Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины "Фрегат" на пневматических шинах для полива многолетних трав в условиях склоновых земель" Антипов Алексей Олегович

Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины
<
Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Антипов Алексей Олегович. Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины "Фрегат" на пневматических шинах для полива многолетних трав в условиях склоновых земель": диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.01 / Антипов Алексей Олегович;[Место защиты: Мичуринский государственный аграрный университет].- Мичуринск, 2015.- 172 с.

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 10

1.1 Характеристика рельефных условий орошаемых площадей 10

1.2 Краткий обзор средств механизации полива для склоновых земель 13

1.3 Особенности полива ДМ «Фрегат» в сложных почвенно-рельефных условиях 26

1.4 Краткий анализ технических и технологических решений по тормозным системам многоопорных дождевальных машин 34

1.5 Выводы, постановка цели и задачи исследования 45

2. Теоретические основы скатывания тележек ДМ «Фрегат», оборудованной пневматическими шинами на склоновых участках 47

2.1 .Оценка показателей технологического процесса полива ДМ «Фрегат» на пневматических шинах склоновых земель 47

2.2. Торможение тележек ДМ «Фрегат» при поливе на склонах 52

2.2.1 Оценка скатывания и торможения тележек на уклонах 52

2.2.2 Залипаемость шин ДМ «Фрегат» при поливе дождеванием 59

2.2.3 Оценка влияния направленности почвозацепов шин тележек ДМ «Фрегат» на сопротивление трению 62

2.3.Обоснование регулировочных и конструктивных параметров усовершенствованной тормозной системы 68

2.3.1. Характеристики регулирования тормозной системы 68

2.3.2. Обоснование конструктивных параметров механического тормоза ДМ «Фрегат» 70

2.4.Выводы по разделу 73

3. Программа и методика исследований 75

3.1 .Оценка залипаемости и энергосцепных свойств пневмошин ДМ «Фрегат» 75

3.2. Выбор участков для проведения лабораторно-полевых исследований и производственных испытаний усовершенствованной ДМ «Фрегат» на склоновом рельефе 80

3.3.Оценка показателей работы ДМ «Фрегат» на сложном рельефе 82

3.4 .Математическое обеспечение исследований

3.4.1 Методика аппроксимации данных исследований 92

3.4.2 Построение уравнения регрессии при проведении экспериментальных исследований 92

3.5 .Методика планирования эксперимента 94

3.5.1. Исследование влияния длины изгиба скатывания тележки ДМ «Фрегат» на склоне и величины уклона на значение их скорости при торможении 94

3.5.2. Исследование влияния коэффициента трения (сцепления) пневмошин дождевальной тележки ДМ «Фрегат» и значения скорости скатывания на величину их скольжения при торможении 95

3.5.3. Исследование влияния величины зазора между зубьями рычага тормоза и упором приводного кольца пневматической шины тележки

ДМ «Фрегат», а также параметров зубьев на длину пути до торможения 96

3.6.Подготовка оборудования и приборов для проведения исследований 96

4. Результаты исследований 98

4.1.Исследование залипаемости и энергосцепных свойств макетного образца пневматической шины ДМ «Фрегат» в лабораторных условиях 98

4.2.Исследование процесса скатывания и показателей работы тележек ДМ «Фрегат» на пневматических шинах с усовершенствованной тормозной системой и с различной направленностью почвозацепов 103

4.3. Эксплуатационно-техно логическая оценка работы усовершенствованной ДМ «Фрегат» на склоновых участках в производственных условиях 111

4.4.Выводы по разделу 114

5. Внедрение и экономическая эффективность усовершенствованных систем торможения ДМ «Фрегат» на пневматических шинах в условиях склоновых земель 116

5.1.Результаты внедрения усовершенствованной дождевальной машины «Фрегат» 116

5.2. Расчет экономической эффективности от внедрения усовершенствованной дождевальной машины «Фрегат» 116

5.3 .Выводы по разделу 119

Общие выводы и рекомендации производству 120

Список используемой литературы 122

Особенности полива ДМ «Фрегат» в сложных почвенно-рельефных условиях

Тем не менее при всех своих достоинствах дождевальная машина «Фрегат» обладает рядом недостатков, требующих предотвращения путем усовершенствования конструкции и технологии применения. При поливе по обычной технологии перед запуском машины устанавливается нужная поливная норма с помощью крана - задатчика скорости последней тележки. При этом поливная норма и время одного полного оборота изменяется и зависят от числа ходов в минуту гидроцилиндра последней опоры. Для ДМ-454-100 при различных значениях показателя 4,6, 3,45 и 2,75 хода в минуту обеспечивается соответственно норма полива в размере 300, 400 и 500 м3/га, а длительность одного оборота машины составляет соответствующе 61; 81 и 102 часа [58].

К недочетам имеющейся технологии полива относится то, что технология применима лишь при поливе условно выровненных участков. При её использовании в условиях склоновых земель отмечается большое увлажнение участков, имеющих значительную пред поливную влажность и как следствие уменьшение тягово-сцепных свойств.

Данный недостаток вызван за счёт того, что при распределении дождя по склону не учитываются закономерности. Наименьшая влажность почвы достигается на участках с возвышенными формами рельефа и более высокая — с вогнутыми. Влажность в условиях склонового профиля возрастает от вершины склонов к низине и уменьшается в противоположном направлении на склонах с возвышениями [58, 111].

Переполив машиной в условиях склоновых земель немного компенсируется увеличением её скорости движения, за счет повышения пред поливной влажности, наряду с появлением на них стоков воды и водной эрозии почвы. Что обуславливает интенсивное залипание почвой ходовых систем дождевальной машины фрегат «Фрегат» (рисунок 1.12), и в связи с этим значительное снижение её тягово-сцепных свойств, а при подъёме на склон полную потерю проходимости тележек и, зачастую, его поломку и изгиб трубопровода [58].

Существуют разные способы увеличения тягово-сцепных свойств, которые повышают надежность работы машин в условиях склоновых земель. Уменьшение происходят в случаях изменения сцепных свойств опорной поверхности почвы, или изменения конструкции ходовых систем.

Для изменения опорной поверхности почвы применяется множество способов, один из таких - устройство земляных подушек на местах пересечения тележками машин замкнутых понижений и ложбин.

Указанный способ применялся в Украине в совхозе «Орлянский» [108]. На участках, где следы от тележек машин пересекают замкнутые понижения и ложбины, были устроены земляные подушки. Для этого после уборки урожая озимой пшеницы на трассах с помощью скрепера насыпали грунт, который затем выравнивали, добиваясь плавного сопряжения подушки с местностью. В глубоких тальвегах (0,8-1 м) возводились перемычки с трубчатыми водовыпусками для пропуска талых и ливневых вод.

Проведение вышеуказанного комплекса работ требует дополнительных, не всегда оправданных затрат.

В США и Канаде повышали прочность поверхности передвижения посредством бетонирования или асфальтирования при выращивании монокультур, а также в Германии на торфяных почвах [57], однако не получили широкого распространения из-за значительного снижения коэффициента земельного использования орошаемых полей за счет трасс и проблем, связанных с работой пропашных машинно-тракторных агрегатов. - трубопровод, 2 - рама тележки, 3 - колесо погруженное в почву сдвоенными колесами Для ликвидации колеи от дождевальных машин «Фрегат» и уплотняющего воздействия их ходовых систем на почву применяются различные заравнивающе-рыхлящие устройства. Для повышения проходимости и тягово-сцепных свойств машины «Фрегат» ее сдвигают от неподвижной опоры на 1,5-2 м и устанавливают в водопроводящий трубопровод вставку [85, 104], длина которой в целях исключения движения тележек по старой колее, вследствие искривления машины, должна составлять не менее 1,6 ширины колеи.

Процесс является достаточно трудоемким (составляет около 15-17 чел.ч), приводит к значительному увеличению заминаемости растений и усилению эрозионных почвенных процессов вследствие появления на поле большого количества дополнительных колееобразований.

Для уменьшения давления на почву и колееобразования дождевальных машин кругового действия известны разработки по применению следующих видов движителей.

Жесткие колеса с уширенным ободом применялись фирмой «Valmont» на устаревших моделях 1260, 1176, 1658 и др. Известны также решения по оснащению дождевальных машин «Фрегат» с тележками, оборудованными уширителями колес (рисунок 1.13) [96, 105]. Уширенные металлические колеса ДМ «Фрегат» собирают из двух обычных колес. Отмеченные способы привлекают своей простотой и невысокими затратами на их осуществление, однако не устраняют недостатков, присущих жестким колесам, а также допускают увеличение заминаемости растений.

Для повышения проходимости были разработаны движители, ВНПО «Радуга» (г.о. Коломна) (рисунок1.14), представляющие собой одну или две бесконечные резиновые ленты, на которых закреплены опорные пластины. Ленты приводятся в движение грунтозацепами жесткого колеса. Для распределения давления на почву тележки ДМ оборудуются дополнительными опорными колесами [103].

Торможение тележек ДМ «Фрегат» при поливе на склонах

Для своевременного и надежного торможения тележек ДМ «Фрегат» на пневматическом ходу, обуславливающего на склонах повышенный скоростной режим скатывания необходима оптимизация регулировочных и конструктивных параметров тормозной системы машины и, для осуществления вышеуказанных требований по предотвращению недопустимого её скольжения, увеличение сопротивления трению.

Одним из путей, при других равных условиях, повышения сопротивления трению (скольжению) шин ДМ «Фрегат» на уклонных участках может быть частична обеспечена за счет изменения направленности их почвозацепов [2, 7]. Однако в условиях богарного земледелия, как показывает практика, указанные решения обуславливает чрезмерное залипание протектора колес и снижения их сцепления с почвой. В зонах же орошения, особенно при поливе дождеванием, залипаемость шин, как обосновывается ниже, практически отсутствует.

В условиях орошения дождеванием основные показатели, определяющие, разрушительное воздействие дождя на почву, является его силовые и энергетические характеристики, в конечном счете, обуславливавшие мощностные параметры осадков.

То есть, при производстве полива и качении тележек ДМ «Фрегат», главенствующим в уменьшении сцепных свойств почвы, как внутренних, так и внешних, а, следовательно, и залипаемости их ходовых систем, является мгновенная удельная мощность (Nd), определяемая по выражению [48]. Где rj - коэффициент, определяющий равномерное распределение дождя и зависит, от диметра его капель dK - диаметр капли дождя, мм /мг - мгновенная интенсивность дождя, мм/мин hu - высота падения капель, м Ну - высота падения капель при установившейся величине её скорости, м

При воздействии дождя на площадь пневматического колеса в плане и приведения к ней мощности их показателей залипання, а также значениях величины, в ходящих в зависимость (2.17), построена графическое изменение удельной энергоемкости процесса залипання почвозацепов (рисунок 2.9), величины которой по длине ДМ, в зависимости от скорости движения её тележек в пределах от 0,05 (1-ая тележка) до 1,0 м/мин (16-ая тележка), соответственно варьируешь в среднем от 0,10 до 0,20 Вт/м2 Изменение её удельной мощности дождя под машиной, с учетом выражения (2.18) и существующих исследований [125], как видно из рисунка 2.9, происходит в пределах от 0,5 Вт/м2 (в начале машины) до 3,0 и более (в конце).

Отмеченное изменение мощностных характеристик дождя на длине ДМ, обусловлено различным типом дождевальных аппаратов, большие расходные модификации которых, исходя из круговой технологии полива, расположены ближе к консольной части.

Сопоставимость построенных графических зависимостей позволяет судить о практически полном исключении особенно в концевой части ДМ залипание её пневмоколес. Показатели удельной мощности дождя превышают s z ъ 05 СО Э . Щ р 3,0

При движении плов машины ДМ «Фрегат» её залипание происходит в зоне контакта (1) с почвой. После выхода протектора колеса на поверхность с налипшими почвенными частями оно после некоторого угла поворота (ориентировочно на 90) подвергается энергетическому воздействию дождя, мощностные характеристики которого, обеспечивают его очистку зоны 3 и 4, Оценка влияния направленности почвозацепов шин тележек ДМ «Фрегат» на сопротивление трению

Рассмотрим влияние направленности почвозацепов пневмоколес, определяемой схемой их установки, на изменение показателей трения (сцепления)при скольжении тележки ДМ «Фрегат» на склоне. Исходя из теории клина, при рекомендуемой на практике направленности почвозацепов, боковые их грани при скольжении деформируют почву, последнее препятствует перемещению, за счет возникновения нормальных сил и сил внутреннего трения [121].

Кроме того, на величину скольжения (юза) колес при торможении, как оказалось, существенное влияние оказывают внешние силы трения, определяемые состоянием трущихся поверхностей и весовыми характеристиками.

Считаем, что увеличенние усилий Р и, как следствие, уменьшение пути скольжения пневматических шин ДМ «Фрегата» на уклонных участках возможна посредством их установки с противоположной направленностью почвозацепов. Установка шин по данной схеме не рекомендуется для самоходных скоростных машин, это связано с ускоренным для данного режима эксплуатации износом почвозацепов, противоположная направленность которых исключает самоочищаемость пневмоколес и как следствие, снижает надежность их работы.

Отмеченное, как показали поисковые исследования, не наблюдается у пневматических шин (модели 15,5х38Р) ДМ «Фрегат» вследствие её тихоходности (не более 1,0 м/мин) и отсутствия, как доказано в следующем параграфе, залипання почвой (из-за повышенной её влажности) почвозацепов.

При этом усилие, требуемое на перемещение тележки машины при скольжении будет также определяться выражением (2.23), где Р2 усилие на преодоление сопротивления сдвигу почвы, определяемого параллельным давлением (N), углом внутреннего трения и внутреннего сцепления (С) почвы.

Данное увеличение сопротивления скольжению тележки машины, с изменённой схемой установки колес, как видно из выражения (2.21), обусловлено в основном наличием при деформации почвы внутренних в ней сил сцепления.

То есть, как видно из графика (рисунок 2.12.) установка пневмоколес по нестандартной схеме обеспечивает в выше отмеченных условиях (т=400 м3/га) увеличение коэффициента трения (скольжения) f c) = P/G в среднем с 0,4 до 0,5.

Указанное, исходя из функциональной зависимости величины пути скольжения тележки ДМ /, при прочих равных условиях, от показателей трения - сцепления, исключает при её торможении выбег более 0,60 м (граница срабатывания гидравлической защиты и аварийной остановки машины). При этом тормоз тележки срабатывает после 0,45 м пути её качения.

Однако при больших значениях поливных норм m = 500 м3/га и более, определяющих коэффициент трения - сцепления fcp(c) = 0,3 и менее, изменение направленности почвозацепов колес не исключает скатывание тележки более чем на 0,60 м это вызывает чрезмерный изгиб трубопровода и, как следствие, срабатывание защиты и остановку машин.

То есть в данных условиях наряду с разворотом колес необходимо применение усовершенствованной конструкции тормоза тележки (рисунок 2.18) обеспечивающего начало торможения не позднее 45 сантиметрового пути её качения, а несколько раньше ориентировано после выбега на 0,30 м (рисунок 2.13)

Тогда, как при использовании лишь одного модернизированного тормоза это должно происходить как отмечалось, при скатывании тележек в пределах 0,15 м, обуславливающее чрезмерно частое его срабатывание и как следствие, снижение надежности технологического процесса работы ДМ.

Выбор участков для проведения лабораторно-полевых исследований и производственных испытаний усовершенствованной ДМ «Фрегат» на склоновом рельефе

Оценка показателей торможения ДМ на склонах производилась в четырех контрольных сечениях (I, II, III, IV) орошаемого поля (рисунок 3.7) с характерными для них, по длине машины и направлении её движения, уклонными участками (А, Б, В, Г) (рисунок 3.8), на которых проходило скатывание и торможение соответствующих её тележек.

На отмеченных участках разбивались опытные делянки (3) длиной 10 и шириной 2,0 м. Значения поливных норм соответственно по сечениям I, II, III, IV составляло 200, 300, 400 и 500 м2/га и задавались краном-задатчиком скорости последней тележки ДМ с проведением контроля по установленным дождемерам. Показатели торможения-скольжения ДМ определялись как средние значения по трём её последовательным проходам. При подготовке ДМ «Фрегат» к исследованиям осуществлялось оборудование её второй, пятой и четырнадцатой тележек пневматическими шинами низкого давления 15,5 - 38Р, которые предварительно оснащались приводными кольцами с упорами и ступицами (рисунок 3.9). Внутреннее давление в шинах составляло около 0,20 МПа.

Пневматической шины на машину устанавливались по двум схемам: с направлением почвозацепов по ходу движения и против направления (рисунок 3.10).

Проверялись правильность регулировочных параметров при установке усовершенствованного механического тормоза тележки ДМ (расстояние между зубом тормоза и упором приводного кольца) (рисунок 3.11 а) и надежность его зацепления, при торможении, с упором (рисунок 3.11 б). 1 - траектория движения исследуемых тележек, 2 - дождевальная машина,

Общий вид протектора шины 15,5-38 с прямонаправленным (а) и противоположнонаправленным (б) почвозацепами Для уточнения данных по энергосцепным свойствам макетного образца пневматической шины ДМ, полученных в лабораторных условиях, производились лабораторно-полевые исследования посредством динамометрирования тележки (рисунок 3.12 а) с параллельной оценкой показателей по манометру её гидропривода (рисунок 3.12 б). Параллельно оценки показателей торможения-скольжения ДМ «Фрегат», на соответствующих уклонных участках с трёхкратной повторностью по дождемерам производилось и определение величины поливной нормы и её достокового значения (рисунок 3.13). При этом, в указанных сечениях велось визуальное наблюдение за появлением луж и стоков при работе машины на склоновом участке и фиксирования времени их образования. На указанных участках производилась оценка прочности почвы самопогружным почвомером - пентрометром (рисунок 3.14), с целью контроля измерения показателей трения скольжения ДМ от величины поливной нормы.

Оценка надёжности усовершенствованных решений по торможению ДМ на уклонах осуществлялось методом хронометражного наблюдения с оценкой достоверности обеспечения регулируемых параметров и показателей безотказности работы в сложных почвенно-рельефных условиях.

Эксплуатационно-технологическая оценка дождевальной машины проводилась согласно ГОСТ 24055-80, ГОСТ 24059 «Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технической оценки. Общие положения» и ОСТ 1011.1.2000 М; Госстандарт, 2000 [17, 74].

Оценка энергосцепных свойств пневматической шины тележки ДМ «Фрегат» посредством а - динамометрирования, б - манометрирования. - емкость для сбора не впитавшейся воды; 2 - дождемер; 3 - сливное

Математическая обработка результатов исследований заключалась в вероятностно-статистической оценке достоверности полученных данных наблюдений и опытов, а также аппроксимации данных расчетов, эксперимента, наблюдений.

Данные расчета и эксперимента в процессе исследований, как правило, оформляются в виде таблиц или графиков.

Для практического применения эти данные более удобно представлять в виде функциональных зависимостей, которые можно получить по способу наименьших квадратов и ортогональных полиномов Чебышева, применяя статистические методы построения эмпирических формул и др. [95, 96].

В стандартном математическом обеспечении персональных компьютеров имеются программы для реализации задачи приближения данных исследований одним из отмеченных выше способов.

При выполнении данной работы опытно-экспериментальные, статистические материалы и данные наблюдений аппроксимировались с использованием способа наименьших квадратов, ортогональных полиномов Чебышева (рисунок 3.16), подбора формул на основе стандартных экспоненциальных, логарифмических, показательных, параболических, гиперболических и других функций.

Метод пассивного эксперимента, характеризующийся обработкой и анализом результатов испытаний или статистической информации, при которых исследователь не имеет возможности изменять анализируемые входные величины (факторы) по определенному плану, применялся при анализе зависимости влияния ветра на равномерность распределения дождя по орошаемой поверхности и на величину стока.

Активный эксперимент характеризуется процессом возможности обязательного принудительного изменения влияющих входных параметров (факторов) в требуемых пределах по определенному плану, аппроксимации результатов теоретических или полученных опытно-экспериментальным путем. Анализируя полученные регрессионные зависимости производят определение эффектов взаимодействия факторов, их влияние на функцию и на конечном этапе планирования эксперимента выдают рекомендации, раскрывающие цели и задачи исследований. Все необходимые вычисления производились на ПЭВМ с использованием специальных программ с математической поддержкой в среде Excel.

Расчет экономической эффективности от внедрения усовершенствованной дождевальной машины «Фрегат»

Более ранее срабатывание тормоза тележки достигается, как показали теоретические исследования, установкой на выровненном рельефе зазора между роликом рычага тормоза и упором приводного кольца равным 0,07 ± 0,001 м против 0,20 ± 0,001 м (по ТУ на машину).

При увеличении указанного зазора до 0,14 ± 0,001 м длина пути S до срабатывания тормоза достигает 0,30 м (расстояние между двумя упорами приводного кольца). При этом обеспечивается более мягкая работа тормозной системы, а скорость скатывания тележки ДМ перед торможением не превышает 0,70, обуславливающей общий выбег её не более 0,63 м (по ТУ 0,60 м) (линия 4). Уменьшение в последнем случае величины выбега тележек и, как следствие, недопустимого изгиба трубопровода ДМ, как показывают ниже приведенные исследования, достигается повышением коэффициента трения сцепления её пневмошин с почвой (линия 5).

На основе проведенных исследований построена графическая зависимость (рисунок 4.8), описываемая регрессионным выражением 4.1, скорости скатывания тележки ДМ (V) от длины пути до торможения (S) и сопротивления качению (f). У = 0,04+1,2222 Г+2,6222 8+1,6395Е-11 Р+1,Ш1 Р8-2,4444 82 (4.1) Определяющим величины скорости скатывания до торможения является длина пути до срабатывания тормоза, а сопротивление качению, вследствие высокой прочности агрофона (многолетние травы), существенное влияние на движение не оказывает и в расчет, как отмечалось ранее, может не приниматься.

Исследования также показали, что уменьшение длины скольжения тележек ДМ на уклонных участках возможно обеспечить, кроме раннего срабатывания тормоза, за счёт увеличения коэффициента трения (сцепления) фс шин о почву, который по данным лабораторных исследований, в частности, за счёт изменения направленности их почвозацепов, для типового режима орошения (m = 400 - 500 м3/га), повышается на 16 - 18%.

При этом, как видно из экспериментальных данных (таблица 4.2. и рисунок 4.9) только переориентация направленности почвозацепов шин позволят при

Коэффициент трения (сцепления) фс 1,2,3 - выбег тележки соответственно после срабатывания серийного(І), усовершенствованного тормоза (2) и при противоположнонаправленных почвозацепов шин (3), 4,5,6,7 - граница срабатывания соответственно гидравлической защиты (4), серийного (5) и усовершенствованного тормоза (6,7)

Для более сложных почвенных условий, рассмотренных выше, и определяемых увеличенной водоподачей (m = 500 м3/га и более) изменение направленности почвозацепов шин увеличивает значение коэффициента трения (сцепления) с 0,3 до 0,4, что как показывает исследования серийное исполнение тормозной системы не обеспечивает торможение тележки ДМ в пределах, установленных требований.

Оборудование же тележек машины одновременно шинами с противоположнонаправленными почвозацепами и усовершенствованной тормозной системой, обеспечивающей торможение через 0,30 м пути скатывания, исключило чрезмерное их скольжение и значение общего выбега не превышало 0,45 м (таблица 4.3).

Исполнение лишь одной усовершенствованной тормозной системы, как показали ранее проведенные исследования (рисунок 4.7), не предотвращало недопустимого искривления трубопровода (0,63 м против 0,60) (линия 4).

То есть одновременное применение для торможения тележек ДМ на уклонах, отмеченных технологического и технического решений, обеспечивает более надежное и устойчивое их движение в указанных условиях, нежели при использовании каждого из них в отдельности.

Обоснованность надежности срабатывания тормоза при перемещении тележек под уклон на то или иное расстояние (0,30 или 0,15 м), определяемое величиной зазора в вертикальной плоскости между рычагом тормоза и упором приводного кольца, а также количеством зубьев первого Z, приведена на графической зависимости (рисунок 4.10), описываемой регрессионным выражением (4.2). отношения между величиной зазора h и количеством зубьев Z тормоза, в частности, при допустимом значении скатывания тележки не более 0,30 м h должно быть равно около 0,15 м, а количество зубьев Z = 3.

Проведенные исследования позволили установить, что надежность работы «Фрегат», оснащенной пневмошинами на уклонах, определяемая исключением срабатывания гидрозащиты, в большей степени обуславливаемой величиной выбега её тележек, зависит, как видно из графика (рисунок 4.11) и регрессивного выражения (4.3) от значения скорости их движения во время торможения и сцепных свойств шин с почвой.

Допустимая величина выбега тележек (не более 0,60 м) обеспечивается в наиболее тяжелых почвенных условиях при коэффициенте сцепления не менее 0,4, определяемого изменением направленности почвозацепов шин и усовершенствованием тормозной системы посредством оптимизации её регулировочных параметров и механизма зацепления.

Эксплуатационно-технологическая оценка работы, усовершенствованной ДМ «Фрегат» на склоновых участках в производственных условиях Производственные исследования машины «Фрегат» марки ДМ-454-100 проводились на орошаемом объекте в ПНО «Пойма» Луховицкого района Московской области при поливе многолетних трав.

Было осуществлено три полива нормой m = 500 м3/га два из них усовершенствованной машиной, а один серийной. Расчет эксплуатационно технологических показателей производился методом хронометража в течение одного полива ДМ (полного оборота) усовершенствованной и серийной её модификации. За исходные для расчета данные принята систематизированная информация, полученная в результате обработки хронокарт наблюдений за работой дождевальной машины «Фрегат» и нормативно - справочных материалов для эксплуатационно-технологической оценки 112 сельскохозяйственной техники. Показатели эксплуатационно-технической оценки ДМ «Фрегат» приведены в таблице 4.4. Как видно из таблицы за время проведения исследований нарушении технологического процесса полива ДМ «Фрегат» на пневмоколесах, оснащенной усовершенствованной тормозной системой и измененной направленности почвозацепов шин, не наблюдалось. Это обеспечило, наряду высокими значениями показателей технологического (Ki), технического (Кз) обслуживания и эксплуатационной надежности () значение коэффициента использования рабочего времени смены Ксмв пределы установленных требований (Ксм= 0,895) [49] против 0,735 для серийной ДМ. При этом производительность ДМ за 1 час.