Исследование путей повышения эффективности работы гусеничного двигателя /1-3/ (стр. 2 из 13)

Создание долговечного,экономичного, экологичного гусеничного движителя является сложнойнаучно-технической проблемой. Сложность ее обуславливается тяжелым режимомработы движителя, подвергающегося абразивному воздействию грунта, высокимидинамическими нагрузками, нестабильностью геометрии и кинематики обвода,особенно при движении по пересеченной местности.

Стремление сократить до минимумавсе механические потери в движителе, иными словами обеспечить максимальный к.п. д., увеличить экономичность машины, повысить почвосбережение еще в большейстепени усугубляет трудности решения этой задачи, так как неизбежнымследствием повышения энергоемкости транспортного средства, уменьшения его массыявляется увеличение динамической нагруженности гусеничного движителя иуменьшение его надежности.

Существенное усовершенствование гусеничного движителя возможнотолько на базе серьезных теоретических и экспериментальных исследований. Теориягусеничного движителя была в основном разработана профессорами А. С. Антоновым,Е. Д. Львовым, М. К. Кристи, Л. В. Сергеевым, А. О. Никитиным, В. Ф. Платоновыми др. Она в достаточном объеме освещает вопросы кинематики нерастяжимогообвода, качения опорного катка по ровному основанию, потери мощности в движителеи взаимодействия опорной ветви с грунтом.

Применение новых конструктивных решений при создании современныхходовых систем гусеничных машин, а также необходимость улучшения ихэксплуатационных показателей не могли не вызвать постановки и решения отдельныхвопросов теории гусеничного движителя, разработки новых методов расчета егоузлов и деталей. Это позволило развивать данную теорию в новых направлениях,позволяющих более полно и глубоко изучить динамическое нагружение гусеничногодвижителя, обосновать пути снижения его нагруженности и повышения надёжности.

Как часть данного направления можно рассматривать и текущуюработу, основными задачами которой являлись изучение путей увеличения к. п. д.гусеничного движителя, экономичности и экологичности его работы путем введенияновых конструктивных элементов, в частности ведущего колеса с внутреннимподрессориванием, служащего одновременно ведущим и опорным элементом. Этопозволяет при несущественном увеличении длины гусеничного обода увеличить базу,навесоспособность и устойчивость трактора от опрокидывания назад, а также значительноулучшить условия труда тракториста на рабочем месте путем улучшенияхарактеристик плавности хода и шумности.

2. Аналитический обзори состояние вопроса

2.1 Анализ литературныхисточников

Интерес к проблемам общей экологичности машины, и почвосбереженияв частности, экономичности разрабатываемых конструкций, увеличения КПД никогдане ослабевал, а новые задачи, поставленные «Федеральной программоймашиностроения для АПК России», утвержденной постановлением Правительства РФ от19 апреля 1994 года №738 [1], увеличили круг затрагиваемых вопросов.

В аспекте создания новых типов гусеничных движителей, атакже модернизации старых, с целью увеличения КПД движителя следует в первуюочередь обратиться к работам [8, 9, 10]. В них широко рассматриваются кактеоретические вопросы работы гусеничного движителя, так и практические задачипо решению проблем потери мощности в движителе, долговечности гусеничногодвижителя, динамики взаимодействия гусениц с направляющим и опорными катками,ведущим колесом, устойчивости обвода и пр.

Труды [8, 10, 14] показывают, что в последнее времяиспользование гусеничных тракторов в сельском хозяйстве стало больше, чем колесных.В таблице 2.1 приведены результаты исследования уплотнений почвы после проходовтракторов с различными типами движителей. Из таблицы следует, что средине имаксимальные давления на почву гусеничных сельскохозяйственных тракторовнаходятся с пределах, соответственно, 0,04–0,06 МПа и 0,154–0,240 МПа [16].

Машина, воздействующая на почву	Кратность воздействия при сплошном укатывании	Плотность почвы ´ 103 кг/м3 в слое почвы, см			Показатель воздействия, кН/м
		0–10	10–20	20–40
Без уплотнения	0	1,31	1,45	1,5	—
ДТ–75	1 3	1,35 1,40	1,48 1,49	1,52 1,52	112 165
Т–150К	1 3	1,38 1,41	1,48 1,49	1,54 1,54	184 270
К–700	1 3	1,38 1,44	1,52 1,52	1,56 1,56	240 354

Такимобразом, гусеничные тракторы обладают меньшим показателем воздействия иудельным давлением, большей проходимостью, позволяя на одну-две недели раньшеначинать полевые работы, что даёт возможность получать более высокие урожаи нетолько за счёт меньшего уплотнения почвы, но и за счёт повышения качестватехнологического процесса.

Эксперименты НАТИ [16, 23–26]показали, что при изменениидавления на почву весьма значительно снижается прирост удельного сопротивлениявспашке. По следу трактора Т–150 он в 4,34 раза меньше, чем по следу трактораК–150К, при этом производительность труда в 1,18–1,4 раза больше, а погектарныйрасход топлива снизился, соответственно, в 1,38–1,07 раза. В среднем, по всемвидам работ, производительность МТА с допустимым давлением на почву возрастаетв 1,27 раза, а расход топлива снижается в 1,22 раза (экономия до 4000 кгтоплива в год только одной машиной).

Благодаря этому и другим, описанным ниже, преимуществам, всовременном зарубежном тракторостроении также наметилась тенденцияиспользования гусеничных тракторов в сельском хозяйстве.

Стоит также упомянуть и о затронутом в различных источниках,как зарубежных, так и отечественных, анализе развития современных технологий,указывающем на постоянно возникающий дисбаланс масс в конструкциях создаваемыхмашин и о путях его устранения.