротивление серийных и скоростных

плугов удается обеспечить при разности скоростей при­ мерно 3 км/ч. Исходя из этого, считаем энергонасыщен­ ность трактора, при которой тяговое сопротивление со­ храняется на исходном уровне. Энергонасыщенность та­ кого трактора должна составлять 22 л. с./т. Следователь­ но, если вес скоростного трактора тот же, что и нескоро­ стного, мощность двигателя составит примерно 130 л. с. В случае если мощность двигателя задана другой, напри-

7* 195


мер 150 л. с , то вес трактора при той же энергонасыщен­ ное™ возрастет до 6800—7000 кг.

Таким образом, при заданной величине повышения мощности трактора для обеспечения максимально воз­ можного прироста производительности необходимо, что­ бы скорость движения была такой, при которой тяговое сопротивление скоростного орудия останется равным со­ противлению орудия-предшественника, а ширина захвата орудия обеспечит нормальную загрузку двигателя. В та­ ком случае рост производительности за час чистого вре­ мени работы агрегата будет пропорционален увеличению мощности двигателя, а погектарный расход топлива оста­ нется неизменным (при равной экономичности двигате­ лей сравниваемых тракторов).

Анализ элементов, из которых складывается рост про­ изводительности рассматриваемого трактора повышенной энергонасыщенности, показывает, что увеличение произ­ водительности достигается как за счет повышения скоро­ сти (примерно в 1,6 раза), так и за счет увеличения ши­ рины захвата агрегата (примерно на один корпус).

Рассмотренные теоретические соображения о выборе оптимального соотношения ширины захвата и скорости движения агрегата подтверждены экспериментальными данными, полученными при проведении контрольных смен на пахоте. Во всех случаях при агрегатировании гусенич­ ного трактора весом 7100—7200 кг и мощностью 150 л. с. с плугами, которые имеют в среднем на один корпус боль­ ше, чем плуги, агрегатируемые с трактором Т-74, получе­ но повышение производительности за час чистого времени на 95—105%- Учитывая принятые условия расчета, зави­ симость (6) и результаты экспериментальных исследо­

ваний баланса времени смены

0 0,814; «4 = 0,07 ч/га),

следует ожидать среднее повышение

производительности

энергонасыщенного трактора

за час

сменного времени

на 89%.

 

 

Таким образом, при существующих параметрах плу­ гов и оптимальных весовых параметрах рассматриваемого трактора (6800—7000 кг) рост производительности за час чистого времени может быть пропорционален росту мощ­ ности двигателя, если правильно выбрано соотношение между скоростью движения и шириной захвата агрегата. Если же эксплуатационный вес трактора отличается от оптимального, например равен весу трактора-предшест­ венника, то производительность за час чистого времени


повысится только на 92%. а за час сменного времени —• на 81%- Эти показатели рассчитаны по зависимостям (6)

и (7) для

удельных сопротивлений на пахоте 0,6—

0.8 кг/см2

при глубине вспашки 28 см. В этом диапазоне

сопротивлений оптимален агрегат из гусеничного тракто­ ра с двигателем мощностью 150 л. с. с 5—6-корпусными плугами при эксплуатационном весе трактора 6800— 7000 кг и с 4—5-корпусными плугами при эксплуатацион­ ном весе 6000 кг. Следует отметить, что агрегатирование

с 5-корпусным

плугом предпочтительнее, чем с 4-кор-

пусным, так как в данном случае лучше

увязывается

ширина захвата плуга с шириной трактора [4].

У К А З А Т Е Л Ь Л И Т Е Р А Т У Р Ы

 

1. Б о л т и н с к и й

В. Н. Развитие научных исследований по созда­

нию скоростных

машинно-тракторных агрегатов и

внедрение их

в производство.

«Механизация и электрификация

социалистиче­

ского сельского хозяйства», 1969, № 9.

2.К а ш у б а Б. П., Л е в и т а н у с А. Д., О г и й Г. Е. Требуемое тяговое усилие гусеничного трактора общего назначения. «Меха­ низация и электрификация социалистического сельского хозяйст­ ва», 1970, № 6.

3. К о р с у н Н. А., Л е в и т а н у с А. Д. Статистический анализ ос­ новных параметров тракторов общего назначения. «Тракторы и сель­ хозмашины», 1970, № 6.

4. К о с н и к о в Н. И., К о р с у н Н. А. К вопросу нормирования величины сменной производительности сельскохозяйственных аг­ регатов. Труды КНИИТИМ, вып. 4. Новокубанск, 1969.

ТРАКТОР-МАКЕТ Д Л Я ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ СВЫШЕ

15 км/ч

КУЗНЕЦОВ С. В. (ВИМ)

Рабочие скорости МТА свыше 15 км/ч открывают воз­ можности дальнейшей интенсификации сельскохозяйст­ венного производства. Тяговые средства и мобильные установки, предназначенные для работы на высоких ско­ ростях, должны обладать соответствующей энергонасы­ щенностью. При эксплуатации скоростных машинно-трак­ торных агрегатов предъявляются повышенные требования к выровненное™ полей, что в большой степени обуслов­ ливается качеством вспашки.

Выровненная гладкая пахота достигается при работе агрегатов беззагонными способами с оборотным плугом или реверсивным агрегатом с плугами, снабженными право- и левооборачивающими корпусами. Свальные и развальные борозды при такой работе исключаются, что повышает производительность труда за счет сокращения времени на холостые заезды и повороты на концах заго­ нов. Скоростные агрегаты с реверсивным движением на всех передачах, несомненно, получат широкое развитие.

Как известно, основным трактором общего назначе­ ния почти во всех зонах страны является гусеничный трактор класса 3 т. Агрегатируемые с ним машины и ору­ дия составляют значительную часть парка сельскохозяй­ ственных машин колхозов и совхозов. Поэтому в общей постановке вопроса об исследованиях машинно-трактор­ ных агрегатов на скоростях, превышающих 15 км/ч, речь должна идти о тяговом средстве, дающем возможность выявить эффективность тягового класса 3 т вч новом диа­ пазоне скоростей и оборудованном трансмиссией, кото­ рая обеспечивает одинаковые скорости движения как вперед, так и назад.

Приведенные соображения явились исходными при выборе базового трактора — основы полевой самоходной установки, т. е. трактора-макета, для исследования воз-


можностей увеличения скоростей свыше 15 км/ч. Из из­ вестных тракторов отечественного производства этим целям в большей степени отвечает крутосклонный гусе­ ничный трактор К-75 Волгоградского тракторного завода. Он создан на базе трактора общего назначения ДТ-75 и предназначен для выполнения сельскохозяйственных и лесокультурных работ как на равнине, так и на горных склонах крутизной до 20°, в том числе на участках, рас­ положенных над уровнем моря до 2000 м. Трактор рабо­ тает в агрегате с навесными орудиями (плугами, рыхли­ телями и т. д.) челночным и обычным способами, для че­

го

снабжен реверсивной

трансмиссией, имеет переднюю

и

заднюю

гидронавесные

системы. Конструктивный вес

трактора

7700 кг. Увеличение веса вызвано тем, что кру­

тосклонная модификация имеет переднюю навесную гид­ росистему, предохранительное приспособление от опроки­ дывания, гидроприводы направляющих колес, креномер и другие узлы, отсутствующие на тракторе ДТ-75. Разме­

ры

кабины

К-75 больше,

она оборудована

передним

и задним сиденьями, так как рассчитана

на использова­

ние

рычагов

и педалей управления двойного

действия.

Для

повышения жесткости

и прочности

усилены рама,

задний мост, конечная передача, подвеска и некоторые другие узлы.

При определении мощности трактора-макета ТМ-270-ВИМ в первом приближении можно руководство­ ваться известным соотношением удельной энергонасы­ щенности подобных тракторов, в данном случае Э-151. Если обозначить удельную энергонасыщенность трактора

Э-151 NyM

и скорость, соответствующую

тяговому уси­

лию, Vi,

а трактора-макета соответственно

Ыуя2 и і>2> то

 

NyR2

v2

 

Для Э-151 Л/у д 1 = 23,8 л. с./т и и, = 10,62 км/ч. Для по­ исковых исследований намечено повысить скорость в 1,5 раза. Поэтому можно принять и 2 =16,5 км/ч, тогда

# у д 2 = 3 7 л. с./т.

Если считать, что вес трактора-макета в первом при­ ближении будет таким же, что и базового трактора, то ориентировочная мощность двигателя должна составить 285 л. с. Такую мощность можно получить, например, пу­ тем форсирования двигателя ЯМЗ-238НБ. Приняв при создании трактора-макета за основу трактор К-75 и дви-


гатель ЯМЗ-238НБ, можно более точно определить вес макета.

Расчеты показывают, что конструктивный вес макета с учетом разницы в весе снятых и вновь поставленных узлов, а также дополнительного веса, создаваемого удли­ нителями рамы, будет равен 7900 кг, а эксплуатацион­ ный— 8400 кг. Располагая данными по весу и исходя из условий реализации тягового усилия РК р = 3 т на выбран­ ной скорости, уточняем мощность двигателя:

 

 

N

_(p«v+fG)v«

 

 

 

 

 

 

 

270 г, т р Х '

 

 

 

 

 

или Ne=-

(3000 +0.07-8400)-16,5

„ - ^

л. с ,

 

 

 

1 :

^270

 

 

 

е

 

270-0,9-0,9

 

 

 

 

где /

—коэффициент

качения (для стерни

 

/=0,07);

G

—эксплуатационный вес трактора, кг;

 

 

vB

—номинальная

скорость

движения

( о н =

 

= 16,5 км/ч);

 

 

 

 

 

т)т р механический

к. п. д. трансмиссии

(т]Тр =

0,9);

X

— коэффициент

эксплуатационной загрузки дви­

гателя (%=0,9).

Таким образом, получим следующие основные пара­ метры трактора-макета:

Вес, кг:

7900

конструктивный

эксплуатационный

8400

Двигатель

ЯМЗ-238НБ

Мощность двигателя, л.с

270

Диапазон рабочих скоростей, км/ч . . . . . 15—20

На основании ориентировочных данных по двигателю серии ЯМЗ завода-изготовителя и опыта форсирования подобных двигателей до 250 л. с. на Армавирской опыт­ ной станции получена регуляторная характеристика фор­ сированного двигателя ЯМЗ-238НБ (рис. 1).

Основные показатели двигателя:

На холостом

При максимальной

 

При максимальном

ходу

мощности

 

крутящем моменте

и х х = 1920об/мин

Л/е=270 л.с.

к р = 131,5 кгм

GT=10,5 кг/ч

л=1700

об/мин

я=1350

об/мин

 

УИ„=113,5 кгм

£е=190

г/э.л.с.ч

 

GT =48,6 кг/ч

ор =0,122

 

ру=180 г/э.л.с.ч

/(=1,15

 

 

S e

 

 

ф=0,159

(8р —степень неравномерности

регулятора;

К—коэффициент

приспособляемости;

<|/запас

крутящего

момента

двигателя),