Повышение эффективности использования тракторно-транспортного агрегата за счет применения устройства снижения амплитуды колебаний прицепа

Разработка математической модели движения тракторно-транспортного агрегата, оборудованного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа. Суть методики, позволяющей на стадии проектирования определить рациональные конструктивные параметры устройств.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 28.06.2018
Размер файла 242,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАКТОРНО-ТРАНСПОРТНОГО АГРЕГАТА за счет применения устройства СНИЖЕНИЯ АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИЙ прицепа

Сивицкий Д.В.

Саратов 2006 г.

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Гамаюнов Павел Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Рудик Феликс Яковлевич кандидат технических наук Гришин Антон Павлович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Саратовский государст-венный технический университет».

Защита диссертации состоится "___" __________ 2006 года в 1200 на заседании диссертационного совета Д 220.061.03 при ФГОУ «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И.Вавилова» по адресу 410056, г. Саратов, ул. Советская, д.60, ауд. 325.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И.Вавилова».

Автореферат разослан «___»__________2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Волосевич Н.П.

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. Неотъемлемой частью технологических процессов по возделыванию сельскохозяйственных культур являются транспортные работы. На их выполнение требуются значительные энергетические и трудовые затраты. Статистические данные показывают, что доля затрат на транспортировку грузов в сельском хозяйстве составляет 25-40% от общих затрат на производимую продукцию, при этом доля тракторных внутрихозяйственных перевозок достигает 60%.

Грузоподъемность и скорость движения транспортных поездов часто ограничивается не мощностью двигателя, а, как показали исследования, недостаточными тягово - сцепными свойствами, низкой плавностью хода и устойчивостью.

Также необходимо отметить то, что распространенные тракторные прицепы обладают меньшим запасом устойчивости к колебаниям по сравнению с тягачами, так как обладают большей массой, более высоким расположением центра масс.

В связи с этим, работа, которая направлена на снижение амплитуды колебаний прицепа тракторно-транспортного агрегата (ТТА), является актуальной и имеет важное народнохозяйственное значение.

Проблемная ситуация - увеличение производительности ТТА связано с увеличением грузоподъемности и скорости его движения. Однако при этом возникают существенные колебания прицепа, накладывающие ограничение на увеличение скорости движения и грузоподъемности ТТА.

Работа проводится в соответствии с планом развития Саратовской области по выполнению научного направления 1.2.3. «Комплексная региональная программа научно-технического прогресса в Агропромышленном комплексе Поволжского экономического района на 20 лет до 2010 года» /№гос. регистрации 840005200/ и комплексной темы №5 НИР Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова «Повышение надежности и эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве», раздел №3 «Эффективность использования и повышение работоспособности тракторной техники при эксплуатации».

Цель работы - повышение эффективности использования тракторно-транспортного агрегата за счет применения устройства снижения амплитуды колебаний прицепа.

Объект исследования - устройство снижения амплитуды колебаний прицепа тракторно-транспортного агрегата на базе трактора МТЗ-80 и прицепа 2ПТС-4.

Предмет исследования - процесс движения ТТА оборудованного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа.

Методика исследований включает в себя теоретические исследования динамических процессов, протекающих при эксплуатации ТТА, оснащенного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа, и эксплуатационные испытания ТТА в составе трактора МТЗ-80 и прицепа 2ПТС-4, оснащенного экспериментальным устройством снижения амплитуды колебаний прицепа.

При проведении исследований использовались современные вычислительные методы. Запись результатов эксплуатационных испытаний проводилась с помощью многоканального осциллографа К-2022 и усилителя ТОПАЗ-3-02. Машинная обработка полученных экспериментальных данных осуществлялась при помощи дигитайзера "Graphics master - II" СС 45-4.

Научная новизна диссертации заключается в решении задачи снижения амплитуды колебаний прицепа, снижения количества корректирующих поворотов управляемых колес трактора и повышении безопасности движения ТТА за счет применения устройства снижения амплитуды колебаний прицепа, в анализе и обобщении теоретических положений и экспериментальных исследований, в результате которых:

разработана методика, позволяющая получить теоретические зависимости влияния конструктивных параметров прицепа на амплитуду его колебаний и количество корректирующих поворотов управляемых колес трактора;

разработана математическая модель движения ТТА, оборудованного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа;

определены оптимальные соотношения параметров устройства снижения амплитуды колебаний прицепа;

создана методика, позволяющая на стадии проектирования определить рациональные конструктивные параметры устройств, снижающих амплитуду колебаний прицепа, которые обеспечивают наилучшие показатели ТТА.

Практическая ценность. Разработана новая конструкция устройства /патент на изобретение №2270102/, применение которого при эксплуатации ТТА позволяет:

Снизить амплитуду колебаний прицепа.

Повысить производительность в 1,1 - 1,15 раза за счет увеличения скорости движения ТТА, улучшить условия труда оператора и повысить безопасность движения ТТА.

Получить от внедрения устройства снижения амплитуды колебаний прицепа годовой экономический эффект в сумме 15703,77 руб. на один ТТА.

Пути реализации работы. Результаты исследований могут быть использованы на сельскохозяйственных и других предприятиях, которые используют для перевозки различных грузов тракторный транспорт, а также при создании подобных устройств в конструкторских бюро предприятий сельскохозяйственного машиностроения для тракторов различных тяговых классов и в учебном процессе вузов аграрного образования.

Результаты исследований использованы и внедрены:

- в ОАО «ПРИЦЕП», г. Балашов, в конструкции прицепов 2ПТС-4 и 2ПТС-6;

- в Федеральном государственном унитарном предприятии «Головное конструкторское бюро по тракторным и автомобильным прицепам», г. Балашов, в конструкции прицепа ГКБ-887Б (2ПТС-4);

- в колхозе им. Ленина, г. Саратов Балашовский район;

- в ЗАО «Земля», г. Энгельс.

Научные положения и результаты работы, выносимые на защиту:

1. Модель движения тракторно-транспортного агрегата, учитывающая влияние конструкции прицепа, характеристик шин и дорожного покрытия;

2. Закономерности влияния эксплуатационных факторов и параметров устройства на амплитуду колебаний прицепа тракторно-транспортного агрегата;

3. Результаты сравнительных испытаний тракторного поезда без и с устройством;

4. Результаты технико-экономической оценки предлагаемой разработки.

Апробация. Основные положения работы доложены, обсуждены и одобрены:

- на межгосударственном научно-техническом семинаре «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ», г. Саратов в 2003-2005 гг;

- на 16 региональной научно-практической конференции ВУЗов Поволжья и Предуралья «Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники», г. Пенза, 2005 г.;

- на конференции «Транспортные системы Сибири», г. Красноярск, 2005 г.;

- на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Николая Ивановича Вавилова «Вавиловские чтения-2004», г.Саратов, 2004г.

- на научно-техническом семинаре «Оптимизация рабочих процессов автотракторных средств», г. Саратов, 2003 г.;

- на расширенном заседании кафедры «Тракторы и автомобили» СГАУ им. Н.И. Вавилова в 2006 г..

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 17 работах, в том числе 4 в центральной печати, 2 патента на изобретения, 1 патент на полезную модель.

Общий объем составляет 2,78 п.л., из которых 1,69 принадлежат лично соискателю.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 199 страницах машинописного текста, в том числе 27 страниц приложений и состоит из введения, пяти разделов, общих выводов по работе, списка литературы и 16 приложений. Содержит 2 таблицы и 84 рисунка. Список использованной литературы включает в себя 142 наименования,из них 12 на иностранном языке.

2. Содержание работы

Во «Введении» изложены актуальность темы и основные положения, которые выносятся на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса. Цель и задачи исследования» рассмотрены факторы, оказывающие влияние на амплитуду колебаний прицепов ТТА. Проанализированы причины возникновения колебаний ТТА, а так же проведен анализ технических решений, обеспечивающих повышение эксплуатационных показателей ТТА за счет снижения амплитуды колебаний прицепа.

В исследования в области разработки расчетных методов оценки параметров колебаний прицепов существенный вклад внесли ПевзнерЯ.М., Рокар И., Антонов Д.А., Закин Я.Х., Власко Ю.М., Гуськов В.В., Хачатуров А.А., Келдыш М.В., Фаробин Я.Е., ЛитвиновА.С., Протас А.Я. Чудаков Е.А. и др.. В этих работах рассматриваются эксплуатационные и конструктивные факторы, влияющие на параметры колебаний прицепов различных транспортных средств. Существенным недостатком ТТА являются поперечно-горизонтальные колебания (рысканье, виляние), что негативно отражается на безопасности движения и приводит к вынужденному ограничению скорости и грузоподъемности, а значит и производительности.

Анализ работ по снижению амплитуды колебаний прицепа показывает, что несмотря на развитую теоретическую базу, изученность транспортных агрегатов, состоящих из нескольких звеньев, недостаточна, а прицепные звенья обладают существенно меньшей устойчивостью к колебаниям по сравнению с тягачами. В связи с этим наиболее удобным способом снизить амплитуду колебаний прицепа ТТА является применение устройства снижения амплитуды колебаний прицепа, за счет которого повышается как производительность ТТА, так и безопасность его движения.

На основании вышеизложенного и исходя из поставленной цели, сформулированы следующие задачи исследования:

- проанализировать существующие методы снижения амплитуды колебаний прицепа и конструкции устройств, снижающих амплитуду колебаний;

- теоретически обосновать и разработать конструкцию устройства с оптимальными характеристиками при работе в широком диапазоне скоростей и загрузок прицепа, а так же провести патентный поиск по данному вопросу;

- разработать математическую модель движения тракторно-транспортного агрегата, учитывающую влияние устройства на эксплуатационные и эргономические свойства ТТА;

- экспериментально установить влияние устройства на эргономические и эксплуатационные показатели ТТА;

- дать экономическую оценку устройства при эксплуатации тракторно-транспортных агрегатов.

Во втором разделе «Математическое моделирование процесса движения тракторно-транспортного агрегата, оснащенного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа» проведен теоретический анализ влияния устройства снижения амплитуды колебаний прицепа на параметры колебаний прицепа.

В процессе движения прицеп совершает колебания в поперечной плоскости дороги как под действием боковых сил. Эти колебаний могут достигать существенных амплитуд и представляют опасность для других участников движения, при этом амплитуда колебаний всего ТТА не должна превышать 3% от его габаритной ширины в каждую сторону, а так же эти колебания существенно ухудшают курсовую устойчивость ТТА, эргономику и ограничивают скорость движения и грузоподъемность.

При разработке аналитических зависимостей были приняты следующие допущения:

- остовы, рамы, подвеска и оси колес трактора и прицепа считаются абсолютно жесткими;

- трактор и прицеп имеют центральную симметрию;

- все силы, действующие на колеса ТТА, суммируются в равнодействующие по осям, а боковые силы, действующие на оси трактора и прицепа заменяются реакциями дороги;

- управляемые колеса трактора имеют одинаковый угол поворота;

- управляемые колеса прицепа имеют одинаковый угол поворота;

- углы увода и коэффициенты сопротивления уводу одинаковы для колес одной оси;

- точка сцепа трактора и прицепа движется прямолинейно без поперечных колебаний с постоянной скоростью.

Кроме того, при исследовании некоторых параметров оговаривались дополнительные допущения и исключались указанные выше.

На прицеп при движении действуют боковые реакции дороги на колеса передней РПру1 и задней РПру2 осей, силы сопротивления движению РПРf1 и РПРf2, крюковая нагрузка со стороны трактора Ркр1, а так же произвольная боковая сила Р2.

Рисунок 1 Схема сил, действующих на прицеп

- угол поворота управляемых колес прицепа, рад; a - расстояние от центра тяжести до передней оси прицепа, м; b - расстояние от центра тяжести до задней оси прицепа, м; L2 - база прицепа, м; L1 - длина дышла, м; д1,2 - угол увода колес передней и задней осей прицепа соответственно, рад; аПР - абсолютная скорость движения прицепа, м/сек.

Граничную скорость (критическую), между устойчивым и неустойчивым движением, при которой амплитуда колебаний прицепа начинает резко возрастать с превышением данной скорости, можно определить по формуле:

,

где;;;

;;;;

;

rп - радиус инерции прицепа относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести, м; с1 - вынос дышла, м; mПР - масса прицепа, кг; a - расстояние от центра тяжести до передней оси прицепа, м; b - расстояние от центра тяжести до задней оси прицепа, м; L1 - длина дышла, м; kУ1,2- коэффициент сопротивления боковому уводу колес передней и задней осей прицепа соответственно, Н/рад.

Рисунок 2 Схема моментов, создаваемых устройством

Для улучшения эксплуатационных показателей ТТА можно использовать устройство снижения амплитуды колебаний прицепа /патент на изобретение №2270102/, схема моментов которого представлена на рисунке 2.

Устройство работает таким образом, что бы силы, развиваемые гидроцилиндром стремились выпрямить прицеп, при этом произойдет усиление стабилизирующих моментов шин и прицеп вернется в нейтральное положение. При этом в кабине водителя имеются указатели, показывающее направление отклонения прицепа (влево, вправо).

Для оценки влияния устройства снижения амплитуды колебаний прицепа был получен коэффициент коррекции увода:

,

где;; ; ВШ - колея прицепа, м; сшzi - радиальная жесткость шины i-ой оси, Н/м;Врi - ширина установки рессор i-ой оси, м; срi - жесткость рессор i-ой оси, Н/м; где hg - высота центра тяжести прицепа, м; hгц - высота установки гидроцилиндра, м; Rz - нормальная нагрузка на ось, Н.

Данный коэффициент qi умножается на основной коэффициент сопротивления уводу ky и результат используется для дальнейших расчетов в формулах. тракторный транспортный колебание прицеп

Данный подход позволяет достаточно точно выявить влияние различных трудно учитываемых параметров, а так же различных устройств не только на параметры колебаний прицепа, но и на курсовую устойчивость, а в некоторых случаях даже на эргономические параметры ТТА.

Так же было проанализировано и само устройство. Так уравнение, описывающее работу устройства с учетом характеристик составных звеньев выглядит следующим образом:

где ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; Т2-Т8 - постоянные времени, характеризующие составные звенья устройства, с; К2-4 - коэффициенты усиления; К - коэффициент усиления гидравлической части; mу - коэффициент усиления выходной координаты; m - коэффициент усиления входной координаты; - угол поворота управляемых колес прицепа (входная координата), рад; ук - смещение заднего среза грузовой платформы (выходная координата), м; К`4 - коэффициент, учитывающий влияние внешних условий на регулировочный эффект устройства; К`о, Ко - коэффициенты усиления.

Большинство постоянных времени и коэффициентов усиления в зависимости от условий движения принимают различные значения (Т2-8 до 2,03 с, КРЕГ от 1,31 до 5,38).

Варьируя и подбирая необходимые значения величин в выражении (3) можно добиться оптимальных параметров регулирования отклонения прицепа от прямолинейной траектории движения, что будет способствовать повышению скорости и безопасности движения ТТА.

Кроме того, для полного анализа влияния устройства на эксплуатационные показатели, исследовались период и амплитуда колебаний прицепа как с учетом зазора в сцепном устройстве, так и при его отсутствии, по формулам:

;

;

где - зазор в сцепном устройстве, м; L2 - база прицепа, м.

Теоретическое обоснование улучшения эргономических показателей осуществлялось по формуле:

где mТР - масса трактора, кг; тТР1,2 - масса, приходящаяся на переднюю и заднюю оси трактора соответственно, кг; kТРу1,2 - коэффициент сопротивления боковому уводу колес передней и задней осей трактора соответственно, Н/рад; max - максимальное значение угла , рад; t - время движения ТТА, с.

Выражение (7) показывает, сколько суммарно необходимо осуществить корректирующих поворотов управляемых колес трактора за время движения t или суммарный угол корректирующих поворотов управляемых колес трактора в течение некоторого пути, при условии корректировки каждого отклонения.

Таким образом, использование выражений (4)-(6) позволяет смоделировать процесс движения ТТА в составе трактора и прицепа по асфальтированной и грунтовой дороге, определить оптимальные параметры конструкции прицепов и аналогичных устройств, а формула (7) позволяет определить влияние устройства снижения амплитуды колебаний прицепа на эргономические показатели ТТА.

В третьем разделе «Экспериментальная установка, программа и общая методика исследований» приведены программа и методика экспериментальных исследований движения ТТА. В соответствии с результатами теоретических исследований для проведения экспериментальных исследований и регистрации необходимых параметров была собрана тензометрическая установка на базе трактора МТЗ-80, включающая в себя многоканальный осциллограф К-2022, тензометрический усилитель ТОПАЗ-3-02, датчики и источники питания (рисунок 3).

Во время проведения эксперимента регистрировались следующие параметры:

- скорость ТТА;

- крюковая нагрузка;

- центростремительное ускорение прицепа;

- угол поворота управляемых колес трактора;

- угол между продольными осями трактора и передней осью прицепа;

- угол между продольными осями передней и задней оси прицепа.

Рисунок 3 Схема размещения элементов тензометрической установки:

1 - путеизмерительное «пятое» колесо; 2 - датчик угла поворота управляемых колес трактора (тр); 3 - расходомер топлива ИП-154ПС; 4- осциллограф К-2022; 5 - усилитель «ТОПАЗ-3-02»; 6 - устройство для снятия крюковой нагрузки; 7 - датчик угла между продольными осями трактора и передней осью прицепа ПР; 8 - аккумуляторные батареи; 9 - датчик угла между продольными осями передней и задней оси прицепа (); 10 - датчик центростремительного ускорения.

Дискретно измерялись и регистрировались, как на ленту осциллографа, так и блоком счетчиков импульсов: расход топлива, частота вращения путеизмерительного «пятого» колеса. Время опыта регистрировалось таймеров, встроенным в блок счетчика импульсов. Погрешность измерительной аппаратуры находится в пределах 4%. Опыты проводились на асфальтированной и грунтовой дороге троекратно.

В четвертом разделе «Результаты экспериментальных исследований тракторно-транспортного агрегата с устройством снижения амплитуды колебаний прицепа» представлены результаты проведенных экспериментальных исследований и сопоставление их результатам теоретических расчетов.

С целью оценки степени влияния устройства снижения амплитуды колебаний прицепа на различные параметры движения ТТА были выполнены в соответствии с программой и методикой исследования соответствующие эксперименты. Эксперименты проводились на асфальтированной и грунтовой дороге. Опыты проводились троекратно в каждом направлении.

Рисунок 4 Влияние массы перевозимого груза на период колебаний прицепа при движении по асфальтовой дороге, скорость - 28 км/ч;

1 - без устройства, 2 - с устройством; -- - результаты эксперимента, --- - результаты расчета.

Из рисунка 4 видно, что при использовании устройства, колебания прицепа происходят с меньшими периодами 1,11-1,23 с, чем без него 1,36-1,55 с (разность периодов 0,25-0,32 с), что объясняется достаточно эффективной работой устройства.

Снижение периода колебаний составляет 18,2-20,1%, а погрешность сопоставления результатов расчета и эксперимента составляет 3,4-4,5%.

Исследовалось так же влияние устройства на параметры амплитуды колебаний прицепа. В проведенных экспериментах варьировалась скорость движения и загрузка прицепа, а так же зазор в сцепном устройстве.

Из рисунка 5 видно, что при движении по грунтовой дороге использование устройства позволяет сократить амплитуду колебаний прицепа на основных транспортных скоростях с 0,17-0,217 до 0,125-0,153 м, снизив ее на 4,5 - 6,4 см (26,4-30%).

Рисунок 5 Влияние массы перевозимого груза на амплитуду колебаний прицепа при движении по грунтовой дороге, скорость 24 км/ч; 1 - без устройства, 2 - с устройством; ---- - результаты эксперимента, ----- - результаты расчета.

Исследование влияния зазора в сцепном устройстве (рисунок 6) показало, что с увеличением массы перевозимого груза при постоянной скорости движения, амплитуда колебаний увеличивается на 2-5 см, что обусловлено частичной компенсацией ухудшения устойчивости из-за увеличения массы прицепа с грузом увеличением коэффициента сопротивления уводу шин с увеличение нормальной нагрузки на колесо.

В то же время увеличение зазора в сцепном устройстве крайне негативно сказывается на амплитуде колебаний прицепа, увеличивая ее в несколько раз.

Рисунок 6 Влияние зазора в сцепном устройстве и массы перевозимого груза на амплитуду колебаний прицепа при движении по асфальту: скорость 28 км/ч.

Для определения эргономических показателей (рисунок 7) выбирался достаточно ровный участок дороги, для того, что бы по возможности максимально исключить неучитываемые «случайные» повороты рулевого колеса. Длина зачетного участка, на котором производились замеры составляет 1000 м.

Очевидно, что устройство позволяет снизить количество поворотов управляемых колес трактора на 60-76 градусов (14,1-14,5%) при движении по грунтовой дороге, 73-80 градусов (13,2-14,6%) при движении по асфальтированной. Уменьшение количества поворотов управляемых колес трактора обуславливается снижением периода и амплитуды колебаний прицепа, что уменьшает необходимость поворота рулевого колеса для корректировки направления движения, уменьшая тем самым количество поворотов управляемых колес трактора.

Рисунок 7 Влияние скорости движения ТТА на количество поворотов управляемых колес трактора: 1 - без устройства, 2 - с устройством; -- - асфальтированная дорога, ---- - грунтовая дорога.

Из графика влияния массы перевозимого груза на расход топлива на единицу производительности (т*км) (рисунок 8) видно, что на асфальтированной дороге расход топлива с увеличением массы снижается как с устройством, так и без него, однако при наличии устройства, с увеличением массы перевозимого груза, расход топлива не так сильно снижается, чем при его отсутствии, что объясняется увеличением среднего времени работы устройства при движении, а значит повышается потребляемая двигателем мощность за счет использования насоса гидросистемы (скорость 28 км/ч).

При движении по грунтовой дороге графики похожи, однако с увеличением массы перевозимого груза расход топлива на единицу производительности при наличии устройства сопоставим с расходом топлива без устройства, что объясняется большим временем работы устройства при движении и более высоким давление, необходимым для эффективной работы устройства (скорость 24 км/ч).

Рисунок 8 Влияние устройства и массы перевозимого груза на расход топлива ТТА при движении по различным дорожным фонам: 1 - грунт, скорость 24 км/ч; 2 - асфальт, скорость 28 км/ч; ----- без устройства; ------ - с устройством

Таким образом, устройство позволяет снизить период колебаний прицепа (до 20,1%) и их амплитуду (до 30%) даже при наличии существенного зазора в сцепном устройстве, и что более важно существенно повышает безопасность движения ТТА, особенно при торможении (за счет уменьшения отклонения осей прицепа о прямолинейной траектории движения до 40,2%), а так же улучшает условия труда оператора (до 14,6%), улучшает топливно-экономические показатели в расчете на тонно-километр на 10-17 гр/т*км, повышает среднюю скорость движения ТТА на 0,5-1,5 км/ч и снижает нагрузку на крюке трактора на 40-70 Н.

В пятом разделе «Эксплуатационная и экономическая оценка работы ТТА, оборудованного устройством» приведен расчет экономической эффективности от применения устройства. Экономический эффект от использования ТТА, оборудованного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа составляет 15703,77 рубля на один ТТА.

Общие выводы по работе

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований по влиянию устройства на параметры движения ТТА можно сделать следующие выводы:

1. В результате обзора литературы установлено, что прицеп, движущийся в составе ТТА является наименее устойчивым его звеном. Анализ существующих конструкций устройств, снижающих амплитуду колебаний и патентного поиска, показал, что они обладают рядом недостатков, основными из которых являются малоэффективность и сложность в эксплуатации.

2. Осуществлено теоретическое обоснование методов по снижению амплитуды колебаний прицепа ТТА. Предложены математические зависимости (1), (3)-(6), позволяющие анализировать эксплуатационные показатели ТТА в процессе движения.

3. На основе теоретического анализа научно-методических материалов, полученных математических моделей и теоретических зависимостей, разработано устройство способное снизить амплитуду колебаний прицепа до 33,4%, снизить период колебаний прицепа до 20,5%, снизить количество необходимых корректировочных поворотов управляемых колес трактора до 80 градусов на 1000 м пути.

4. С целью оценки адекватности полученных математических моделей и теоретических зависимостей, в том числе и конструкторских решений, а так же для выполнения программы экспериментальных исследований разработана тензометрическая установка на базе трактора МТЗ-80 и прицепа 2ПТС-4, позволяющая проводить исследования в дорожных и полевых условиях. Эксплуатационные испытания показали, что при движении ТТА по основным дорожным фонам (грунтовая и асфальтированная дорога) период колебаний прицепа снижается до 21,5%, амплитуда колебаний снижается до 32,4%, снижается тяговое усилие до 4,7%, снижается необходимое количество поворотов управляемых колес тракторов для корректировки курса при прямолинейном движении на 14,6%, повышается средняя скорость движения на 5,6%, повышается безопасность движения до 45,2%, улучшается топливная экономичность до 5,3%. Проведенные производственные испытания ТТА показали, что применение устройства позволяет повысить производительность на 10-15%, снизить затраты труда на 7%.

5. Внедрение результатов работы обеспечивает годовой экономический эффект 15703,77 рубля на один тракторный поезд (в масштабе цен 2005 г.).

Основные положения диссертации отражены в следующих работах

1. Сивицкий Д.В. Использование средств автоматики для повышения технико-экономических показателей тракторно-транспортных агрегатов [Текст] / Д.В. Сивицкий // Молодые ученые - агропромышленному комплексу Поволжского региона. Выпуск №2. - 2005, - С. 63-66., ISBN 5-7011-0474-5.(0,16 п.л./0,16 п.л.)

2. Сивицкий Д.В. Курсовая устойчивость автотракторных поездов [Текст] / Д.В. Сивицкий // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: Материалы Межгосударственного научно-технического семинара. Вып. №17. - ФГОУ ВПО СГАУ. - Саратов. - 2005 - С.137-139. ISBN 5-7011-0388-9.(0,14 п.л./0,14 п.л.)

3. Сивицкий Д.В. Влияние трансмиссии и ходовой части трактора на курсовую устойчивость [Текст] / П.П. Гамаюнов, С.А. Алексеев, Д.В. Сивицкий, А.А. Лукьянов // Механизация и электрификация сельского хозяйства - 2005. - №5. - С.26-27. - ISSN 0206-572X. (0,22 п.л./0,05 п.л.)

4. Сивицкий Д.В. Повышение устойчивости движения автотракторных транспортных средств за счет стабилизации управляемых колес [Текст] / П.П. Гамаюнов, Д.В. Сивицкий // Проблемы транспорта и транспортного строительства. Сборник научных трудов. Часть 1. - СГТУ. - 2005 г. - С.18-22. - ISBN 5-7433-1599-7.(0,22 п.л./0,11 п.л.)

5. Сивицкий Д.В. Влияние основных геометрических параметров тягача и прицепа на устойчивость движения [Текст] / П.П. Гамаюнов, Д.В. Сивицкий // Проблемы транспорта и транспортного строительства. Сборник научных трудов. Часть 2. - СГТУ. - 2005г. - С.82-84. - ISBN 5-7433-1600-7.(0,16 п.л./0,08 п.л.)

6. Сивицкий Д.В. Автоматизация тракторно-транспортных поездов [Текст] / П.П. Гамаюнов, Д.В. Сивицкий // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: Материалы Межгосударственного научно-технического семинара. Вып. №15. - ФГОУ ВПО СГАУ. - Саратов. - 2003 - С.66-68. ISBN 5-7011-0342-0.(0,14 п.л./0,07 п.л.)

7. Сивицкий Д.В. Возможность повышения эксплуатационных показателей транспортных агрегатов посредством применения стабилизирующего устройства [Текст] / П.П. Гамаюнов, Д.В. Сивицкий // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: Материалы Межгосударственного научно-технического семинара. Вып. №16. - ФГОУ ВПО СГАУ. - Саратов. - 2004 - С.6-7. ISBN 5-7011-0420-6. (0,12 п.л./0,06 п.л.)

8. Сивицкий Д.В. Курсовая устойчивость автотракторных поездов [Текст] / Д.В. Сивицкий // Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова - ФГОУ ВПО СГАУ. - Саратов, 2004г. - С.113-115, ISBN 5-7011-0449-4.(0,14 п.л./0,14 п.л.)

9. Сивицкий Д.В. Влияние боковой аэродинамической нагрузки на устойчивость транспортного средства [Текст] / П.П. Гамаюнов, С.А. Алексеев, Д.В. Сивицкий, А.А. Лукьянов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2005. - №.7 - С.24-25. ISSN 0235-8573. (0,2 п.л./0,05 п.л.)

10. Сивицкий Д.В. Курсовая устойчивость прицепа тракторного поезда [Текст] / П.П. Гамаюнов, С.А. Алексеев, Д.В. Сивицкий, А.Г. Кузнецов // Тракторы и сельскохозяйственные машины, №12. - 2005 г. - С.21-22. ISSN 0235-8573. (0,26 п.л./0,06 п.л.)

11. Сивицкий Д.В. Повышение курсовой устойчивости тракторных поездов [Текст] / Д.В. Сивицкий // Вестник КГТУ, Выпуск 39. Транспорт. - Красноярск: ИНЦ КГТУ. - 2005. -754 С.52-58., ISBN 5-7636-075-4. (0,56 п.л./0,56 п.л.)

12. Сивицкий Д.В.. Определение критической скорости тракторно-транспортных агрегатов [Текст] / П.П. Гамаюнов, Д.В. Сивицкий. // Повышение эффективности использования автотракторной техники. Межвузовский сборник научных трудов 16 региональной научно-практической конференции ВУЗов Поволжья и Предуралья. - РИО ПГСХА. - 2005. С.112-115. (0,16 п.л./0,08 п.л.)

13. Сивицкий Д.В. Эффективность транспортирования кормов в рулонах [Текст] / П.П. Гамаюнов, С.А. Алексеев, А.Г. Кузнецов, Д.В. Сивицкий // Тракторы и сельскохозяйственные машины, №4.-2006г. - С.16-17. ISSN 0235-8573. (0,16 п.л./0,04 п.л.)

14. Сивицкий Д.В. Качение эластичного движителя с уводом [Текст] / Сивицкий Д.В. // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: Материалы Межгосударственного научно-технического семинара. Вып. №18. - ФГОУ ВПО СГАУ. - Саратов. - 2006 - С.217-219. ISBN 5-7011-0493-1. (0,14 п.л./0,14 п.л.)

15. Патент 2270102 Российская Федерация, МПК7 В60D, 1/145. Автоматическое устройство снижения курсового увода прицепа тракторного поезда [Текст]: / Заявители и патентообладатели Гамаюнов П.П., Калинников Н.Я., Сивицкий Д.В., Гамаюнов А.М., Алексеев С.А., Погорелов С.В., Лукьянов А.А. - 2004114063/11; заявл. 06.05.2004; опубл. 20.02.2006, Бюл. №5. - 10 с.: ил.

16. Патент 38679 Российская Федерация, МПК7 В60D, 1/145. Тягово-сцепное устройство многозвенного транспортного поезда [Текст]: / Заявители и патентообладатели Гамаюнов П.П., ЦыпцынВ.И., Погорелов С.В., Гамаюнов А.М., Сивицкий Д.В., Кузнецов А.Г. - 2004104281/20; заявл. 16.02.2004; опубл. 10.07.2004, Бюл. №19. - 3 с.

17. Патент 2213015 Российская Федерация, МПК7 В60D, 1/14. Тягово-сцепное устройство [Текст]: / Заявители и патентообладатели Гамаюнов П.П., Гамаюнов А.М., ПогореловС.В., Сивицкий Д.В. - 2002107788/28; заявл. 26.03.2002; опубл. 27.09.2003, Бюл. №27. - 5 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Назначение и принцип работы подшипников скольжения. Свойства политетрафторэтилена. Технология сборки подшипников скольжения. Определение зависимости предела прочности композита от амплитуды колебаний. Прочностные характеристики от амплитуды колебаний.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 17.05.2015

  • Демпфирующие свойства шпиндельного узла. Теоретическое определение частоты собственных колебаний шпинделя. Расчет критической частоты вращения двухопорного шпинделя. Амплитуды соседних по периоду свободных затухающих колебаний шпиндельного узла.

    реферат [103,8 K], добавлен 24.06.2011

  • Сведения о частотных характеристиках деталей. Расчет форм и частот собственных колебаний рабочих лопаток ГТД, методы и средства их измерения. Конструкция и принцип работы устройств для их зажима при контроле ЧСК. Способы снижения вибрационных напряжений.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 31.01.2011

  • Разработка технологического процесса детали шестерня. Анализ работы привода наматывающего устройства. Требования к исходной заготовке. Расчеты проектирования привода. Описание конструкции, назначение и принцип действия агрегата. Выбор электродвигателя.

    дипломная работа [558,2 K], добавлен 09.12.2016

  • Оценка степени подготовленности детали к автоматизированному производству. Разработка механизма вторичной ориентации, проектирование питательного механизма, выбор загрузочного устройства. Расчет элементарного перемещения, амплитуды колебаний вибробункера.

    контрольная работа [73,2 K], добавлен 12.06.2012

  • Состав, зольность и влажность твердого, жидкого и газообразного топлива. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расход топлива котельного агрегата. Основные характеристики топочных устройств. Определение теплового баланса котельного устройства.

    курсовая работа [108,9 K], добавлен 16.01.2015

  • Основные конструктивные характеристики, расчеты по топливу, воздуху и продуктам сгорания, составление теплового баланса котельного агрегата ПК-19. Выявление потерь от механического и химического недожога и вследствие теплообмена с окружающей средой.

    курсовая работа [603,3 K], добавлен 29.07.2009

  • Функциональная схема автоматизации агрегата. Разработка программы управления МНА с применением алгоритмов защит по вибрации и осевому сдвигу. Оценка экономической эффективности проекта внедрения системы виброконтроля магистрального насосного агрегата.

    дипломная работа [3,6 M], добавлен 29.04.2015

  • Модель станка вертикально-фрезерного, масса и жёсткость его элементов и расчёт собственных колебаний. Расчёт рекомендуемой скорости резания и частоты вращения фрезы. Налагаемая частота входа-выхода зубьев. Расчёт резонансной амплитуды элементов станка.

    практическая работа [65,3 K], добавлен 30.05.2012

  • Главные параметры магистрального транспорта нефти. Перекачка нефти насосными агрегатами. Обоснование эффективности применения частотно-регулируемого привода на центробежном насосе. Оценка изменения сроков службы и снижения затрат на ремонт трубопроводов.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.12.2021

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.