Научная статья на тему 'Характеристика работы игольчатых дисковых рабочих органов'

Характеристика работы игольчатых дисковых рабочих органов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
187
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
DISK WORKING BODY / NEEDLE DISC / STUBBLE / COSTS / QUALITY / ДИСКОВЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН / ИГОЛЬЧАТЫЙ ДИСК / СТЕРНЯ / ЗАТРАТЫ / КАЧЕСТВО

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Шмидт А. Н., Лучинович А. А., Союнов А. С., Зарипова Н. А., Прокопов С. П.

Сельскохозяйственная деятельность производителей без учета зональных особенностей привела к изменениям структурного состава почвы и возникновению ветровой эрозии. Обработку почв, подверженных ветровой эрозии, выполняют с применением орудий, рабочий процесс которых очень эноргоемок. С целью снижения затрат при выполнении обработки почвы такого типа предложено использовать игольчатые дисковые рабочие органы, так как тяговое сопротивление игольчатого дискового рабочего органа значительно меньше, чем у всех других почвообрабатывающих орудий, предназначенных для открытия борозды. Рассмотрены характеристики игольчатых дисковых рабочих органов, влияющие на качество обработки в зависимости от технологических параметров: угол атаки, глубина обработки и скорость движения агрегата. Важным параметром качества является сохранность стерни на поверхности поля и измельченной соломистой массы. Описана методика выполнения опытов по определению качественных показателей в лабораторных условиях, при помощи лабораторной установки «почвенный канал». На основании выполненных опытов дана рекомендация по эксплуатации игольчатых дисковых рабочих органов со следующими рекомендуемыми значениями технологических параметров: угол атаки θ = 10°, глубина обработки h = 8 см и скорость движения агрегата V = 9 км/ч. Выполнена оценка качества обработки почвы с указанными технологическим параметрами в соответствии с агротехническими требованиями: отклонение от заданной глубины составило ±2%, гребнистость на поверхности поля не более 4 см, сохранность на поверхности поля стерни 86-94%, а количество измельченной соломистой массы 60%.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Characteristic of the work of the needle disc operators

The agricultural activity of producers in the fields, without taking into account their zonal features, led to changes in the structural composition of the soil and the occurrence of wind erosion. The processing of such soils prone to wind erosion is carried out using tools, the working process of which is very energy-intensive. It is suggested to use needle disk working tools in order to reduce costs when performing soil treatment of this type. Since the traction resistance, rolling the needle working disc is much less than all other tillage tools working with the opening of the furrow. The characteristics of needle disk working elements affecting the quality of processing are considered depending on the technological parameters: angle of attack, depth of processing and speed of movement of the unit were considered. An important quality parameter is the safety of the stubble on the surface of the field and the pulverized straw mass. Also in this article was described the methodology for performing experiments to determine qualitative indicators in laboratory conditions, using a laboratory installation a soil channel. On the basis of the experiments performed, a recommendation was given for the operation of needle disk working bodies with the following recommended values of technological parameters: angle of attack θ = 10 °, depth of treatment h = 8 cm and speed of movement of the unit V = 9 km/h. The evaluation of the quality of soil cultivation with the above technological parameters was carried out in accordance with the agrotechnical requirements: deviation from the specified depth was ±2%, the ridging on the field surface is not more than 4 cm, the stubble field is 86-94% safe, and the quantity of crushed straw mass 60%.

Текст научной работы на тему «Характеристика работы игольчатых дисковых рабочих органов»

3. Маметов Р.И. Исследование и обоснование параметров дисковых рабочих органов для лункования зяби : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Р.И. Маметов. - М., 1979. - 20 с.

4. Сиволапенко В.И. Исследование и обоснование параметров рабочих органов дискового лун-кообразователя в условиях Северного Кавказа : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.185 / В.И. Сиволапенко. - Краснодар, 1972. - 20 с.

5. Darcy H. Les fontaines publiques de la rille de Dijon / H. Darcy. - París. 1986. - b 47 p.

6. Зарипова Н.А. Обоснование параметров орудия для основной обработки склоновых земель : дис. ... канд. техн. наук / Н.А. Зарипова. - Омск, 1991. - 140 с.

7. Ревут И.Б. Физика почв / И.Б. Ревут. -Л. : Колос, 1972. - 367 с.

8. Иванов В.Д. Влияние влажности и глубины промерзания почв на поверхностный сток талых вод / В.Д. Иванов // Почвоведение. - 1982. -№ 6. - С. 80-86.

9. Чудновский А.Ф. Теплотехника почв / А.Ф. Чудновский. - М. : Наука, 1976. - 352 с.

10. Цытович НА. Механика грунтов / Н.А. Цы-тович. - М., 1963. - 636 с.

11. Шишов Л.Л. Критерии и модели плодородия почв / Л.Л. Шишов, И.И. Карманов, Д.Н. Дурманов. - М. : Агропромиздат, 1987. - 183 с.

Союнов Алексей Сергеевич, канд. техн. наук, доцент, Омский ГАУ [email protected]; Зарипова Наталья Андреевна, канд. техн. наук, доцент, Омский ГАУ; Керученко Леонид Степанович, канд. техн. наук, доцент, Омский ГАУ.

3. Mametov R.I. Issledovaniye i obosnovaniye parametrov diskovykh rabochikh organov dlya lunko-vaniya zyabi : avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.20.01 / R.I. Mametov. - M., 1979. - 20 s.

4. Sivolapenko V.I. Issledovaniye i obosnovaniye parametrov rabochikh organov diskovogo lunkoobrazovatelya v usloviyakh Severnogo Kavkaza : avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.185 / V.I. Si-volapenko. - Krasnodar, 1972. - 20 s.

5. Darcy H. Les fontaines publiques de la rille de Dijon / H. Darcy. - Paris. 1986. - b 47 p.

6. Zaripova N.A. Obosnovaniye parametrov orudiya dlya osnovnoy obrabotki sklonovykh zemel' : dis. ... kand. tekhn. nauk / N.A. Zaripova. -Omsk,1991. - 140 s.

7. Revut I.B. Fizika pochv / I.B. Revut. - L. : Kolos, 1972. - 367 s.

8. Ivanov V.D. Vliyaniye vlazhnosti i glubiny promerzaniya pochv na poverkhnostnyy stok talykh vod / V.D. Ivanov // Pochvovedeniye. - 1982. - № 6. -S. 80-86.

9. Chudnovskiy A.F. Teplotekhnika pochv / A.F. Chudnovskiy. - M. : Nauka, 1976. - 352 s.

10. Tsytovich NA. Mekhanika gruntov / N.A. Tsy-tovich. - M., 1963. - 636 s.

11. Shishov L.L. Kriterii i modeli plodorodiya pochv / L.L. Shishov, I.I. Karmanov, D.N. Durmanov. -M. : Agropromizdat, 1987. - 183 s.

Soyunov Alexey Sergeevich, Cand. Tech. in Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, [email protected]; Zaripova Natalia Andreevna, Cand. Tech. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU; Keruchenko Leonid Stepanovich, Cand. Tech. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU.

УДК 631.51

АН. ШМИДТ, А.А. ЛУЧИНОВИЧ, А С. СОЮНОВ, Н.А. ЗАРИПОВА, С П. ПРОКОПОВ, А.Ю. ГОЛОВИН, А.Г. ЩЕРБАКОВА

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, г. Омск

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ИГОЛЬЧАТЫХ ДИСКОВЫХ

РАБОЧИХ ОРГАНОВ

Сельскохозяйственная деятельность производителей без учета зональных особенностей привела к изменениям структурного состава почвы и возникновению ветровой эрозии. Обработку почв, подверженных ветровой эрозии, выполняют с применением орудий, рабочий процесс которых очень эноргое-мок. С целью снижения затрат при выполнении обработки почвы такого типа предложено использовать игольчатые дисковые рабочие органы, так как тяговое сопротивление игольчатого дискового рабочего органа значительно меньше, чем у всех других почвообрабатывающих орудий, предназначенных для

© Шмидт A.H., Лучинович A.A., Союнов A.C, Зарипова H.A., Прокопов С.П., Головин A.Ю., Щербакова AX., 2018

открытия борозды. Рассмотрены характеристики игольчатых дисковых рабочих органов, влияющие на качество обработки в зависимости от технологических параметров: угол атаки, глубина обработки и скорость движения агрегата. Важным параметром качества является сохранность стерни на поверхности поля и измельченной соломистой массы. Описана методика выполнения опытов по определению качественных показателей в лабораторных условиях, при помощи лабораторной установки «почвенный канал». На основании выполненных опытов дана рекомендация по эксплуатации игольчатых дисковых рабочих органов со следующими рекомендуемыми значениями технологических параметров: угол атаки 9 = 10°, глубина обработки h = 8 см и скорость движения агрегата V = 9 км/ч. Выполнена оценка качества обработки почвы с указанными технологическим параметрами в соответствии с агротехническими требованиями: отклонение от заданной глубины составило ±2%, гребнистость на поверхности поля не более 4 см, сохранность на поверхности поля стерни 86-94%, а количество измельченной соломистой массы 60%.

Ключевые слова: дисковый рабочий орган, игольчатый диск, стерня, затраты, качество.

Введение

Эффективность технологических операций при производстве сельскохозяйственных культур обусловлена выбором системы обработки почвы, которая должна осуществляться исходя из зональных условий. Система обработки должна быть почвозащитной, энергосберегающей, экономически оправданной и безвредной для окружающей среды. Выполнение этих требований связано с правильным выбором и оптимальным сочетанием применяемых машин.

Хозяйственная деятельность без учета зональных условий Омской области привела к снижению валовых запасов гумуса в пахотных почвах на 10-15%, что особенно интенсивно проявляется на юге.

На сегодняшний день в Омской области насчитывается более 3 млн га земель, предрасположенных к развитию эрозионных и дефляционных процессов, из них уже подвержено разрушению и требует восстановления 1142,8 тыс. га, что составляет 17% всех сельскохозяйственных земель. Эрозионные процессы наиболее сильно проявляются в степной и южной лесостепной зонах [1-7].

Следовательно, необходима разработка ресурсосберегающих технологических процессов и технических средств, позволяющих остановить прогрессирующую деградацию почвы от ветровой эрозии и снизить эксплуатационные затраты.

Основная цель написания статьи - способствовать снижению эксплуатационных затрат и повышению качества обработки почвы в эрозионно-опасных зонах за счет применения игольчатого дискового рабочего органа почвообрабатывающих орудий.

Применение безотвальной системы обработки почвы представляется единственно возможным в зонах, подверженных ветровой эрозии. Данную обработку осуществляют при помощи плоскорезов КПШ и культиваторов «Степняк», а также глубокорыхлите-лей РН-4 и безотвальных плугов или плугов, оборудованных стойкой СибИМЭ. Все вышеперечисленное соответствует требованиям почвозащитной обработки почвы, однако рабочий процесс этих машин энергоемкий и требует дополнительных затрат на топливо, что нецелесообразно. Рассматривая работу культиватора КПН-8 с шириной захвата 8 м в агрегате с трактором 3-го класса тяги видно, что он уступает дисковому лущильнику ЛДГ-15, который имеет ширину захвата 15 м, а следовательно, большую производительность. Причем тяговое сопротивление лущильника меньше, чем у культиватора. Однако эксплуатация дискового лущильника с серийными сферическими дисками на почвах, подверженных ветровой эрозии, не допускается из-за уничтожения стерни и мульчи, образующих защитный покров, а также чрезмерного отброса и распыления почвы.

Материалы и методы

Экспериментальные исследования предусматривали определение ряда зависимостей и значений, характеризующих работу игольчатого диска по сохранности стерни на поверхности поля и измельченной мульчи с уничтожением сорной растительности. Программа экспериментальных исследований должна дать оценку качества в зависимости от технологических параметров: угол атаки, глубина обработки и скорость движения агрегата.

Эксперименты проводились в лабораторных условиях с использованием почвенного канала [8-14], который состоит из корпуса, поднятого над уровнем пола для удобства работы. В торцевых стенках коробки канала выполнены прямоугольные окна для входа в грунт и выхода из него испытуемых рабочих органов, что позволяет устанавливать рабочие органы в необходимое положение. Опорные катки тележки перемещаются внутри полок двутавровой балки, что гарантирует постоянное горизонтальное положение тележки.

Перемещение тележки по направляющим осуществляется электродвигателем мощностью 2,7 кВт с частотой вращения вала п = 970 об./мин. Редуктором служит коробка переменных передач автомобиля ЗИЛ-150 с передаточными числами: I - 6,24; II -2,32; III - 1,90; IV - 1,0; V - 0,81 и задний ход - 7,82, что позволяет изменять скорость тележки с испытываемым рабочим органом (в соответствии с передачами 2; 3; 6; 9 и 12 км/ч).

Методика выполнения эксперимента состояла из двух частей. В первой части проводились исследования по сохранности стерни на поверхности поля в зависимости от конструкционно-технологических параметров: угол атаки, глубина обработки и скорость движения агрегата, для чего на поверхности почвенного канала была подготовлена стерня, усеянная сорной растительностью (рис. 1).

Рис. 1. Подготовка почвенного канала для проведения опыта по сохранности стерни на поверхности поля

При выполнении исследования были осуществлены замеры массы поврежденной стерни, на основании которых выполнен расчет сохранности стерни по формуле

$ =-*Р.юо% (1)

т

где т - общая масса растительности, кг; Шувр - масса подрезанной растительности, кг.

Во второй части предусмотрены опыты по оценке заделки растительных остатков и соломы в почву, для чего на поверхности почвенного канала по ходу рабочих органов была рассыпана приготовленная мульча из соломы (рис. 2).

Рис. 2. Подготовка почвенного канала для проведения опыта по качеству заделки растительных остатков

Размеры прямоугольников были выбраны таким образом, чтобы их длины были равны, а ширина равнялась захвату дисков. Перед засыпкой на выбранный прямоугольник мульча была взвешена на весах. После прохода игольчатых дисков остатки мульчи были собраны и проведено повторное взвешивание (тост).

По отношению массы заделанной мульчи в почву к общей массе находим показатель заделки растительности:

т — т

ат= ост -100%. (2)

т

Эксперимент осуществлен при следующих условиях:

- диски устанавливались под углом атаки 5, 10 и 15°;

- глубина обработки фиксировалась постоянной: 60, 80, 100 мм;

- скоростной показатель движения агрегата варьировался в пределах 6, 9 и 12 км/ч.

Результаты исследований

Во время выполнения первой части полученные данные о сохранности стерни представлены на графиках (рис. 3).

а

б

Рис. 3. Сохранность стерни на поверхности поля: а - при угле атаки 9 = 5°; б - при угле атаки 9 = 10°; в - при угле атаки 9 = 15°

Рис. 4. Заделка растительной массы в почву: а - при угле атаки 9 = 5°; б - при угле атаки 9 = 10°; в - при угле атаки 9 = 15°

в

а

б

в

При увеличении скорости движения агрегата и угла атаки количество сохраненной на поверхности поля стерни сокращается. Количество стерни, оставшееся на поверхности по агротребованиям, должно быть не менее 75%. Согласно опытам игольчатые диски выполняют агротребования в достаточном количестве, так как минимальное оставляемое число стерни на поверхности 86%.

Результаты выполнения второй части испытаний по заделке измельченных растительных остатков в почву представлены на графиках (рис. 4).

При увеличении скорости заделка в почву свободных растительных остатков сокращается, так как диск перекатывается по поверхности поля с большей частотой вращения и старается выглубиться на поверхность. С увеличением же угла атаки заделка в почву свободных растительных остатков на поверхности поля возрастает до максимального значения 50%. Оптимальным значением скорости движения агрегата и углом атаки, сохраняющим на поверхности поля мульчу, которая служит защитным покровом от выдувания эрозионно-опасных частиц и испарения влаги, соответственно будут 9 км/ч и 10°. Согласно агротехническим требованиям, предъявляемым к обработке почвы, подверженной ветровой эрозии, также были выполнены проверки по отклонению от заданной глубины обработки, гребнистости поверхности поля.

Заключение

На основании выполненных экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Установлены оптимальные значения технологических параметров: угол атаки 0 = 10°, глубина обработки h = 8 см и скорость движения агрегата V = 9 км/ч.

2. Обработка почвы соответствует агротехническим требованиям, отклонение по глубине составило ±2%, гребнистость на поверхности поля не более 4 см, сохранность на поверхности поля стерни 86-94%, а измельченной соломистой массы - 60%.

A.N. Shmidt, A.A. Luchinovich, A.S. Soyunov, N.A. Zaripova, S.P. Prokopov, A.Yu. Golovin, A.G. Shcherbakova

Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk

Characteristic of the work of the needle disc operators

The agricultural activity of producers in the fields, without taking into account their zonal features, led to changes in the structural composition of the soil and the occurrence of wind erosion. The processing of such soils prone to wind erosion is carried out using tools, the working process of which is very energy-intensive. It is suggested to use needle disk working tools in order to reduce costs when performing soil treatment of this type. Since the traction resistance, rolling the needle working disc is much less than all other tillage tools working with the opening of the furrow. The characteristics of needle disk working elements affecting the quality of processing are considered depending on the technological parameters: angle of attack, depth of processing and speed of movement of the unit were considered. An important quality parameter is the safety of the stubble on the surface of the field and the pulverized straw mass. Also in this article was described the methodology for performing experiments to determine qualitative indicators in laboratory conditions, using a laboratory installation - a soil channel. On the basis of the experiments performed, a recommendation was given for the operation of needle disk working bodies with the following recommended values of technological parameters: angle of attack - 0 = 10 depth of treatment - h = 8 cm and speed of movement of the unit - V = 9 km/h. The evaluation of the quality of soil cultivation with the above technological parameters was carried out in accordance with the agrotechnical requirements: deviation from the specified depth was ±2%, the ridging on the field surface is not more than 4 cm, the stubble field is 86-94% safe, and the quantity of crushed straw mass 60%.

Keywords: disk working body, needle disc, stubble, costs, quality.

Список литературы

1. Бараев А.И. Почвозащитное земледелие / А.И. Бараев ; под общ. ред. А.И. Бараева. - М. : Колос, 1975. - 304 с.

2. Карпенко А.Н. Сельскохозяйственные машины / А.Н. Карпенко, В.М. Халанский. - М. : Агропромиздат, 1989. - 257 с.

3. Каштанов А.Н. Защита почв от ветровой и водной эрозии / А.Н. Каштанов. - М. : Россельхо-зиздат, 1974. - 208 с.

4. Пехов А.П. Биология с основами экологии / А.П. Пехов. - СПб. : Лань, 2008. - 687 с.

5. Сурмач Г.П. Водная эрозия и борьба с ней / Г.П. Сурмач. - Л. : Гидрометеоиздат, 1976. - 254 с.

6. Ткаченко В.Г. Контурно-мелиоративное земледелие на склоновых землях / В.Г. Ткаченко // Земледелию - передовую агротехнику. - Барнаул, 1977. - 59 с.

7. Ткаченко В.Г. Контурно-мелиоративное земледелие : метод. рекомендации / В.Г. Ткаченко. - Новосибирск, 1982. - 85 с.

8. Кобяков И.Д. Новая сельскохозяйственная техника : монография / И.Д. Кобяков ; Ом гос. аг-рар. ун-т. - Омск : Изд-во ОмГАУ, 2004. - 180 с.

9. Кобяков И.Д. Новые почвообрабатывающие машины : монография / И.Д. Кобяков, П.В. Чупин ; Ом. гос. аграр. ун-т. - Омск : Изд-во ОмГАУ, 2006. - 200 с.

10. Кобяков И.Д. Обоснование параметров и режимов работы дискового ножа (на примере плуга) : дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 : защищена 23.10.86 : утв. 06.05.87 / Кобяков Иван Демидо-вич. - Омск, 1986. - 270 с.

11. Кобяков И.Д. Почвообрабатывающая техника в полеводстве : монография / И.Д. Кобяков. - Омск : Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2008. -232 с.

12. Кобяков И.Д. Почвообрабатывающая техника в полеводстве : монография / И.Д. Кобяков. - Омск : Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2009. -232 с.

13. Кобяков И.Д. Сельхозтехника для крестьянских хозяйств : монография / И.Д. Кобяков ; Ом. гос. аграр. ун-т. - Омск : Изд-во ОмГАУ, 2002. -320 с.

14. Унифицированный почвенный канал : информ. листок № 49-98 / ОмЦНТИ ; сост.: И.Д. Кобяков [и др.]. - Омск : [б. и.], 1998. - 4 с.

Шмидт Андрей Николаевич, магистрант, Омский ГАУ, [email protected]; Лучино-вич Анастасия Александровна, аспирант, Омский ГАУ, [email protected]; Союнов Алексей Сергеевич, канд. техн. наук, доцент ка-

References

1. Baraev A.I. Pochvozashchitnoe zemledelie / pod obshch. red. A.I. Baraeva. - M. : Kolos, 1975. -304 s.

2. Karpenko A.N. Sel'skohozyajstvennye mashiny // A.N. Karpenko, V.M. Halanskij. - M. : Agropromizdat, 1989. - 257 s.

3. Kashtanov A.N. Zashchita pochv ot vetrovoj i vodnoj ehrozii / A.N. Kashtanov. - M. : Rossel'hozizdat, 1974. - 208 s.

4. Pekhov A.P. Biologiya s osnovami ehkologii / A.P. Pekhov. - SPb. : Lan', 2008. - 687 s.

5. Surmach G.P. Vodnaya ehroziya i bor'ba s nej / G.P. Surmach. - L. : Gidrometeoizdat, 1976. -254 s.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Tkachenko V.G. Konturno-meliorativnoe zemledelie na sklonovyh zemlyah / V.G. Tkachenko // Zemledeliyu - peredovuyu agrotekhniku. - Barnaul, 1977. - 59 s.

7. Tkachenko V.G. Konturno-meliorativnoe zemledelie : metod. rekomendacii / V.G. Tkachenko. -Novosibirsk, 1982. - 85 s.

8. Kobyakov I.D. Novaya sel'skohozyajstven-naya tekhnika : monografiya / I.D. Kobyakov ; Om gos. agrar. un-t. - Omsk : Izd-vo OmGAU, 2004. -180 s.

9. Kobyakov I.D. Novye pochvoobrabaty-vayushchie mashiny : monografiya / I.D. Kobyakov, P.V. Chupin ; Om. gos. agrar. un-t. - Omsk : Izd-vo OmGAU, 2006. - 200 s.

10. Kobyakov I.D. Obosnovanie parametrov i rezhimov raboty diskovogo nozha (na primere pluga) : dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.20.01 : zashchishchena 23.10.86 : utv. 06.05.87 / Kobyakov Ivan Demidovich. - Omsk, 1986. - 270 s.

11. Kobyakov I.D. Pochvoobrabatyvayushchaya tekhnika v polevodstve : monografiya / I.D. Kobyakov. - Omsk : Izd-vo FGOU VPO OmGAU, 2008. -232 s.

12. Kobyakov I.D. Pochvoobrabatyvayushchaya tekhnika v polevodstve : monografiya / I.D. Kobyakov. - Omsk : Izd-vo FGOU VPO OmGAU, 2009. - 232 s.

13. Kobyakov I.D. Sel'hoztekhnika dlya krest'yanskih hozyajstv : monografiya / I.D. Kobyakov ; Om. gos. agrar. un-t. - Omsk : Izd-vo OmGAU, 2002. - 320 s.

14. Unificirovannyj pochvennyj kanal : inform. listok № 49-98 / OmCNTI ; sost.: I.D. Kobyakov [i dr.]. - Omsk : [b. i.], 1998. - 4 s.

Shmidt Andrey Nikolaevich, Master, Omsk GAU, [email protected]; Luchinovich Anastasia Alexandrovna, PhD student, Omsk GAU, [email protected]; Soyunov Alexey Sergeevich, Cand. Tech. Sci., Ass. Prof., Omsk GAU,

федры агроинженерии, Омский ГАУ, as.soyunov@ omgau.org; Зарипова Наталья Андреевна, канд. техн. наук, доцент, Омский ГАУ [email protected]; Прокопов Сергей Петрович, старший преподаватель, Омский ГАУ, [email protected]; Головин Александр Юрьевич, старший преподаватель, Омский ГАУ, [email protected]; Щербакова Анна Геннадьевна, старший преподаватель, Омский ГАУ, ag.scher-bakova@omgau. org.

[email protected]; Zaripova Natalia And-reevna, Cand. Tech. Sci., Ass. Prof., Omsk GAU, [email protected]; Prokopov Sergey Pe-trovich, Senior Lecturer, Omsk GAU, [email protected]; Alexander Golovin, Senior Lecturer, Omsk SAU, [email protected]; Shcherbakova Anna Gennadievna, Senior Lecturer, Omsk GAU, [email protected].

УДК 621.08:621.313.13

В.Д. ЧЕРВЕНЧУК, А.И. ЗАБУДСКИЙ

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, г. Омск

К ВОПРОСУ О СПЕЦИФИКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ГИБРИДНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК

Проанализированы вопросы перспектив развития автомобильного транспорта, путей повышения его производительности и снижения себестоимости перевозок. Выявлено, что эксплуатация электромобилей в плане экологии в условиях топливных технологий производства электрической энергии неэффективна, в связи с этим гибридные автомобили рассматриваются как необходимое звено в переходном процессе автомобильного транспорта от традиционных автомобилей (с силовыми установками на основе двигателей внутреннего сгорания) к электромобилям (с силовыми установками на основе электрического привода). Наиболее перспективны гибридные энергетические силовые установки с последовательно-параллельными схемами сопряжения теплового двигателя с электромотором. Исследуется специфика работы силовых установок, используемых на гибридных автомобилях серии Toyota Prius и Lexus RX400h, Lexus RX450h. Выявлены причины возрастающего рыночного спроса на эти гибридные автомобили. Проанализирована общая конструкция силовых установок Toyota Hybrid System и Hybrid Synergy Drive; дано описание механических и электрических потоков мощности в данных силовых установках при различных режимах движения гибридного автомобиля. Проведен анализ статистики отказов систем и агрегатов силовой установки Toyota Hybrid System. Определены причины этих отказов и связи между отказами различных систем и подсистем данной силовой установки, выявлены наиболее слабые в плане безотказной работы ее звеньев. Обоснована необходимость создания инфраструктуры технического сервиса по обслуживанию и ремонту гибридных автомобилей в Сибири на основе ранее проведенных исследований на кафедре «Тепловые двигатели и автотракторное электрооборудование» в Сибирском государственном автомобильно-дорожном университете (СибАДИ) и на кафедре технического сервиса, механики и электротехники Омского государственного аграрного университета имени П.А. Столыпина (Омский ГАУ). Определены основные проблемы и пути их решения для создания такой инфраструктуры. Поднят вопрос о подготовке квалифицированных специалистов для технического обслуживания и ремонта гибридных автомобилей.

Ключевые слова: электромобили, гибридные автомобили, силовые установки, двигатели внутреннего сгорания, электрические машины, инвертор, распределитель мощности.

Введение

Автомобильный транспорт (АТ) - главная составляющая транспортного комплекса Российской Федерации [1, с. 3], в том числе и ее аграрно-промышленном комплекса, а цель эксплуатации АТ - увеличение производительности и сокращение себестоимости перевозок. Поэтому проблему рациональной эксплуатации АТ можно выразить в

© Червенчук В.Д., Забудский А.И., 2018

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.