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

Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области Медведев Александр Алексеевич

Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области
<
Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области
>

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

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

Медведев Александр Алексеевич. Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : 05.20.01, 05.20.03 Медведев, Александр Алексеевич Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов (На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области) : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01, 05.20.03 Саратов, 2005 - 221 с.

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследований . 8

1.1. Уровень оснащенности тракторами и почвообрабатывающими машинами сельскохозяйственных предприятий Самарской области . 8

1.2. Система машин для возделывания зерновых культур по ресурсо- и влагосберегающей технологии принятой в Самарской области. 16

1.3. Анализ эксплуатации энергонасыщенных почвообрабатывающих агрегатов в хозяйствах Самарской области. 22

1 А. Анализ методов оптимизации параметров и режимов работы машинно-тракторных агрегатов. 24

1.5. Определение эффективности алгоритмов нахождения оптимальных решений. 32

1.6. Контроль технических систем в процессе эксплуатации. 3 6

1.7. Задание технических состояний системы. 41

1.8. Принципы построения математических моделей. 43

1.9. Основы построения технических средств автоматизированного контроля сложных систем. 47 1.10 Выводы и задачи исследований 5 5

2. Математические модели оценки критериев оптимальности МТА и прогнозирования их энергосберегающих свойств . 59

2.1. Принципы повышения качества функционирования МТА. 59

2.2. Параметры перспективных МТА и их эксплуатационно-технологические параметры. 62

2.3. Обоснование оптимальных энерго- и ресурсосберегающих свойств новых почвообрабатывающих агрегатов. 79

2.4. Математические модели прогнозирования энерго- и ресурсосберегающих свойств пахотных агрегатов. 89

2.5. Выводы. 96

3. Программа и методика исследований. 98

3.1. Программа экспериментальных исследований . 98

3.2. Методика агротехнической оценки МТА. 103

3.3. Методика энергетической и технико-эксплуатационной оценки МТА. 106

3.4. Методика машинной обработки данных экспериментов метрологическая надежность и достоверность результатов исследования. 112

3.5. Специальные приборы и оборудование применяемые при испытаниях. 117

4. Результаты экспериментальных исследований. 121

4.1. Агротехническая оценка исследуемых почвообрабатывающих агрегатов . 121

4.2. Энергетическая оценка испытываемых почвообрабатывающих агрегатов. 124

4.3. Эксплуатационно-технологическая оценка испытываемых почвообрабатывающих агрегатов. 143

4.4. Оценка надежности пахотных агрегатов в производственных условиях. 148

4.5. Выводы 150

5. Производственная проверка и экономическая эффективность исследований . 152

5.1. Условия проведения производственной проверки. 152

5.2. Эксплуатационно-технологические показатели сравниваемых пахотных агрегатов. 156

5.3. Экономическая оценка результатов исследований. 158

5.4. Анализ и заключение по результатам исследований. 160

Общие выводы по результатам исследований. 164

Список использованной литературы.

Введение к работе

Во второй половине прошлого века парк тракторов и комбайнов страны постоянно рос в количественном отношении и к 1990 году приблизился к необходимому его насыщению. Однако в последующем появилась устойчивая тенденция к снижению численности тракторов с 1380 тыс. штук в 1990 году до 698,2 тыс. штук в настоящее время.

За эти же годы снизилась и площадь пашни. Из имеющихся 120 миллионов гектар пашни сегодня используется только 100 млн. га. При полном ее освоении можно дополнительно, даже при средней урожайности, получить по 30 млн. тонн зерна в год. Острый недостаток техники привел к несоблюдению восполнения полевых работ в оптимальные агротехнические сроки, а значит и к недобору урожая.

Сложившееся положение с техникой усугубляется тем, что при сохранении нынешней тенденции списания и поставки технических средств агропромышленному комплексу даже по оптимальному прогнозу к 2010 году в пределах сроков амортизации будут находиться только 28% тракторов 38% зерноуборочных комбайнов и 30% кормоуборочных машин, а обеспеченность другой техникой составит 30-40% от оптимальной. [62,88,97]

Одновременно с сокращением технического парка за последние годы промышленностью практически не поставлено на производство ни одного нового современного трактора и зерноуборочного комбайна. Прекращено пополнение парка высокопроизводительными энергонасыщенными машинами, а обеспеченность возделывания и уборки таких культур, как сахарная свекла, кукуруза, подсолнечник, клещевина полностью зависят от поставок тракторов и машин из зарубежных стран: тракторы универсально-пропашные класса 1,4 и 2, свеклоуборочные комбайны и др.

В настоящее время техническая политика в АПК строится на следующих приоритетах:

формировании оптимального парка машин и оборудования;

эффективном использовании активных фондов;

поддержании высокой технической готовности парка машин;

оптимальном обеспечении АПК энергетическими ресурсами;

обеспечении инженерно-технической системы кадрами;

информационном обеспечении.

Формирование оптимального парка машин на фоне его старения и количественного сокращения усложняется еще и распространением практики копирования и изготовления «чужих» сельскохозяйственных машин. Однако, уже общеизвестно, что «копии», созданные без соответствующей научной проработки, на «скорую руку», почти на порядок уступают «оригиналам». Их период эксплуатации с первого дня и до последнего — это фактически период постоянных «доработок», «переработок», «переоборудования» и экономическая эффективность работы машин в составе тракторных агрегатов как бы уходит на второй план. [92,100 ]

В такой ситуации начинают выдвигаться лозунги: «Дешевле покупать сельскохозяйственную технику западного производства, чем изготавливать и применять отечественную».

Появляется насущная задача - как при всем многообразии рынка сельскохозяйственных машин, тракторов и наличия «разношерстного» машинотракторного парка, находящегося в эксплуатации у сельхозтоваропроизводителя, подобрать тракторный агрегат, который бы удовлетворял требованиям ресурсосберегающих технологий. Напрашивается термин — экономически эффективный тракторный агрегат, то есть агрегат который устойчиво выполняет технологический процесс, имеет достаточно высокий коэффициент готовности и наименьшие удельные затраты денежных средств на единицу выполненной работы.

Вышеописанные проблемы в равной степени относятся и к тракторам. Исторически так сложилось, что в России нет своего надежного колесного трактора в классах 1,4; 2 и 3 тонн силы тяги, доля которых в тракторном

парке сельхозтоваропроизводителя доходит до 50%. (в зависимости от специализации хозяйства).

По этой причине в сентябре 2000 года правительством Российской Федерации была одобрена «Стратегия тракторного и сельскохозяйственного машиностроения».

В стратегии определены первоочередные задачи отрасли по созданию современной отечественной тракторной техники, в том числе и колесных тракторов классов 1,4; 2,0 и 3,0 тонн силы тяги.

Многие заводы активно включились в эту работу и уже в 2004 году представлены на испытания образцы своих разработок:

- трактор К-3180 ATM, кл. 3 т, ЗАО «Петербургский тракторный
завод»;

- трактор РТ-М-160, кл. 2 т, ГУЛ ПО «Уралвагонзавод», г.Н-Тагил.
Можно ожидать, что в ближайшее время эти тракторы пополнят рынок,

и у потребителей возникнут дополнительные вопросы,- какому трактору отдать предпочтение?

Ответы на многие вопросы по надежности конструкции, по агрегатированию с набором сельскохозяйственных машин, по вписываемости в существующие технологии возделывания сельскохозяйственных культур и др. получены в результате испытаний и дополнительных исследований.

Формируемый технологический комплекс тракторных агрегатов для ресурсо- и влагосберегающих технологий на возделывании зерновых культур не подкреплен на настоящий момент разработками по вариантам экономически эффективного агрегатирования новых орудий с существующими энергонасыщенными тракторами и новых перспективных энергонасыщенных тракторов с существующими орудиями. Не определены оптимальные соотношения между скоростью, шириной захвата и весом самих машин в составе тракторных энергонасыщенных агрегатов с точки зрения максимизации экономического эффекта.

7 Не в полной мере выявлено влияние на производительность и

экономичность тракторных агрегатов системы контроля и управления

технологическим режимом трактора при работе в составе

почвообрабатывающего агрегата при использовании штатной системы

контроля и диагностирования трактора.

С целью решения ряда этих задач выполнена настоящая работа

«Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе

современных энергонасыщенных тракторов»

Основные положения, которые выносятся на защиту:

результаты анализа уровня эффективности использования

современных тракторных агрегатов;

экономико-математическая модель оценки критериев оптимальности тракторных агрегатов;

методика подбора эффективных ресурсосберегающих почвообрабатывающих тракторных агрегатов;

результаты опытной проверки подбора состава и тягово-скоростных режимов почвообрабатывающих агрегатов;

метод корректировки эксплуатационных режимов

почвообрабатывающих агрегатов с помощью штатной информационно-измерительной системы контроля режимов работы трактора (ИСКРТ)

Уровень оснащенности тракторами и почвообрабатывающими машинами сельскохозяйственных предприятий Самарской области

Уровень развития Аграрно-промышленного комплекса определяет состояние инженерно-технической системы. Количественный и качественный состав машинно-тракторного парка - главный фактор интенсивности производства продовольствия, издержек энергии и труда и, как следствие, уровня его прибыльности.

В таблице 1.1 приведены данные о наличии техники в сельском хозяйстве Самарской области за 1992-2003 годы, из которых явно видно снижение по всем видам техники. Причем это не простое избавление от морально устаревшей техники, а это прямое выпадение из сельскохозяйственного производства полностью физически изношенных машин не подлежащих восстановлению.

Это утверждение красноречиво иллюстрирует диаграмма возрастного состава тракторов и комбайнов, приведенная на рисунке 1.1, из которой следует, что 60% комбайнов и 53% тракторов еще действующего состава, но уже находится за пределами нормативных сроков эксплуатации, когда уже нельзя вести разговор об интенсивном использовании такой техники. [100] Причем прослеживается явная зависимость приобретения техники от скачков цен на зерно:

- в 2001 году был и урожай зерновых хороший и цены на зерно приемлемые, поэтому и технику на селе в 2002 году приобрели рекордное количество из всех предшествующих пяти лет.

- в 2002 году цены на зерно в рассматриваемый период были минимальными, поэтому и технику в 2003 году покупать было не на что и ее купили минимальное количество;

Отсутствие платежеспособного спроса на сельскохозяйственную технику оказало свое отрицательное влияние на работу Российских заводов тракторного и сельскохозяйственного машиностроения, иллюстрацией чего служат данные о производстве тракторов и зерноуборочных комбайнов на заводах Российской Федерации, приведенные в таблицах 1.3 и 1.4.

К 2004 году по сравнению с 1990 годом все заводы допустили значительные снижения производства, но для сельского хозяйства страны особый негатив представляет то, что Петербургский тракторный завод снизил свое производство тракторов семейства «Кировец» в 30,4 раза; Волгоградский - в 19,4 раза; Алтайский - в 33,1 раз.

А тракторы этих предприятий являются единственными отечественными представителями тягового класса 3, 4 и 5 тонн силы тяги, т.е. это тракторы, которые несут основную нагрузку по обработке почвы.

Сравнивая структуру почвообрабатывающих машин и комбинированных агрегатов, сложившуюся в сельском хозяйстве Самарской области с оптимальным комплексом машин, рекомендованных для реализации ресурсосберегающих технологий и даже типовых технологий возделывания зерновых культур, которые приведены в таблице 1.7 и 1.8, мы не находим многих позиций как машин, так и тракторов способных составить почвообрабатывающие агрегаты, отвечающие требованиям ресурсосбережения, а имеющихся - недостаточно. Потребность в современных тракторах в сельском хозяйстве велика и составляет 370 единиц дополнительно к имеющимся в эксплуатации в 2003 году (Табл. 1.9).

Их технические характеристики приведены в (приложение 1)

В Самарской области принята система машин для возделывания сельскохозяйственных культур на базе отечественных комбайнов ДОН, тракторов ближнего зарубежья Минского тракторного завода и сельскохозяйственных машин дальнего зарубежья.

По тракторам ориентация по пополнению парка тракторов направлена на использование продукции Волгоградского завода

Примечание: принят условный курс 1 Евро = 34 руб. Возможна доукомплектация сеялкой точного высева ED-601, стоимостью 1709426 рублей. семейства, модели имеют одинаковую массу и одинаковые тяговые возможности, для оптимальной реализации различных мощностей двигателя, используя балластировку трактора. То есть, у сельхозпроизводителя появляется возможность оптимального подбора почвообрабатывающего агрегата к конкретным почвенво-климатическим, хозяйственным и технологическим особенностям своего хозяйства. Возможности балластирования тракторов находятся в широких пределах и достигают значений до 40-50 % конструктивной массы трактора ( приложения І-).

Кроме того, имеются так называемые переходные модели тракторов на стыке двух семейств (классов тяги).

Еще одна очень важная эксплуатационная особенность Европейских тракторов - очень большой запас крутящего момента двигателя. По отдельным маркам тракторов он доходит до 45 % Фендт-308. Обычно - это 35-40 %, тогда как у отечественных тракторов (в т.ч. и СНГ) этот показатель не превышает 20-25 %, а на практике, как правило, меньше (рис. 13).

Коэффициент запаса крутящего момента характеризует способность тракторного агрегата преодолевать значительные, но кратковременные перегрузки, возникающие при выполнении технологического процесса без перехода на низшую, а затем на высшую передачу КПП. Этот фактор влияет на производительность агрегата, особенно если скоростной режим почвообрабатывающего агрегата находятся на «границе» диапазонов переключения КПП, когда переход на низшую передачу связан с остановкой агрегата и проведением манипуляций по механическому переходу на низший режим, а после преодоления препятствия, все проделать в обратной последовательности, как это происходит на тракторах «Кировец».

Принципы повышения качества функционирования МТА.

Обеспечение высокого качества функционирования МТА - сложная задача, результат которой определяется многими слагаемыми: внешними условиями, конструктивными параметрами, техническим состоянием агрегата, мастерством исполнителя и др. С позиции системного подхода, например, процесс почвообработки может быть представлен схематично следующим образом (рис.2.1).

Для повышения эффективности и качества работы системы необходимо проанализировать все возможные состояния ее подсистем, определить варианты, когда процесс протекает оптимальным образом. На качество функционирования системы оказывают влияние следующие основные факторы: внешняя среда, управляющие воздействия исполнителя-оператора, конструктивные параметры и техническое состояние машины. Внешняя среда - рельеф поля, тип почвы, ее сопротивление, влажность и др. Управляющие воздействия механизатора осуществляются во время настройки агрегата и корректировки его работы в определенные промежутки времени. Изменение параметров происходит вследствие регулировки машины-орудия и, как правило, ухудшают качество выполняемой работы. Уменьшить возмущающее воздействие на систему можно изменением параметров обрабатываемого материала (поля), путем применения дополнительных обработок или специальных приспособлений, усилить управляющее воздействие - повысив уровень подготовки тракториста, и введением приборов, контролирующих показатели работы агрегата. При этом основную роль выполняет механизатор, который должен подать на вход системы (МТА) такие управляющие воздействия, которые позволяют достичь оптимального или близкого к нему уровня функционирования агрегата.

Научно-технический уровень испытаний сельскохозяйственной техники в значительной степени определяется степенью совершенства методических принципов, положенных в основу нормативных документов, регламентирующих порядок испытаний. В этой связи задача внедрения в практику испытаний системного или кибернетического подхода является актуальной и чрезвычайно важной. Применение системного подхода при испытаниях дает возможность анализировать поведение объекта испытаний не только в каких-то одиночных, случайно сформировавшихся условиях, но и во всем диапазоне режимов и условий реальной эксплуатации.

Системные методы получили признание и широко применяются во многих отраслях современной науки. Применительно к испытаниям сельскохозяйственной техники системные методы заключаются в установлении общих взаимосвязей параметров объекта испытаний (системы) с условиями и режимами работы. В простейшем случае задача системного анализа заключается в определении характеристик системы или критериев ее эффективности при заданных условиях работы. В общем случае ставится задача исследования функционирования системы с различными параметрами во всем диапазоне возможных условий.

В настоящее время документами, регламентирующими порядок и методы испытаний сельскохозяйственной техники, предусматривается изучение параметров объекта испытаний при фиксированных условиях.

Таким образом, переход к системным методам испытаний сельскохозяйственной техники и, в частности, к системным методам энергетической оценки МТА предполагает решение ряда задач, позволяющих оценивать параметры объекта испытаний во всей области возможных режимов и условий работы.

Эти задачи можно сформулировать следующим образом.

Во-первых, необходимо разработать методы формализации процессов функционирования объектов испытаний и на их основе составить математические модели этих процессов.

Во-вторых, должны быть установлены необходимые и достаточные характеристики объекта испытаний, определяемые в процессе эксперимента.

В-третьих, должны быть разработаны методы экспериментального определения этих характеристик, обеспечивающие необходимую точность.

В-четвертых, необходимо разработать комплекс технических средств, обеспечивающих решение задачи экспериментального получения информации.

И, наконец, в-пятых, должны быть разработаны соответствующие нормативные документы.

Само собой разумеется, что прежде чем решать указанные задачи, должны быть выработаны критерии оценки целесообразности использования системных методов при испытаниях тех или иных типов машин.

В качестве такого критерия представляется целесообразным принять критерий эффективности снижения энергоемкости.

Зависимость эффекта снижения энергоемкости агрегата QA ОТ энергоемкости машины QM может быть выражена формулой: AQA=AQMPWa-4T)3, (2-І) где цт - фактический тяговый КПД энергетического средства; К е -коэффициент загрузки двигателя. [49] Энергоемкость машины определяется по формуле: QM=R V/W, (2.2) где R — тяговое сопротивление машины, кН; V — скорость движения агрегата, км/ч; W — производительность агрегата, га/ч.

Программа экспериментальных исследований

Объект исследований. Современный энергонасыщенный пахотный агрегат (К-744Р1+ПБС-7/9), состоящий из трактора К-744Р1 и плуга ПБС-7/9 с дискретно изменяемой шириной захвата.

Программа исследований. Программа экспериментальных исследований в основном определяется необходимостью получения оценок математических моделей, позволяющих адекватно описать работу пахотного агрегата.

При этом в рамках реализации многофакторных экспериментов предусматривается выполнение следующих работ: - сбор и обобщение статистических данных; - определение основных исходных данных, характеризующих природно-производственные условия выполнения работ по основной обработке почвы в Самарской области; - проведение хрономегражных наблюдений за работой испытываемых агрегатов; - регистрацию и обработку агротехнических, энергетических и технико-экономических показателей работы МТА. - изучение влияния отдельных факторов на энергоемкость процесса вспашки; - определение оптимальных параметров пахотных агрегатов; - получение данных для прогноза и уточнения эксплуатационно-технологических требований к тракторам и плугам. Общая методика исследований

Эффективность хозяйственной эксплуатации пахотных агрегатов с плугами, допускающими возможность дискретного изменения ширины захвата в зависимости от состояния обрабатываемого участка, характера местности, технического состояния трактора, требуемой глубины обработки и целого ряда других факторов, полностью определяется опытом и профессиональными навыками механизатора.

При заданной глубине вспашки, все они в своих действиях руководствуются примерно одинаковыми алгоритмами установки рабочей ширины захвата плуга и выбора оптимального скоростного режима его работы. Покажем это на примере плугов ПБС-7/9 и Euro Diamant 10 7 + 1L100. У первого ширину захвата можно регулировать только дискретно путем включения или исключения из работы корпусов. Второй плуг обладает такой же возможностью, но имеет при этом дополнительный механизм плавной регулировки рабочей ширины захвата отдельных корпусов. В целом алгоритм оптимизации режимов работы пахотного агрегата включает в себя два этапа.

1. Алгоритм выбора рабочей ширины захвата. Глубина обработки 16-J8 см. Ширину захвата плуга устанавливают максимальную (ПБС-7/9 с 9 корпусами, шириной захвата - 5,4 м ; оборотный плуг Euro Diamant 107 + 1 LI 00 с8 корпусами, - 4,0 м).

Глубина обработки 20-24 см. Ширину захвата плуга выбирают среднюю (ПБС-7/9 - 8 корпусов, — 4,8 м; Euro Diamant - 8 корпусов, одного корпуса 38 или 44 см.).

Глубина обработки 28-30 см. Ширину захвата плуга выбирают минимально возможную (ПБС-7/9 - 7 корпусов, — 4,2 м; Euro Diamant - 7 корпусов, ширина захвата одного корпуса 33 или 38 см.).

Установка ширины захвата по описанному алгоритму представляет собой первый этап оптимизации последующей технологической операции вспашки. Далее в процессе ее реализации механизатор стремится для данного плуга найти оптимальный скоростной режим

2. Алгоритм выбора оптимального скоростного режима работы пахотного агрегата Как правило, имея заданную глубину обработки почвы и установочную ширину захвата плуга (результат первого этапа), механизатор стремится поддерживать рабочий режим агрегата на регуляторной ветви нагрузочной характеристики двигателя. При этом выбирается такая передача, которая обеспечивает максимальное сближение эффективной и номинальной мощностей двигателя (Ne—N,,). При перегрузках двигателя рабочий режим оказывается на корректорной ветви. Его возврат на регуляторную ветвь осуществляется механизатором вручную путем перехода на менее скоростную передачу.

Если такие переключения приходится делать часто, то механизаторы предпочитают выполнять работу на такой передаче, которая обеспечивает преодоление кратковременных перегрузок без каких-либо переключений. Ясно, что такой выбор скоростного режима агрегата не является оптимальным.

В программе исследований было предусмотрено определение показателей работы пахотных агрегатов; на максимально возможной скорости, на рабочей скорости (на 1 ступень ниже); и на Самой низкой передачи К.П.П. В таблице 1 (Приложения 3) приведены агротехнические и энергетические показатели работы этих агрегатов, в различной их комплектации.

Агротехническая оценка исследуемых почвообрабатывающих агрегатов

Производственные испытания пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 с использованием результатов исследований по оптимизации состава и режимов его работы проводились на полях ОАО «Комсомолец» Кинельского района Самарской области на зяблевой вспашке по стерне яровой пшеницы. Условия испытаний на фоне 1 отвечали требованиям ТЗ по всем показателям, за исключением твердости почвы (до 5,0 МПа), по ТЗ — до 4 МПа.

Базовый и испытываемый агрегаты работали в одинаковых условиях, с одним и тем же трактором и тем же механизатором. Отличием являлся подход к выбору комплектации плуга и соответствующей ей скорости выполнения работы.

В базовом варианте комплектацию плуга и выбор скоростных режимов осуществлял сам механизатор, сообразно со своим опытом и интуицией. В испытываемом агрегате при выборе комплектации и режимов вспашки были использованы разработанные рекомендации.

Оба агрегата испытывались в вариантах с различной глубиной обработки (мелкая - 16 см; обычная — 22 см и глубокая - 27; 30 см) и различной шириной захвата (4,2-5,4 м). Мелкая обработка (16 см) проводилась с максимальной шириной захвата плуга (5,4 м), с увеличением же глубины обработки ширина захвата плуга уменьшалась (снимались корпуса плуга).

Анализ полученных данных показывает, что плуг ПБС-7/9 обеспечивает глубину обработки равную 16,9-32,3 см, что отвечает требованиям ТЗ (16-30 см). Равномерность хода плуга в продольном направлении была удовлетворительной. Среднее квадратическос отклонение (1,0-2,3 см) удовлетворяло требования ТЗ (±2 см). Плуг устойчив в работе и по ширине захвата на всех фонах и различных глубинах обработки.

Отклонение фактической от установленной ширины захвата не превышало требуемые по ТЗ (10%) и составило 0,7-5,4%. На мелкой обработке гребнистость поверхности поля (4,9 см) не превышала требования ТЗ. С увеличением глубины обработки высота гребней увеличивалась и достигала 8,5 см. Качество крошения пласта почвы плугом было хорошим. Преобладали комки почвы размером до 50 мм (73,5-83,9%), по ТЗ (не менее 75%). Данные приведены в приложение 5.

Степень заделки растительных и пожнивных остатков после прохода плуга была достаточно хорошей и составила 96,4-100%, по ТЗ не менее 95%. Глубина заделки растительных и пожнивных остатков (14,7-22,2 см) отвечала требованиям ТЗ (12-15 см). Забивания и залипання рабочих органов почвой и растительными остатками не наблюдалось.

Энергетическая оценка плуга ПБС-7/9 проводились с целью определения энергетических показателей и соответствия его энергоемкости тяговым и мощностным показателям трактора класса 5 (К-744РЇ).

Испытания проводили на том же фоне одновременно с проведением агротехнической оценки.

Испытывались варианты комплектации - семи-, восьми- и девятикорпусные. При этом глубина обработки, в пределах 18-30 см, увеличивалась по мере уменьшения числа корпусов. Скорость движения выбиралась в зависимости от глубины обработки и числа корпусов. Максимальная глубина (для 9-ти корпусов) являлась минимальной при оценке 8-ми корпусной комплектации плута. Поэтому максимальная глубина обработки по ТЗ - 30 см, проверялась только при семикорпусной комплектации.

Результаты испытаний показывают, что тяговое сопротивление исследуемых вариантов колеблется в пределах 40,0-44,8 кН на зяблевой обработке.

По удельным энергозатратам на 1 га, опытный образец имеет затраты от 40,5 до 113,8 кВт-ч/га . При этом минимальные значения достигнуты для девятикорпусной модификации.

По удельному тяговому сопротивлению максимальное значение получено для семикорпусной комплектации 9,73-10,71 кН/м, минимальные значения 7,29-8,13 кН/м — девятикорпусной комплектации.

Конструкция рабочих органов и возможность их комплектования в варианты: семи-, восьми- и девятикорпусные, обеспечивают орудию удовлетворительное агрегатирование с тракторами класса 5. Коэффициент использования номинальной мощности двигателя равен 0,85-0,93.

Показатели энергозатрат указывают на достаточность тяговых и мощностных характеристик тракторов класса 5 для устойчивого выполнения отвальной обработки почвы (в зависимости от его комплектации и глубины обработки) на скорости движения от 4,0 до 9,2 км/ч.

Был проведен хронометраж пахотных агрегатов без применения и с применением системы контроля. Сравнение проводилось в сопоставимых условиях на одном контрольном участке. По результатам хронометража были определены производительность за один час основного времени и удельный расход топлива за время сменной работы.

По результатам эксплуатационно-технологической оценки были определены эксплуатационная производительность для обоих вариантов Эти данные использованы для расчета экономических показателей (Приложение5).

Похожие диссертации на Оптимизация эксплуатационных показателей пахотных агрегатов на базе современных энергонасыщенных тракторов : На примере пахотного агрегата К-744Р1+ПБС-7/9 в условиях Самарской области