Повышение эффективности пахотного агрегата путем выбора параметров и режимов работы при ограничении буксования по экологическому фактору тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.03, кандидат технических наук Михайлов, Александр Иванович

• Михайлов, Александр Иванович
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Михайлов, Александр Иванович

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ исследования тягово-сцепных свойств колёсных тракторов.

1.2. Повышение эффективности использования мощности энергонасыщенных тракторов на основной обработке почвы.

1.3. Краткий обзор работ по выбору оптимального соотношения скорости и ширины захвата пахотного агрегата.

1.4. К вопросу о допустимом буксовании колёсного трактора.

1.5. Влияние буксования движителей трактора на почву и урожай.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Определение оптимальных параметров и режимов работы пахотного агрегата.

2.2. Теоретические предпосылки к определению допустимого коэффициента буксования.

2.3. Влияние параметров, увеличивающих тягово-сцепные свойства трактора, на потенциальную эксплуатационную характеристику.

2.3.1. Влияние увеличения массы трактора на потенциальную эксплуатационную характеристику.

2.3.2. Влияние изменения размера шин на потенциальную эксплуатационную характеристику.

Выводы.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа исследования и план эксперимента.

-33.2. Методика исследования.

3.2.1. Устройство лабораторно-полевой установки и измерительная аппаратура.

3.2.2. Тарировка измерительных узлов.

3.2.3. Методика определения разрушения структуры почвы ведущими колёсами трактора.

3.3. Обработка экспериментальных данных и определение погрешностей измерений.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Результаты исследования качества крошения почвенного пласта.

4.2. Разрушение структуры почвы пневматическими шинами ведущих колёс.

4.3. Определение прироста количества пылевидных фракций на одном гектаре от воздействия движителей трактора.

4.4. Влияние содержания пыли в структурной почве на урожай.

4.5. Выводы.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПАХОТНОГО АГРЕГАТА С УЧЁТОМ ОГРАНИЧЕНИЯ БУКСОВАНИЯ ДВИЖИТЕЛЕЙ ТРАКТОРА.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве», Михайлов, Александр Иванович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1 При работе трактора на почвах с пониженной влажностью увеличение скорости проскальзывания колёс относительно почвы выше Кй=0,2 м/с приводит к интенсивному приросту пылевидных фракций. Допустимое буксование с>()0„ ведущих колёс по признаку разрушения структуры почвы является переменной величиной в зависимости от окружной скорости колеса, т.е. с увеличением скорости движения трактора, допустимое буксование уменьшается. При работе трактора МТЗ-82 на вспашке стерни с пониженной влажностью со скоростью 7-8 км/ч допустимое буксование движителей не должно превышать 9-10%.

1. Проанализировано влияние на ПЭХ вертикальной нагрузки, ширины шины и ухудшение тягово-сцепных свойств движителей трактора через коэффициент-сцепления ¡л. При работе трактора МТЗ-82 на вспашке на определённой скорости 7 км/ч для достижения максимальной производительности буксование движителей может достигать до 30% и выше при /у=0,5. Установлено, что в случае использования в пахотном агрегате плуга с изменяемой шириной захвата при ухудшении сцепных свойств движителей с почвой необходимо для увеличения производительности пахотного агрегата работать с большей скоростью и меньшей шириной захвата. Использование трактора МТЗ-82 на вспашке с увеличенной массой до 4840 кг позволяет увеличить потенциальную производительность на 0,28-0,13 га/ч (при изменении удельного сопротивления почвы в пределах /\=3-8 Н/см2) за счёт улучшения тягово-сцепных свойств. Для трактора МТЗ-82 оборудованного шинами 12-38Р максимальная производительность достигается при скорости 7,4 км/ч и составляет 1,51-0,67 га/ч при изменении удельного сопротивления почвы от 3 до 8 Н/см2,буксование при этом составит 19%. Оснащение того же трактора широкими шинами 15,5-38Р приводит к приросту максимальной производительности на 0,16-0,07 га/ч при скорости 8,5 км/ч и буксовании 11,7% при тех же значениях удельного сопротивления почвы.

I. Получена зависимость (4.8), позволяющая определить снижение урожайности вследствие буксования движителей трактора.

5, При ограничении буксования движителей трактора возникает необходимость уменьшения ширины захвата плуга, при этом оптимальная скорость трактора увеличивается с 8,2 км/ч до 8,6 км/ч, потенциальная производительность уменьшается на 2,5%, а удельный расход топлива увеличивается на 2,4%.

6. Одним из способов для компенсации потерь производительности из-за ограничения буксования может быть повышение массы трактора. Для достижения более ощутимых результатов требуется применение нестандартных шин, обладающих при той же ограниченной ширине меньшей радиальной жёсткостью.

1. Ожидаемый экономический эффект с учётом уменьшения потерь урожая вследствие ограничения буксования движителей трактора МТЗ-82 на вспашке с плугом с изменяемой шириной захвата составляет 39972,2 рубля в ценах ка ! января 2000 г.

-125

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Михайлов, Александр Иванович, 2000 год

1. Болтинский 15.11. Предварительные результаты сравнительных производственных испытаний МТА, работающих на скоростях 9-15 и 5-9 км/ч. В сб. «Научные основы повышения рабочих скоростей МТА». Изд. «Колос», М., 1965.

2. Болтинский В.Н. Развитие научных исследований по созданию скоростных МТА и внедрение их в производство. Механизация и электрификация с. х. 1969, №9, с.3-9.

3. Харитончик Е.М., Павленко С.Т., Васильев В.К. Определение номинального (оптимального) тягового усилия трактора. Механизация и электрификация социалистического с. х. 1969, №8, с.5-6.

4. Мишпгюн В.И. О номинальном тяговом усилии сельскохозяйственного трактора. -'Гракторы-и сельскохозяйственные машины, 1968, №12, с.12-14.

5. Гинцбург Б.Я. О коэффициенте сцепления и буксования тракторов. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1968, №9, с.4-6.

6. Чудаков А.Д. Основы теории и расчёта трактора и автомобиля. М.: Колос, 1972, 384 с.

7. Львов Е.Д. Теория трактора. М.: Машиностроение, 1960, 252 с.

8. Ю.Парфёнов А.П. О номинальном тяговом усилии сельскохозяйственного трактора. -Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1968, №2, с.4-7.

9. П.Парфёнов А.11. К вопросу о балластировании колёсного трактора сельскохозяйственною- Тракторы и сельскохозяйственные машины,1970, №7, с.16-19.

10. Кабаков Н.С., Чурсин Л.И., Рожков Е.С. Тяговые показатели трактора МТЗ-82 с приставным ведущим мостом. Трактора и сельскохозяйственные машины, 1970, №12, с. 13-14.

11. ИСвирщевский Б.С. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Сельхозгиз, 1958, 660 с.1..Grecenko A. Predichtung the Performance of Wheel Tractors in Combination with Implements. Journal of Agricultural Engineering Research. 1968, №1, p. 13.

12. Гуськов B.B. Оптимальные параметры сельскохозяйственных тракторов. М.: Машиностроение , 1966, 195 с.

13. К.Домбковский В. . Влияние почвенных условий на динамические свойства колёсных тракторов. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1969, №4, с.33-34.

14. Бершадский В.Ф. Исследование давлений, создаваемых шипами трактора класса 14 кН па почву. Автореф. лис. па соиск. учен, степени канд. техн. паук, Горки, 1970, 16 с.

15. Й.Брюховсц Д.Ф. Исследование взаимодействия хедовой системы колёсного трактора на пневматических шинах с почвой. Проблемы проходимости колёсных машин. М.: Изд. АН СССР, 1959.

16. Гуэнь-Ди-Хуа. Исследование взаимодействия ведущего колеса трактора с почвой на повышенных скоростях. Автореф. дис. на соиск. учён, степени канд. техн. наук, Харьков, 1962, 18 с.

17. Ю.Кашпура Б.И. Исследование буксования ведущего аппарата колёсного трактора класса 14 кН при работе с почвообрабатывающими машинами. Автореф. дис. на соиск. учён, степени канд. техн. наук, Благовещенск, 1966, 26 с.

18. Мелехов В.И. Исследование влияния догружения ведущих колёс на тягово-сцепные показатели трактора МТЗ-50. Автореф. дис. на соиск. учён, степени канд. техн. наук, Саратов, 1969, 26 с.

19. Sonnen F. Ein Überblick über Ergebnisse von Feldversuchen mit Triebradreifen von Ackerschleppen. Landtechnischen Forschung. 1962, №5, Bd. I 1.

20. Сырлыбаев P.C. Исследование проходимости и тяговой динамики колёсного трактора средней мощности при работе на рыхлых почвах. Автореф. дис. на соиск. учён, степени канд. техн. наук, Л.-Пушкин , 1973, 23 с.

21. М.Фирман П.I i. Снижение уплотнения почвы колёсами трактора класса 1,4 т методом использования деформационных свойств шин при возделывании пропашных культур. Лвтореф. дне. па соиск. учён, степени канд. техн. наук. Горки, 1990, 23 с.

22. Водяник H.H. Процесс взаимодействия тракторных ходовых систем с почвой. Учебное пособие. Кишинёв.: Кишин. с.-х. ин-т им. М.В.Фрунзе, 1986,- 1 Юс.

23. Вильяме В.Р. Собрание сочинений. Т.7., 1951, 468 с.

24. П.Пигулевский М.Х. Оценка воздействия на почву почвозацепочиых конструкций тракторов на основе изучения структуры почвы и её механических свойств. Отчёт по испытанию тракторов в Персиановкс. J1.: 1929, 193с.

25. Бочаров А.П., Абрамова Г.И. Распыление почвы ходовыми аппаратами машинно-тракторных агрегатов. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйст ва. 1968, №7, с. 47-48 .

26. Саакян С.С. Взаимодействие ведомого колеса и почвы. Нрсзан, 1959, 240с.

27. Виленский Д.Г. Почвоведение. М.: Учпедгиз., 1950, 370с.

28. Л.Качинский H.A. Структура почвы. М.: Изд. Московского университета, 1963, 100 с.

29. Рид Г. Анализ влияния тракторов на структуру почвы. Рекомендации по уменьшению давления и буксования при использовании колёсных тракторов. ФРГ, 1958, №24, Г. 10.

30. Горячкин В.П. Собрание сочинений. Т.2. М.: Колос, 1968, 532 с.

31. Горячкин В.П. Устойчивость плугов. Сб. трудов, Т.2. М.: Колос , 1965.

32. Казаков В.И. Воздействие гусеничного и колёсного трактора на некоторые физические свойства почвы.'Груды Ставропольского СХИ, Вып.9, 1960, с. 15-18.

33. Кссневич И.П. Внедорожные тягово-транспортные системы: проблемы защиты окружающей среды. Тракторы и сельскохозяйственные машин. 1996, №6, с. 18-22.

34. Кузнецов Н.Г. Вопросы теории тягового баланса колесных тракторов при работе на тяжёлых почвах в условиях Нижнего 11оволжья. Автореф. дне. па соиск. учен, степени докт. техн. наук. Волгоград, 1973, 39 с.

35. Бадалов Я.М. К вопросу определения оптимального веса колесных агрегатов и о рациональном распределении нагрузки на их колёса. Труды ЦНИИМЭСХ нечернозёмной зоны СССР. Т.1, Минск.: Изд. высш. средн. спец. и проф. образования БССР, 1963, с. 188-205.

36. Меденяпин Г.В., Киртбая Ю.К., Сергеев М.П. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1968, 431 с.

37. Гончаров H.A. О влиянии скорости движения на буксование ведущих колёс трактора. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства., 1964, №1, с. 51-52 .

38. Ревут И.Б. Физика в земледелии,- М.: Физматгнз, i960, 400 с.

39. Bekker M.G. Theory of land locomotion. The mechanics of vehicle mobiiiiy. University of Michigan press. An arbor. Mich. 1957.

40. Тюльпанов B.H. Исследование распределения удельных давлений в пятне контакта тракторной шины с почвой в зависимост и от скорости движения и усилия на крюке. Автореф. дис. на соиск. учён, степени канд. техн. паук. Волгоград, 1973, 25 с.

41. Антонов В.Н., Лаптев В.Н. Деформация грунта в колее пневматического колеса. Каучук и резина. 1986, №3, с. 4-5 .

42. Киртбая Ю.К. Основы теории использования машин в сельском хозяйстве. -М.: Машгиз., 1957, 278 с.

43. Цвиркун А.И. Исследование тягово-эксплуатационных показателей колёсного трактора класса 14 кН в условиях Белорусской ССР. Автореферат диссертации на соискание учёной степени канд. техн. наук,- Мн.: 1969, 21 с.

44. Поляк А.Я., Щупак А.Д. Обоснование параметров перспективного скоростного колёсного -фактора класса 14 кН. Повышение рабочих скоростей трактора и сельскохозяйственных машин. М.: ЦНИТИАМ, 1963.

45. Юоловейчик А.Г. О параметрах скоростных тракторов. Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1962, №4, с. 12-18. Труды НАТИ. Исследование сцепных свойств колесных тракторов. Вып. 119. -М.: ОНТИ-НАТИ, 1960, 83 с.

46. Ю.Труды НАТИ. Исследование сцепных свойств колёсных тракторов. Вып. 130. -М.: ОНТИ-НАТИ, 1961, 69 с.il.Труды НАТИ. Исследование работы тракторов на повышенных скоростях. Вып. 156. М.: ОНТИ-НАТИ, 1962, 92 с.

47. Кацыгин В.В. Основы теории выбора оптимальных параметров мобильных сельскохозяйственных машин. Автореф. дис. на соиск. учён, степени докт. техн. наук. Ми.: Колос, 1964, 63 с.

48. З.Иоффииов С.А. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1974,480 с.

49. Диденко Н.К. Эксплуатация машинно-тракторного парка. Киев: Вища школа, 1977, 391 с.

50. У дал о в А.Н. Исследование методов повышения производительности машинно-тракторного агрегата. Автореф. дис. на соиск. учён, степени канд. техн. наук,-Повосибирск, 1974, 27 с.

51. Вилде A.A. К теории определения оптимальной ширины захвата и скорости движения почвообрабатывающих агрегатов,- В кн. Механизация и электрификация сельского хозяйства.- Рига, Вып.!, 1975, с.20-42.

52. О.Панов И.М., Сакун В.А. Пути повышения производительности пахотных агрегатов. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1985, №7, с.21-25.

53. Н.Вайнруб В.И. Выбор оптимальных МТА способом построения матриц. Научн. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР, Л., 1975, вып. 17,с.72-79.

54. Й.Соловейчик А.Г., Сущевская Г.Д. К рациональному агрегатированию тракторов МТЗ-80 и МТЗ-82 в Нечернозёмной зоне. В кн.: Повышение рабочих скоростей МТА. М: Колос, 1976, с.180-188.

55. З.Нарциссов В.М. Наши резервы в обработке почвы. Горький, Волго-Вятское кн. изд-во, 1972, 151с.

56. М.Линтварёв Б.А. Научные основы повышения производительности земледельческих агрегатов. М.: ГОСНИТИ, 1962, 606 с.

57. Лишний А.Г. К вопросу оптимального агрегатирования тракторов. В кн.: Повышение рабочих скоростей МТА. М., Колос, 1973, с.301-308.

58. Крауялис A.M. Определение оптимальных параметров и режимов работы пахотного агрегата с трактором Т-150К в условиях Литовской ССР. Автореф. дис. на соиск. учён, степени канд. техн. паук. Каунас, 1975, 24 с.

59. Киртбая Ю.К. Резервы в использовании машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1976, 254 с.

60. ГО.Вайнруб В.И., Фомичёв Н.М., Чеконин A.A. Выбор оптимальной ширины захвата плуга. Науч. тр. НИПТИМЭСХ Северо-Запада, Л., 1976, вып. 20, с70-75.

61. Янечек А. Влияние рабочей скорости агрегата трактор-плуг на величину оптимальной удельной работы. Zemedelska technika 25 (2), 1972, с.2, 65-71.

62. ЧБузенков Г.M. Технический прогресс в механизации растениеводства. М.: Знание , 1976, 63 с.

63. Й.Либцисс С.Е., Мусин А.Р. Зарубежные сельскохозяйственные тракторы большей мощности. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1978, №1, с.43-45.

64. М.Дубовский Я.К. Влияние естественно-производственных условий на использование сельскохозяйственной техники. В кн.: Вопросы земледельческой механики , т. 10, Минск, 1963, с.4-41.

65. Гореликов В.Е., Каширин В.Т. Исследование к.п.д. трактора К-700 при работе с плугом в условиях Ленинградской области. Записки ЛСХИ, т.274, Л.,1976, с.174-178.

66. Изучение характера уплотнения почвы сельскохозяйственными машинами. Raghavan G.S.V., Me. Kyes E., chasse M. Soil compaction patterns caused by off raad vehicles in Fastrern Canadian agricultural soil. «I. Terramech», 1976, №2.

67. Куликов H.K. О некоторых закономерностях буксования тракторов. Бюллетень технической информации, т.З, 1958, №11.

68. Юшин А.А Исследование и обоснование основных параметров сельскохозяйственных тракторов с четырьмя ведущими колёсами. Авгореф. дис. на соиск. учён, степени докт. техн. наук, М., 1968, 35 с.

69. Бойков В.П., Белковский В.Н. Шины для тракторов и сельскохозяйственных машин. М.: ВО Агропромиздат., 1988, 240 с.

70. Методические указания по разработке типовых тяговых характеристик. М.: ГОСНИТИ, 1975, 100 с.

71. Цитович H.A. Механика грунтов. М.: Госстройиздат, 1963, 636 с.

72. М.Бахтин 11.У. Исследования физико-механических свойств основных типов почв СССР. Науч. тр. ВЛСХЫИЛ,- М.: Колос, 1969, 270 с.

73. Й.Веккег M.G. Theory of land locomotion. Mechigan University, 1955.

74. Й.Кацыгин В.В. Некоторые вопросы деформации почв. Вопросы сельскохозяйственного производства , Минск, БССР, Сельхозгиз, 1963, т. 12.

75. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных. М.: Изд-во Мир, 1980, 606 с.

76. О.Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментальных исследований. М.: Наука, 1973, 199 с.

77. Я.Хайлис Г.А., Ковалёв М.М. Исследование сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных. М.: Колос, 1994, 177 с.

78. Й.Хабатов Р.Щ., Борисов H.A., Черфасов И.В. Воздействие ведущих колёс трактора на почву и его влияние на урожай. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1985, №9, с. 12-13 .

79. Гедройц К.К. Избранные сочинения, т. 1,- М.: Сельхозгиз, 1955, 560 с.

80. Квасников В.В. Структура почвы как фактор урожайности культурных растений, НАЖ, №7-8, 1928, с. 458-479.

81. Ветровая эрозия и плодородие почв. Науч. тр. ВАСХНИЛ,- М.: Колос,1976, 319 с.

82. ШЛокровский Г.И. Исследования но физике грунтов. «Элементы физики дисперсных систем применительно к г рунтам и почвам». Водгео, ОН'ГИ, 1937, 136 с.

83. Протокол №10-50-99 (1010152) государственных приёмочных испытаний плуга лемешного ПИН-4-35 для трактора класса 14 кН, Калитино, 1999, 37 с.

84. ЮО. ГОСТ 24055-88. Техника сельскохозяйственная , методы эксплуатационно-технологической оценки. М.: Издательство стандартов, 1988.

85. ГОСТ 7057-81. Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний. М., 1981.

86. ОСТ 70.4.1-80. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Программа и методы испытаний-М.,1980, 59 с.

87. РД 10.4.1-89. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Программа и методы испытаний. Госагропром СССР, 19~89.

88. Методика рекомендации по технико-экономическим расчётам для растениеводства НЗ РСФСР. Л., 1989, 86 с.

89. Нормы амортизационных отчислений на тракторы и транспортные средства, мелиоративные и землеройные машины, сельскохозяйственные машины и оборудования, используемые в сельском хозяйстве, в водном и лесном хозяйствах и сроки их службы. М., 1981.

90. Андреев П.А. Экономическая эффективность использования машинно-тракторного парка. Свердловск, Средне-Уральское книжное издательство, 1973, 116с.

91. Бойков В.П. и др. Тяговые характеристики шин универсально-пропашных тракторов классов 1,4 и 2. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1986, №1, с. 12-16.