Введение к работе
Актуальность темы. Неотъемлемой частью технологических процессов по возделыванию сельскохозяйственных культур являются транспортные работы. На их выполнение требуются значительные энергетические и трудовые затраты. Статистические данные показывают, что доля затрат на транспортировку грузов в сельском хозяйстве составляет 25-40% от общих затрат на производимую продукцию, при этом доля тракторных внутрихозяйственных перевозок достигает 60% от общего объема.
Уровень повреждений является одним из важнейших факторов, определяющих себестоимость продукции. Известно, что стоимость поврежденной сельскохозяйственной продукции на 30-50% меньше, чем неповрежденной. По данным ряда исследователей потери при хранении поврежденной при транспортировании продукции могут достигать 50-60% от общей массы. Поэтому снижение повреждений на пути следования сельскохозяйственной продукции – «поле-потребитель» является важной народно-хозяйственной задачей.
Работа выполнена по плану НИР ФГОУ ВПО РГАТУ на 2000...2010гг. по теме №18 от 17.01.2001 в рамках раздела 18.5. «Исследование технико-экономических параметров транспортных средств».
Цель исследований. Сохранение качества плодоовощной продукции при внутрихозяйственных перевозках путем разработки устройства стабилизации положения кузова.
Задачи исследований:
-
провести анализ исследований процессов перевозки плодоовощной продукции в кузове транспортных средств и существующих методов стабилизации положения кузова транспортного агрегата;
-
теоретически обосновать и разработать конструкцию устройства стабилизации положения кузова с рациональными характеристиками при работе в различном диапазоне скоростей и загрузок транспортного агрегата, на полях имеющих уклон;
-
усовершенствовать существующий транспортный агрегат 2ПТС-4 для перевозки сельскохозяйственных грузов в контейнерах, в различных условиях, путем разработки устройства стабилизации положения кузова;
-
экспериментально определить рациональную жесткость упругих элементов и установить возможность повышения производительности перевозок;
-
провести хозяйственные испытания усовершенствованного транспортного агрегата, по результатам которых определить экономическую эффективность от его применения.
Объект исследования. Транспортный агрегат в составе тягача МТЗ 82.1 с тракторным прицепом 2ПТС-4 с устройством стабилизации положения кузова.
Предмет исследования. Установление закономерностей процесса повреждений плодоовощной продукции при различных режимах работы транспортных агрегатов на внутрихозяйственных перевозках.
Методика исследований. Теоретические исследования выполнены на основе положений, законов и методов теоретической механики и математического анализа с использованием ПК, в том числе с использованием программы MathCAD 11.0 и пакета прикладного ПО LabView. Обоснование конструктивных параметров и расчет эксплуатационных показателей транспортного агрегата с устройством стабилизации положения кузова проводились как по известным, так и по разработанным оригинальным методикам. Экспериментальные исследования эксплуатационных показателей транспортного агрегата выполнены с использованием теории планирования полнофакторного эксперимента. Обработка результатов исследований проведена методами математической статистики.
Научная новизна:
- предложена система стабилизации положения кузова транспортного агрегата, включающая в себя группу комбинированных упругих элементов различной жесткости, позволяющая уменьшить колебания грузовой платформы и стабилизировать её положение при движении по уклону, в результате чего снижаются повреждения перевозимой плодоовощной продукции, возрастает производительность перевозок;
- математические модели движения транспортного агрегата с устройством стабилизации положения кузова, на основе которых определяются рациональная жесткость упругих элементов, скорость колебания грузовой платформы, скорость движения транспортного агрегата и производительность, при которых повреждения не превышают агротехнических требований.
Практическая ценность работы: Разработано устройство для стабилизации положения кузова транспортного средства (П.М. B62D 37/00 №81152, опубликовано: 10.03.2009 Бюл. №7), обеспечивающее уменьшение повреждений груза и сохранение его целостности, путем снижения уровня поперечных колебаний грузовой платформы транспортного средства, а также способствующее возрастанию производительности перевозок.
Реализация результатов исследования. Транспортные агрегаты, оснащенные устройством стабилизации положения кузова, базовым элементом которого является разработанная группа комбинированных упругих элементов различной жесткости, применяются в ООО «Каширинское» Рязанской области Новодеревенского района, СПК «Нива» Рязанской области Новодеревенского района с. Калинино, ООО «Якимецкий» Рязанской области Новодеревенского района. Результаты исследований переданы Акционерному обществу «Головное специализированное конструкторское бюро по комплексам машин для механизации работ в садах, виноградниках, питомниках и ягодниках» (г. Кишинев, Республика Молдова).
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Конструктивно-технологическая схема транспортного агрегата с устройством стабилизации положения кузова.
-
Математическая модель движения транспортного агрегата с устройством стабилизации положения кузова.
-
Результаты теоретических и экспериментальных исследований по повышению производительности перевозок и снижению уровня повреждений перевозимой продукции.
-
Результаты хозяйственных испытаний усовершенствованного транспортного агрегата и технико-экономическая оценка его применения.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов Рязанского ГАТУ им. П.А.Костычева (2008…2011 гг.), Всероссийской международной конференции Мордовского ГУ имени Н.П.Огарева (2009г.), Международных научно-технических конференциях Пензенского ГУАС (2009, 2010 гг.), Московского ГАУ им. В.П. Горячкина (2009 г.), Международной научно-практической конференции Владимирского ГУ (2010г.), выигран конкурс на соискание грантов «Молодые новаторы аграрной России» в номинации «Агроинженерия» (2010 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы получен 1 патент РФ, опубликовано 13 печатных работ, в том числе: 3 – в изданиях рекомендованных ВАК РФ; 4 – в международных сборниках; 6 – во всероссийских сборниках.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 118 наименований, в том числе 11 на иностранных языках и приложения. Работа изложена на 148 страницах текста, содержит 16 таблиц и 36 рисунков.
