Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время вопросы повышения производительности сельскохозяйственного производства приобретают важное значение не только по причине дальнейшего осуществления прогресса, но в большинстве случаев в решение вопроса подъема конкретного хозяйства.
Неотъемлемой частью технологических процессов по
возделыванию сельскохозяйственных культур являются транспортные работы. На их выполнение требуются значительные энергетические и трудовые затраты . Статистические данные показывают, что доля затрат на транспортировку грузов в сельском хозяйстве составляет 25-40 % от общих затрат на производимую продукцию. При этом доля тракторных внутрихозяйственных перевозок достигает 60%.
Значительный интерес при совершенствовании транспортных операций представляет использование многозвенных транспортных поездов с двумя и более прицепами. При этом улучшается сразу несколько показателей:
-
Повышается коэффициент использования машинотракторного парка и производительность трактора;
-
Улучшается режим работы и загрузка двигателя;
-
Уменьшается общее воздействие на почву за счет распределения нагрузки по осям.
Грузоподъемность и скорость движения транспортных поездов часто ограничивается не мощностью двигателя, а недостаточными тягово -сцепными свойствами, низкой плавностью хода, устойчивостью и тормозными качествами.
Необходимо отметить и то, что распространенные тракторные прицепы обладают меньшим запасом поперечной устойчивости по сравнению с тягачами, так как обладают большим весом, более высоким расположением центра масс и значительным креном грузовой платформы.
При использовании многозвенных транспортных поездов наряду с преимуществами отмечается и их недостаточная управляемость, устойчивость, маневренность, что ухудшает условия труда и снижает безопасность выполняемых операций.
Таким образом, для повышения производительности труда при транспортных операциях необходимо улучшать условия труда, обеспечивая безопасность выполняемых операций, а значит повышать запас динамической поперечной устойчивости прицепных звеньев.
В связи с этим, работа, которая направлена на повышение поперечной устойчивости многозвенного тракторного поезда, является актуальной и имеет важное народнохозяйственное значение.
Исследования проводились в соответствии с планом развития
Саратовской области по выполнению научного направления
1.2.9."Комплексная региональная программа научно-технического
прогресса в Агропромышленном комплексе Поволжского
экономического района на 20лет до 2010 года" /№ гос. регистрации
840005200/ и комплексной темы №5 НИР Саратовского государственного
аграрного университета имени Н.И.Вавилова "Повышение надежности и
эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве",
раздел №3 "Эффективность использования и повышение
работоспособности тракторной техники при эксплуатации".
Цель работы. Повышение поперечной устойчивости многозвенных тракторно-транспортных поездов за счет использования упругодемпфирующего тягово-сцепного устройства, изменяющего кинематические параметры движения поезда.
5 Объект исследований. Тракторный поезд на базе трактора МТЗ 80 и прицепов 2ПТС-4, их модификации, оборудованные активным упругодемпфирующим тягово-сцепным устройством (УДТСУ). Методы исследования. Теоретической основой выполненной работы шяются научные труды отечественных и зарубежных ученых, изучавших тросы движения системы "дорога - транспортное средство- водитель " и істньїе ее составляющие. При решении конкретных задач исследования вменялись различные методы исследований: теоретический анализ и 5рснование повышения эксплуатационных качеств многозвенных )акторных транспортных поездов с последующим моделированием жжения поезда в составе нескольких прицепов с усовершенствованными [гово - сцепными устройствами, обоснованием конструктивных параметров ДТСУ, полевые эксперименты и эксплуатационные испытания УДТСУ в вличных условиях.
При проведении исследований использовались современные
лчислительные методы и средства, многоканальный осциллограф К-20-22 и :илитель Топаз-3-02 при записи результатов эксперимента, а также ашинная обработка полученных экспериментальных данных при помощи ігитайзера Graphics master II СС 45-4.
Научная новизна диссертации заключается в комплексном подходе к :шению вопроса повышения поперечной устойчивости многозвенных іакторно-транспортньїх поездов путем применения тягово-сцепного ітройства с упругодемпфирующими элементами, анализе и обобщении еретических положений экспериментальных исследований, в результате >торых:
установлен характер и степень влияния различных факторов на управляемость, устойчивость и маневренность транспортных поездов;
осуществлено теоретическое обобщение и выбор средств повышения поперечной устойчивости многозвенных тракторно-транспортных поездов;
разработана математическая модель активного УДТСУ, позволяющая определить основные параметры тягово-сцепного устройства и влияние его на кинематику звеньев поезда;
установлено влияние места расположения активного УДТСУ на поперечную устойчивость тракторного поезда;
разработаны рекомендации по расчету и конструкции УДТСУ с изменяемыми кинематическими параметрами, обеспечивающие безопасность движения и повышение поперечной устойчивости поезда, а также его маневренность на высоких скоростях.
Практическая ценность Разработана конструкция УДТСУ с изменяемыми кинематическими параметрами(защищена положительным решением на выдачу патента на изобретение №984105705/28(006040) от 9.12.99г.), применение которого позволяет повысить безопасность движения, поперечную устойчивость поезда, а также маневренность на высоких скоростях; разработана методика расчета УДТСУ для различных марок тракторов.
Пути реализации работы Результаты исследований могут быть использованы при расчете многозвенных транспортных поездов в отраслях министерства сельскохозяйственного производства РФ при проектировании тягово - сцепных устройств в конструкторских бюро заводов сельскохозяйственного машиностроения, а также при изучении вопросов устойчивости поездов с различными демпфирующими устройствами и в учебном процессе сельскохозяйственных вузов.
7 На защиту выносятся следующие научные положения:
-
Математическая модель движения многозвенного тракторного поезда, учитывающая влияние конструкции прицепных звеньев, характеристик шин и дорожной поверхности.
-
Закономерности формирования и параметры оптимизации работы активного упругодемпфирующего устройства в составе многозвенного поезда.
-
Результаты сравнительных испытаний при использовании активного УДТСУ и его технико-экономическая оценка.
Апробация работы Основные положения работы были доложены, обсуждены, экспонировались и получили положительную оценку:
на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского ГАУ в 1997-2000г.г.;
на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского ГТУ в 1997-2000г.г.;
на ежегодном международном научно-техническом семинаре "Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ" ( 1997-1999);
на выставке научных достижений Саратовской области, посвященной 275-летию Российской академии наук, Саратов, февраль 1999г.;
на расширенном заседании кафедры "Тракторы и автомобили" СГАУ им.Н.И. Вавилова в 2000г. Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 9 научных работах, общим объемом 2,1 печ.л..
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения , шести глав, общих выводов по работе, списка литературы и приложений, содержит 8 таблиц и 65 рисунков.
