close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

827

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
\ /
• ,
сссv
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
Казанский Сельскохозяйственный Институт им. М. Горького
i^ijewnniTiTrrnmiinnniTnnirmrninm
-23Ш-
••
: • • '
.
••'•
.
п
'
.
/
-
-
На правах рукописи
•
.
•
••
•
/
В.Г.ГОЛЬДМАН
ЙССЩОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ ТРАКТОРА ПРИ ДВИЖЕНИИ
у/^'.;
ПО КРИВОЛИНЕЙНОЙ ТРАЕКРОРИИ
(Применительно к условия» Северо-Запада ~
'<:-.,
'•
Татарской АССР)
Специальность 0 5 . 4 1 0 . Механизация сельско­
хозяйственного производства
А в т о р е ф е р а т .
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук ••;..
Казань -
1971г.
• • •
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ма^ьрФ-гЛ'ЯЛ**:*^;
• &**?<:? '.1
V
v
V
?
о
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СССР
MHHHCTEPCIBO СВЮСКОГО ХОЗЯЙСТВА "
Казанский Сельскохозяйственный Институт ни. М. Горького
I МИШИН I 111
| || ||»»1И»ЧП1|1111»
Ill1
• • — « -
На правах рукописи
В.Г.ГОЛЬДМАЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ ТРАКТОРА ПРИ ДВИЖЕНИИ
ПО КРИВОЛИНЕЙНОЙ ТРАЕКТОРИИ
(Применительно к условиям Северо-Запада
Татарской АССР)
Специальность 0 5 . 4 1 0 . Механизация сельско­
хозяйственного производства
Авт о р е ф в р а т
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Щеигргдьная Научная Б^блэдгеки}
Казань - 1971 г .
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выполнение диссертационной работы начато на кафедре
„Эксплуатация и ремонт машинно-тракторного парка", а после
разделения кафедр, завершена на кафедре пРемонт машин" Казан­
ского сельскохозяйственного института имени М.Горького, N
Экспериментальные работы проводились на полях учебноопытного хозяйства казанского сельскохозяйственного института,
совхоза ..Комсомольский" Лаишевского района и колхоза ^Память
Ленина" Пеетречянского района Татарской АССР/
Научный руководитель - доктор технических наук,
профессор Ф.С.ЗАВАлИНИН
'
Официальные оппоненты:
~
,
1 . доктор технических наук, профессор В.Г.ГОНЧАРЕНЯО,
2 . кандидат технических наук, доцент И.С.В030ВИК
Ведущее предприятие - Шнистерство сельского.хозяйства
:
'•"
•>•••'
ТАССР. .;. V . ' ,".
."•".-.'-Автореферат разослан .„&&'*.'.
фэ-*£р&-лу
1971 г .
'.-.• Защита диссертации состоится «<£&." ' d^SSSHSz.
* 9 7 1 г '.
на заседании Ученого совета Казанского сельскохозяйственного
института имени М.Горького.
*
'
•.„
v
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Ваши отзывы и замечания в двух экземплярах просим направ­
лять по адресу: Каза!гь-15,^Ул.К.Маркса, 65, КСХИ, Ученому
секретарю совета.
",
Ученый секретарь совета,
доцент
,
М.Тайнутдинов,.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
•-
,
3 " - ' -
;. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА "И 34ДАЧЗ ИОСУЩОВАНИЯ ; ' ; < . ;
•..-'• Роет производительности труда я снижение себестоимости
сельсхохозяВственной',продукция требуют завершения комплексной .>
механизации всех проце ссов сельсхохозяйственного производства ;
о внедрением систем машин с" более высокими технико-экономичес­
кими показателями.. '•,,..'
•',•.',;••'
." • '^.,• ;.•.-!•.."•,-•
•.• Одним из актуальных вопросов является исследование энерге-, г
тики машинно-тракторных агрегатов со скоростными тракторами в
раздачныхГпочвенно-климатнчесдах зонах страны.-- .
ч
•'•'••• С помощью комплексного исследования скоростного трактора в
агрегате с сельскохозяйствёяныин иашнаки в реальных условиях
эксплуатации появится возможность выявить ряд конструктивных и ;
эксплуататпмннах недостатков трактора, неблагоприятно влиящнх ;'
на технико-экономические показатели его работы. • с
•При4 выполнении сельскохозяйственных, процессов тракторный -;.
агрегат движется по сложным крнволикейкыа траекториям. Это
обусловлено>как условиями его работы, так и конструктивными и другими характеристиками агрегата. Выполнение -сельсхохозяйственных о п е р а ' д а й ; : Щ » - ' ' * ? т . ^ « - ^ * д а о Р н ^ ' ? 1 ^ ^ * , ' д м т е , а д ' ' В О ' \ '
; криволинейной траектории, не может не сказаться на ;техннхог ~ Лэкономических показателях.и качестве его работы. Академик Б.ССвжрщевскнй, указывая на вредное влияние дви- .;
жения по криволинейной траектории-и необходимость прямолиней­
ного '-движения манинно-трахторннх агрегатов, счнтал,\что при
плохой разметке загонов, без провеиявания;границ, проходы агре-.
гата не будут прямолинейными, а это, в свои очередь, приводит
к снижении производительности, увеличении расхода топлива и
ухудшении качества работы."
- ^
_\
г \
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При выполнении диссертации были рассмотрены работы, посвя­
щенные устойчивости колесных машин, так как на этих вопросах,
главным образом, базируются исследования, связанные с работой
тракторных агрегатов на криволинейных траекториях.
Основополагающими здесь являются работы Н.Е.Жуковского,
А.М.Ляпунова, А.Г.Четаева, в которых даны обкие положения т е ории .устойчивости, являющиеся основой дальнейшая исследований
в этой области.^
На высоком теоретическом уровне выполнены работы по теории
устойчивости и движения на повороте Е.А.Чудаховым, Я.М.Певзнером, А.С.Литвиновым. "
Основы динамики и кинематики машинно-тракторного агрегата
были разработаны в трудах известных советских ученых: В.П.Горяякива,.' В. А .Ж е лжговского, П .М.Василеяко, Б. С. Свнрщевского,-. -._•;,
Б.Н.Болтинского,' Г.В.Веденяпина, С.А.Иофинова, Ю^К.Киртбая, ' ;.
• Й.П.Полканова, ; Д.А.Чудакова,. Е.МДаритэнчика, Е.Д.Львова,;:•',
";•: В :п. Сергеева "'и Гдр.;,;.-.;
i"" ; '"v ;л';;;. '.-'";••' ~~;:".: [,; • y-yz ."';
Отдельные вопросы этой проблемы разработаны в трудах А*.И.'•-• г
.'Тимофеева', •М.А.Гусяцкого, В.Ф.Коновалова," Н.И.Окорохова^А.И.
' Корнева/;;' С.Н. Аверьянова, В.И.Фортуны, В .Т.Молотова, М.С.Крин. когХ.Хайруллаева и др."' С ъ -V.V • .;•• ;y:j~:-Г,;-'-'. •:'---':.\-W-':
Проведенный обзор и анализ;опубликованных patfoT позволяет.. ••
.сделать-следующие выводы: "
•':':'.^'''.'
I . Движение по, криволинейной траектория изучалось, в основ­
ном, на гусеничных : тракторах, и только некоторые работы посвя. ,жены колесным-тракторам. '.' . - Ц - г ,; - ' /
• , " л , ~-'\-"':
'-."''2. В работах отсутствуют количественные характеристики -'.';;
факторов.и "причин; фактически-обуславливаюцих криволинейное '
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- 5 -
движение агрегатов в тех или иных природно-климатических зонах
нашей страны.
'
,
~
3 . При" исследовании работы тракторных агрегатов и отдельно
тракторов, двигающихся по криволииейвой-траектории, основное
внимание уделяется исследования управляемости и устойчивости,
а также кинематике движения агрегата при выполнении ни произ­
водственных процессов..Вопросам динамики поворота посвящено
сравнительно небольшое количество работ.
.
,
4. Изучение влияния криволинейности траектории на энергети­
ческие показатели тракторного агрегата проводилось для случаев
движения на поворотах постоянного радиуса. Однако отсутствуют
работы, посвященные исследование движения агрегата по траекто­
рии с переменный радиусом кривизны при совершении рабочего
хода.
'.
- '
5. В имеющихся работах мало разработаны методы оценки кри­
волинейного движения агрегата; показатели криволинейности дви­
жения недостаточно обоснованы и не увязаны^ с основными, параметрами тракторного агрегата.
На основании приведенных выше выводов в" задачи данного
исследования входило:
1. Произвести количественную оценку природных и организа­
ционно-хозяйственных факторов, обуславливаем'* Движение трак-торного агрегата при работе по криволинейной траектории, для условий Севера-Запада Татарской АССР.
*
-- „
2. Разработать методику и показатели "оценки для характерис­
тики движения тракторных агрегатов по криволинейной траектории.
3. Установить влияние криволинейности-движения на^энергети-'
ческие показатели колесного трактора класса 1,4 т при разных
скоростных режимах его работы.
.
\
—
~
•
—
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
"--.:' ' ОБЩАЯ МЕТОДИКА,
,
л-'-'••
'
Общая методика включает разработку характеристика СевероЗапада ТАССР/. выбор хозяйств, типичных для условий исследуе­
мой зоны. „ . \; /'• . .
, ''•^ ' •-,
•', -' ДЛЯ характеристики условяй обследуемой зоны использовались
годовые отчета! данные паспортизация полей я карта землеполь-.
ч
(
-
•
•
.
-
•
'
-
.
'
>
.
• .
•
•
•
.
-
"
•
.
.
.
'
.
'
.
.
•
•
•
'
зовавяя отдельных хозяйств. Анализу подвергалась.размеры я
конфигурация полейг длина гонов, крутизна склонов, изрезан­
но сть территории я кряволинейность гранил, полей.
.'
Хозяйства выбраны по географическому признаку и по методу
диагонального распределения точек обследования (3117269 г а ) , '
Для проведения лабораторно-полевнх, испытаний хозяйства вы­
бирались с учетом основных характеристик исследуемой зоны. ' Экспериментальные исследования проводились на стерне, почве,
подготовленной под посев, и асфальте. Характеристики участков
- (плотность почвы, уклон, влажность почвы и др..) определялись
• согласно ГОСТу 7 0 5 7 - 5 4 . Объектом исследования являлсятрах- ;
тор :MT3-5JICV Метод измерения - тензометрическнв, с записью
изучаемых; параметров на пленке осциллографа," я статястяче ский,
с регистрацией исследуемыхпараметров на импульсных счетчиках.
• - •:•;.'•
'
;
- ' . . -
^
v
/
•
"
•
'
•
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ .
'
•
'
,
• •
•
;
'
:
'
•
•
. ' • • " '
>'
:
/
. •
-
- '
• ' - •
'
•
.
•
•
•
'
.
'
•
• I. Особенность установления энергетических
показателей при движении по криволинейной
"
траектории - '
ч. Энергетической оценкой работы трактора является его тяговая
.•/. характеристика. При этом предполагается, что как снятие тяго­
вых характеристик, так я работа тракторного агрегата, проясхо- дят по, прямолинейной траектория,-а энергия движителей реалнзу-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
етея в тяговой усилии, направленном вдоль продольной оси трак- J
тора. В случае же движения агрегата по криволинейной траеито-рии получение тягозойхарактернстика-затрудняетсяиз-за н е ­
определенности понятия;тягового усилия и сопротивления рабочей •машины, так как под последним понимается сопротивление при
движении по прямолинейному.участку.
,
" . Е с л и принять; за крюковое усилие силу, направленную вдоль
продольной оси трактора, .то ее трудно сопоставить с сопротжв- .
ленкем рабочих машин; замеренным при движении.по прямой. . .-;
Принимая за усилие на крике силу, направленную под углом ж
• трактору, иы также не можем воспользоваться приводимыми_ в ли­
тературе удельными сопротивлениями машин. :.'В предлагаемой работе оценка энергетических показателей:
^трактора производится по величине затрат на единицу пути:-". ' - ' -
:^ш* >^;^^^;:;,}ф
г д е . <М'.'~ крутящий момент -на движителях, кГм ;•.: '
'•.-• 5 -~ путь, пройденный трактором, м; - N -•= ; .-.
п - число -'оборотов движителей на пути з,,об.
. '_ '
Использование этого;метода, предложенного академиком В.А.
Желжговскям, дает более точную характеристику работоспособно­
сти тракторного агрегата при движении по криволинейной траек­
тории.' •/;•".•
'
.; •
v ".'•••''.'•
Затраты энергии на;единицу пути зависят не только от поч­
венных условий и, в первую очередь, от механического состава,
предшествующей обработки, влажности; рельефа-поля; конструкции
и технического состояния движителей; диаметра колес и давления^
воздуха в камерах*, распределения и перераспределения веса •"•..-.•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
между передними и задними колесами и т . д . , но и от криволи•
"
•
•
-
.
•
•
"
.
.
-
•
•
•
/
нейяости траектории движения. При криволинейном движении за- .
траты энергии увеличиваются за счет преодоления момента сопротивлення повороту, дополнительной деформации почвы ведущими.
колесами при несовпадении их колеи с колеей передних колее и
др. Влияние приведенных факторов, в свою очередь,, зависит от
многих причин.
Трудность описания в аналитической форме связей между фак­
торами, определяющими затраты энергии, диктует необходимость
экспериментальной оценки энергетики-трактора при движении по ч
w
криволинейной траектории.
,-''•''•*
2 . Определение показателей криволянейности
траектории'движения тракторных агрегатов
В.настоящее время для описания траектории движения тракторе.
ного агрегата используется амплитуда и. дисперсия отклонения от
прямолинейного направления. Однако эти характеристики не дают
представления,об интенсивности изменения кривизны траектория и,
следовательно, недостаточно ее характеризуют.
;
Непрерывная по следовательно сть уча стков,,со ставляютх тра­
екторию движения тракторных агрегатов, в общем виде; является
нестационарной случайной функцией. Однако анализ большого ко­
личества кривых траектории движения агрегатов, полученных в
пределах однотипных условий их эксплуатации, подтверждает ста­
ционарность изменения траектории при установившемся движении
агрегата. Для оценки параметров траектории, являющейся стацио­
нарной функцией' пути S , достаточно иметь математическое
ожидание mK(s) , значение корреляционной функции отклонения
Kx(s)
или, связанную с ней, спектральную плотность S(u)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- 9 , Методика определения указанных характеристик применительно
к оценке траектории движения агрегата изложена в третьей гла­
ве диссертации.
Определение характеристики траектории показателями ее кри­
визны (средней абсолютной величины и дисперсии) произведено
косвенно, путем преобразования функции отклонения Kx(S) ,
аппроксимация которой для нашего случая имеет вид:
•,
'
. . .
'
;
-
• /Cffs^D^e'^'-cosjas,'
где
.
.
.
.
•
•
>
(2)
Dx-, дисперсия отклонения,
«,й - параметры корреляционной функции....
•
Поскольку математическое ожидание отклонений траектории Л
может быть принято за ось отсчета, то математическое ожида­
ние -кривизны равно нулю.
_
, Корреляционная функция кривизны Kp(s) ъ общем виде вы­
ражается зависимостью
.'-•'.'*..:
О)
откуда, учитывая уравнение ( 2 ) , получаем:
Дисперсия кривизны Dj>'••-, равная ~КрШ
соответственно, примет вид:
при' feO
,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ч
. ' . .
"„.' "Исходя из предположения.о нормальной законе распределения
"
кривизна, величина ее среднего абсолютного значения определя­
ется из выражения:
•.'.."...
-
".:,'".--.•'•'.'-•'•" •-
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
^
;
При исследовании энергетических показателей колесного трак-'\.\ . тора при движении по криволинейной траектории измерялась еле..
-,
дуюдие параметры: крутящие моменты на движителях, продольная и
?
. ' поперечная составляющие крюкового усилия, сопротивлениеJперека­
тыванию передней оси трактора, расход топлива, обороты ведущих
колес, путь, время, угол отклонения продольной.оси трактора от ; »
направления движения и угол поворота его направляющих колес.
На первом этапе замеры указанных-параметров производились - при помощи.тензометричёского метода измерения с записью измеt
ряемых параметров на пленку осциллографа. Для-измерения пара­
метров была подобрана и в необходимых случаях разработана спе- _. '_'
пиальная аппаратура с различными;датчиками,-смонтированная н а :
базе автомобиля ГАЭ-бЗ..
... ""•.. J,
Эксперименты проводились на почве, подготовленной,под посев,
' стеряе'и, в ряде случаев, на асфальте.- Загрузка исследуемого -._:••-<
трактора-производилась буксированием по траекториям постоянно­
го радиуса кривизны, с различными скоростными и нагрузочными
режимами. Выбор к подготовка участков для проведения аксперя•• • ' ыейов производились, в основном, согласно существующим
ГОСТам на испытание тракторов.
—
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
. Полученные завй симоети и математиче екая их обработка;мето_ дом,наименьших' квадратов показали значительный-разброс', экс- .
периментальннх даннкх (показатель-несоответствия превышал 5%).
Было .сделано предположение^что на изучаемые показатели влия­
ют неучтенные факторы-(микрорельеф, плотность* и влажность., •
почвы и д р . ) , а учесть их при кратковременном" опыте, ограни­
ченном возможностью записи на"пленку осциллографа; невозможно.
Это' предположение полностью оправдалось .аналогичными опытами,
.проведенными на асфальте,'• .где разброс измеряемых параметров ;
резко уменьшился и,находился в допустимых пределах. '
Для исследования влияния движения с непрерывно изменяющим­
ся радиусом.кривиьнм-был использован статистический методе
'измерения и разработаны основные требования, предъявляемые к . >
приборам статистического учёта, применяемыми для _ этой цели. •'.
. • Установлено,\ что: измерения с помощью. многомерных многока- ,нальных анализаторов в сель скохозяйственных' исследованиях г _ "•
'значительно повивают точность и надежность полученных; данных.Учитывая допустимую величину погрешности от. дискретности; и .
погрешность прибора,, суммарная погрешностьметода;' 6 с : мо- жет быть выражена'в'следующем виде:\
'.'
. : ;,:"'-\
-УёЩ*г
(7)
- •'Величина среднеквадратичной погрешности от квантования ,
независимой переменной равна:
•
' •.
. . ' ." :
^
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- 12 где
бп~ среднеквадратичная погрешность прибора;
&Хд - шаг квантования;
, i t - период квантуюеих импульсов.
На основе вышеизложенных требований была спроектирована и
изготовлена установка статистического учета, позволявшая про­
изводить комплексные исследования трактора с одновременной
'•: .регистрацией измеряемых параметров на .счетчиках. v K
.
'•;.-.;: Основой установки является двухмерный электронный анализа- ;
} тор, при помощи которого производится .статистическая, обработ-.^ '•/-.' ка~; одновременно не' более двух: измеряемых- параметров • в функции
:. ,'• третьей'.; переменной.'в данном варианте использования аналиэа..:",v; тора одной из -исследуемых -переменных является суммарный мо-j -—
:-' мент:на движителях.трактора, второй - у г о л поворота;управляе~Л
г > мнх колесе В качестве независимой переменной используется вре- ;
.'> -~ мя,; выраженное.в дискретной, величине - количестве тактовых;.
;
:
;с,._-импульсов;л:":;---:::;>;;'' -^; •• V ; , ^ ;;г~--- -'.'•'•••'• •''''••'• '••"'. - * •;" •:','-' <;'?•: Анализатор состоит из двухмерного переключателя* и регистри- .
j рувщего ус^ойствэ.ОПереключательпредставляет собой устройст; во ;с сигнальными входами, на которые^ поступают исследуемые в е - .
;.."
личины,- к с несколькими: выходами (количество их соответствует •
:
-"числу'интервалов^ на которые разбит диапазон изменения'измеря•"; ;••'. емой величины) и вход ом* независимой переменной, куда"Гпоступают.
-', тактовые- импульсы. В зависимости от амплитуды исследуемого
~
. сигнала возбуждается один из соответствующих, выходов переклв- .?
':.•" ' чателей. Сигнал.поступает на регистрирующее устройство, где;•>;••
•;..".' запоминается электрокеханическЕки: счетчиками стандартного ти"'•':•• па, образующими регистрирующую' матрицу-i" ,: W
'.'.'••]• _:. ;
-',
. Отличительными особенностями созданного двухмерного элек­
тронного анализатора являются:
^ ; ' ; : • ' ' . ; ' > ,-.-"•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- 13 1. Однородность схемы переключателя, который состоит из
одинаковых^ячеек, отличающихся лишь порогом срабатывания, что
значительно упрощает устройство.
" " - „ , . 2. Точность работы устройства зависит лишь от „гистерезиса"
ячеек, который может быть сделан очень малым.
3 . Пороги срабатывания отдельных ячеек могут быть установ-леиы неравномерно, что с изменением диапазона измеряемой вели­
чины дает возможность получить высокую точность замера при от­
носительно небольшом количестве каналов анализатора'..
4. Устройство универсально и может быть использовано с лю­
быми другими датчиками напряжения.
Для получения статистических распределений угла поворота
направляющих колес в функции времени и пройденного пути, часто­
ты появления отдельных диапазонов угла поворота и определения
величины оборотов ведущих колес, суммарного пути и времени
опыта разработан и изготовлен одномерный электромагнитный >
анализатор.
'
' t
В четвертое главе диссертации подробно описана конструкция ,
устройства статистического учета я его отдельных узлов.
•\ При проведении экспериментов трактор двнгалсяпо стерне и :':.
почве; ледготовленной подлпосев,, при трех скоростных режимах"-.
<• движения (0,78; 1,73 к 2,30 м/сек-).-. .'
"Л'.'-'- /- •' -"Для получения сопоставимых данных об^измеряемых параметрах г
-в процессе, движения: трактора по траекториям "различной степени
• кривизны было,разработано и использовано устройство'«Модель
. автоматической система программного управления" - (МАСПУ). ' ; •
' Конструктивно; вМодель автоматической системы программного •--•'
"управления." представляет электрогндравдическое устройство, . ..•;•."
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
• : поворачнващее управляемые колеса.трактора на необходимый
. " угол поворота с.заданной угловой скоростью.
.
•-.
/'•"•/•-"
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ;," ^
.
• ч•" '• I . Исследование факторов,.влиящих на-...'.
< .;
:
криволинейное движение агрегата
-" •
ч.
'
'
. • •
>
•
'
,
• - '
•
»
-
•
.
.
'
'
-
'
.
При обработке статистических данных, характеризующих усло­
вия работы тракторных'агрегатов в Северо-Западной зоне ТАССР, .V
выявлено следующее.
''•;
> • , :
' ''
Изрезанность территории полей, под которой понимается отно\
шение площади, занятой препятствиями, ко всей площади, равна.
5-ТСЯ; что соответствует, коэффициенту изреэанности К* = 0,955.
Значение доверительного интервала изменения коэффициента Ки. , ',.'
при уровне вероятности Р « 0,95, равно ' .' V
0,9б0^««
0,950
'- .'
Криволинейность границ полей характеризуется показателем .
• их криволинейности, равным отношению протяженности криволиней-,
н и границ к периметру поля, и показателем криволинейности ра­
бочих ходов, который представляет собой>отношение длицы криво­
линейных границ рабочих ходов, к их «общей длине. \ :'.*:? v .
В результате статистической обработки произведенныхг замеров
• были'получены численные величины этих;показателей;- соответст­
венно равные 31,6% иу32,5%.
'-^:\
*'
• Для ис следуемой: площади; полей характерен средний уклон,. 1-3 .
Средняядлина гонов полей'составляет:400-600, метров.
Полученные;данные:указывают на большое разнообразие уело. вий работы тракторных агрегатов и наличие' различных природных V
и организационно-хозяйственных факторов; заставляющих агрега-. .
.ты работать на криволинейных гонах.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
" 2..Изменение."показателей энергетики
ч
• ^-трактора
' '_'
" •. -В результате проведенных опытов были получены кривые плот­
ности распределения крутящего момента на движителях трактора .' *•;'
для ps 'личных криволинейных траекторий, характеризуемых углом
поворота управляемых колес « .-.-. .-.
;
..„--"" ; Анализ кривых плотности распределения для варианта движения
трактора,по стерне при,трех скорястных режимах его работы по­
зволил установить '• следующее". При малой скорости движения трак-
•
•
'
•
•
•
.
.
'
•
-
•
,
"
.
.
"
• • • -
»
'
'-
'
-
.
"
'
тора и.малых значениях кривизны траектории кривые плотности
распределения близки к симметричным. При увеличении кривизны
'.-'." траектории и постоянной скорости движения-трактора кривые рас- , '
пределения принимают"вид- эксцессйвных (двухвершинных). Подоб- .
ная закономерность проявляется и при других значениях скорости
движения трактора.
- ,
' ,
На р и с I (а и б) показаны композиции кривых плотности рас- .•
пределения крутящего момента при: трех, скоростях движения и , .
кривизне траектории, с<= 6°,
с<=.18 0 , характеризуемой
углом поворота направляющих колес трактора. Как видно из ри- •
'-.. - сунков, рост кривизны траектории -'и скорости движения приводит
, к значительной аосиметрии распределения крутящего момента,, к
его-дальнейшей}эксцессивности. ^ "
•'
'
Указанный характер изменения кривых •. плотности распределения
- говорит о том, что на величину.крутящего момента оказывают вли­
яние-две-совокупности факторов, воздействие которых г проявляет" -
•
•
•
-
.
.
-
.
•
•
-
I
.
•
-
•
.
'
•
.
,
.
-
;
- с я в зависимости от условийидвижения трактора (скорость и KT«I-
-
.
-
-
.
••••
•
-
у
визна траектории;.
.":
- " . •
•;•.
:\
'•••..
.
.
-
V
•
, -
; •
=
•.
•
•
.
'
.
-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
r\-;I6'-
Рис. I
Распределение крутящих'моментов на движите-•'•<•
лях: а) стерня, <* = б°; б) стерня, « = 18°
Аналогичное влияние кривизны траектории и скорости движения
на кривые плотности распределения наблюдается и при" движении
по почве,^подготовленной под посев. Однако влияние указанных"
'факторов прореживается менее явно, что свидетельствует о со­
измеримости влияния скорости движения и кривизны траектории на
крутящий момент на движителях.
С целью проверки существенности влияния на величину крутя­
щего момента кривизны траектории и скорости движения в отдельности, а также их совместного воздействия был проведен двухфахторннй дисперсионный анализ, подтвердивший существенность
влияния указанных факторов на величину крутящего момента.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
--Теснота, связи между:Основкнм изучаемым фактором - кривиз­
ной траектории - и крутящий моментом определена с помощью. кор; • ' •
' . - •
Л
- - • - . : : . -
- •
У
-
• • •
-
• • • . . • • •
С
-
'•
: •
•
, •
•
• • ' • -
•
'
•
-
•
•
•
•
•
'
•
•
•
'
.
•"•
-
реляционного отношения, которое для варианта движения трактора
по почве, подготовленной под посев, при скорости-1,73 и/сек. ;.
равно'0,24. Величина rj = 0 , 2 4 , при критерии 'существенности :
' t ? • • - 20 > > . 2,б,указывает на наличие существенной.связи меж­
ду крутящим моментом и кривизной траектории..; '•-'•-. -•.'--*'-.;
- '
Зависимость крутящего момента от .кривизны траектории и ско­
рости движения описывается.выражением, следующего вида: -•.'• '....'.
':':.:i
At- Be +8rv+
(mt*ru-vJ-oc*(Ci+drv)-**.
.
-';:•
• У с т а н о в л е н о , что при движения по.криволинейной траектории /
скорость трактора уменьшается. Это можно-объяснить р е з к и м W : - —
возрастанием- сопротивления движению за счет сдвига почвы почвозапепами> увеличения уплотнения почвы из-за несовпадения ко-' :
- леи передних и задних колес и т . д . , вызывающих''.буксование трак­
тора. -Так; по результатам экспериментальных данных при д в и ж е - ,
нии трактора по'почве, подготовленной, под посев, с кривизной
; d.т 8 , 7 ° . и скоростью движения 0,78 н / с е к . , скорость умень-валась на 265? по сравнению с прямолинейным движением, а-при 4 '
скорости трактора 2 , 3 0 м/сек - н а 48#. ••;' -;:-: ; v
.. :
•На рис. .2 показаны изменения затрат энергии'в функции крк-. "
визны траектории при' трех скоростных режимах движения тракто­
ра по „почве, подготовленной под посев. .••'.
,
Увеличение затрат, энергии на единицу пути с ростом кривизны :
составляет: в; среднем 47,0' кГм/м на один градус поворота •".".:
- управляемых' колес трактора при его движении со скоростью
0,78 м / c e s . При движении по траектории одинаковой степени кри­
визна удельные затрат!Йс^^^лвяе,р,яе.]^4^оростнйдвижения тракто-"'v- :.;"' ••'•'."•:.•'.••••••'•." -'" *А«*5*йз••;**•.
'/)h/K^D}^ty
':•'•'•* ••''""•."
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
г
- 18 -
pa значительно возрастают.. Так, при движении трактора со ско­
ростью 2,30 м/сек. прирост удельных затрат;энергии'равен при­
мерно 94,0 кГм/м, т.е. удваивается.-. Затраты энергии на едини­
цу пути определяютсяпо выведенному нами эмпирическому уравне.
н и ю :
•
„
'_...•
".'_,
".
.•'*-.•_.'•'••-.•-',
"•-
•.•;•'..
Г-
.
' . . • ' • '
' " " • - • "
-где - о3 'и - &з •"' г постояннее ..коэффициенты.
ми -V
а,
щя
. м 0,1i
•НПО
t?s
.-:*:
1.32
657.CS 3.7В 3,35
<;
2,30 8И.87 7.И 3,05
/
<лп
1
f-O
», • га
3,89
•. * - ; -
.
.
. '
; :'-}\
:
'
' J
' • ' ' - . •
•**i,
:
•
^к
, л.;
_
Ж
' .
v
••у:
ГТО
•
07^
'
" *
•'-'••'у
" ' : " . ' • ' . ' .
• ' - : • ' • . ' •
'
550
:
.
.
'
•
'
'
•
.
•
•
ОС
Рис.- 2 Изменение затрат энергии-на единицу
.пути г от кривизны, траектории ,
Спочва,.подготовленная под посев)
Была, проведена серия ^экспериментов-при движениитрактора по '£
трае-кториям различной интенсивности изменения кривизны, кото- ч
рые задавались автоматическим устройством (МАСЛУ). Оно позво­
ляло при постоянном значении угла поворота:управляющих колес
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
изменять их угловую скорость, чей достигалась различная интен­
сивность изменения траектории. Эта величина характеризуется в
.-.• работе показателем к
.
^~ .
,
Результаты опытов показали, что с увеличением степени ин­
тенсивности изменения кривизны траектории, затраты энергии на,
. \ единицу пути возрастают по закону параболы второго порядка.
Это можно объяснить увеличением влияния.центробежной силы,
инерционного момента поворота трактора и т .я
Влияние кривизны траектории на часовой расход топлива иселедовалось с помощью дисперсионного анализа. Установлено, что
• " кривизна траектории и скорость^движения оказывают существенное
влияние на расход топлива. Так, при движении по стерне с,крн-. визной"траектории а - 18°, при скорости 0,78 м/сек., часовой
расход топлива возрастает на .4,5# по__сравнению с прямолинейным
движением, а при скорости, равной 2,30 м/сек. - достигает
., 15,0#. На почве, подготовленной под посев, эти изменения, со­
ответственно, равны 6,9 и 19,0#.
' Характер изменения затрат энергии на единицу пути и расхо­
да' топлива идентичен, что подтверждает ранее сделанные вывод
о влиянии кривизны траектории^ движения на величину затрат "
•'. энергии.;
>
< •
ч - •
,
3. Определение показателей фактической
траектории движения трактора >
График нормированной^корреляционной функции отклонения
траектории движения трактора по почве, подготовление» под по­
сев, при трех вариантах скоростного режима представлен на
рис.3, а график спектральной плотности - на рис. 4.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- 20 -
1
. . . . .
—
r
•fj»
'
,.
\ ••
1 >
'
.
ra»И 17 М/Св*.
/
:
''*Sv
^r
о
.*гАм
""i
0,5
8.7a/
Рис. 3
173/
. isB'
iO
.'. -
График норкированной корреляционной
функции отклонении4
'
а
"
SH
""
*
*.
Г " ПРИ LTM/ceic
. "' .
0.8
0,78
j g
•*«*v.
••
'
(
у\/
/
/ ^
ОЛ
О ^ ^ .
Рис. Ч
*
-
-
-
•
;
К
-
'
График спектральной плотности отклонений,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
•
•
<.
'
"
•
.
'
-•'
•
2 1
-
'
"
.
'
'
• - Ч
•
'
.'.
- " •
Корреляционные функции, имевшие такой же вид, как. кривые,
показанные на рис. 3, аппроксимировались выражением вида:
7.x-G
.
-cosp-s.
Характер корреляционной функции и спектральная плотность
отклонений в достаточной степени определяют траекторию движе­
ния агрегата.
\
Определение по формулам ( 5 ) и (б) ч эначений средней а б с о ­
лютной величина и дисперсии кривизны и сравнение их с данны­
ми, полученными экспериментальным путем, подтвердили доста­
точно высокую точность предлагаемого метода их определения.
ВЛИЯНИЕ КРИВОЛИНЕЙНОСТИ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ
• •••-"; НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
.' '
ТРАКТОРНОГО ПАРКА
Для подтверждения теоретических и экспериментальных иселе- .
•дований в производственных условиях была подобраны колхозы в
двух прнродно-эхономячесхнх зонах, отличающихся нзрезанностъю
территории полей, влияющей на траекторию движения агрегата.
Подбор^объектов исследования был произведен с помощью ме­
тода диагонального распределении точек обследования в преде­
лах двух пряродио-эконоинческях зон Татарской АССР. При этом
исключалось влияние бонитета почвы, рельефа, фоядооснаценно.
стя,
.
-
•-
.
•
'
•
•
.
)
средней длины гонов и других факторов, действие которых
.
•
•
•
/
•
>
•
могло бы исказить результаты исследования (методика исследе- вания и конкретные расчеты приводятся в.тексте диссертация).
Результаты анализа с использованием данных первичного уче­
та и средневзвешенных показателей за последние три года т б е .
•
'
•
•
•
.
•
i
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дительно свидетельствуют о том,/что в хозяйствах с более вы­
соким коэффициентом изрезанности значительно выше эхспяуата-'-.•-•••••
ционнне показатели „использования-техники. А это, в своп оче­
редь', оказало влияние на повышение производительности труда:.
работников, снижение себестоимости продукции и рост рента­
бельности производства. :' :.
Так, в колхозах «Чуллан" и имени Лжалиля Высокогорского
района с разницей в коэффициенте изрезанности от 0,9 до 0,99, •
при одинаковом почвенном бонитете (27 и 28 баллов), практи....
чески равных площадях землепользования и обеспеченности трак- "
торами, себестоимость I гамягкой пахоты составила, соответ­
ственно, 3,41 и 2,39 рублей.'/ ".:'.: - :J_'-;• '"
/'.
Расход средств на оплату тгруда, .горюче-смазочные материа'
лы и на.техническое обслуживание:и ремонт в расчете на I га
:
мягкой пахоты в холхозе имени Джаляля на 12-25^ ниже, чём в колхозе иЧуллан", себестоимость одного центнера зерна, соот- :.•."
ветственно, равна 9 , 1 и 8,22 р у б л е й / ' .;
, : ;.'•.;'
Таким образом," при.установлениидифференцировайннх норм -:
выработка, расхода горюче-смазочныхг материалов и затрат на.
ремонт и обслуживание, необходимо учитывать также факторы, 1,;
влияющие на.траекторию движениягагрёгата..
•'";•.""•.'';;•'
'.;..:•"_: / В ы в о д ы . : - ,
ч
•'
•
I . Установлено с достаточной вероятностью, что в условиях Северо-Западной части Т АССР, и сходных'с ними, поля имеют.-.
криволинейныйгконтур и изрезанность территория.- При этом ..
коэффициент криволинейностн- их достигает 31,63#, коэффициент
границ рабочих ходов -;32,5р#, а изрёзаняесть территории по-
v
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лей:- от.5 д о 1 0 £ .
' 2 . Еряволинейность траектории движения агрегата носит'
случайный характер (в вероятностно статистической.синела) я
может быть оценена числовым характеристиками теории случай­
ной функции. •'•.. •* . •; ••••.-•''. • : • ' - . '
г
3 . Кривизна траектории движения.агрегата непрерывно меня­
ется, представляя собой случайную величину, и по абсолютному
значению может быть определена по выведенной нами формуле: .
; />« =у//«4+/»*-6в(*./»1М7,
~"4. Применяемая обычно тензометрическая аппаратура для я с •пытания тракторов.малопригодна для испытаний их при,движении
по-криволинейной траектории. /
Разработанная нами,испытательная аппаратура позволяет получать двухмерное распределение.по величине крутящего момея..та-и по углу поворота управляемых колес трактора.'Это значи­
тельно повышает достоверность полученных данных и облегчает
расчеты.
\
у
; . .
5; Созданная аппаратура для статистических исследований
позволяет определять одновременно до 8 параметров, что дает
возможность производить комплексные исследования тракторного
агрегата..-; '•••;'••'• .'-'."',•''
*' .
• • ' " " , '"•.'..'
, . б. При движении трактора по "криволинейной траектории с no- v
, стоянной скоростью, его характеристики могут быть представле­
ны- следупцими^эмпирическими уравнениями:'
• • " •.
а)'Для изменения крутящего момента-на движителях:.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- 2* - '
-
б) для изменения скорости движения:
в) для зависимости затрат работы па единицу, пути от кри­
визны траектории:
»
-
г) для влияния интенсивности изменения кривизна траектории
* на затраты работы на единицу путя7
д) для расхода топлива в зависимости от'кривизна траектории: _
s 7 . Если одновременно изменяется и скорость движения и угол
поворота управляемых колес, то эти характеристики представля­
ются уравнениями:
М- (ае *6g-v) + (m, *nt-v)-<* +(c, *dt-zr)-<xzf
v=(aT*B7-ve)~{c7*drV0)-oi*r
,
>
A*(aa+6rv)+(ce+cti-v)'C(*.
-
8. Методом дисперсионного многофакторного анализа установ­
лено влияние скорости движения и угла поворота управляемых колес ва ведущий момент на движителях, расход топлива и удель­
ные затраты работы. При этом оказалось, что наиболее сушест-^
венно влияет не угол поворота, а скорость движения агрегата.
9. Экспериментальными исследованиями и анализом использова­
ния техники в колхозах Северо-Западной..зоны ТАССР установлено""
.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
существенное влияние криводжнвйяостж границ полей н кх.нзрезаняостя на технжхо-экономяческга показателя работы сельско^
'
1
••-".••
Г-.
-
'Г~"-:\
•:••
''•.
'.
'.
хозяйственной техника.
'».'"Л"-Л-•'."
Поэтому пря установления нормы выработке я расхода топлива, •
норм отчясленяя на ремонт и амортизацию техники, следует обяза- ;
тельно принимать во внимание криволвнейвость границ, изрезан- .
" ность территории полей я другие факторы, заставляющие агрегаты •
двигаться при совершении рабочих ходов по криволинейной траек- '
тории. "
Основное содержание диссертация изложено в еледутеях.
работах:
.
• "':'..• •"'*.'
ч
I . К технология работ'на участках неправильной конфигурация.
- Труды Казанского сельскохозяйственного института, том 3 , вы- "
•;v;nycr_:42,^ Казань, .I960.:j / > ; \'•'-''• ^: • .-'.у [;'''-,'-• ;•••,'':•;•••. •'-•-'.. •,
:.-::;'•• г. Опыт применения тензоыетрнчесхой аппаратуры при испита- ; нияг тракторов. Труды Казанского сельскохозяйственного nrfстягу- ..
;г""--та, выпуск 47,. Казань,. 1965. . ; • ' ' ; /
' ': ••-;_':-.•;-~•••/.'...- •;' •'.•"•
: v
." •'•;' •'•":•?'Исследоваиле влияния-степени, криволинейности рабочей '
- >: траектория, на. энергетический баланстрактора. Труды К а з а н с к о г о . ;
сельскохозяйственного института; в ы п у с к ^ , Казань;.1967. ,.
" " 4 . Применение статистических методов измерения прн.жсследо- . ,
:
*;:ваяжи А тракторных агрегатов, движущихся по криволинейным траек­
ториям; Труды Казанского'сельскохозяйственного„института,, вы•". пуск 4 9 , Казань, 1967. " " \ '.'""/, . .'/. ,'; ~ .ч ' ''."•;..
. 5 . К определению методической погревностя устройств статис• - тетесхого учета. Труды Казанского сельскохозяйственного инстж- "
- . тута, том 2 , выпуск 5 1 , Казань, 1968.
ч. j
^
б. Копенке траектория движения машинно-тракторного агрега- .
та. Труды Казанского сельскохозяйственного института, выпуск
:'.^У; 63 ,"* Казан*, 1970., _'.-": •/ ; >":. ;-:.':••.' ':'''._'• ''"^• •'.•
. ; / .Результаты иоследованжй-доложены, обсуждены я одобрены на
научных конференциях Казанского сельскохозяйственного инстнту--.
' : ^'та в 19 61-1970 годах. .'. •;...';'_• •;•-.
-•.•-••. • ':'. -,,:'\ '."•"•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Я» 02010 о* 22/B-I97I г . ; Зава» 1326 Тираж 150
ОДсвмая яаворвтория Казанского СХЙ
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
722 Кб
Теги
827
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа