close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Специфика концептуального развития технического обеспечения курсовой устойчивости колёсных машин..pdf

код для вставкиСкачать
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
Функция эффективной мощности
при 90-% загрузке двигателя ЭМ
80000
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
Рис. 2 – Поверхность
отклика для выбора оптимальных
80000
70000
тягово-скоростных
характеристик МЭС:
ЭМ60000
–
МТЗ-1221
(N
ен = 95,6 кВт; Мэм = 5300 кг);
50000
ТТМ
– задняя полурама Т-150К (Мттм = 2700 кг)
40000
30000
стрелками. Так, при теоретической скорости
движения агрегата 2,7 м/с крюковое усилие не
должно превышать 14 кН.
Таким образом, в результате создания МЭС
появляется возможность перевода трактора
МТЗ-1221 в третий тяговый класс. Это позволяет
увеличить производительность агрегатов на базе
МЭС, приводит к росту годовой загрузки трактора МТЗ-1221, а следовательно, к увеличению
годового объёма работ. При этом уменьшается
давление движителей на почву.
Модульное построение энергетических средств
по типу МЭС существенно расширяет их функциональные и технологические свойства по
сравнению с тракторами тяговой концепции.
Создание МЭС решает проблему использования
повышенной единичной мощности колёсного
трактора при снижении вредного воздействия
на почву и повышении навесоспособности, что
создаёт предпосылки для реализации на основе
МЭС новых интенсивных и почвозащитных
технологий. Использование технологических
модулей различного назначения повышает
универсальность энергетического средства и
обеспечивает одинаково эффективное его использование как на пропашных, транспортнотехнологических и уборочных операциях, так и
на операциях общего назначения.
Литература
1. Кутьков Г.М. Энергонасыщенность и классификация тракторов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2009.
№ 5.
2. Кутьков Г.М. Исследование модульного энерготехнологического средства // Тракторы и сельскохозяйственные
машины. 1989. № 12.
3. Надыкто В.Т. Управляемость и устойчивость движения агрегата на основе МЭС // Тракторы и сельскохозяйственные
машины. 1998. №7.
4. Беларус 1221, 1221. 2: Руководство по эксплуатации / под
ред. М.Г. Мелешко. Минск: ПО «Минский тракторный
завод», 2003.
Специфика концептуального развития
технического обеспечения курсовой
устойчивости колёсных машин
Е.М. Асманкин, д.т.н., профессор, В.В. Реймер, инженер,
В. С. Стеновский, инженер, С. В. Юмакаева, магистрант,
Оренбургский ГАУ
повышение производительности труда не менее
чем в четыре раза [1], а также перевести агрокомплекс страны на путь развития, способный
к внедрению новейших компьютерных и космических агротехнологий, отвечающих мировым
требованиям. Это предполагает гарантированное
увеличение уровня прецизионности выполнения
машинно-тракторными агрегатами технологических процессов и адаптивности к зональным
Машинно-технологическая база аграрной отрасли страны является приоритетной социально
ориентированной производственной системой
и нуждается в модернизации. В аспекте технического оснащения необходимо обеспечить
73
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
особенностям производства, радикальные изменения в сторону энерго- и ресурсосбережения.
Главным сдерживающим фактором модернизации является неудовлетворительное состояние
машинно-тракторного парка отрасли – хозяйства
в большинстве своём оснащены устаревшей во
всех отношениях техникой. Новая выпускается
заводами с недостаточным уровнем эксплуатационной технологичности, что не позволяет в
полной мере осваивать в АПК высокие технологии, из-за чего производительность сельскохозяйственных работ в 10–15 раз ниже, чем в
передовых странах мира [2]. По этой причине
недопустимо велики потери продукции, а также перерасход энергоресурсов, которые стали
серьёзными негативными факторами низких
экономических показателей АПК. Моторное
топливо – дорогой ресурс, стоимость его в
производстве российской продукции растениеводства ежегодно увеличивается на 15–18% и в
структуре её себестоимости иногда превышает
20%. Вследствие этого сельхозтоваропроизводители в значительной мере ориентируются на
зарубежные машины, более функциональные,
но и более дорогостоящие. К примеру, в 2007 г.
в России было закуплено импортных тракторов
28 тыс. шт., а отечественных всего 8 тыс. В последние годы ситуация практически не меняется. Однако на практике и зарубежная техника
не всегда в требуемой степени приспособлена
к российским природно-производственным
условиям её использования. Поэтому на современном этапе актуализируется проблема
инженерно-технического перевооружения отрасли отечественными высокотехнологичными
машинами нового поколения, способными
максимально адаптироваться к особенностям
территорий Российской Федерации, разнородностям их рельефа и агроландшафта.
Машинно-тракторные агрегаты занимают
одно из доминирующих положений в общей
системе механизации производства сельхозпродукции, поэтому состояние МТП, уровень его
инженерно-технической оснащённости приоритетно определяют прибыльность всей отрасли в
целом, интенсивность производства продукции
растениеводства, затраты энергоресурсов и труда.
Трактор – тягово-энергетический модуль.
От его работы приоритетно зависит эффективность функционирования всего МТА в целом.
На сегодняшний день наметились тенденции
развития конструкций колёсных тракторов,
необходимость воплощения в жизнь которых
становится всё острее. В частности, ужесточаются
требования к совершенствованию экологических показателей и, прежде всего, к снижению
уплотняющего воздействия движителей на почву, а также требования агротехники в аспекте
минимизации продолжительности выполнения
сельскохозяйственных операций и повышения
производительности, ресурсосбережения. Для
этого получают распространение работающие на
повышенных скоростях МТА, а также комбинированные и широкозахватные, позволяющие совмещать технологические операции и уменьшать
число проходов по полю. Сопутствующее этому
возрастание линейных размеров, масс и других
параметров машин обусловило существенное
изменение динамических качеств МТА и поновому актуализировало проблему стабилизации
траектории движения, которая в значительной
степени определяет качество выполнения технологических операций, количество потребляемых
энергоресурсов.
При снижении курсовой устойчивости более
регламентированных агротехникой пределов в
агрегате трактора с сеялкой рядки получаются
синусоидальными, что затрудняет последующую
обработку растений и приводит к их травмированию. Культиватор в аналогичных условиях
создаёт пропуски и перекрытия обрабатываемых
площадей, а при междурядной обработке повреждает растения. Вспашка в земледелии занимает
особое место не только по агротехнической значимости, но и по своей энергоёмкости. На неё
приходится около 30–35% всех затрат энергии
в полеводстве [3]. Поэтому к данной операции
предъявляются жёсткие требования, одним из
которых является прокладка прямолинейной
борозды, что определяет качество выполнения последующих операций и соответствие их
агротехническим нормам, предусматривающим
минимальное повреждение растений на различных стадиях их развития. В связи с этим
агротехнические нормы требуют прецизионной
вписываемости трактора в междурядья, что
предполагает его работу в строго определённом
коридоре движения, ограниченном защитными
зонами, размеры которых строго регламентированы (рис. 1). Несоответствие нормам агротехники
обусловливает необходимость осуществления
дополнительной обработки почвы, разрушая
ее структуру и уплотняя ходовыми системами,
что отрицательно сказывается на урожайности
(рис. 2).
Тенденция к снижению уплотняющего действия ходовых систем на почву стала результатом
применения так называемой маршрутизации
движения сельскохозяйственных агрегатов
по постоянным направляющим дорожкам в
течение всего сезона возделывания и уборки
сельскохозяйственных культур. Речь идёт об использовании технологической колеи, по которой
должны перемещаться движители, не воздействуя
на защитные зоны растений. Это мероприятие
также способствовало актуализации проблемы
повышения курсовой устойчивости, так как
основное требование к колее – минимизация
74
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
на земельных угодьях с углом в 10–12° сопротивление качению возрастает по сравнению с
равнинными условиями до 30–40%, а полезная
мощность трактора снижается до 27% [4].
При движении поперёк склона, где колёса
необходимо подворачивать вверх по склону на
больший угол, чем на горизонтальном участке
для обеспечения заданного курса, колесо может
выходить за пределы защитных зон и повреждать
растения, даже выдерживая заданное направление движения. Причина тому – несовершенство
трактора как управляемого объекта.
Впервые в нашей стране была реализована
попытка создания специализированного трактора для работы на наклонном основании ещё в
конце 70-х гг. прошлого столетия. Очевидно, что
проблема не теряет своей актуальности и сегодня.
В настоящее время выделились два перспективных направления повышения курсовой
устойчивости, одно из которых – демпфирование
колебаний тягового усилия. Колебания силы
тяги на крюке обусловливают нестабильность
касательной силы тяги, что является причиной
увеличения напряжений почвы в пятне её контакта с движителем. Это повышает податливость
трактора во всех направлениях, даже при минимальных значениях возмущающих усилий. При
движении на склоне в условиях колебаний тяговой нагрузки трактор постоянно сползает. Для
гашений колебаний проектируются и проходят
апробацию различные устройства, позволяющие
значительно улучшить устойчивость движения.
Однако внедрению мешает их низкая надёжность и ограниченность компенсации количества
дестабилизирующих факторов.
Второе направление – инерционные способы, которые в качестве способа повышения
эксплуатационной технологичности колёсных
машин получили широкое распространение
как в России, так и за рубежом в различных
аспектах: в повышении продольной и поперечной устойчивости, управляемости, повышении
тягово-сцепных свойств путём применения дополнительных балластных грузов, навешиваемых
на трактор, или путём заполнения пневматиков
водой. Их широкому распространению способствовали простота реализации, минимальные
вмешательства в базовую конструкцию машин
при максимуме получаемого эффекта.
Инерционные способы позволяют изменять
координату центра масс мобильной системы,
а также уровень и соотношение нормальных
реакций в пятне контакта движителя с опорной
поверхностью. Именно этот факт обусловил
предпосылки для создания способов повышения
устойчивости колёсных машин при движении
на повороте и при дисбалансном нагружении
колёс одного моста транспортного средства.
В этих приёмах раскрыли возможность коррек-
Рис. 1 – Схема вписываемости трактора в междурядья:
b – ширина колеса, m – ширина междурядий,
C – ширина защитных зон, B – колея трактора
Рис. 2 – Зависимость потерь урожая ΔY сельскохозяйственных культур в следах движителей от плотности
почвы: 1 – ярового ячменя; 2 – озимой пшеницы
её площади, для чего трактор должен точно
выдерживать заданный курс.
Значимость обеспечения устойчивого движения ещё более возросла в связи с появлением
так называемого точного земледелия и связанного с ним ужесточения требований адаптивности техники к агроландшафтам и природнопроизводственным условиям использования.
При этом проблема стабилизации траектории
движения во многом решается за счёт подруливающих устройств и автопилотов, связанных
с системами глобального позиционирования,
которые в большой степени скомпенсировали
ограниченные возможности водителя-человека
как управляющего звена. Однако их эффективность резко снижается при движении по невыровненным в горизонтальной плоскости полям,
заявленная точность не выдерживается, а если
выдерживается, то в результате постоянного
подруливания и подворота колёс, что приводит
к повышенному расходу топлива вследствие
криволинейного характера траектории движения,
увеличения силы сопротивления качению колёс,
повышенной утомляемости водителя. При работе
75
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
тирования траектории движения при действии
боковой возмущающей силы и дестабилизирующего момента вследствие перераспределения
нормальных реакций. Корректировка оказывается возможной путём устранения факторов
дестабилизации. Однако гипотетически, вызывая
дисбаланс, можно обусловить появление момента
стабилизации на склоне, что уже теоретически
обосновано.
Особенности, присущие способам манипулирования массой машины, позволяют судить об
их перспективности с точки зрения дальнейшего
улучшения технологичности машин, в особенности, повышения курсовой устойчивости, так
как степень адекватности реальной траектории
желаемой является во многом залогом энерго- и
ресурсосбережения.
Таким образом, совершенствование конструкции тракторов как управляемых звеньев
не теряет актуальности, т.к. степень их техно-
логичности определяет возможность внедрения
и эффективность функционирования новейших
компьютерных и космических технологий в
АПК страны, которые гарантируют повышение
конкурентоспособности отечественной техники,
повышение производительности сельскохозяйственных работ, качество проведения операций,
количество потребляемых энергоресурсов, а в
конечном итоге, минимизацию стоимости получаемой продукции растениеводства.
Литература
1. Шкарлет А.Ф., Исмаилов В.А. Энергозатраты и воздействие
на почву полноприводных тракторов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 5.
2. Сорокин А.А. Повышение эффективности работы
универсально-пропашных тракторов в растениеводстве:
дисс. … к.техн.наук. Оренбург, 2009.
3. Ксеневич И.П., Ресанов В.А. Проблема воздействия движетелей на почву и некоторые результаты исследований //
Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. № 1.
4. Коновалов В.Ф. Устойчивость и управляемость машинно-тракторных агрегатов. Пермь: Пермский СХИ, 1969.
444 с.
Совершенствование процесса
подготовки операторов-животноводов
с помощью специальных тренажёров
В. Д. Поздняков, д.т.н., профессор, А. П. Козловцев,
к.т.н., В.А. Ротова, к.т.н., Оренбургский ГАУ
государственного аграрного университета, Илекского зоотехникума и Сорочинского ССПТУ
по подготовке ветфельшеров, свидетельствуют
о том, что выпускники не имеют прочных
сенсорно-моторных навыков по обслуживанию
животных [2].
Так, 30–33% (т.е. каждый третий из 250 выпускников) младших ветспециалистов не могли
правильно выполнить отдельные приёмы. Например, вместо введения препарата в подкожный
клеточный слой попадали в мышечную ткань.
В 17–19% случаев исполнитель неправильно
выполнял операцию эвакуации иглы из подкожного слоя, а 20–22% ветсанитаров не проводили механический массаж участка введения
инъекции.
При внутривенном введении биопрепаратов
или взятии крови из яремной вены у животных
обслуживающий персонал более чем в 47–50%
случаев не мог с одного действия ввести иглу в
строго отведённый участок, а более чем в 12–15%
случаев наблюдалось сквозное прокалывание
стенок вены, что категорически запрещается.
Совместными исследованиями с кафедрой
акушерства и патологической анатомии достоверно установлено, что за отводимый объём часов
по этой дисциплине студент может получить
только осведомительную информацию и освоить
лишь основные положения проведения такого
Введение прецизионного животноводства
(Precision hivestoek Farming – PhF), когда производственные процессы будут рассматриваться не
на уровне стада или групп, а на уровне отдельных животных, когда наряду с удовлетворением
текущих потребностей будет внедрена профилактическая система с использованием JSO-BUS
(Biolott-Universal-Sistem), резко возрастёт роль
уровня профессиональной подготовки специалистов зооветеринарного профиля, обслуживающих
животных [1]. Это, в первую очередь, младшие
веттехники, техники-осеменаторы, ветсанитары,
специалисты – ортопеды, зоогинекологи и т.д.
Профессиональная подготовка специалистов
такого рода характеризуется тем, что нужен
непосредственный живой объект, на котором
необходимо отрабатывать отточенные до совершенства действия, навыки, приёмы. В этом
случае один объект не может быть имитатором
многократного представления тех или иных
ситуаций анатомо-морфологического характера,
и подготовка специалиста требует длительного
периода, а в некоторых случаях на живом объекте нецелесообразна.
Исследования, проводимые в 1995–2005 гг. на
базе ветеринарного факультета Оренбургского
76
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
367 Кб
Теги
обеспечение, концептуальная, колёсным, курсовой, pdf, техническое, устойчивость, специфика, развития, машина
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа