Основные направления технического прогресса на современном этапе в области тракторостроения, автомобилестроения для сельского хозяйства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основные направления технического прогресса на современном этапе в области тракторостроения, автомобилестроения для сельского хозяйства

На ведущей мировой демонстрационной площадке 74-й Международной выставки «Sima-2011», прошедшей с 20 по 24 февраля 2011 г. в Париже, более 1300 экспонентами из 40 стран представлены лучшие инновационные решения.

Производители сельскохозяйственной техники продолжают работу по повышению технико-технологического уровня в конструировании, производстве машин и оборудования на основе постоянного диалога с фермерами - основными потребителями техники. В результате обеспечен значительный рост урожайности зерновых, картофеля, сахарной свеклы, соответственно, во Франции до 74; 432; 937 ц/га, Великобритании до 70; 405; 595 ц/га, при этом в России - 21; 142; 350 ц/га. Это во многом объясняет значительное, в 8-10 раз отставание России по производительности труда в сельском хозяйстве.

В стремлении полнее удовлетворить запросы сельхозтоваропотребителей фирмы в содружестве с научными учреждениями ведут работы по повышению технологического уровня, качества и надежности техники, сокращению затрат на топливо, семена, удобрения, пестициды и другие материалы и сырье. Заметно расширены работы по защите окружающей среды и почв от неблагоприятных воздействий, снижению удельного давления, более широкому внедрению почвозащитных технологий, «зеленых» двигателей, резиноармированных гусениц.

Продолжаются работы по широкому применению агроинформатики, электроники, интеллектуальных автоматизированных и роботизированных систем, альтернативных источников энергии, использованию новых технологий технического обслуживания и ремонта.

Особо необходимо отметить широкое использование достижений научно-технического прогресса, высокую степень международного разделения труда, глубокую специализацию производства комплектующих изделий. Наряду с дальнейшим ростом мощностей двигателей у тракторов и зерноуборочных комбайнов до 600 л.с., кормоуборочных комбайнов - до 1000 л.с. во главу угла ставится качество выполнения работ в оптимальные агрозоотехнические сроки с высокой точностью и минимальными затратами материально-технических средств.

Международные эксперты, работающие в фермерских организациях организациях, на основании оценки инноваций, представленных на выставке, сформулировали принципы развития сельскохозяйственной техники: «Меньше затрат -- больше отдачи», «Больше производительности с меньшими затратами».

Мобильная энергетика

При разработке и производстве двигателей, трансмиссий и других систем для тракторов, зерно- и кормоуборочных комбайнов наряду с дальнейшим увеличением мощности соответственно до 600 и 1000 л.с. основным является обеспечение качества работ в оптимальные агротехнические сроки с высокой производительностью и минимальными издержками.

Особое внимание уделяется разработкам, направленным на повышение эффективности потенциала мощности, заложенной в двигателях. Ученые и эксперты считают нерациональным дальнейшее увеличение единичной мощности, поскольку вероятное повышение производительности сопряжено с резким ростом негативных последствий: неэффективной загрузкой мощности, затратной логистикой технологического процесса, переуплотнением почвы и другими факторами. Выдвигается тезис: целесообразнее иметь два трактора мощностью в 300 л.с., чем один в 600 л.с. при наличии автоматизированных систем управлениями обоими агрегатами одним человеком.

За разработку именно такой системы V2V «Vehicle to Vehicle» - «тягач к тягачу» (Рис.1), которая контролирует и автоматически синхронизирует работу двух машин, компания «Case IН» удостоена золотой медали выставки.

Оператор управляет движением комбайна, который контролирует движение трактора в агрегате с прицепом при выгрузке зернового бункера с использованием Wi-Fi или ZigBee. Скорость перемещения и управление второй машиной контролируется «основной машиной». Система может использоваться на всех операциях, включающих два экипажа, обеспечивает синхронность их работы и повышает производительность.

Активно реализуется концепция интеллектуализации мощности -- максимально эффективного использования потенциала, заложенного в двигатель и машину в целом. Компания «Клаас» с помощью автоматизированной системы CPS (Claas Power System) (Рис.2) рационально объединила работу всех компонентов машины, двигателя, трансмиссии, привода в оптимальном режиме с параметрами, позволяющими наилучшим образом использовать мощность при минимальном расходе топлива.

В странах ЕС введены жесткие требования Евро-3, Евро-4, стандарты по уровню содержания СО, СН и других вредных выбросов в выхлопных газах двигателей. Поэтому дальнейшее развитие идет в направлении совершенствования топливной аппаратуры, систем фильтрации выхлопных газов и других решений для обеспечения предстоящего перехода с 2014 г. на Евро-5. Большинство фирм применяют фильтры, изготовленные по технологии SCR с применением мочевины. Фирма «Джон Дир» реализует концепцию EGR, основанную на рециклировании части выхлопных газов.

Разработка новой системы сгорания JCB ECOMAX Т4 для дизельного двигателя с экологически безопасным выхлопом удостоена диплома выставки (Рис.3).

сельскохозяйственный техника двигатель трактор

Эффект обеспечивается за счет усовершенствования камеры сгорания в головке поршня, использования второго поколения системы «Common rail», работающей при давлении 2000 бар, оптимизации геометрии раскрылителей посредством их расточки, измененной геометрии турбонагнетателя, применения системы EGP, снижающей расход топлива, в результате двигатель обеспечивает соблюдение экологических стандартов, не требует применения фильтра по удержанию частиц или добавки мочевины.

Рациональная загрузка двигателей во многом обеспечивается оптимизацией работы вала отбора мощности. Система отбора мощности фирмы «Case IН» с постоянно изменяющейся трансмиссией (Рис.4) обеспечивает возможность переключения в четырех режимах без отключения привода и изменения оборотов двигателя, что обеспечивает экономию топлива и повышает безопасность работы трактора и комфортность труда.

На выставке широко представлены машины на резино-тросовых гусеницах, которые повышают тяговые характеристики, сокращают расход топлива, снижают давление на почву. Это во многом определяет эффективность работы ходовой системы. Фирма «Claas France» разработала эффективную подрессоренную подвеску (Рис.5), которая позволяет зерноуборочному комбайну двигаться по дорогам со скоростью до 40 км/ч при общих габаритах не более 3,5 м. Помимо повышенного комфорта, обеспечивается стабильность положения жатки относительно поверхности почвы, оптимизируется процесс уборки.

Колесные тракторы и комбайны развиваются в направлении совершенствования передних ведущих мостов, их подрессирования, что обеспечивает экономию топлива до 5%, использование дисковых тормозов с охлаждением в масле, оптимизацию давления в шинах, позволяет экономить до 15% топлива при увеличении тяговых усилий до 20%, рациональная балансировка по осям экономит до 7% топлива.

Высокое давление в шинах разрушительно действует на структуру почвы. Каждый сантиметр глубины колеи сопряжен с 10%-ным перерасходом топлива. Уменьшение давления с 1,4 до 0,8 бар способствует снижению интенсивности буксирования на 50%, а глубина колеи при этом уменьшается до 30%. В этой связи фирма «MONROC» разработала новое поколение электронно-контролируемых ведущих осей (Рис.6).

Угловой датчик между буксирующим и буксируемым агрегатом обеспечивает синхронность поворота осей. Замена ведущего агрегата не требует установки дорогостоящих сцепных устройств.

Компоненты системы включают защиту от воды и обеспечивают возможность самодиагностирования.

Техника для обработки почвы и посева

Техника для обработки почвы и посева продолжает развиваться в направлении повышения производительности, качества обработки, соблюдения сроков и минимизации затрат.

Рост мощности тракторов создает условия для разработки машин и комплексов с большей шириной захвата, одновременным выполнением до 10 операций, повышением рабочих скоростей. Фирмы «Грегуар - Бессон», «Хорш» и другие предлагают гамму плугов: с электронным управлением, оборотные и полуподвесные на тележке, имеющие до 18 корпусов (Рис.7).

Заслуживает внимания культиватор «Кристалл» фирмы «Лемкен» с активным перемешиванием почвы за счет разработанных крыльчатых лап «Три микс» с изогнутыми направляющими пластинами, шириной 47 см.

«John Deer» предлагает широкий спектр посевной техники для кукурузы, зерновых, подсолнечника, рапса, сахарной свеклы и других культур, начиная от механических сеялок с шириной от 2,5 до 10,7 м до широкозахватных пневматических комплексов шириной от 9 до 18,8 м и сеялок точного высева шириной до 36 м.

Посевные сошники серии 90 могут работать при всех условиях (бесплужная, минимальная, плужная обработка почвы). Сошники диаметром 457 мм эффективно разрезают растительные остатки при прижимном усилии в 204 кг (Рис. 8).

После этого следует прикатывающий каток, который с помощью гидравлики уплотняет высеянное.

Аналогичное решение предлагают и другие производители почвообрабатывающих посевных комплексов, реализующих пошаговый принцип обработки (Рис. 9).

Следует отметить сеялку фирмы «Amazon» EDX 6000-Т (Рис. 10) с системой высева и заделки семян Xpress.

Решающим новшеством системы Xpress является модульное разделение высева и заделки семян. Точная пневматическая подача семян производится на восемь рядов центральным высеивающим барабаном через шланг в сошник под давлением. Там пластиковый приемный диск мягко и без риска повреждения принимает и качественно заделывает семя в бороздку. Сошник и диск образуют «приемную систему» Xpress, формируют прямоугольную бороздку, что обеспечивает оптимальную заделку семян на любой почве.

Настройка и регулировка нормы высева осуществляются при помощи бортового компьютера AMATRON, управляющего высевающим барабаном с электрическим приводом.

Отклонение от заданной глубины заделки семян в почву на ±10 мм приводит к потере до четверти урожая. С целью повышения равномерности заделывания семян равномерности заделывания семян по глубине сеялки с дисковыми сошниками оборудуют прикатывающими катками. При увеличении скорости движения сеялки с 6 до 9 км/ч затраты энергии вырастают до 30%. Посевные комплексы шириной захвата 12-12,5 м требуют для агрегатирования трактора 370-420 л.с.

Качество рабочих органов - залог долговечности, поэтому фирмы-изготовители уделяют внимание повышению долговечности рабочих органов почвообрабатывающих и посевных машин. Фирма «VADERSTAD» изготавливает диски из специальной стали М-55. Они имеют удвоенную прочность по сравнению с металлом обычных рабочих органов, что сокращает затраты на техническое обслуживание

Упрочнение рабочих органов (лап, наральников, дисков, ножей и пр.) осуществляется наплавкой легированных сплавов, высоколегированными и металлокерамическими вставками и др.

Список используемой литературы

1. Черноиванов В.И., Ежевский А.А., Федоренко В.Ф. Информационный бюллетень №4, 2011 г. - Государственное учреждение «Ставропольский сельскохозяйственный информационно-консультационный центр», 2011.

Размещено на Allbest.ru