Введение к работе
Актуальность темы. Основными требованиями, предъявляемыми к сельскохозяйственной технике, является повышение ее производительности, экономичности и надежности.
Энергоемкие операции в сельскохозяйственном производстве занимают достаточно большой объем работ. При выполнении энергоемких работ на машинно-тракторный агрегат (МТА) действует постоянно изменяющаяся нагрузка, колебания которой доходят до 30 -40 % от величины крюкового усилия. Для выполнения работ в соответствии с агротребованиями рекомендуется недозагружать двигатель на 20 - 30%, что приводит к значительным потерям мощности. В результате происходит снижение производительности и экономичности МТА.
Одним из эффективных способов влияния на динамические режимы двигателя, с целью повышения производительности и экономичности МТА, является совершенствование системы автоматического регулирования путем введения дополнительного регулирующего импульса, опережающего увеличение нагрузки сельскохозяйственного агрегата.
Поэтому, проведение научных исследований опережающего регулирования по нагрузке двигателя сельскохозяйственного трактора, направленных на увеличение производительности и экономичности МТА, является актуальной задачей и имеет важное научное и народнохозяйственное значение.
Цель исследований. Целью данной работы является повышение производительности и экономичности МТА за счет улучшения динамических характеристик двигателя.
Для решения данной проблемы были поставлены следующие задачи исследований:
провести анализ режимов работы двигателя МТА при выполнении энергоемких сельскохозяйственных операций;
разработать математическую модель работы двигателя МТА в
динамических режимах при использовании опережающего регулирующего импульса по нагрузке;
провести экспериментальные исследования рабочих процессов двигателя МТА при использовании опережающего регулирования по нагрузке с целью оптимизации параметров регулирования;
провести сравнение качества работы МТА при использовании различных способов регулирования;
сформулировать требования, предъявляемые к организации опережающего регулирующего импульса по нагрузке двигателя МТА.
Научная новизна. В работе научно разработаны требования, предъявляемые к автоматической системе опережающего регулирования по нагрузке двигателя МТА, которые позволяют снизить динамические потери в условиях эксплуатации.
Объектом исследований является двух массовая система, состоящая из двигателя и приведенного момента инерции МТА.
Методика исследований включала в себя лабораторные испытания двигателя, оснащенного опережающим регулятором по нагрузке. Испытания проводились в три этапа и включали в себя статические и динамические исследования.
На защиту выносятся следующие научные положения:
-
Математическая модель переходного процесса двигателя МТА при использовании регулирующего импульса, опережающего увеличение нагрузки сельскохозяйственного агрегата.
-
Уравнение зависимости ускорения коленчатого вала двигателя МТА от параметров регулирования, полученного на базе экспериментальных исследований.
-
Требования, предъявляемые к организации опережающего регулирующего импульса по нагрузке двигателя МТА.
-
Структурная схема двухимпульсной САР и функциональная схема автоматической системы опережающего регулирования по нагрузке двигателя МТА.
Практическая ценность исследований заключается в том, что:
разработана математическая модель переходного процесса двигателя МТА при использовании регулирующего импульса, опережающего увеличение нагрузки сельскохозяйственного агрегата;
в результате проведенных исследований разработаны требования к организации регулирующего импульса, опережающего увеличение нагрузки сельскохозяйственного агрегата;
разработаны структурная схема двухимпульсной САР двигателя МТА и функциональная схема автоматической системы опережающего регулирования по нагрузке;
обеспеченна возможность проведения меньшего объема полевых испытаний опережающего регулирования двигателя МТА.
Реализация результатов работы. Полученные результаты исследований могут быть использованы при комплектовании МТА, в конструкторских организациях и научных учреждениях при разработке и совершенствовании САР двигателей МТА, а также при проведении научных исследований и в учебном процессе кафедр 'Тракторы и автомобили" и "Эксплуатация машинно-тракторного парка" Ижевской государственной сельскохозяйственной академии.
Апробация работы. Основные положения исследований диссертационной работы доложены и одобрены на 10-й научно - практической конференции вузов Поволжья и Предуралья в 1998 году в Чувашской ГСХА, на XIX научно - практической конференции Ижевской ГСХА в 1999 году, на научно - практической конференции "Проблемы механизации сельскохозяйственного производства Республики Татарстан" в 1999 году в Казанской ГСХА, на расширенных заседаниях кафедры 'Тракторы и автомобили" Ижевской ГСХА.
Публикации. Основные положения и результаты исследований опубликованы в семи печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа изложена на 232 страницах машинописного текста,
