Введение к работе
Актуальность работы. Машинно-тракторный агрегат (МТА) относится к управляемым динамическим системам, на эффективность работы которых влияют разнообразные факторы, имеющие» как правило, случайны!) характер, Особенности движения этой системы и соответствие се своему функциональному назначению во многом зависят от совершенства МТА. Дальнейшее расширение технологических возможностей и сферы примени иия тракторов требуют углубленного изучения процесса их движения. Ибо динамика этих процессов в связи с отмеченными тенденциями усиливается вследствие увеличения многообразия и способов соединения частей МТА, расширения диапазонов внешних и управляющих воздействий, роста энергонасыщенности тракторов, использования мощности двигателя трактора не • только для передвижения агрегата, но также для привода рабочих органов сельхозмашин или колес транспортно-технологических модулей - тележек, имеющих оборудование для выполнения полевых и транспортных операций.
Сложившаяся практика сводит в отдельных случаях изучение движения МТА к опенке его устойчивости и управляемости, определяющих, в основном, выполнение требований агротехники. Динамические характеристики агрегата н их влияние на его движение при этом не раскрываются в должной мере. Фактически изучается движение только одной части, агрегата - трактора без достаточного учета-массо-геометричсскнх параметров и режимов рабо-ты других составных частей . Ряд методов оценки функционирования МТЛ как динамическое системы (например, определение тягового КПД) основан на киазнстатических расчетах движения машин. Средства экспериментальных исследований не обеспечивают получение в требуемом объеме всей необходимой информации о движении агрегатов для вычисления соответствующих статистических оценок.
Функционирование МТЛ есть совокупность движений его частей, связанных единой целью - выполнением технологических операций с высокой производительностью при минимальном расходе материально-энергетических ресурсов и совместимости с экологической средой. Поэтому решение Ий-учна-технтесхеіі проблемы повышения эффективности агрегата связано с исследованием его движения на основе достижений фундаментальны тук и технического прогресса.
Цель исследования — разработка методов н средств изучения движения МТА, позволяющих fia стадних проектирования и совершенствования устанавливать закономерности функционирования, выбирать конструктивные параметри машин и технологические режимы их движения, обеспечивающие использование в максимальной мере потенциальных возможностей МТА: но-иышенпе технико-экономических показателей работы и достижение экологической совместимости с почвой.
Объектами исследования выбраны: модульное эиерготсхнолсгнчссксс средство (МЭС) тягового класса Э...5, МТА на базе гусеничных и колесных факторов тягового класса 3 (Т-74, T-I50, Т-150К, T-15QIG07, T-15GKM), а также четырехгуссничные тракторы, созданные на базе тракторов Т-150К и Т-150.
Методы исследований базируются на теоретических положениях динамики неголономішхні нелинейных систем, теории случайных функций и статистической динамики. Экспериментальные исследования предусматриваю! использование методов планировании многофакторного эксперимента и регрессионного анализа, адакже обработку результатов полевых испытаний с помощью вычисли техники.
Научную новизну составляют математические модели движения МТА: представление агрегата миогозвенчатым материальным объектом, составные части которого определяются, в отличие от известных схем. не только с помощью силовых факторов, но и с учетом массо-гсометрпческих размеров и режимов движения этих частей, особенностей взаимодействия их между собой и с почвой. Новым также является решение задачи о движении МТА, как относящейся к классу задач С.А. Чапльцуїна о движении негодономных систем, с использованием в качестве свободных параметров квазикоординат в виде линейных соотношений между их производными и обобщенными скоростями;
Практическая значимость исследования.
— разработаны методы и средства исследований, обеспечивающее выбор параметров и режимов движения МТА, при которых достигаются высокая эффективность и рациональное соотношение между ростом ресурсоемкое, производительности и использования энергетического потенциала агрегата, а также повышается уровень экологической совместимости ходовых механизмов с лочвой и выполняются требования, связанные с устойчивостью движения и управляемостью МТА;
подтверждена целесообразность применение в сельскохозяйственном производстве ив основе трактора тягово-энергетической конвенции модуль -5-І них энерготсхнологпческих средств, расширяющих функлшопалыиде позмо::; ііосі if и ПОВЫШАЮЩИХ униисрсальиость тракторов, улучшающих технико-экономические показатели их работы.
Реализация результатовработыосуществлена при создании макетного образца модульного эиерготехиологнческого средства класса 3...5 на базе трактора Т-І50К, а также п конструкции тракторов T-I5G и Т-150К при решении задач, ссязаннш с особенностями их агрегатирования» комплектации, регулировок и режимов работы механизмов. В частности, обоснованы реко-мендацни по установке к сдваиванию колес и выбору режимов работы моеOG трактора, регулировкам ходовых механизмов, сопершенстповзншо управленій движением и определению рациональных скоростей движения трактора при сохранении устойчивости движения его, выбору длины прицел-ного усїроПствп и координат точки прицепа.
Реализации результатов исслёд о самий позволила улучшить тягезо-сцен-иые качества трактора, повисить устойчивость движения и управляемость МТА, снизить вредное воздействие его «а почну, улучшить условия труда водителя. Повышена производительность МТЛ и снижен расход топлива.
Методы и средства исследований, представленные о настоящей работе, использованы при испытаниях, проводимых МАТИ и кафедрой Трагсгоро-строеипс" Харькопского политехнического института, а также и учебном процессе; в Харьковском политехническом институте - в курсах "Устойчивость движения и управляемость тракторов и автомобилей и "Испытания тракторов и автомобилей"; в Московском государственном агроинженерном унньер ситсте - в курсе "Испытания тракторов и автомобилем"; в Московском Автомеханическом институте - в спецкурсе по теории и расчету трактора.
Апробация р&бопш, Основные положения работы докладывали на иауч» но-тсхинчеекил советах, конференциях, совещаниях п г. Харькове (политехнический институт» тракторный завод, областные \\ республиканские мероприятия) в І963...1994 гг.; на Всесоюзных научно-технических конференциях: в Москве (ИДТИ, ВИСХОМ, МИИСЛ) в 1932, 1983, 1937, 1938 гг.; в Минской 1983 и І992 гг.; на специализированном постоянно действующем семинаре Бюро СМ СССР по машиностроению "Проблемы форынршшння систем машин и техники новых поколении". Москва, 1991 г.; на второй научно-практической конференции Тїаучио-тсйіичссиїЙ прогресс в инженерное сфере ЛПК. России , Москва, 1993 г., на научно-техническом сосете ПАТИ, 1994 г.; на международной научно-технической конференции "Зиергссбсрг-гашише технологии и энергетические средства в сельскохозяйстпсиши производстве", Украинская академия аграрных наук, 1995 г.
По теме работы опубликовано 70 научных трудов, в том числе 12 авторских свидетельств на изобретения.
