Расширенная характеристика конструкций для пурификации (очищения) рисунка протектора колёсного движителя

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 631.1

Расширенная характеристика конструкций для пурификации (очищения) рисунка протектора колёсного движителя

Кузнецов Е.Е., Рыбаков С.А.

Дальневосточный государственный аграрный университет

Аннотация

Естественно-производственные условия Амурской области, обусловленные низкой несущей способностью почвы в периоды весенней обработки полей и сбора урожая, не позволяют полностью реализовать энергетические возможности мобильного энергетического средства (МЭС), снижая эксплуатационные характеристики и производительность используемого сельскохозяйственного агрегата.

Результативным способом улучшения эффективной эксплуатации МЭС в агропромышленном комплексе является снижение буксования и повышение агротехнических скоростей при максимальной реализации мощностных характеристик, чего можно добиться установкой на узлах и элементах конструкции трактора устройств, производящих пурификацию (очищение) рисунка протектора шины колёсного движителя в движении.

В представленной статье рассматривается вопрос классификации предлагаемых устройств, обладающих конструкторской и научно-технической новизной по системообразующим параметрам: по способу установки в конструкцию энергетического средства, по типу силового привода, по характеру привода рабочих органов, по периодичности воздействия вычищающих элементов, по виду воздействия на колёсный движитель и типу вычищающих элементов.

Ключевые слова: ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО, КОЛЁСНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ, ПУРИФИКАЦИЯ (ОЧИЩЕНИЕ), ТЯГОВО-СЦЕПНЫЕ СВОЙСТВА, ПРОХОДИМОСТЬ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Поверхностное почвенное оттаивание в периоды ранневесенних полевых работ и значительное переувлажнение грунтов осенью приводят к снижению несущей способности обрабатываемых почв, вызывая значительное возрастание величин сил, действующих на колёсный движитель агрегатируемого сельскохозяйственными орудиями энергетического средства в движении, что, в свою очередь, усиливает буксование, почвенное уплотнение и повышает мощность, затрачиваемую на перекатывание и преодоление сопротивления при использовании сельскохозяйственного орудия, а, следовательно, энергозатратность сельскохозяйственных операций, снижая производительность и эффективность машинно-тракторного агрегата (МТА) [1, 2].

Учитывая, что Амурская область относится к зонам «рискованного земледелия», где почвенные условия представлены, в основном, глинистыми и тяжелыми суглинистыми почвами, обладающими максимальным коэффициентом липкости при повышенной влажности вследствие своей бесструктурности и содержания большого количества мелких частиц диаметром менее 0.01 мм [3], одними из основных величин, характеризующими движение колеса в условиях его перекатывания по почвам с низкой несущей способностью, являются прилипание и трение.

Повысить трение в звене «движитель-почва», снизить эффект почвенного залипания протектора движителя, а, следовательно, увеличить тягово-сцепные свойства энергетического средства и проходимость возможно за счёт максимального очищения рисунка протектора колёсного движителя энергетического средства в движении [4] применением новых конструкторских решений, а именно установкой в ходовой системе и на элементах трактора устройств для пурификации (очищения) протектора шины колёсного движителя (рис. 1, 2).

Рис. 1. Скребковый очиститель движителя трактора (в сборе)

Рис. 2. Схема конструкции скребкового очистителя движителя трактора:

1 - несущая ось; 2 - торсионные соосные цельнометаллические стержни; 3 - упругая муфта; 4 - кронштейн; 5 - трактор; 6 - скребковый механизм; 7 - опорная площадка; 8 - скребок

Колёсные тракторы с предлагаемыми устройствами давно и успешно используются при технологических операциях в сельскохозяйственных организациях Амурской области (рис. 3-5).

Рис. 3. Трактор класса 1,4 с пурификационным устройством

Рис. 4. Трактор с очистителем движителя на транспортных работах

Рис. 5. Трактор с очистителем движителя на полевых работах

Проведённый анализ известных источников и существующих конструкций, предназначенных для пурификации (очищения) протектора колёсного движителя, подтверждает неполное научное обоснование данной тематики, в частности, при работе энергетических средств на агрофонах с низкой несущей способностью [4, 5].

Следовательно, процесс разработки и внедрения вышеозначенных устройств требует комплексного методологического подхода при патентном поиске и использовании известных конструкторских решений, способствующего проведению теоретического аргументирования, математического моделирования и успешного конструирования.

Учитывая большое количество известных и применяемых в современном машиностроении конструкций движителей и рабочих органов, материалов для их изготовления, используемых методов и способов силового воздействия, предлагается расширенная характеристика устройств для пурификации (очищения) протектора колёсного движителя по системообразующим параметрам: по способу установки в конструкцию энергетического средства (рис. 6), по типу силового привода (рис. 7), по характеру привода рабочих органов (рис. 8), по периодичности воздействия вычищающих элементов (рис. 9), по виду воздействия на колёсный движитель (рис. 10) и дополнительным показателям (по типу вычищающих элементов) (рис. 11-13). Сводная характеристика устройств для пурификации (очищения) протектора колёсного движителя представлена на рис. 14.

трактор колесный пурификация протектор

Рис. 6. Классификация пурификационных устройств по способу установки в конструкцию энергетического средства

Рис. 7. Классификация пурификационных устройств по типу силового привода

Рис. 8. Классификация пурификационных устройств по характеру привода рабочих органов

Рис. 9. Классификация пурификационных устройств по периодичности воздействия рабочих органов

Рис. 10. Классификация пурификационных устройств по виду силового воздействия на колёсный движитель

Рис. 11. Классификация механических пурификационных устройств по типу вычищающих элементов

Рис. 12. Классификация жидкостных пурификационных устройств по типу вычищающих элементов

Рис. 13. Классификация газовых пурификационных устройств по типу вычищающих элементов

Апробация предлагаемого методологического обоснования проводилась на примере выбора оптимальной конструкции, подбора материалов, изготовления и установки устройства для пурификации (очищения) колёсного движителя [6]

С целью выявления зависимостей воздействия установленного устройства на тягово-сцепные свойства, проходимость и эффективность энергетического средства были проведены теоретические и экспериментальные исследования в лаборатории тяговых испытаний в реальных условиях эксплуатации. В ходе экспериментов установлено, что применение предлагаемого устройства в ходовой системе энергетического средства позволило повысить агротехническую скорость МТА на 12% по сравнению с серийным энергетическим средством за счёт снижения величины буксования, что также уменьшило техногенное воздействие на почвы по следу движения МТА.

Внедрение результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по теме исследования в технологию растениеводства ООО «Союз» Ивановского района показало, что годовой экономический эффект от применения колёсного трактора класса 1,4 со скребковым очистителем движителя на сельскохозяйственных работах при экономии полных энергозатрат 54 МДж/га составила 134208 рублей.

Рис. 14. Сводная характеристика устройств для пурификации (очищения) протектора колёсного движителя

Список использованных источников

1. Кузнецов Е.Е. и др. Использование многоосных энергетических средств класса 1,4: монография // ДальГАУ. - Благовещенск. - 2013. - 153 с.

2. Кузнецов Е.Е., Щитов С.В. Трактор класса 1,4 на транспортных работах // Сельский механизатор. - 2015, № 6. - С. 9.

3. Кашпура Б.И., Захарова Е.Б., Немыкин А.А. Почвозащитные элементы технологии в растениеводстве // Дальневосточный аграрный вестник. - 2008, вып. 2. - С. 25-30.

4. Щитов С.В. Пути повышения агротехнической проходимости колёсных тракторов в технологии возделывания сельскохозяйственных культур Дальнего Востока: дис…. д-ра техн. наук: 05.20.01. - Благовещенск. - 2009. - 325 с.

5. Кузнецов Е.Е., Худовец В.И., Панова Е.В., Вторников А.С., Марков С.Н. Повышение эффективности использования энергетического средства, оборудованного гидравлическим устройством перераспределения сцепного веса // АгроЭкоИнфо. - 2017, №4. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2017/4/st_401.doc.

6. Скребковый очиститель движителя трактора / С.В.Щитов [и др.] //Патент на полезную модель № 158093, заявитель и патентообладатель Дальневосточный гос. агр. университет. заявка № 2015119326 заявл. 21.05.2015, зарегистрирована ФИПС 21.05.2015., опубл. 20.12.2015, Бюл. № 35.

Цитирование:

Кузнецов Е.Е., Рыбаков С.А. Расширенная характеристика конструкций для пурификации (очищения) рисунка протектора колёсного движителя // АгроЭкоИнфо. - 2018, №2. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2018/2/st_230.doc.

Размещено на Allbest.ru