Введение к работе
Актуальность темы. Современные тракторы отличаются высокой энергонасыщенностью, а применяемые на них дизели характеризуются большими коэффициентами запаса крутящего момента. Расширяется применение тракторов с моторно-трансмиссионной установкой, состоящей из двигателя постоянной мощности (ДПМ) и гидротрансформатора (ГТ), обеспечивающей автоматическое бесступенчатое регулирование оптимальной загрузки силового агрегата (СА) и скорости движения машинно-тракторного агрегата (МТА). Однако при работе трактора на некоторых сельскохозяйственных операциях в составе тяговых агрегатов эксплуатационная мощность двигателя реализуется не полностью при ограничении максимальной скорости по агротехническим и технико-экономическим требованиям. Особенно это проявляется в зимних условиях из-за ухудшения сцепных свойств и низкого теплового режима функционирования систем СА трактора и приводит к значительному снижению топливной экономичности МТА.
Снижение топливно-энергетических затрат МТА, при сохранении производительности, в зимних условиях можно достичь путем обеспечения рациональных характеристик и режимов совместной работы ДПМ и ГТ на основе системных принципов их адаптации к основным природно-производственным факторам.
Таким образом, совершенствование характеристик и режимов работы моторно-трансмиссионной установки (МТУ) энергонасыщенных тракторов в зимних условиях является перспективным направлением экономии топливно-энергетических ресурсов и приобретает особую актуальность.
Работа выполнена по плану НИР Крас ГАУ (проблема IX, задание 04 на 2001-2005 гг.).
Цель работы. Повышение эффективности функционирования гусеничного трактора с гидромеханической трансмиссией (ГМТ) при агрегатировании в зимних условиях.
Задачи исследования:
1. Провести анализ формирования показателей эксплуатационных
свойств МТА в зимних условиях и обосновать направления по их улучшению.
Разработать модели, устанавливающие рациональные характеристики и режимы функционирования трактора с ГМТ при агрегатировании в зимних условиях.
Разработать методику экспериментальных исследований энергетических параметров силового агрегата и эксплуатационных показателей МТА, подготовить макетный образец трактора ДТ-175С с двумя уровнями мощности для стендовых и полевых испытаний.
Выполнить сравнительные стендовые и полевые испытания трактора с опытным и серийным силовым агрегатом.
Дать технико-экономическое обоснование ИЕазгиботать практические рекомендации по улучшению агрегатирования г^срвнявдяцяряетдарИАЯзимних условиях. I ЬМБЛИОТЕКА |
Объект исследования. Процесс формирования показателей использования тяговых МТА при выполнении зимних работ.
Предмет исследования. Закономерности формирования энергетических и топливно-экономических показателей при использовании гусеничного трактора с ГМТ на снегозадержании и транспортных операциях.
Научная новизна. Разработана вероятностная математическая модель прогнозирования и оптимизации характеристик и режимов работы СА; обоснованы ресурсосберегающие принципы комплектования тяговых МТА при выполнении зимних работ; установлены закономерности влияния режимов функционирования трактора на эффективность работы МТА; предложена схема системы регулирования давления и охлаждения рабочей жидкости гидротрансформатора.
Практическая значимость работы. Установлены рациональные параметры и режимы работы СА гусеничного трактора для зимних условий. Разработана методика перерегулирования двигателя на рациональный для зимних работ уровень мощности. Даны рекомендации по использованию трактора ДТ-175С на зимних работах в районах Восточной Сибири. Предложена система питания и охлаждения ГТ, адаптированная к зимним условиям эксплуатации трактора.
Внедрение. Результаты исследования и практические рекомендации по повышению эффективности использования МТА на базе энергонасыщенных гусеничных тракторов в зимних условиях использованы инженерно-технической службой Главного управления социального и экономического развития села Администрации Красноярского края для реализации в базовых хозяйствах и при повышении квалификации ИТР, внедрены в УОХ КрасГАУ "Миндерлинское". Лабораторная установка, математические модели и методики используются в учебном процессе и исследовательской практике КрасГАУ и его филиалов.
На защиту выносятся следующие научные положения:
Обобщенная вероятностная модель прогнозирования рациональных характеристик и режимов работы силового агрегата ДПМ-ГТ гусеничного трактора при агрегатировании в зимних условиях.
Математические модели функционирования трактора для оценки закономерностей формирования показателей работы МТА.
Методика комплектования ресурсосберегающих тяговых МТА при выполнении зимних работ.
Результаты сравнительных стендовых и полевых испытаний трактора ДТ-175С с опытным и серийным силовым агрегатом.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены и получили одобрение на 2-й и 3-й Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов" (Красноярск, 1999 и 2001); региональной научной конференции аспирантов и молодых ученых "Интеллект-2001" (Красноярск^ 2001); региональной научной конференции аспирантов и
студентов (Красноярск, 2002); конференции аспирантов и студентов "Освоение, развитие, перспективы" (Красноярск, 2003).
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 17 научных работах, получен патент на изобретение № 219036.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и общих выводов, изложена на 161 странице основного текста, включает 49 рисунков, 27 таблиц и список использованной литературы из 140 наименований.
Похожие диссертации на Рациональное функционирование трактора с гидромеханической трансмиссией при агрегатировании в зимних условиях
