Способы увеличения сцепного тягово сопротивления мта - Расчет тягово-приводного агрегата.

В таком случае, пожалуйста, повторите заявку. В реализации стратегической задачи подъема экономики важнейшая роль отводится сельскому хозяйству. Главная задача состоит в развития сельского хозяйства на базе интенсификации производства и его перевооружение, совершенствование систем управления и хозяйственного механизма.

Для этого необходимо обеспечить надежный выпуск новых и совершенствование структуры сельскохозяйственных машин и орудий в соответствии с предусмотренной комплексной системой. В настоящее время необходимо снизить расход топлива и смазочных масел тракторами и комбайнами.

Реферат: Пути повышения производительности сельскохозяйственных машин - bouldercaterer.com - Банк рефератов, сочинений, докладов, курсовых и дипломных работ

Организовать надежные поставки запчастей для всех моделей тракторов и сельскохозяйственных машин используемых в сельском хозяйстве. Улучшить инженерную службу в сельскохозяйственных предприятиях. Одним из путей повышения эффективности использования сельскохозяйственных машин является поддержание рабочей техники в постоянной готовности, что обеспечивает своевременное проведение технических обслуживаний и ремонта техники. Энергоемкость технологических сельскохозяйственных операций в значительной степени определяется эксплуатационными свойствами машин и режимами работы машинно-тракторных агрегатов МТА.

Как показывает опыт эксплуатации машинно-тракторных агрегатов МТА в различных регионах Российской Федерации рост энергонасыщенности тракторов не дал пропорционального прироста производительности МТА и привел к увеличению расхода топлива на единицу выполненной работы. Повышение производительности МТА, при увеличении мощности тракторного двигателя, производилось через увеличение тягового усилия трактора и агрегатирование широкозахватных сельскохозяйственных машин, или через увеличение рабочей скорости МТА, что сопровождалось ростом удельного расхода топлива.

Авторами сделан вывод о нецелесообразности повышения производительности МТА путем увеличения тягового усилия трактора и его рабочей скорости, которые сопровождаются увеличением массы трактора и недоиспользованием мощности двигателя, установленной заводом изготовителем.

Увеличение массы сельскохозяйственных тракторов привело к повышению расхода энергии как на их самоперемещение, так и на дополнительное рыхление почвы в связи с ее уплотнением. На основе разработанных теоретических положений профессора Г. Кутькова и его активной поддержки, авторами работы рассмотрено альтернативное направление развития тракторо- и сельскохозяйственного машиностроения, обосновывающее необходимость замены трактора- тягача, при повышении его энергоначыщенности, на трактор тягово-энергетической концепции и создание на его основе тягово-приводных машинно-тракторных агрегатов.

В таких агрегатах противоречие между необходимостью снижения веса трактора и сохранением тягово-сцепных свойств устраняются за счет использования в качестве сцепного не только веса трактора, но и веса всего агрегата, включая его технологическую часть.

На основе проведенного авторами анализа возможных вариантов формирования МТА на базе тракторов тягово-энергетической концепции выделены два направления использования "избыточной" мощности тракторного двигателя. Первое - уменьшение тягового сопротивления сельхозмашин с пассивными рабочими органами применением активных рабочих органов, а также заменой привода рабочих органов от ходовых колес сельхозмашины на общий привод от тракторного двигателя.

Это позволяет при той же тяговой мощности и рабочей скорости трактора увеличить ширину захвата одно-операционной сельскохозяйственной машины, или сформировать комбинированный агрегат, способный выполнять одновременно не одну, а несколько технологических операций одновременно, что обеспечивает снижение удельной энергоемкости работ. Второе - использовать "избыточную" мощность для привода движителей сельхозмашин, промежуточных тягово-прицепных модулей или опорных ведущих колес сельскохозяйственной машины.

В этом случае используется вся масса агрегата для создания тягового усилия и за счет этого происходит увеличение производительности с одновременным рассредоточением сцепной массы по движителям, что позволяет снизить удельную энергоемкость работ с одновременным снижением уплотнения почвы, особенно в подпахотном горизонте.

В настоящей работе приведены результаты исследований по изысканию путей и методов формирования энергосберегающих тягово-приводных агрегатов на базе тракторов класса 1,4…2 с номинальной силой тяги 14…20 кН и обоснованию оптимальных конструктивных параметров и нагрузочных режимов МТА при выполнении основных технологических операций.

Класс тракторов 1,4 с номинальным тяговым усилие 14 кН преобладает в настоящее время по количеству используемых в сельскохозяйственных коллективных и особенно фермерских предприятиях Российской Федерации и стран СНГ. Актуальность исследования связана также с наращиванием в России парка тракторов класса 2 и предпосылками использования с ними частично невостребованным парка сельскохозяйственных машин, предназначенных для тракторов класса 3.

Формирование и применение тягово-приводных агрегатов на базе энергонасыщенных тракторов классов 1,4…2, позволит использовать перспективные комбинированные и универсальные широкозахватные сельскохозяйственные машины и агрегаты, в том числе предназначенных для тракторов класса 3.

Проведенные авторами исследования путей повышения производительности сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов позволило изучить причины отставания роста производительности агрегатов от роста мощности тракторных двигателей. Основное внимание уделено теоретическим изысканиям для подхода к разработке фундаментальных основ совершенствования МТА.

Повышение тяговых качеств тракторов | AgroONE

На основе анализа потенциальной тяговой характеристики трактора зависимость тяговой мощности трактора от его тягового усилия сделан вывод о том, что режиму работы трактора при максимальной тяговой мощности соответствуют определенные значения тягового усилия и действительной скорости движениякоторые взаимосвязаны.

Поэтому, по известной практике, возрастающую тяговую мощность трактора тягача, при повышении его энергонасыщенности, можно реализовать увеличением тягового усилия трактора для агрегатирования широкозахватных сельскохозяйственных машин или для ускорения движения МТА. В первом случае удается повысить производительность МТА, но с условием сохранения оптимального коэффициента сцеплениячто сопровождается увеличением сцепного веса.

При этом темп прироста производительности МТА за счет увеличения ширины захвата агрегата отстает от темпа увеличения мощности. Следствием увеличения массы трактора является уплотнение почвы, в том числе и в подпахотном слое, на величину которого оказывает влияние не только удельное давление движителей, но и общая масса трактора. Поэтому авторы пришли к мнению, что увеличение тягового усилия трактора, с точки зрения формирования энергосберегающего МТА, является неперспективным, так как требует увеличения веса трактора и уплотняет почву.

Другим вариантом повышения тяговой мощности трактора при неизменной оптимальной силе тяги является увеличение рабочей скорости МТА. Для тракторов тягачей отношение мощности двигателя, преобразуемой в тяговую мощность трактора, к произведению массы трактора на оптимальную действительную скорость движения есть величина постоянная.

Поэтому повышение мощности двигателя пропорционально увеличению рабочей скорости трактора тягача, а следовательно, и производительности МТА. Однако по мере роста скорости сельскохозяйственных тракторов происходит уменьшение величины оптимального значения коэффициента использования сцепной массы трактора и максимального значения тягового КПД, то есть нарушается прямая пропорциональность между оптимальной скоростью трактора и максимальной тяговой мощностью.

С увеличением скорости движения МТА снижается КПД ходовой системы и в связи с этим увеличиваются энергозатраты на самопередвижение трактора и преодоление буксования, то есть мощность двигателя, преобразуемая в тяговую мощность трактора, увеличивается быстрее, чем растет его рабочая скорость.

Это значит, что по мере увеличения энергонасыщенности трактора разность между приростом мощности, подведенной к движителям, и приростом скорости будет постоянно возрастать. Авторами был сделан вывод о том, что увеличение рабочей скорости МТА при увеличении энергонасыщенности трактора приводит к снижению максимального значения КПД ходовой системы трактора с одновременным снижением оптимального значения тягового усилия.

Для того чтобы это не происходило, необходимо уменьшить массу трактора, либо обеспечить независимость коэффициента самоперекатывания трактора от скорости движения. Все это является одной из причин снижения темпа увеличения его рабочей скорости с одновременным увеличением энергозатрат на единицу обработанной площади. Кроме того, рост рабочих скоростей МТА приводит к увеличению степени неравномерности момента сопротивления на входе в двигатель на тракторе с механической ступенчатой трансмиссией.

Источником колебаний момента сопротивления на входе в двигатель является изменение сопротивления рабочих органов МТА, периодическое изменение нагрузок в зубчатых зацеплениях трансмиссии трактора.

При этом существенное влияние в формировании колебаний момента сопротивления играет изменение газовых инерционных сил, возникающих в цилиндрах двигателя. Существующая тенденция к увеличению тягового усилия и составлению широкозахватных и скоростных МТА в сочетании с увеличением веса трактора в условиях средних размеров полей Центральной части Российской Федерации приводит к непропорциональному росту производительности и дополнительному росту энергозатрат на единицу выполненной работы, из-за увеличения разворотных зон и работы МТА в режиме разгон-торможение на коротких расстояниях.

На основании проведенного анализа, авторами был сделан вывод, что формирование энергосберегающего МТА на базе энергонасыщенного трактора тягача при увеличении силы тяги или рабочей скорости приводит с одной стороны к увеличению массы сельскохозяйственного трактора, с другой стороны снижает его тяговый КПД. Все это является одной из причин снижения темпа увеличения ширины захвата МТА и его рабочей скорости относительно увеличения мощности тракторного двигателя с одновременным увеличением энергозатрат на единицу обработанной площади, поэтому эти способы являются неперспективными.

Повышение энергонасыщенности тракторов и развитие машинных технологий возделывания сельскохозяйственных культур привело к опережению роста массы технологической части МТА относительно роста массы трактора. С применением комбинированных агрегатов масса технологической части агрегата сравнялась с массой энергетической части, и можно прогнозировать, что в будущем масса технологической части агрегата будет превосходить массу энергетической.

Анализ технологических, агротехнических и других факторов, определяющих концепцию трактора, показал, что их требования противоречивы, поэтому стремление повысить одни свойства приводит к снижению. Так основные требования - повышение производительности МТА, энерговооруженности механизаторов и сокращение их численности - могут быть реализованы только в результате повышения мощности двигателя и увеличения тягового усилия, т. Химизация и применение перспективных широкозахватных и комбинированных агрегатов также ведут к увеличению веса агрегата и нагрузки на колеса трактора.

Проявляющаяся тенденция к увеличению веса технологической части агрегата повышает давление движителей тракторов тяговой концепции на почву, что ухудшает агротехнические свойства МТА с навесными и полунавесными орудиями, требует применения широких и спаренных колес, не вписывающихся в междурядье пропашных культур.

Противоречие требований агротехники и развития функциональных свойств трактора тяговой концепции достигло критического состояния и создает объективные трудности в дальнейшем совершенствовании их параметров, так как нельзя поступиться одними требованиями в пользу. Дальнейшее повышение мощности трактора класса 5 колесной формулы 4К4 в рамках тяговой концепции невозможно, так как требует увеличения его эксплуатационного веса, в то время как уже сейчас нагрузка на почву достигла предельного значения.

Его осевая нагрузка превышает регламентируемую стандартами даже на дорогу с твердым покрытием. Противоречие между необходимостью снижения веса трактора и сохранением тягово-сцепных свойств можно устранить, если в качестве сцепного использовать вес всего агрегата, включая технологическую часть, а не только вес трактора.

Радикальный способ увеличения относительной доли сцепного веса в агрегате, или активизации веса МТА, - оснащение его технологической части ведущими колесами, приводимыми от системы отбора мощности или гидравлической системы трактора.

В этом случае только часть мощности двигателя будет реализоваться через ходовую систему трактора и его удельная материалоемкость может быть снижена. При использовании таких тракторов с сельскохозяйственными машинами небольшой удельной материалоемкости, целесообразно дополнять их промежуточными тележками с ведущими колесами, которую при необходимости можно балластировать.

Энергонасыщенность тракторов в таком агрегате можно повысить в 1, Столь существенное изменение энергонасыщенности приводит к перерастанию трактора-тягача в тягово-энергетическое средство и к созданию на его основе тягово-приводных машинно-тракторных агрегатов. Колесный трактор тягово-энергетической концепции - это трактор такой энергонасыщенности, при которой мощность двигателя не может быть полностью реализована через его ходовую систему в тяговое усилие при работе в диапазоне достигнутого интервала рабочих технологических скоростей МТА даже при полном балластировании трактора.

Анализ тягово-приводных МТА показывает, что "избыточная" часть мощности двигателя трактора тягово-энергетической концепции может быть использована по следующим вариантам. Первому - для уменьшения удельного тягового сопротивления сельхозмашин путем привода рабочих органов не от ходовых колес сельхозмашины, а от ВОМ или гидравлической системы трактора. Тогда при той же тяговой мощности и рабочей скорости трактора возможно увеличение ширины захвата одно-операционной сельхозмашины, или формирование комбинированного агрегата, способного выполнять одновременно не одну, а несколько технологических операций одновременно при снижении удельной энергоемкости работ.

Применение и дальнейшая разработка комбинированных агрегатов является общемировой тенденцией в сельскохозяйственном машиностроении. Второму - для привода движителей сельхозмашин технологических модулей и рабочих органов-движителей. В этом случае используется вся масса агрегата для создания тягового усилия и за счет этого происходит увеличение производительности с одновременным рассредоточением сцепной массы по площади поля по движителямчто снизит удельную энергоемкость работ с одновременным снижением уплотнения почвы, особенно в подпахотном горизонте.

Для тягово-приводного МТА на базе энергонасыщенного трактора, тяговую мощность передаваемую к сельхозмашине можно представить как сумму тяговых мощностей тракторадвижителей сельхозмашин технологических модулей и рабочих органов — движителей.

Повышение тяговых качеств тракторов

Степень повышения тяговой мощности, передаваемой к сельхозмашине, будет изменяться в зависимости от компоновки МТА и конструкции движителей и режима эксплуатации. Снижение удельного тягового сопротивление, за счет применения ведущих колес на сельскохозяйственной машине, рабочих органов-движетелей и активных рабочих органов позволяет формировать перспективные комбинированные МТА на базе энергонасыщенных тракторов меньшего тягового класса, которые в максимальном количестве используются в сельскохозяйственном производстве Российской Федерации.

Повышение производительности МТА путем увеличения ширины захвата за счет использования технологических модулей с приводом движителей сельхозмашин или движителей технологических модулей имеет ограничения. Горячкина, ВИМ, НАМИ, НИИСХ Северо-Востока, ГНУ Татарском НИИСХ РАСХН, НИИ, в аграрных вузах Москвы, Санкт-Петербурга, Воронежа, Волгограда, Вятки, Казани, Нижнего Новгорода, Саранска, Челябинска, Чувашии, и в других научных учреждениях. Следовательно, оптимальный параметр толщины зацепа, при которой достигается надежность в работе, определится выражением: Основой для разработки тягового и энергетического баланса машинно-тракторного агрегата является тяговая характеристика трактора. Применение и дальнейшая разработка комбинированных агрегатов является общемировой тенденцией в сельскохозяйственном машиностроении. Анализ полученных результатов позволил сделать вывод, что достигаемая максимальная теоретическая производительность на различных почвах меняется в широком диапазоне в 2,6…2,7 раза. Автоматическое блокирование используется на пахоте, транспортных работах для повышения устойчивости прямолинейности хода, предотвращения "складывания" агрегата трактор - ТТМ и др.

Использование массы всего МТА для создания тягового усилия, позволит снизить затраты на самопередвижение трактора и уплотнение почвы с одновременным увеличением производительности МТА и снижением удельной энергоемкости работ. Данное направление позволит значительно улучшить эксплуатационные характеристики основных классов тракторов 1,4 и 2 в условиях сельскохозяйственного производства Российской Федерации.

С точки зрения удельных энергозатрат, увеличения ширины захвата тягово-приводного МТА за счет уменьшения удельного сопротивления путем привода рабочих органов не от ходовых колес сельхозмашины, а от ВОМ трактора, целесообразно, еслигде и - максимальный тяговый КПД трактора и КПД привода рабочих органов сельхозмашины, включая и трансмиссию ВОМ.

Если жето темп увеличения ширины захвата агрегата будет меньше темпа увеличения мощности двигателя, что приведет к увеличению энергозатрат. Повышение производительности МТА путем увеличения ширины захвата за счет использования технологических модулей с приводом движителей сельхозмашин или движителей технологических модулей имеет ограничения.

Как и в случае увеличения рабочей скорости МТА, это направление может быть принято только в определенном диапазоне увеличения для тракторов класса 1,4…2 в связи с рельефом и нарезкой полевых севооборотов. Для увеличения диапазона производительности необходимо стремится к повышению тягового КПД движителей технологических модулей, особенно комбинированных сельскохозяйственных машин, в том числе и привода рабочих органов.

В процессе реализации идеи использования технологической части агрегата в качестве активного сцепного веса с приводом на ее колеса возникают вопросы по выбору параметров, основными из которых являютсяэнергонасыщенность трактора и соотношение между массами трактора и технологической части.

Суть модульной системы агрегатирования в том, что трактор высокой энергонасыщенности комплектуют с технологическим модулем, легко соединяемым и отсоединяемым от. Технологический модуль - это приспособление в виде тележки-сцепки с приводом колес от двигателя или комбинированная сельскохозяйственная машина с ведущими опорными колесами или активными рабочими органами, позволяющая дополнительно использовать в технологическом процессе мощность двигателя трактора тягово-энергетической концепции.

При модульном построении агрегата устраняется требование соответствия между весом трактора тягово-энергетической концепции и мощностью двигателя, свойственное тяговой концепции трактора. Технологическую и энергетическую части МТА можно совершенствовать в соответствии с требованиями, предъявляемыми к каждой из них, избегая противоречия между ними и улучшая общие показатели трактора и МТА. По мере развития и совершенствования технологических процессов в сельском хозяйстве масса технологической части растет, потому что с ней в определенной взаимосвязи находится производительность.

Чем больше масса, тем выше производительность и количество одновременно выполняемых операций, то есть комбинированность сельскохозяйственной машины. При модульном построении агрегата можно "перемещать" металл из непроизводительной части агрегата, которой является трактор, в производительную технологическую часть при сохранении баланса массы, обеспечивающей необходимые тяговые свойства МТА. В то время как при тяговой концепции трактора рост массы технологической части неизменно вызывает увеличение массы трактора, а следовательно, и массы всего МТА.

При модульной системе построения агрегата теоретически можно пропорционально повышать массу технологической части агрегата и снижать массу энергетической части при одновременном повышении мощности двигателя. Практически вес и энергонасыщенность трактора тягово-энергетической концепции, с одной стороны, и вес технологических модулей, с другой стороны, следует выбирать такими, чтобы отдельно взятый трактор и трактор в сочетании с технологическим модулем соответствовали по весу тракторам смежных тяговых классов по действующему в нашей стране типажу.

Такой подход к созданию модульных энерготехнологических средств позволяет использовать трактор тягово-энергетической концепции или в сочетании с тягово-прицепным модулем в агрегате с имеющимся шлейфом сельскохозяйственных машин, предназначенных для работы с серийно выпускаемыми тракторами двух смежных тяговых классов.

Такой трактор становится более универсальным, а скомплектованный на его базе МТА — высокопроизводительным. Активный привод колес технологической части МТА существенно влияет на формирование энергетического баланса и тягового КПД агрегата. Характер этого влияния зависит от типа активного привода колес технологического модуля и типа ходовой системы трактора.

Потери на качение тягово-приводного МТА снижаются вследствие двух факторов: Последнее объясняется тем, что шины ведущих колес имеют больший диаметр и меньшее давление воздуха в сравнении с шинами опорных колес. Дополнительное снижение буксования движителей МТА возможно при совпадении колеи колесного трактора и колеи технологического модуля. Потери в трансмиссии МТА несколько возрастут в случае применения механического активного привода колес технологической части агрегата.

  • Советуем скачать
Лучшими возможностями по балластированию ходовой системы трактора имеют варианты полунавесной технологической части, когда сила, которая догружает ходовую систему, прилагаемая вблизи центра тяжести трактора, который мало влияет на начальное распределение сцепного веса по осям или по катках ходовой системы трактора. Авторами, при моделировании, было получено снижение мощности, из-за нелинейности регуляторной характеристики.
Наилучшие тяговые показатели трактора с энергетическим модулем возможны при условии, что коэффициент кинематического несоответствия будет равняться нулю. Уменьшение же гребня волны впереди колеса МТА в значительной степени влияет на динамику колес базового трактора.