CC BY
24
6. Ширялкин А.Ф., Шароухова В.П. Метрология а аспектах качества: учебное пособие. Ульяновск: УлГТУ, 2010. 168 с.
7. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства. СПб.: Профессия, 2009. 216 с.
8. Шилова А.В. Технология и оборудование мукомольной, крупяной и комбикормовой промышленности. М.: Изд. МГАПП, 1996. 446 с.
9. Панова Т.В., Панов М.В. Соблюдение температурного режима при заготовке и хранении зерна различных культур с использованием средств механизации // Конструирование, использование и надёжность машин сельскохозяйственного назначения. 2013. № 1 (12). С. 69 - 73.
Панова Татьяна Васильевна, кандидат технических наук, доцент
Панов Максим Владимирович, кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет»
Россия, 243365, Брянская область, Выгоничский р-н, с. Кокино, ул. Советская, 2а
E-mail: [email protected]; [email protected]
Assessment of significance of the wheat grain damaging factors influence on its technological properties
Panova Tatyana Vasilievna, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor Panov Maxim Vladimirovich, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor Bryansk State Agrarian University
2a, Soviet St., Kokino, Vygonichsky district, Bryansk region, 243365, Russia E-mail: [email protected]; [email protected]
In the article Panova T.V. and Panova M.V. "Assessment of the significance of the impact of wheat grain injury factors on its technological properties", the issue of the influence of external factors, such as grain moisture, grain temperature, air access to the grain mass, on wheat grain injury and their effect on the technological properties of wheat grain is considered. The main goal of the research is to identify and assess the significance of the factors of grain trauma in direct connection with its technological properties. . As the test material, we examined spring wheat grown in the UOKh FSBEI HE Bryansk State Agrarian University "Zlata". Quantitative assessment of the state of various technical systems and technological processes is carried out by measuring physical quantities characterizing this state. As a technological parameter, the relative density of grain is selected. Four samples of 1000 grains of wheat were identified and their relative density was determined. Studies of the parameters of the grain mass and the influence of environmental conditions on it showed that the intensity of all the physiological actions occurring in it depends on the same factors, the most important of which are: the moisture content of the grain mass, the temperature of the grain mass, air access to the grain mass . At the same time, the relative density of the moisture factor is lower than the relative density of the temperature factor (T1 = 4.95 > Tcr = 2.45). The relative densities of temperature and mechanical factors differ slightly (T2 = 0.98 < Tcr = 2.45), and the densities of moisture and mechanical factors also differ slightly (T2 = 0.98 < Tcr = 2.45). Thus, we have no reason to refute the H0 hypothesis about the insignificance of the difference in relative densities depending on the factors of injury to wheat grains. But at the same time, an assessment of the influence of factors on injuries and technological properties of grain must be carried out on the basis of the factors we have presented. And further, if necessary, other technological properties of grain can be taken into account, comparing them in pairs, i.e. independently from each other, according to the methodology presented by us.
Key words: trauma, grain, seeds, factors, parameters, humidity.
-♦-
УДК 631.3:629.114.2
Повышение тягово-сцепных свойств колёсного трактора в составе тракторно-транспортного агрегата
А.Б. Шепелев, канд. техн. наук; Е.В. Припоров, канд. техн. наук; Д.В. Ширин, магистрант
ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ
Цель исследования - анализ способов и средств повышения тягово-сцепных свойств трактора в составе тракторно-транспортного агрегата с изменением несущей способности почвы. Энергетическим средством тракторно-транспортного агрегата является трактор тягового класса 1.4. В составе тракторно-транспортного агрегата при изменении несущей способности почвы возникает буксование ведущих колёс трактора. С увеличением величины буксования снижается скорость движения, что влияет на производительность агрегата и расход топлива. Выделены достоинства автоматических устройств повышения тягово-сцепных свойств трактора. Установлено, что главное достоинство - возможность поддерживать оптимальную величину буксования независимо от несущей способности почвы. Показано, что наиболее простыми автоматическими устройствами повышения тягово-сцепных свойств колёсного трактора являются технические средства, обеспечивающие повышение сцепного веса и коэффициента сцепления ведущего аппарата трактора с почвой. Проанализированы два способа повышения сцепного веса трактора - догрузка ведущих колёс частью веса
тракторного прицепа и увеличение сжатия пружины силовым цилиндром, что обеспечит догрузку ведущих колёс. Доказано, что в качестве исполнительного механизма используется электромагнитная муфта, объектом управления является механизм выдвижения грунтозацепов из обода дополнительного колеса. При величине буксования основного колеса, превышающей допустимую величину, дополнительное колесо с грунтозацепами выступает в роли ведущего.
Ключевые слова: колёсный трактор, тракторно-транспортный агрегат, тягово-сцепные свойства, способы повышения, автоматические устройства.
В ранее опубликованных работах авторами была разработана методика выбора энергосберегающего режима работы трактора в составе одномашинного тягового агрегата на основе данных его технической характеристики [1]. Предложено техническое решение центробежного аппарата с подачей материала по радиусу рассеивающего диска, позволяющее снизить отражение частиц в момент его захвата лопаткой [2 - 5]. В составе технологического комплекса машин для ухода за посевами зерновых возникают проблемы с выбором требуемой ширины захвата рассеивателя минеральных удобрений [6].
Материал и методы исследования. В сельском хозяйстве тракторно-транспортные агрегаты имеют существенные преимущества перед автомобильным транспортом. Основное их достоинство - низкая себестоимость перевозок. Тракторно-транспортные агрегаты выполняют не только перевозку различных грузов, но и обеспечивают доставку и внесение гранулированных и органических минеральных удобрений. Распределители минеральных удобрений выполнены в полунавесном варианте, а тракторные прицепы - в прицепном. Особенность работы полуприцепных разбрасывателей удобрений заключается в том, что по мере движения агрегата и расходования минеральных удобрений из кузова снижается нагрузка на задние ведущие колёса, что приведёт к снижению тягового сопротивления агрегата и увеличению буксования ведущих колёс. Буксование ведущих колёс трактора не только нарушает структуру почвы, но и вызывает снижение скорости движения и увеличение расхода топлива.
Известно достаточное количество способов повышения сцепных свойств колёсного трактора, которые выполняются механизатором. Однако основной их недостаток - большие затраты ручного труда и сложность изменения тяговых возможностей с изменением несущей способности почвы.
Цель исследования - анализ способов и средств повышения тягово-сцепных свойств трактора в составе тракторно-транспортного агрегата с изменением несущей способности почвы.
Выполненный анализ патентной информации позволил установить способы повышения тягово-сцепных свойств трактора с изменением несущей способности почвы. Все эти способы условно можно разбить на две группы - повышение сцепного веса за счёт веса транспортируемого прицепа и повышение силы сцепления ведущего аппарата
трактора с почвой. Основные узлы устройства -датчик контроля величины буксования ведущих колёс и исполнительный механизм, обеспечивающий догрузку ведущих колёс трактора, или устройство, обеспечивающее выдвижение шипов на ведущем колесе. Увеличение сцепного веса может быть достигнуто либо за счёт переноса части веса прицепа на задние колёса, либо за счёт догрузки колёс за счёт пружины сжатия.
Результаты исследования. Автоматический корректор сцепного веса по патенту № 2482974 включает тракторный прицеп 3, дышло тракторного прицепа 2, силовой цилиндр с кронштейном 1, крепёжный шарнир 4 и сцепное устройство трактора 5. Схема автоматического корректора сцепного веса представлена на рисунке 1.
1*2 3
Рис. 1 - Автоматический корректор сцепного веса по патенту на изобретение № 2482974 РФ:
1 - силовой цилиндр с кронштейном; 2- дышло прицепа; 3 - тракторный прицеп; 4 - крепёжный шарнир; 5 - сцепное устройство
Задние ведущие колёса оснащены датчиком буксования. По мере увеличения буксования ведущих колёс формируется электрический сигнал определённой величины, который поступает на устройство включения гидрораспределителя. Под давлением масла шток силового цилиндра выдвигается и через систему рычагов поднимает дышло прицепа и его передние колёса. При этом часть веса прицепа передаётся на задние ведущие колёса трактора. Увеличение нагрузки на задние ведущие колёса приведёт к увеличению сцепного веса и снижению величины буксования. По мере уменьшения буксования ведущих колёс снижается и величина сигнала, поступающего на привод рычага гидрораспределителя. В момент, когда величина буксования достигнет оптимального значения, подача масла в гидросистему прекратится. Под собственным весом передние колёса прицепа займут исходное
положение, а шток силового цилиндра втянется и займёт исходное положение.
Тягово-догрузочное устройство по патенту на изобретение № 2588301 представлено на рисунке 2 и включает трактор 1, дышло прицепа 2, телескопический кронштейн 3, силовой цилиндр со сферическим подшипником 4, прицепную скобу 5, упругий элемент 6.
Рис. 2 - Тягово-догрузочное устройство по патенту на изобретение № 2588301 РФ:
1 - трактор; 2 - дышло; 3 - телескопический кронштейн; 4 - гидроцилиндр; 5 - прицепная скоба; 6 - упругий элемент
При отсутствии буксования ведущих колёс трактора телескопический кронштейн 3 воздействует на шток силового цилиндра 4, вытягивая его и одновременно разгружая упругий элемент от действующей нагрузки. По мере увеличения буксования ведущих колёс усилие от силы сопротивления на перекатывание снижается. Телескопический кронштейн перемещает шток силового цилиндра, который сжимает упругий элемент. По мере увеличения жёсткости упругого элемента возрастает нагрузка на задние ведущие колёса трактора, что приведёт к увеличению сцепного веса. Повышение сцепного веса будет способствовать снижению величины буксования ведущих колёс. В определённый момент телеско-
пический кронштейн переместит шток силового цилиндра, что вызовет освобождение упругого элемента от действующей нагрузки и разгрузки задних ведущих колёс трактора.
Тягово-сцепное устройство плавающего типа включает тракторный прицеп с дышлом 1, датчик тяговой нагрузки 2, направляющая, по которой перемещается дышло прицепа, - 3, электронный блок управления 4, датчик буксования ведущих колёс трактора 5, электрогидрораспределитель 6. Схема устройства представлена на рисунке 3.
Величина сигнала от датчика буксования согласована с величиной сигнала от тензоме-трического датчика тяговой нагрузки. По мере уменьшения буксования снижается и величина сигнала. При оптимальной величине буксования эти сигналы уравновешиваются и на электронном блоке управления отсутствует сигнал.
Во время движения агрегата с буксованием задних ведущих колёс снижается тяговое усилие, что приведёт к уменьшению величины сигнала от датчика тягового усилия. При значении буксования, превышающем оптимальное значение, величина сигнала поступает на электронный блок управления, где формируется электрический сигнал включения электрогидрораспределителя. В гидросистеме трактора создаётся давление, которое поступает в полость силового цилиндра, а его шток перемещает тяговый крюк и дышло прицепа по направляющей вверх. Это приводит к подъёму передней оси прицепа. Повышение сцепного веса трактора и догрузка задних колёс прицепа снижает буксование. С уменьшением буксования ведущих колёс величина сигнала от датчиков выравнивается, что приводит к прекращению подачи масла в полость силового цилиндра. Передняя ось прицепа принимает исходное положение, а шток цилиндра втягивается внутрь.
Схема устройства для повышения проходимости колёсного трактора представлена на рисунке 4.
Рис. 3 - Тягово-сцепное устройство плавающего типа по патенту на изобретение № 2584643 РФ:
1 - дышло прицепа; 2 - силовой датчик; 3 - направляющая перемещения; 4 - блок управления; 5 - датчик буксования ведущих колёс; 6 - электрогидрораспределитель; 7 - силовой цилиндр; 8 - рычажно-выдвижной механизм; 9 - тяговый крюк; 10 - дышло прицепа
5 8 5
Рис. 4 - Устройство для повышения проходимости колёсного трактора с двухосным прицепом по патенту на изобретение N° 2456194 РФ:
1 - гидрокрюк; 2 - дышло; 3 - прицеп; 4 -прицепная скоба; 5 - шарнир; 6 - передняя ось прицепа; 7 - силовой цилиндр; 8 - шток; 9 - рычаг; 10 - датчик буксования; 11 - гидрораспределитель
Во время движения агрегата по дороге с низкой несущей способностью возникает проскальзывание ведущих колёс относительно почвы. Датчик буксования ведущих колёс формирует сигнал и передаёт на механизм включения золотника гидрораспределителя. Масло поступает в полость силового цилиндра тракторного прицепа 3. Шток воздействует на рычаг 9, шарнир 5 и жёстко соединяет дышло прицепа 2 с рамой прицепа 3. Жёсткое соединение прицепа с трактором образует полуприцепной вариант его агрегатирования. Вращение рычага 9 вокруг неподвижной оси вызывает подъём передней оси 6 прицепа. В полуприцепном варианте часть веса прицепа передаётся на задние ведущие колёса трактора, а вторая его часть передаётся на задние колёса прицепа. Увеличение сцепной массы задних ведущих колёс способствует снижению величины буксования и увеличению скорости движения агрегата. По мере уменьшения сигнала от датчика буксования прекращается подача масла к силовому цилиндру прицепа. Под собственным весом передняя ось прицепа занимает исходное положение, а нагрузка на ведущие колёса прекращается.
Повышение тягово-сцепных свойств трактора за счёт повышения сцепления коэффициента трения обеспечивается установкой дополнительного колеса, оснащённого механизмом выдвижения грунтозацепов. Ведущее колесо транспортного средства (патент № 2618357 ЯИ) представлено на рисунке 5 [7].
Устройство включает дополнительное колесо, оснащённое механизмом выдвижения грунтоза-цепов и закреплённое соосно с ведущим колесом транспортного средства, датчик скорости транспортного средства и датчик окружной скорости ведущего колеса. В случае, если буксование ведущего колеса происходит в допустимых пределах, то сигнал от датчиков одинаков по величине и на блоке управления отсутствует электрический сигнал. По мере увеличения буксования ведущих
колёс сигнал от датчика окружной скорости ведущего колеса превышает величину сигнала от датчика поступательной скорости транспортного средства. Поступивший на блок управления сигнал формирует электрический сигнал, который поступает на электромагнитную муфту механизма привода грунтозацепов. Грунтозацепы проворачиваются относительно обода. В момент вращения грунтозацепов относительно обода они скользят по внутренней его поверхности, выходят через прорези, образуя жёсткую связь с почвой. В этом случае дополнительное колесо с грунтозацепами становится ведущим. При его вращении совместно с ведущим колесом транспортного средства происходит выравнивание окружной ведущего колеса транспортного средства и поступательной скорости агрегата. Величина сигнала от датчиков становится одинаковой, и на входе электромагнитной муфты исчезает ток. Вал дополнительного колеса провернётся и произойдёт втягивание грунтозацепов во внутреннюю полость обода дополнительного колеса.
А
Рис. 5 - Ведущее колесо транспортного средства по патенту на изобретение ЯИ № 2618357:
1 - ведущее колесо транспортного средства; 2 -дополнительное колесо; 3 - грунтозацепы; 4 - блок управления; 5- переключатель режима работы; 6 - обод дополнительного колеса; 7 - управляемая электромагнитная муфта; 8 - вал дополнительного колеса
Выводы
1. Автоматическое повышение тягово-сцепных свойств трактора проводится двумя способами -за счёт увеличения сцепного веса трактора и за счёт повышения коэффициента сцепления колеса с почвой.
2. Устройство для повышения сцепного веса включает датчики буксования и тензометрические датчики тяговой нагрузки. Силовой цилиндр выполняет роль исполнительного механизма, который через систему рычагов догружает ведущие колёса трактора весом транспортируемого прицепа. Второй вариант повышения сцепного веса - за счёт пружины сжатия, жёсткость последней повышается за счёт действующей нагрузки от силового цилиндра. Нагрузка от упругого элемента передаётся на ведущие колеса трактора.
А-А
3. Техническое средство повышения коэффициента сцепления ведущего колеса с почвой включает объект управления (дополнительное колесо), исполнительный механизм (электромагнитная муфта), датчик скорости движения и датчик окружной скорости ведущего колеса транспортного средства. Коэффициент сцепления ведущего колеса с почвой повышается в результате выдвижения грунтозацепов из обода дополнительного колеса.
Литература
1. Припоров Е.В., Кудря Д.Н. // Обоснование энергосберегающего режима работы машинно-тракторного агрегата // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 47. С. 174 - 176.
2. Пат. на изобретение ЯИ 2177216. Устройство для поверхностного рассева минеральных удобрений и других сыпучих материалов / Якимов Ю.И., Иванов В.П., Припоров Е.В., Заярский В.П., Волков Г.И., Селивановский О.Б.; заявл. 14.03.2000.
3. Припоров Е.В. Центробежный аппарат с подачей материала вдоль лопаток // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 3 (18). С. 243 - 247.
4. Пат. на изобретение ЯИ № 2177217 Центробежный рабочий орган для рассева сыпучего материала / Якимов Ю.И., Припоров Е.В., Иванов В.П., Заярский В.П., Волков Г.И., Селивановский О.Б. Заявка № 2000106406/13 от 14.03.2000.
5. Пат. на изобретение ЯИ 2197807 Центробежный разбрасыватель сыпучих материалов / Якимов Ю.И., Припоров Е.В., Заярский В.П., Волков Г.И., Селивановский 0.Б.10.02.2003. Заявл. 14.03. 2000; № 2000106406/13.
6. Припоров Е.В. Технологическая колея и проблемы её создания // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 2 (64). С. 82 - 84.
7. Пат. на изобретение ЯИ № 2618357. Ведущее колесо транспортного средства / Ю.И. Якимов, Е.В. Припоров, Н.И. Богатырев. Заявл. 04.04 2016; № 2016112812.
Шепелев Анатолий Борисович, кандидат технических наук, доцент Припоров Евгений Владимирович, кандидат технических наук, доцент Ширин Дмитрий Викторович, магистрант
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»
Россия, 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13
E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]
Improving the towing-traction properties of a wheeled tractor as part of a tractor-transport unit
Shepelev Anatoly Borisovich, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor
Priporov Evgeny Vladimirovich, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor
Shirin Dmitry Viktorovich, Masters degree student
Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilina
13 Kalinina St., Krasnodar, 350044, Russia
E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]
The purpose of the study: to analyze ways and means of improving the traction properties of a tractor as part of a tractor-transport unit with a change in the bearing capacity of the soil.The power tool of the tractor-transport unit is a tractor of the traction class 1.4. As part of the tractor-transport unit, when the load-bearing capacity of the soil changes, the tractor's driving wheels slip. It is known that with an increase in the amount of skidding, the speed of movement decreases, which affects the performance of the unit and fuel consumption. There are various ways to improve the traction properties of a tractor with the participation of a machine operator. It is established that these methods of increasing the traction properties of the tractor have a high labor intensity. It is established that automatic devices for improving the traction properties of the tractor have a number of advantages. It is established that the main advantage is the ability to maintain the optimal amount of slipping regardless of the load-bearing capacity of the soil. The simplest automatic devices for improving the traction properties of a wheeled tractor are technical means that increase the coupling weight and increase the coupling coefficient of the tractor's drive unit with the soil. There are two ways to increase the tractor's hitch weight - loading the driving wheels with part of the tractor trailer's weight, and the second-increasing the compression of the spring by the power cylinder, which will ensure that the driving wheels are loaded. It is established that the control of the amount of skidding can be carried out in two ways - by installing a skidding sensor on the driving wheels or by a mechanism in which, as the traction force decreases, the load of the driving wheels increases with the compression spring. It is proved that an electromagnetic clutch is used as an actuator. The object of control is the mechanism for extending the ground hooks from the rim of the additional wheel. When the main wheel skidding exceeds the permissible value, the additional wheel with ground hooks acts as the leading wheel.
Key words: wheeled tractor, tractor-transport unit, towing and hitching properties, enhancement methods, automatic devices.
-♦-
