Производительность тракторно-транспортного агрегата при меняющихся сцепном весе и точке прицепа при криволинейном движении

Размещено на http://www.allbest.ru/

Производительность тракторно-транспортного агрегата при меняющихся сцепном весе и точке прицепа при криволинейном движении

Щитов С.В., Сенникова Н.Н., Сенников В.А.

Дальневосточный государственный аграрный университет

Аннотация

В представленной статье рассматривается вопрос о повышении производительности тракторно-транспортного агрегата за счет перераспределения сцепного веса при повороте.

Ключевые слова: тракторно-транспортный агрегат, производительность, буксование, касательная сила тяги, сцепной вес, точка прицепа, тягово-сцепные свойства, криволинейное движение

Производительность тракторно-транспортного агрегата (ТТА) является одним из основных показателей ввиду непосредственного и существенного влияния ее на производительность труда в сельском хозяйстве. Кроме технических возможностей самих машин, на повышение производительности ТТА оказывают влияние факторы, относящиеся к условиям работы: характеристика почвы, размеры полей, их местоположение, кинематика движения [1-5].

При использовании тракторных поездов на почве с низкой несущей способностью для снижения техногенного воздействия на почву необходимо снижать величину буксования ведущих колес, что, в свою очередь, позволит повысить производительность тракторно-транспортного агрегата. Для определения производительности воспользуемся формулой:

где: - коэффициент использования пробега;

коэффициент использования грузоподъемности;

длина ездки, км;

теоретическая скорость, км/ч;

коэффициент буксования;

время простоя тракторного поезда на погрузо-разгрузочных операциях, ч;

масса прицепного состава, т.

Буксование движителей трактора можно определить по уравнению профессора И.И. Трепенкова [6]:

где коэффициент использования сцепного веса.

Коэффициент использования сцепного веса определяется по формуле:

шарнир тракторный сцепной скорость

где сцепной вес машины, Н.

С учетом формулы для определения касательной силы тяги, выражение (3) для определения коэффициента использования сцепного веса ТТА с точкой прицепа, находящейся в центре, примет вид:

Для упрощения уравнения (4) введем коэффициент, равный:

Учитывая введенный коэффициент, формулу (4) запишем следующим образом:

Решив совместно уравнения (2) и (5), определим величину буксования:

Решая совместно уравнения (1) и (6), получим выражение для определения производительности тракторно-транспортного агрегата с точкой прицепа, находящейся в центре:

Рассуждая аналогично, определим коэффициент использования сцепного веса тракторно-транспортного агрегата при смещении точки прицепа: примет вид

Учитывая введенный коэффициент, формулу (8) запишем следующим образом:

Решая совместно уравнения (2) и (9), получим:

Тогда выражение для определения производительности тракторно-транспортного агрегата со смещенной точкой прицепа:

Анализируя формулы (7) и (11), можно сделать вывод, что производительность тракторно-транспортного агрегата зависит от касательной силы тяги по сцеплению. Чем больше сила тяги, тем выше производительность. Таким образом, тягово-сцепные свойства влияют не только на характер движения тракторно-транспортного агрегата, но и на его производительность.

Для определения производительности тракторно-транспортного агрегата с учетом дополнительной нагрузки в шарнире сцепки, величины буксования и скорости его движения разработана номограмма, порядок использования которой указан стрелками (рис. 1).

Рис. 1. Номограмма для определения производительности тракторно-транспортного агрегата на транспортных работах: 1. Рдоп=0 кН; 2. Рдоп=4,8 кН; 3. Рдоп=9,8 кН; 4. Рдоп=14,7 кН

Как видно из номограммы, при тяговом усилии 5,88 кН и при изменении дополнительной нагрузки от 0 до 14,7 кН буксование тракторно-транспортного агрегата уменьшилось с 13,5% до 5%, рабочая скорость увеличилась с 1,5 км/ч до 2,6 км/ч, при этом производительность возросла с 6,0 до 9,0 т.км/ч.

Для подтверждения эффективности использования транспортного агрегата, состоящего из трактора МТЗ-80 и прицепа 2ПТС-4 с корректором сцепного веса и устройством для перемещения точки прицепа, были проведены сравнительные хозяйственные испытания.

В качестве сравнения брался транспортный агрегат, состоящий из трактора МТЗ-80 и серийного прицепа 2ПТС-4. Во время испытаний меняли дополнительную нагрузку (4,9 кН, 9,8 кН, 14,7 кН) и смещали точку прицепа относительно центра. Сравнение было выполнено методом хронометражных наблюдений за работой вышеназванных агрегатов в реальных условиях эксплуатации. Основной целью хронометражных хозяйственных испытаний при выполнении ими различных сельскохозяйственных операций является определение параметров, характеризующих эффективность их работы. К ним относятся следующие параметры: производительность в час времени движения, коэффициент использования времени движения, рабочая скорость движения, расход топлива.

В результате проведенных экспериментальных исследований установлено, что при криволинейном движении экспериментального агрегата с дополнительной нагрузкой 14,7 кН средняя скорость увеличилась по сравнению с серийным агрегатом с 1,6 до 2,31 м/с, а при смещении точки прицепа на 0,3 м при той же дополнительной нагрузке скорость увеличилась до 2,40 м/с, что составляет, соответственно, 44,3 и 50 %.

Это позволило, в свою очередь, повысить производительность в час времени движения экспериментального транспортного агрегата по сравнению с серийным с 17,28 до 25,00 т.км/ч и для смещенной на 0,3 м точки прицепа до 25,92 т.км/ч.

Повышение производительности экспериментального транспортного агрегата позволило в конечном итоге снизить расход топлива по сравнению с серийным транспортным агрегатом с 13,60 до 12,20 кг/ч и до 11,8 кг/ч.

Список использованных источников

1. Щитов С.В., Кривуца З.Ф., Двойнова Н.Ф., Попова Е.В., Сахненко А.В. Влияние транспортно-технологического обеспечения на формирование машинно-тракторного парка хозяйств // АгроЭкоИнфо - 2016, №4.

2. Щитов С.В., Кузнецов Е.Е., Поликутина Е.С., Панова Е.В. Методологическое обоснование выбора конструкции устройств рационального перераспределения сцепного веса // «АгроЭкоИнфо», 2016, № 2.

3. Щитов С.В., Кузнецов Е.Е., Рыбаков С.А., Евдокимов В.Г. Повышение тягово-сцепных свойств колесного трактора применением способов пурификации колесного движителя // Научное обозрение. - 2016, №10. - С. 70-75.

4. Щитов С.В., Кузнецов Е.Е., Панова Е.В., Шарипова Т.В., Кузин В.Ф. Повышение тягово-сцепных свойств тракторно-транспортных агрегатов за счет использования межколесного регулятора // Дальневосточный аграрный вестник. Выпуск 1 (41), С. 96-104.

5. Трепенков И.И. Эксплуатационные показатели сельскохозяйственных тракторов. - М.: Изд - во Машгиз. - 1963. - 283 с.

Размещено на Allbest.ur