Введение к работе
Актуальность темы. Одним из неэкономичных и непроизводительных режимов работы комбайнового дизеля является режим холостого хода (РХХ). Дизели зерноуборочных комбайнов значительную часть времени смены работают в этом безнагрузочном режиме: на прямой уборке 6... 15%, скашивании зерновых культур в валки 5...10%. подборе и обмолоте зерновых культур 7...12%. Расход топлива в режиме холостого хода, например, у комбайна «ДОН-1500» (дизель СМД- 31 А) за рабочую смену составляет 6.. .20 л.
Опыт эксплуатации зерноуборочных комбайнов также показывает, что значительный процент выхода из строя дизелей связан с аварийным падением давления моторного масла в смазочной системе. Кроме того, часть отказов связана с «разносом» - превышением нормативной частоты вращения коленчатого вала (к.в.) из-за заклинивания органа управления топливоподачей. Это объясняется прежде всего тем, что аварийно-предупредительная сигнализация комбайновых дизелей в основном носит пассивный характер.
Поэтому улучшение работы дизелей на безнагрузочных режимах в составе комбайна должно быть направлено на применение новых принципов в реализации РХХ, в частности динамического режима, и разработку активных элементов защиты дизелей в аварийных ситуациях. Одним из неизученных вопросов при практическом использовании динамического РХХ является оценка уровня вибрации дизеля и взаимосвязи эксплутационного расхода топлива с энергетическими затратами комбайна
В связи с этим актуальной и практически значимой задачей является разработка мероприятий по комплексному решению указанных проблем - повышению эксплутационных показателей комбайновых дизелей на холостом ходу и в аварийных ситуациях.
Работа выполнена по плану научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА».
Цель исследований - повышение эксплутационных показателей комбайновых дизелей на холостом ходу.
Объект исследований - процесс работы дизеля СМД-31А (6ЧН12/14) зерноуборочных комбайнов ДОН-1500 в динамическом режиме холостого хода и аварийных ситуациях.
Научную новизну работы представляют:
комплексный способ повышения эффективности работы комбайнового дизеля на режиме холостого хода и в аварийных ситуациях;
теоретический анализ колебаний комбайнового дизеля в динамическом режиме холостого хода;
алгоритмы функционирования, структурные и электрические схемы, конструктивные варианты системы автоматического управления работой комбайнового дизеля в динамическом режиме холостого хода и аварийных ситуациях.
Научная новизна технического решения подтверждена патентом на полезную модель РФ № 2004109390. В ФИГ1С^КШшш_зйявка №2005132725/17
*gb? і
(036655) на изобретение "Система автоматического управления работой дизеля на холостом ходу и в аварийных ситуациях".
Практическая значимость работы. Разработанная система автоматического управления комбайновым дизелем на холостом ходу и в аварийных ситуациях обеспечивает работу дизеля в динамическом РХХ и позволяет существенно повысить эксплутационные показатели комбайновых дизелей на всех режимах: снизить суммарный расход топлива в 1,09 раза, удельные энергозатраты на 2,5 кВт/га, расход топлива на единицу выполненных работ комбайна на 0,025 кг/ц и 1 кг/га по сравнению с работой дизеля на рабочих режимах, включая и типовой РХХ.
Работа дизеля на динамическом РХХ обеспечивает снижение содержания в отработавших газах оксида углерода, углеводородов и продуктов износа в моторном масле после 50-часовой наработки соответственно в 1,2-1,4 раза и 3,3 раза по отношению к типовому РХХ.
Достоверность результатов работы подтверждается сравнительными исследованиями комбайновых дизелей в лабораторных и производственных условиях с использованием тензометрической и осциллографической аппаратуры, контрольно-измерительных приборов и разработанных средств для управления комбайновым дизелем на холостом ходу и в аварийных ситуациях. В работе применялись основные положения теории колебаний ДВС и автоматизации процессов с обработкой опытных данных на ПЭВМ.
Реализация результатов исследований. Конструктивные варианты систем автоматического управления дизелем СМД-31А зерноуборочных комбайнов «Дон-1500» на холостом ходу и в аварийных ситуациях внедрены в ЗАО "Озерки" Чердаклинского района Ульяновской области.
Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований доложены и одобрены на научно-технических конференциях Пензенской ГСХА (2004 г.), Ульяновской ГСХА (2004 г.), междунарплиом постоянно - действующем научном семинаре по проблемам улучшения эксплутаци-онных показателей двигателей Санкт-Петербургского ГАУ (2005 г.) и XXVI региональной научно-практической конференции вузов Поволжья и Предура-лья (г. Пенза, 2005 г.).
Публикации результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ, в том числе получен патент РФ на полезную модель. Без соавторов опубликовано 2 научные статьи. Общий объем публикаций составляет 1,6 п.л. из них 0,84 п.л. принадлежит автору.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми разделов, общих выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 170 страницах, содержит 69 рисунков и 13 таблиц.
