Файл: Морозов А.Х. Эксплуатация автоматических устройств мобильных сельскохозяйственных агрегатов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 155

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
двигателя Л^дв,

мичности, резко падают обороты вала двигателя (сни­ жается производительность).

Условия же работы трактора в составе сельскохозяй­ ственных агрегатов таковы, что диапазон тяговых на­ грузок весьма обширен. Кроме того, наблюдаются посто­ янные изменения нагрузки даже для одного и того же агрегата.

Уравнение, связывающее мощность тяговое усилие Р и скорость движения V

 

 

 

 

 

PV

 

 

 

 

 

здесь

г] — коэффициент

полезного

действия

передачи

от дв'игателя к тяге на крюке.

 

 

 

 

 

Поскольку необходимо обеспечить работу двигателя

при мощности,

близкой к номинальной

(обеспечить посто­

янство

степени

загрузки

двигателя),

с

изменением

Р

надо так

изменять V,

чтобы -снимаемая

с

двигателя

мощность

оставалась

постоянной.

Это

достигается

за

счет введения между двигателем и ведущими колесами (звездочками) трактора передач, позволяющих сни­ жать или увеличивать скорость движения V в соответ­ ствии со значениями тягового усилия Р.

Такие устройства по способу изменения передаточ­ ного числа делят на бесступенчатые и ступенчатые. Сту­

пенчатые

передачи

различают

по методу переключения:

с остановкой трактора (включение

без нагрузки) и

без

остановки

или на ходу трактора

(включение под

на­

грузкой).

 

 

 

 

 

Бесступенчатое

изменение

передаточного числа

мо­

жет быть осуществлено механическим вариатором, гид­ рообъемными и гидродинамическими передачами, Эле­ ктр ически ми т р а нем и с си ямн.

На современных тракторах применяют 'все из пере­ численных выше передач. Наиболее распространены в настоящее время механические ступенчатые передачи. С целью получения более или менее стабильных значений степени загрузки двигателей число ступеней этих пере­ дач достигает 16 для основного движения .вперед, не считая возможного получения специально пониженных скоростей движения.

Казалось

бы,' имея

механическую передачу с боль­

шим числом

ступеней

и практически бесступенчатую

установку номинального скоростного режима, можно обе-

106


опечить если не строго постоянное значение степени за­

грузки двигателя,

то весьма

небольшие отклонения

ее

от оптимального

значения.

К сожалению, это не

так.

Водитель должен был бы непрерывно следить за вели­

чинами внешних сопротивлений и подбирать

наиболее

выгодный

режим • (учитывая,

кроме степени

загрузки,

еще и требования по качеству

выполняемой

работы),

изменяя

передаточное число трансмиссии и

положения

рычага управления регулятором угловой скорости вала дизеля. Однако водитель не имеет каких-либо контроль­ но-измерительных приборов, позволяющих определить

наиболее выгодную передачу. Изменения

внешних со­

противлений происходит настолько часто,

что

водитель

не только не успевает включить нужную

передачу, но,

даже располагая большим опытом IB работе,

не всегда

может интуитивно решить, какая передача в данный мо­ мент наиболее выгодна. Для метода переключения пе­ редач с остановкой трактора такое переключение сни­ жает производительность агрегата, увеличивает 'непро­ изводительный расход топлива на последующий разгон. Дело усугубляется еще и тем, что в настоящее время повышается энергонасыщенность тракторов, а значит, повышается и само значение оптимальной рабочей ско­ рости. Но тракторный агрегат может и не тронуться с места при включении этой оптимальной передачи (что особенно ярко проявляется на транспортных работах).

Казалось бы, механические ступенчатые передачи должны быть полностью вытеснены бесступенчатыми передачами. Известно, что комбайны СК-3, СК-4 и все современные их модели с самого начала их выпуска снабжены бесступенчатым вариатором скорости движе­ ния. В этом случае скорость движения изменяет степень загрузки двигателя не только по сопротивлению перека­ тыванию, но и по процессу обмолота. Был проведен ин­ тересный опыт по определению основных эксплуатаци­ онных показателей работы трех комбайнов, управляе­ мых комбайнерами с разным стажем работы (табл. 6). Выяснилось, что показатели для комбайна с бесступен­ чатой передачей, управляемого малоопытным комбай­ нером, могут оказаться даже меньше, чем при работе опытного комбайнера со ступенчатым регулированием. Таким образом, оборудование комбайна бесступенчатой передачей при ручном управлении его не решает зада­ чу полностью, так как выбор значения степени загрузки

107


Т а б л и ц а 6

Результаты опытов по эффективности использования

 

 

бесступенчатой

передачи

 

 

 

 

 

Стаж р аботы

комб ifiiiepa

 

Параметры

до 1 года

до 5

лет

до 10 лет

 

 

Расход топлива, кг/га

6,5

5,8

 

5,5

Потерн зерна

молотилкой, %

3

2,2.

1,5

Подача хлебной массы, кг/с

2,45

2,72

2,95

Производительность, га/ч

1,5

2,1

 

2,5

Коэффициент

использования рабоче­

 

 

 

 

го времени

 

0,83

0,92

0,96

субъективен, тем более что в данном случае требуется выбрать и степень загрузки молотилки комбайна.

Если сравнить бесступенчатые передачи с обычной шестеренчатой передачей по непроизводительным поте­

рям мощности, окажется,

что

здесь

безусловно проиг­

рывают и гидравлические

и

электрические

передачи.

Это и неизбежно при всяком

преобразовании

одного

рода энергии в другую, а

в данном

случае преобразо­

вание двойное: механическая энергия, полученная в те­ пловом двигателе, преобразуется в электрическую или статический ('динамический) напор жидкости, а затем происходит обратное преобразование в механическую энергию.

При неумелом выборе передачи степень загрузки двигателя с обычной механической передачей не выше 0,7—0,85, значит, часть установленной на тракторе мощ­

ности не

используют (это

невозможно

не только

из-за

неопытности тракториста,

но

из-за

влияния

колебаний

нагрузки).

Гидравлическая

и

электрическая

передачи

позволяют

снять с

двигателя

полную

мощность,

чтобы

сразу же

потерять

часть мощности

при преобразовани­

ях энергии.

'Колебания нагрузки при гидравлических и электриче­ ских передачах (угловая скорость вала дизеля постоян­ ная, износы деталей минимальные) вызовут весьма большие колебания поступательной скорости движения агрегата. Эти колебания не могут не ухудшить качества выполнения большинства сельскохозяйственных работ, отразятся на изнашивании узлов и деталей агрегата, кроме двигателя.

108


Как обстоит дело с производительностью разных машинно-тракторных агрегатов? Для иллюстрации мож­ но привести пример расчета для одного и того же агре­ гата, но с обычной механической передачей и с переда­ чей при переключении без разрыва потока мощности, с гидротрансформатором, установленным перед меха­ нической коробкой передач и гидрообъемной трансмис­ сией (табл. 7). В данном случае приведены две степени загрузки двигателя (по отношению среднего значения момента сопротивления к номинальному моменту дви­ гателя) и три различные степени неравномерности тя­ гового сопротивления:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 7

 

 

Относительная производительность

агрегата

 

 

 

 

с передачами различных типов

 

 

 

 

 

 

Степень

загрузки

двигателя

 

 

 

 

 

0,9

 

 

 

 

0,8

 

 

Передачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д=0,15

Д=0,30

Д = 0,45

Д = 0,15

Д = 0,30

Д~0,45

Механическая

100

100

100

 

100

100

100

Механическая с пе­

 

 

 

 

 

 

 

реключением пе­

 

 

 

 

 

 

 

 

редач

без раз­

 

 

 

 

 

 

 

 

рыва

потока

98—100 110—114 107-112 99

-106 98 -104 111—116

Гидротрансфор­

 

 

 

 

 

 

 

 

матор

перед ме­

 

 

 

 

 

 

 

 

ханической к п

97-- 98 107^-110 101—107 39—103 98 - 102

103—113

Гндрообъемная

87

100

100

 

91

93

107

 

 

 

 

 

АР

 

 

 

 

 

где

АР амплитуда

отклонений

тягового

сопротивле­

ния

от среднего значения РС р. Заметим, что при расче­

те был принят

синусоидальный

закон

изменения

тяго­

вого

сопротивления,

что не отвечает

реальным законам

распределения

тяговых сопротивлений.

 

 

 

Расчет ясно указывает на преимущество механи­ ческой передачи с переключением без разрыва потока мощности (без остановки агрегата) перед гидравличе­ скими передачами. Больший выигрыш в производитель­ ности всех трех последних передач по сравнению с обыч­ ной механической получается при меньших степенях загрузки двигателя и большей степени неравномерности тягового сопротивления.

109