Научная статья на тему 'Реализация потенциальных возможностей колесных тракторов высокой мощности'

Реализация потенциальных возможностей колесных тракторов высокой мощности Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
119
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АДАПТАЦИЯ / АЛГОРИТМ / БАЛЛАСТ / КОМПЛЕКТАЦИЯ / ТЕХНОЛОГИЯ / ТРАКТОР / УДЕЛЬНАЯ МАССА / ADAPTATION / ALGORITHM / BALLAST / EQUIPMENT / TECHNOLOGY / TRACTOR / SPECIFIC GRAVITY

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Селиванов Н.И., Васильев И.А.

Цель работы обоснование условий оптимальной адаптации колесных 4к4б тракторов высокой мощности к технологиям почвообработки. В основу формирования моделей и алгоритма оптимизации массоэнергетических параметров трактора при использовании в составе тягового почвообрабатывающего агрегата положена методология системного подхода к ступенчатому дифференцированию и рациональному распределению по осям его эксплуатационной массы с учетом установленных условий, показателей и ограничений. По результатам моделирования, с использованием экспериментальных зависимостей буксования движителей и тягового КПД от нагрузки, обоснованы номинальные тяговые режимы и соответствующие им значения удельной массы трактора на одинарных и сдвоенных колесах при неизменных параметрах съемного балласта для каждой группы операций почвообработки. Предложенная система оптимизации параметров за счет дифференциации номинальных тяговых режимов и удельной массы показала возможность и целесообраз-ность реализации потенциальных возможностей тракторов разной комплектации в зональных технологиях почвообработки с наименьшими затратами. Увеличение на 18-21 % удельной и, соответственно, эксплуатационной массы, за счет рационального балластирования, повысило до 47-48 % номинальное тяговое усилие с переходом трактора в смежный повышенный тяговый класс при снижении выходного энергетического потенциала не более 2,0-2,6 %. Сдваивание колес обеспечило повышение тяговой мощности трактора и потенциальной производительности агрегата на 5,8-7,2 % при двухкратном снижении удельного давления на почву.

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.

IMPLEMENTATION OF POTENTIAL OPPORTUNITIES OF HIGH POWER WHEELED TRACTORS

The purpose of the work is to substantiate the conditions for optimal adaptation of wheeled 4k4b tractors of high power to soil treatment technologies. The methodology of system approach to stepwise differentiation and rational distribution along the axes of its operational mass, taking into accountestablished conditions, indicators, and limitations, is based on the formation of models and the algorithm for optimizing the mass-energy parameters of the tractor when it is used as part of tractional tillage unit. According to the results of the simulation with using experimental dependencies of propulsiveстей и применение позиционно-силового регулирования заднего навесного устройства в режиме рабочего хода.Особая роль при балластировании отводится рациональному распределению веса (массы) по осям трактора для обеспечения равенства нормальных реакций почвыshunting of thrusters and tractive efficiency of the load, nominal traction modes and respective values of specific mass ofна передние У П и задние У Kколеса в режиме рабо-the tractor on single and double wheels are justified, with invariable parameters of removable ballast for each group of operations of soil cultivation... The purpose of the work is to substantiate the conditions for optimal adaptation of wheeled 4k4b tractors of high power to soil treatment technologies. The methodology of system approach to stepwise differentiation and rational distribution along the axes of its operational mass, taking into accountestablished conditions, indicators, and limitations, is based on the formation of models and the algorithm for optimizing the mass-energy parameters of the tractor when it is used as part of tractional tillage unit. According to the results of the simulation with using experimental dependencies of propulsiveстей и применение позиционно-силового регулирования заднего навесного устройства в режиме рабочего хода.Особая роль при балластировании отводится рациональному распределению веса (массы) по осям трактора для обеспечения равенства нормальных реакций почвыshunting of thrusters and tractive efficiency of the load, nominal traction modes and respective values of specific mass ofна передние У П и задние У Kколеса в режиме рабо-the tractor on single and double wheels are justified, with invariable parameters of removable ballast for each group of operations of soil cultivation. Suggested system of parameter optimization due to differentiation of nominal traction modes and specific gravity showed the possibility and feasibility of realizing potential capabilities of tractors of different equipment in zonal soil processing technologies with the least cost. 18-21 % increase in specific and, correspondingly, the operational weight, due to rational ballasting, increased to 47-48 % nominal tractive effort with the tractor's transition to adjacent elevated traction class with the reduction in the output power potential of not more than 2.0-2.6 %. Wheels doubling ensured an increase in the traction power of the tractor and the potential capacity of the unit by 5.8-7.2 % with a twofold decrease in specific pressure on the soil. function show_eabstract() { $('#eabstract1').hide(); $('#eabstract2').show(); $('#eabstract_expand').hide(); } ▼Показать полностью

Текст научной работы на тему «Реализация потенциальных возможностей колесных тракторов высокой мощности»

7. Масленникова Г.А. Разработка технологии низкотемпературного вакуумного обезвоживания ягодного сырья: дис. ... канд. техн. наук. - Кемерово, 2013. - 4. 148 с.

8. Ermolaev VA. 2014. Kinetics of the vacuum drying of cheeses // Foods and Raw Materials. - 2(2). - P. 130-139. 5.

Literatura

1. Israilova H. Cheremsha - perspektivnoe netradicionnoe syr'e dlja hlebobulochnyh i muchnyh konditerskih izdelij 6. // Hleboprodukty. - 2011. - № 6. - S. 56-57.

2. Poroshkoobraznyj polufabrikat cheremshi: poluchenie i svojstva / G.O. Magomedov, H.A. Israilova, S.I. Lukina 7. [i dr.] // Novoe v tehnike i tehnologii pishhevyh proizvodstv: mat-ly II Mezhdunar. nauch.-tehn. konf. -Voronezh, 2010. - S. 207-209.

3. Magomedov G.O., Shamhanov Ch.Ju., Israilova H.A. 8. Razrabotka tehnologii ispol'zovanija jekstrakta cheremshi

v proizvodstve hlebobulochnyh izdelij // Izv. vuzov. Pishhevaja tehnologija. - 2010. - № 1. - S. 36-37. Tipsina N.N., Prisuhina N.V. Novye izdelija funkcional'nogo naznachenija // Vestnik KrasGAU. -2015. - № 4. - S. 62-66.

Semenov G.V., BudancevE.V., Bulkin M.S. Kachestvo i jenergozatraty v processah vakuumnogo obezvozhivanija termolabil'nyh materialov // Izv. vuzov. Pishhevaja tehnologija. - 2011. - № 1 (319). - S. 6568.

Ermolaev V.A. Odno-, dvuh- i trehstupenchataja vakuumnaja sushka molochnyh produktov // Sib. vestn. s.-h. nauki. - 2010. - № 5. - S. 100-105. Maslennikova G.A. Razrabotka tehnologii nizkotemperaturnogo vakuumnogo obezvozhivanija jagodnogo syr'ja: dis. ... kand. tehn. nauk. - Kemerovo, 2013. - 148 s.

Ermolaev V.A. 2014. Kinetics of the vacuum drying of cheeses // Foods and Raw Materials. - 2(2). - P. 130-139.

УДК 629.114.2 Н.И. Селиванов, И.А. Васильев

РЕАЛИЗАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ ВЫСОКОЙ МОЩНОСТИ

N.I. Selivanov, I.A. Vasiliev IMPLEMENTATION OF POTENTIAL OPPORTUNITIES OF HIGH POWER WHEELED TRACTORS

Селиванов Н.И. - д-р техн. наук, проф., зав. каф. тракторов и автомобилей Красноярского государственного аграрного университета, г. Красноярск. E-mail: zaprudskii@list.tu

Васильев И.А. - асп. каф. тракторов и автомобилей Красноярского государственного аграрного университета, г. Красноярск. E-mail: vasilev@krasagro.ru

Цель работы - обоснование условий оптимальной адаптации колесных 4к4б тракторов высокой мощности к технологиям почвообработки. В основу формирования моделей и алгоритма оптимизации массоэнерге-тических параметров трактора при использовании в составе тягового почвообрабатывающего агрегата положена методология системного подхода к ступенчатому дифференцированию и рациональному распределению по осям его эксплуатационной массы с учетом установленных условий, показателей и ограничений. По результатам моделирования, с использованием экспериментальных зависимостей буксования движителей и тягового КПД от нагрузки, обоснованы номинальные тяговые режимы и соответствующие им значения удельной массы трактора на одинарных и сдвоенных колесах при неизменных параметрах съемного балласта для каждой группы операций почвообработки. Предложенная система оптимизации параметров за счет дифференциации номинальных тяговых режимов и удельной массы показала возможность и целесообраз-

Selivanov N.I. - Dr. Techn. Sci., Prof., Head, Chair of Tractors and Cars, Krasnoyarsk State Agrarian University, Krasnoyarsk. E-mail: zaprudskii@list.tu

Vasiliev I.A. - Post-Graduate Student, Chair of Tractors and Cars, Krasnoyarsk State Agrarian University, Krasnoyarsk. E-mail: vasilev@krasagro.ru

ность реализации потенциальных возможностей тракторов разной комплектации в зональных технологиях почвообработки с наименьшими затратами. Увеличение на 18-21 % удельной и, соответственно, эксплуатационной массы, за счет рационального балластирования, повысило до 47-48 % номинальное тяговое усилие с переходом трактора в смежный повышенный тяговый класс при снижении выходного энергетического потенциала не более 2,0-2,6 %. Сдваивание колес обеспечило повышение тяговой мощности трактора и потенциальной производительности агрегата на 5,8-7,2 % при двухкратном снижении удельного давления на почву.

Ключевые слова: адаптация, алгоритм, балласт, комплектация, технология, трактор, удельная масса.

The purpose of the work is to substantiate the conditions for optimal adaptation of wheeled 4k4b tractors of high power to soil treatment technologies. The methodology of system approach to stepwise differentiation and rational distribution along the axes of its operational mass, taking into account

Вестник. КрасГАУ. 2018. № 6

established conditions, indicators, and limitations, is based on the formation of models and the algorithm for optimizing the mass-energy parameters of the tractor when it is used as part of tractional tillage unit. According to the results of the simulation with using experimental dependencies of propulsive shunting of thrusters and tractive efficiency of the load, nominal traction modes and respective values of specific mass of the tractor on single and double wheels are justified, with invariable parameters of removable ballast for each group of operations of soil cultivation. Suggested system of parameter optimization due to differentiation of nominal traction modes and specific gravity showed the possibility and feasibility of realizing potential capabilities of tractors of different equipment in zonal soil processing technologies with the least cost. 18-21 % increase in specific and, correspondingly, the operational weight, due to rational ballasting, increased to 47-48 % nominal tractive effort with the tractor's transition to adjacent elevated traction class with the reduction in the output power potential of not more than 2.0-2.6 %. Wheels doubling ensured an increase in the traction power of the tractor and the potential capacity of the unit by 5.8-7.2 % with a twofold decrease in specific pressure on the soil.

Keywords: adaptation, algorithm, ballast, equipment, technology, tractor, specific gravity.

Введение. Широкое внедрение ресурсосберегающих технологий обработки почвы (минимальной и нулевой) активизировало российский рынок колесных 4к4б тракторов высокой мощности (240-400 кВт). Доля их продаж за последние пять лет достигла 8,5 % [1], основу которых составили отечественные модели серии К-744Р ЗАО «Петербургский тракторный завод» и Versatile-2375 ООО «Ростсельмаш». Многооперационные почвообрабатывающие комплексы на базе таких тракторов обладают высокой потенциальной производительностью и позволяют существенно сократить количественный состав машинно-тракторного парка основных товаропроизводителей. Однако максимальная их эффективность может быть достигнута только при оптимальном соотношении параметров и режимов рабочего хода тракторов.

Выполнение малоэнергоемких операций второй и третьей групп (безотвальная, поверхностная и предпосевная обработка почвы, посев по стерне и др.) [1] в интервале рабочих скоростей 2,70-3,80 м/с требует в 1,25-1,75 раза меньшей силы тяги на крюке по сравнению с наиболее энергоемкими операциями (отвальная вспашка и глубокое рыхление) первой группы при скорости 2,00-2,45 м/с и соответствующего снижения массы трактора. В противном случае значительно увеличиваются затраты мощности и, соответственно, расход топлива на его передвижение. Перемещение одной тонны массы трактора на стерне нормальной влажности со скоростью 3,0-3,5 м/с требует 0,40-0,50 кг/ч дизельного топлива [1, 2]. Поэтому в основу технологической адаптации указанного типа тракторов положено ступенчатое регулирование эксплуатационной массы путем использования жидкого и твердого съемного балласта, а также сдваивания колес с изменением давления в шинах до начала технологического процесса в установленном интервале рабочих скоро-

стей и применение позиционно-силового регулирования заднего навесного устройства в режиме рабочего хода.

Особая роль при балластировании отводится рациональному распределению веса (массы) по осям трактора для обеспечения равенства нормальных реакций почвы

на передние Уп и задние Ук колеса в режиме рабочего хода. Однако рекомендации изготовителей, как правило, не учитывают различие тягово-скоростных режимов использования и особенности агрегатирования тракторов с рабочими машинами разного технологического назначения. Поэтому актуальным является обоснование основных принципов оптимизации и условий распределения массы по осям при использовании трактора 4к4б в технологиях почвообработки.

Цель работы. Обоснование условий оптимальной адаптации колесных 4к4б тракторов высокой мощности к технологиям почвообработки.

Задачи исследования:

1) сформировать модели и алгоритм оптимизации массоэнергетических параметров трактора в составе тягового агрегата;

2) обосновать соотношения удельных показателей технологичности для оптимальной адаптации трактора на одинарных и сдвоенных колесах к технологиям почвооб-работки;

3) определить эффективность ступенчатого дифференцирования массы и сдваивания колес при эксплуатации трактора.

Условия и методы исследования. Поставленные задачи решали с учетом установленных ранее [2, 3] условий, показателей и ограничений по использованию и балластированию колесных тракторов высокой мощности:

- основной показатель технологичности трактора -удельная масса для разных технологий почвообработки определяется соотношением номинальных значений, рабочей скорости V* и тягового режима р№Н. в установленном по буксованию диапазоне использования

т*уд1 = (Ятн '103/ 8 •Ркрн-Юг ;

- базовой комплектации трактора с установленной по ГОСТ 18509-88 эксплуатационной мощностью двигателя

N3 соответствует масса т0 (вес О0 = т0 • 8 ) на

одинарных (К-744Р3/Р4) или сдвоенных ^^^-2375) колесах без жидкого и твердого балласта, без топлива в баке, дополнительного оборудования и оператора;

- минимальная эксплуатационная масса тэо увеличивается, за счет указанных составляющих без учета массы балласта при заполнении топливных баков на 50 %, до тэо = (1,06 - 1,08)т0, которой соответствуют

минимальный эксплуатационный вес G33 = и

удельная масса т ;

- оптимальное распределение эксплуатационного веса Gэ = тэ • 8 трактора по осям для обеспечения наилучших показателей тягово-сцепных свойств, управляемости и продольной устойчивости характеризует равенство нормальных реакций почвы на передние и задние ко-

леса в номинальном тяговом режиме равномерного рабо- зонтальной поверхности значения реакций Уя и У^ чего хода по горизонтальному участку

Уя = Ук = Q,50G3;

определяются соотношением абциссы центра масс а и

- практически на всех новых моделях колесных 4к4б продольной базы трактора Ь(а / Ь) , величиной тяго-тракторов основное регулирование эксплуатационной

массы производят установкой разного количества непод-

вои нагрузки р^ = сркр ■ Оэ и сопротивления передви-

вижных балластных грузов на подмоторной и грузовой жению р = f ■ оэ, динамическим радиусом ведущих полурамах (рис. 1).

В основу решения поставленных задач положена ме- колес гд и ординатой точки прицепа Н^ .

В номинальном режиме рабочего хода при Р для каждой группы операций нормальные реакции почвы на передние Уш и задние Уш колеса

тодология многоуровневой системы адаптации энергонасыщенных тракторов к операционным технологиям поч-вообработки.

Результаты исследования и их обсуждение. В условиях установившегося режима рабочего хода по гори-

|уяяг = К • g • % - PKPHi • hKP - тЭi ■ g ■ f • Гд]/L;

\УШг = [m Э1 • g •(L -) + PKPHi • hKP • cosa + m3i •g •f • rd]/L + ркрт • sina.

или

| ¥пН, = тз, ■ Я ■ К - РкрН, ■ Нкр - f ■ гд] / Ь;

[¥КНг = Щ* ■ Я ■ ЖЬ - ац ) + Ркрнг ■ НКР ■ + f ■ Гд ]/ Ь + РкРНг ■ а},

где а = 0 -10 град - угол наклона силы тягового сопротивления к поверхности пути.

(1)

(2)

Рис. 1. Балластирование колесных 4к4б тракторов: а - К-744Р3 и К-744Р4; б - Versatile, John Deere, New Holland+Case

Реакцию почвы на колеса неподвижного трактора, свободного от нагрузки на прицепном (навесном) устройстве ( р№ = р = о ), характеризуют статические значения

\упсп = ml ,■ • g • a4J L;

\УКСГг = тЭг • g • (L - ацд/ L

(3)

Характер изменения реакций почвы на передние и задние колеса трактора с разной эксплуатационной массой от тягового усилия при а = 0 (рис. 2) определяет условие его эффективного использования в технологиях почвообработки разных групп

РКРНг = Щгг ■ Я ■ К -ЛпР ■ Ь - f ■ Гд) / НКР. (4)

Вестник, КрасГАУ. 2018. № 6

Рис. 2. Зависимости реакций почвы на передние УП и задние У к колеса трактора 4к4б при разной степени балластирования

Тогда абцисса центра масс трактора при оптимальной нагруженности передних и задних колес в номинальном режиме рабочего хода Лпр„ = Уя„ / • ^ = У^„ / • &> = 0,50 определится как

тБП, = тЭг - тЭ0-

(6)

и заднего т балластов

0,5 • Ь + ккр • Ркрнг + /•Гд.

(5)

У трактора базовой комплектации с минимальной эксплуатационной массой тэо и абциссой центра а

полная масса дополнительного балласта для каждой группы операций ^ составит

Массы переднего тБи для получения рекомендуемого веса G*г трактора и рационального распределения его по осям в статике определяются решением уравнений моментов относительно осей передних О и задних О2 колес с использованием расчетной схемы (рис. 3).

*

а

Ц1

Рис. 3. Расчетная схема определения массы переднего и заднего балластов тракторов 4к4б

Без установки балласта 0'Б2 ^егеаШе-2375 для прицепного оборудования)

\УПСТ = [бБг(£ + ап ) + Сэ0 'ац0 + 2 •ак]/(7) [УКСТ = [^Э0 • (Ь - ац0 ) + ^Б2 • (£ - ак) - ап ] /

Обозначив относительные величины абцисс центра масс, заднего и переднего балластов как А0 = а 0 / Ь ,

А = а /Ь , Ап = (Ь + ап)/Ь , Ак = ак /Ь из уравнений (7) при X = 0 получим

I mE1i = (тЭг • А - тЭ0 • Ац0 " тЕ2г ' АК ) / АП;

\тЕ 2г = (т*г - тЭ0 - mE 1 i),

(8)

ФИ А = 0,5 + (И№ • <р№№ + ) / L. (9) Количество Пп съемных балластных грузов зависит

от их массы т

п

\nn = m*J тп;

— * / | Пп2 = mE2 ' тп2.

(10)

т

В этом случае выражение (8) примет вид

I тЕ1уд = (туд • А - туд0 • А 0 - тЕ 2уд • Ак ) / АП ;

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

Е 2 уд

= (тУд - туд0 - тЕ\уд)'

(11)

Тогда удельная масса трактора на одинарных тудШ

и сдвоенных ш*д2К колесах для технологий почвообра-ботки разных групп будет включать соответственно

туд1К туд01

+ (тЕ1уд + тЕ 2 уд ) 1К'

т

уд 2 К

= туд02, + (тЕ1уд + тЕ2уд)2К ; (12)

Е1уд

Е 2 уд> 2 К'

тК2уд туд02К туд01К •

т

К 2 уд

дауд2к без изменения абциссы центра масс Ач. Условием неизменности количественных и качественных харак-

* ф

Е1уд и т*2 уд ДлЯ оПеРа-

теристик съемного балласта т

ций почвообработки каждой группы на одинарных и сдвоенных колесах является равенство

тК 2 уд туд1К

Лги 2 К • рКРН 1К

\

• — I

= т

уд1К

Лги 1К • РКРН 2 К J

• (¿Ли / ¿РКРИ -1)

(13)

Алгоритм оптимизации эксплуатационных параметров трактора при установленных по технической характери-

стике значениях

N

,, тэ

L, Икр , f,

Г

д'

а.

ц0'

При прогнозировании и оптимизации эксплуатационных параметров и степени балластирования колесных тракторов для ресурсосберегающих технологий почвооб-работки более универсальным является использование основного показателя технологичности - удельной массы

Удельная масса дополнительного комплекта передних и задних колес указанных моделей тракторов с эксплуатационной мощностью 240-350 кВт составляет [4]

= (6,0 - 8,0)кг / кВт, существенно увеличивая

аП, аК включает: установление зависимостей буксования движителей и тягового КПД трактора от коэффициента использования веса Лт8 = f(Ркр); обоснование рационального по буксованию (^¿-^) и номинального (рКрнтп Ркрншэх ) значений тягового Диапазона, соответствующих номинальным тягово-скоростным режимам использования трактора в интервале

(VHmax -^н*ш,п); оПреДеление туд0 и ™удг Для технологий почвообработки разных групп и основных комплектаций при тК2уд = ideM; расчет абциссы центра масс а (А); определение удельной массы общего

у у

т*уд , переднего тБХуд и заднего т*2уд балластов; расчет эксплуатационной массы трактора

тЭг = т'уЫ • • Ne3, переднего Ш*Е1 = т*Е1уд = %N • Ne3

и заднего т*2 = т*Б2уд = • Ne3 балластов при оптимальном значении коэффициента использования мощности двигателя % [1]; комплектование и установка

соответствующего балласта.

На основании экспериментальных зависимостей ЛТ ,8 = f (р№) и разработанного алгоритма оптимизации обоснованы тягово-скоростные режимы использования мобильных энергосредств колесной формулы 4к4б с одинарными и сдвоенными колесами для совокупности родственных операций основной обработки почвы разных групп и соответствующие им оптимальные значения удельной массы (табл. 1, рис. 4).

Рациональные тягово-скоростные режимы и удельные параметры колесных 4к4б тракторов

Таблица 1

Группа операций V* , м/с Компл. РКРН у туд , кг/кВт А* Ац у т1уд . кг/кВт * т2уд . кг/кВт V V Н шт , м/с VH max , м/с

1 2,20 1К 0,46 67,7 0,578 39,1 28,6 2,20 2,74

2К 0,45 73,7 0,571 42,1 31,6 2,20 2,81

2 2,70 1К 0,42 61,1 0,570 34,8 26,3 2,44 3,04

2К 0,41 67,1 0,565 37,9 29,1 2,41 3,09

3 3,33 1К 0,38 55,7 0,565 31,5 24,2 2,67 3,33

2К 0,36 62,2 0,560 34,8 27,4 2,60 3,33

Вестник.КрасТЯ'У. 2018. № 6

Повышению номинальной скорости установившегося режима рабочего хода V* С 2,20 до 3,33 м/с (в 1,51 раза) при обоснованных значениях ср№Н и , независимо от комплектации, соответствует допустимое снижение удельной массы трактора

^mydmах = т*уд\ / т*Удз = 1,21- Указанное соотношение

^max =^max При ^ туд0 и Дц0 > A,

'ц3

достигается изменением массы переднего тБ1 д и зад

него тБ2 à балластов.

Сдваивание колес при неизменных (КРН! увеличива-

*

ет туд в среднем на 5,7 % (3,3-4,0 кг/кВт) за счет снижения потерь на перекатывание и соответствующего повышения тягового КПД трактора.

*

кг/кВт

70

66

62

58

54

\

\ \— ч \ / \ i*

ч Ч \ Л7„ 4 ч ч ч ч ч . ч

Ч ч V \ ч \ ч ч ч \ V ч \ ч ч \ % ч ч ч

S v:„ V* ч. к* v>N

0,58

0.56

2,0

28

32 V, м/с 3.6

ОМ ол

-ОАО 0,12

0,36 0,08

Рис. 4. Рациональные режимы и удельные параметры колесных 4к4б тракторов для технологий^ почеообработки:

Рис. 5. Зависимости допустимого по буксованию (У^х — У^п ) и номинального (У^п — УНть* ) интервалов рабочих скоростей от удельной массы колесного 4к4б трактора

Рациональные диапазоны номинальных тяговых режимов при использовании тракторов в зональных технологиях почвообработки зависят от комплектации. При

т'к2уд = 6,0-6,5кг/кВт диапазон (^ятш -?Кря1тх) на одинарных (0,38-0,46) и сдвоенных (0,36-0,45) колесах ограничен буксованием 9,6-14,2 и 7,8-12,4 соответст-

л *

венно. Абцисса центра масс А*, определяющая рацио-

нальное распределение т*д по осям (т* й и т* д ),

практически не зависит от ее величины и комплектации трактора.

При установленных ограничениях определены зависимости допустимого по буксованию (Кгтах - п) и

номинального (- УНт1Х) интервалов рабочих скоростей от удельной массы трактора (см. табл. 1, рис. 5). С учетом занятости в технологиях почвообработки это по-

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

у

зволило рекомендовать т*д2 как основную при определении эксплуатационной массы трактора на одинарных и сдвоенных колесах для интервала рабочих скоростей от

2,45 до 3,05 м/с. При рабочих скоростях ниже 2,45 м/с и

выше 3,05 м/с следует использовать трактор соответст-

* *

венно с максимальной т*д1 и минимальной т*й3 удельной массой.

Предлагаемая система оптимизации режимов работы и параметров колесных тракторов за счет дифференциации удельной массы позволит реализовать их потенциальные возможности в зональных технологиях почвообработки с наименьшими затратами. Увеличение на 18-21 % удельной массы, за счет рационального балластирования, обеспечивает (табл. 2) повышение номинального тягового усилия в 1,47-1,48 раза при минимальном снижении выходного энергетического показателя Трактор используется при этом в смежном повышенном тяговом классе для энергоемких операций почвообработки первой и второй групп. Сдваивание колес обеспечивает повышение тяговой мощности трактора и, соответственно, потенциальной возможности агрегатов в технологиях почвооб-работки на 5,8-7,2 % при двухкратном снижении удельного давления на почву.

Таблица 2

Соотношение тягово-энергетических показателей колесных 4к4б тракторов при дифференциации

удельной массы

Группа операций ÄVH 1К 2К 2К/1К

¿m*yö AP kph IN Л1 V KP H APKPH IN Л1 V KPH APKPH (AN KPH )

1 0,661 1,215 1,470 0,974 1,185 1,481 0,981 1,089 1,065

2 0,811 1,097 1,210 0,987 1,078 1,230 1,002 1,098 1,072

3 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,117 1,058

Выводы

1. Сформированы модели и разработан алгоритм адаптации колесных 4к4б тракторов высокой мощности к зональным технологиям почвообработки, в основу которых положена оптимизация номинальных тяговых режимов и удельной массы для ступенчатого дифференцирования и рационального распределения по осям эксплуатационной массы.

2. Обоснованы номинальные тягово-скоростные режимы и соответствующие им значения удельной массы тракторов разной комплектации при одинаковых параметрах съемного балласта, обеспечивающие максимальную реализацию их потенциальных возможностей в отличающихся по энергоемкости технологиях.

3. Увеличение на 18-21 % удельной и, соответственно, эксплуатационной массы, за счет рационального балластирования, приводит к возрастанию номинального тягового усилия с переходом трактора в смежный повышенный тяговый класс до 47-48 %. Сдваивание колес обеспечивает повышение тяговой мощности трактора и потенциальной производительности агрегата на 5,8-7,2 % при двухкратном снижении удельного давления на почву.

Литература

1. Селиванов Н.И. Технологическая адаптация колесных тракторов / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2017. - 216 с.

2. Селиванов Н.И. Рациональное балластирование энергонасыщенных колесных тракторов разной комплектации // Вестн. КрасГАУ. - 2016. - № 8. -С. 123-129.

3. ГОСТ 4.40-84. Система показателей качества продукции. Тракторы сельскохозяйственные. Номенклатура показателей. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 8 с.

4. Инструкция по эксплуатации 744Р-0000010 ИЭ. Тракторы «Кировец» К-744Р1, К-744Р2, К-744Р3, К-744Р4. - М., 2016.

Literatura

1. Selivanov N.I. Tehnologicheskaja adaptacija kolesnyh traktorov / Krasnojar. gos. agrar. un-t. - Krasnojarsk, 2017. - 216 s.

2. Selivanov N.I. Racional'noe ballastirovanie jenergonasyshhennyh kolesnyh traktorov raznoj komplektacii // Vestn. KrasGAU. - 2016. - № 8. -S. 123-129.

3. GOST 4.40-84. Sistema pokazatelej kachestva produkcii. Traktory sel'skohozjajstvennye. Nomenklatura pokazatelej. - M.: Izd-vo standartov, 1984. - 8 s.

4. Instrukcija po jekspluatacii 744R-0000010 IJe. Traktory «Kirovec» K-744R1, K-744R2, K-744R3, K-744R4. -M., 2016.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.