«СТАБИЛИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ ...»

Представленный материал позволяет сделать следующие общие выводы по использованию упругих элементов в креплении рабочих органов экспериментального культиваторного МТА:

1. Спектральный анализ тягового сопротивления рабочего органа доказывает возможность появления автоколебаний при жесткости упругого элемента в креплении с = 140 кН за счет особенностей процесса резания почвенного пласта.

2. Усилие предварительного натяга упругого элемента для обеспечения оптимальных условий работы в режиме автоколебаний, необходимо регулировать по значению нижнего порога тягового сопротивления рабочего органа.

3. Использование такого режима работы позволяет снизить значения горизонтальной составляющей тягового сопротивления рабочего органа на 35 - 40% , а также скорость её увеличения (до 25% ) при увеличении скорости движения МТА, что позволяет существенно снизить энергетические затраты на проведение почвообрабатывающих операций.

4. В процессе эксперимента установлено, что агротехнические требования, предъявляемые к культивации по устойчивости движения рабочего органа, в случае использования режима автоколебаний полностью выполняются, а также визуально отмечено лучшее очищение рабочих органов от нависания растительных остатков и крошение почвенного пласта.

5. Рекомендованные дилером упругие элементы в креплении рабочего органа жесткостью с = 280 кН не целесообразны как с экономической точки зрения, так и с энергетической.

ГЛАВА 5. АНАЛИЗ СОВМЕСТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

УПРУГИХ СВЯЗЕЙ В РАЗЛИЧНЫХ МЕСТАХ МТА

Для оценки эффективности работы упругих связей в различных узлах культиваторного МТА, а также их совместного влияния на формирование частоты и амплитуды крюкового усилия были проведены экспериментальные исследования трактора Buhler 2375, оснащенного упругим элементом в прицепном устройстве в агрегате с культиватором Bourgault 8810, крепление рабочих органов которого осуществлялось при помощи упругих элементов, настроенных на резонансный режим работы. Такая жесткость упругого элемента в креплении рабочего органа была обеспечена использованием одной пружины вместо двух штатных, рекомендованных официальным дилером.

Анализ экспериментальных данных показывает, что совместное использование упругих связей в креплении рабочих органов культиватора и прицепном устройстве трактора способствует значительному снижению динамической составляющей крюкового усилия (рисунки 5.1, 5.2). Снижение среднеквадратического отклонения крюкового усилия составило до 50 %, а снижение динамического прироста крюкового усилия, обусловленного увеличением рабочей скорости движения, — до 60 %. Следует заметить, что с энергетической точки зрения целесообразней использование упругих элементов в прицепном устройстве по сравнению с упругими элементами в креплении рабочих органов почвообрабатывающей машины. Так, использование упругих элементов только в креплении рабочих органов обеспечило снижение среднеквадратичного отклонения общего сопротивления культиватора до 30 %, а снижение его динамической составляющей — до 55 %. В случае использования упругого элемента только в прицепном устройстве снижение среднеквадратичного отклонения крюкового усилия составило 40 %, а динамической составляющей — 60 %.

Снижение эффективности работы упругих элементов в креплении рабочих органов, как было показано выше, обусловлено затратами на перекатывания самого орудия по полю (до 30 % ) входящих в состав общего сопротивления почвообрабатывающего орудия.

Рисунок 5.1. Зависимость среднеквадратического отклонения крюкового усилия трактора от действительной скороти движения (1 - без упругих элементов;

2 - упругие элементы в креплении рабочих органов; 3 - упругие элементы в прицепном устройстве; 4 - комбинированные упругие элементы).

Рисунок 5.2. Зависимость динамической составляющей крюкового усилия трактора от действительной скороти движения (1 - без упругих элементов;

2 - упругие элементы в креплении рабочих органов; 3 - упругие элементы в прицепном устройстве; 4 - комбинированные упругие элементы).

Применение упругих элементов в прицепном устройстве трактора значительно снижает амплитуду первого и второго всплеска на спектральной плотности крюкового усилия, и практически полностью ликвидирует третий всплеск (кривая 2, рисунок 5.3). Упругие элементы в креплении рабочих органов культиватора также способствуют снижению первого и второго всплеска в 2 K 2,5 раза, но значительно увеличивают амплитуду третьего в 1,2K1,5 (рисунок 5.3, кривая 3), обладающего большей энергетической мощностью за счет повышенной частоты.

Использование комбинированных упругих элементов (рисунок 5.3, кривая 4) практически полностью устранило негативные явления, вызванные увеличением рабочей скорости движения, т. е. привело нагруженность скоростного МТА к статическим показателям, что подтверждается графическими зависимостями рисунка 5.4, на котором представлены результаты исследования крюковой нагрузки трактора в идентичных условиях на различных скоростях движения.

Рисунок 5.3. Спектральный анализ крюкового усилия трактора :

(1 - без упругих элементов; 2 - упругие элементы в прицепном устройстве;

3 - упругие элементы в креплении рабочих органов; 4 - комбинированные упругие элементы) Рисунок 5.4. Зависимость крюковой нагрузки трактора от действительной скорости движения : (1 - без упругих элементов; 2 - упругие элементы в креплении рабочих органов; 3 - упругие элементы в прицепном устройстве;

4 - комбинированные упругие элементы) Анализ графических зависимостей показывает, что упругие элементы в креплении рабочих органов, настроенных на режим автоколебания, позволяют снизить общее сопротивление почвообрабатывающего орудия на 10 - 12 % (кривая 2). Более значительный эффект получен от использования упругого элемента в прицепном устройстве трактора (кривая 3). Крюковое усилие при этом снизилось на 16 % по сравнению с жестким креплением. Объясняется это тем, что работа упругого элемента в прицепном устройстве способствует не только гашению динамических нагрузок, обусловленных процессом взаимодействия рабочих органов с обрабатываемым материалом, но и нагрузок, обусловленных затратами на перекатывание самого орудия по полю.

Применение комбинированных упругих элементов, снижает среднее значение крюкового усилия всего на 2 - 3 %, по сравнению с упругими элементами расположенных только в прицепном устройстве трактора (кривая 4), поэтому их использование должно в первую очередь рассматриваться с точки зрения экономической целесообразности.

Анализ данного материала дает возможность сделать следующие выводы по установке упругих элементов в системе:

1. Результаты экспериментальных исследований подтверждают адекватность математической модели, основанной на возможности использования автоколебаний рабочих органов почвообрабатывающего орудия за счет периодических составляющих тягового сопротивления. Наблюдается хорошая сходимость теоретических результатов и экспериментальных исследований.

2. Упругие элементы в прицепном устройстве дают больший энергетический эффект по сравнению с упругими элементами в креплении рабочих органов, обусловлено это снижением динамических нагрузок вызванных затратами на перекатывание самой почвообрабатывающий машины по полю.

3. Совместное использование упругих элементов позволяет довести динамическую нагруженность скоростных МТА до тихоходных, т. е. полностью устранить негативные явления, вызванные увеличением рабочих скоростей движения.

4. С точки зрения простоты изготовления, эффективности обслуживания, затрат на оборудование МТА наиболее целесообразно использовать упругие элементы в прицепном устройстве по сравнению с упругими элементами в местах крепления рабочих органов. Они обеспечивают:

- снижение крюковой нагрузки до 16 % вместо 10 - 12 % при использовании упругих элементов в креплении рабочих органов, связанно это с уменьшением дисперсии амплитуды колебаний крюкового усилия;

- снижение силовой и динамической нагруженности МТА в целом будет способствовать повышению производительности за счет увеличения рабочих скоростей движения и уменьшения часового и погектарного расхода топлива.

5. В случае необходимости сохранения упругих элементов в креплении рабочих органов сельскохозяйственной машины как предохранительных устройств при эксплуатации на каменистых почвах предгорий Северо-Запада России их надо проектировать с учетом вибрационного действия, что свидетельствует о необходимости требовать от поставщиков выделения средств дилерским службам для организации настроечных испытаний продаваемой техники с целью установления пределов изменения регулируемых параметров машин для зоны сбыта.

ГЛАВА 6. ТЕОРИТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВНЕДРЕНИЯ

ОПЕРАЦИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОЛИВА

В ТЕХНОЛОГИЮ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

6.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ НА

ЕЕ ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Согласно классической теории механики грунтов [233] содержащуюся в почве влагу принято делить на капиллярную, гравитационную и гигроскопическую.

Под действием силы тяжести гравитационная вода просачивается сквозь крупные скважины и при достаточном количестве соединяется с грунтовыми водами, тем самым содействуя подпитке почвенного слоя. В процессе испарения почвенной влаги с поверхности поля грунтовые воды за счет капиллярной силы поднимаются к корням растений.

Физиологически доступной почвенной влагой для корней растений является капиллярная вода. Капилляры, создавая подъемную силу, обеспечивают приток воды к корням растений. В некоторых случаях связь между грунтовой и капиллярной водой может отсутствовать, тогда образуется подвешенный водяной слой, пополняемый атмосферными осадками и используемый растениями.

За счет молекулярных связей гигроскопическая вода обволакивает частицы почвы. При повышенной влагонасыщенности окружающего воздуха адсорбированный слой воды определяется сотнями молекул воды. Максимальное значение гигроскопической влажности для светло-каштановых почв составляет 4 - 6 % [121,122]. Она недоступна корням растений и представляет собой мертвый запас влаги.

Абсолютную влажность почвы можно оценить выражением:

где то - масса отобранной почвы, кг; тс - масса сухой почвы, кг.

В некоторых случаях с целью более глубокого сравнения степени увлажнённости различных видов грунтов и почв прибегают к понятию относительной влажности почвы:

где Wн – полевая влагоемкость, то есть количество воды, которое способна впитать в себя почва после схождения гравитационной воды, % (количественно она определяется в основном типом и структурным составом почвы).

Использование этого показателя позволяет установить некоторые общие закономерности, описывающие свойства почвы в определенных зонах влажности.

Например, появление липкости у почв нагруженной структуры наблюдается при относительной полевой влажности 50 - 60 %, а у структурных почв – 60 - 70 %.

Эффект липкости почвы в основном характеризует напряжения отрыва почвы от её основной массы за счет прилипания ее к какому-либо действующему на нее механическому предмету (лемеху, колесу, режущему орудию).

Прилипание возможно и при других видах деформации почвы (сжатия, скольжения почвы по поверхности другого тела).

Липкость почвы увеличивается с ростом содержания органических, питательных веществ (гумуса), дисперсности почвы и от увеличения внешнего давления на почву. Поэтому, даже несмотря на уменьшение коэффициента сцепления, существует диапазон влажности, в котором несущая способность почвы в горизонтальном направлении не снижается, а резко увеличивается. Повышение несущей способности почвы обусловлено повышением коэффициента внутреннего трения почвы и коэффициента скольжения, что резко увеличивает сопротивление механической обработки почвы (сгруживание почвы, образование почвенного клина).

Силовой анализ работы почвообрабатывающего машинно-тракторного агрегата на различных почвенных фонах позволяет оценить влияние прочностных свойств обрабатываемого материала на формирование уровня нагруженности трактора.

При работе трактора в составе почвообрабатывающего МТА его крюковая нагрузка определяется сопротивлением почвы сжатию до образования сдвигаемых поверхностей и напряжениями сдвига (образование в почвенных слоях под действием касательных сил плоскостей раздела и последующее их скольжение относительно друг друга), а также трением почвы по материалу орудия.

Наиболее энергоемкой из всех видов деформации (сдвиг, сжатие, разрыв) является сжатие, и именно этот способ крошения почвенного пласта является преобладающим в почвообрабатывающих машинах.

Силовые затраты на самопередвижение движению трактора при постоянном крюковом усилии определяются жесткостью (твердостью) почвы, а также по значению коэффициента буксования напряжениями среза (сдвига) по поверхности «почвенного кирпича», образованного почвозацепами движителя.

Для численного прогнозирования изменения силовых показателей МТА при работе на увлажненной почве нужны экспериментальные данные, определяющие зависимости указанных напряжений в почве от ее абсолютной влажности.

Такие экспериментальные работы по изучению физико-механических свойств солонцовых и светлокаштановых почв проведены сотрудниками ВолГАУ в шестидесятые - семидесятые годы прошлого века [121,122,123].

Основные выводы из содержания этих работ могут быть сформулированы в следующих тезисах:

а) наличие в зависимостях напряжение – деформация почвы линейных зон (зон с прямой пропорциональностью между напряжениями и деформациями);

б) резкое снижение прочностных свойств почв при сдвиге с увеличении влажности до полной полевой влагоемкости;

в) при повышенном значении коэффициента внутреннего трения максимальные касательные напряжения при сдвиге в зависимости от нормальной нагрузки подчиняются закону Кулона.

Отмеченные свойства увлажненных почв подтверждаются графическими материалами из ранее перечисленных работ.

Рисунок 6.1. Типичная осциллограмма процесса сдвига почвы: t – касательное напряжение среза; DL – деформация почвы;

Рисунок 6.2. Типичная осциллограмма процесса сжатия: s сж - напряжение сжатия; L - деформация сжатия Рисунок 6.3. Изменение максимального касательного напряжения в зависимости от относительной влажности почвы Рисунок 6.4. Изменение предельных напряжений сжатия зависимости от влажности почвы: 1 – солонец; 2 – светло-каштановые почвы Рисунок 6.5. Зависимость твердости светло-каштановых почв от влажности Анализ представленных графических зависимостей показывает, что основные показатели сопротивления почвы различным видам деформации с повышением влажности снижаются. Это совсем не означает, что повышение влажности почвы должно обеспечивать повышение эксплуатационных показателей почвообрабатывающих МТА. Снижение прочностных свойств почвы положительно будет сказываться на затратах МТА на обработку почвы, но может значительно увеличить сопротивление перекатыванию самого трактора, а также коэффициент буксования по причине снижения напряжений среза «почвенных кирпичей» (почвы, зажатой между почвозацепами). Поэтому необходимо провести аналитическую оценку названных показателей работы обрабатывающего орудия и движителей трактора.

ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ МАШИНЫ ОТ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ

Согласно теории резания грунтов [104] сила сопротивления в горизонтальном направлении, действующая на двухгранный клин записывается виде:

Составляющая RЗX в этой формуле учитывает сопротивление проникновению лезвия клина в почву. Всё это сопротивление пропорционально допустимому напряжению сжатия, так как отделение обрабатываемого слоя от основного массива почвы осуществляется вдавливанием режущей кромки в почву до появления касательных напряжений разрушающих целостность пласта. Затупление кромки лезвия (появление затылочной площадки) резко увеличивает эту часть сопротивления за счет тех же напряжений сжатия.

Сопротивление почвы деформации под действием, осуществляемым рабочей поверхностью клина, ( R ДX ) периодически изменяется от нуля до некоторого значения, определяемого максимальным сопротивлением отрыва пласта от основной массы почвы или возникновением поверхностей сдвига. Эта сила является равнодействующей элементарных нормальных (разрезающих пласт) и касательных сил на рабочей поверхности клина.

Составляющая сопротивления, обусловленная сопротивлением передвижению пласта и определяемая силой тяжести пласта, ( RGX ) может быть оценена зависимостью:

где a, b, h – соответственно высота пласта (глубины обработки), ширина пласта и h – высота подъема пласта, м; – плотность почвы, кг ; g – ускорение свом бодного падения, м ; – угол крошения, – угол трения.

И, наконец, RFX - динамическое давление пласта почвы на клин, вызываемое силами инерции пласта и оцениваемое выражением:

где V – скорость движения почвообрабатывающей машины.

Сопротивление движению трехгранному клину складывается аналогичным образом. Для него силы сопротивления, обусловленные силами тяжести пласта:

где – угол крошения, – угол скоса лезвия, G – сила тяжести пласта на клине, f – коэффициент трения.

Динамическая составляющая сопротивления трехгранному клину оценивается следующей зависимостью:

При работе режущих клиньев в изотропной почвенной среде составляющие RЗX, RGX, RFX имеют постоянные значения, а R ДX периодически изменяющиеся (рисунок 5.6).

Рисунок 6.6. Постоянные и переменные слагающие тягового сопротивления двугранного клина.

Из вышеприведенного анализа природы сил и характера изменения прочностных свойств почвы с увеличением влажности почвы можно установить влияние влажности почвы на суммарное сопротивление почвообрабатывающей машины.

Предельные напряжения сжатия определяют составляющую RЗX, поэтому при увеличении абсолютной влажности от 7 % (мертвого запаса влаги) до 20 % она должна уменьшится согласно рисунку 6.4 более, чем в 3 раза.

Составляющая R ДX формируется при появлении площадки сдвига в области режущей кромки, позволяющей клину начать отрывать пласт от основной почвы при наличии некоторого поджатия со стороны уже разрушенной его части поднимающейся по клину. В этом случае величина силы отрыва будет зависеть от коэффициента сцепления почвы и угла внутреннего трения почвы.

Изменение коэффициента сцепления с увеличением влажности почвы можно оценить по зависимости максимально допустимого касательного напряжения от влажности почвы (рисунок 6.3). Для этого надо знать характер изменения угла внутреннего трения почвы tg (j ) от влажности.

Имеющие данные по сухим светло-каштановым почвам [121,122] свидетельствуют о том, что при 7 - 8 % влажности tg (j ) = 0.65, с увеличением абсолютной влажности почвы до Wабс = 18,75% - tg (j ) = 0,83. Для указанных влажностей согласно закону Кулона [t max ] = с0 + s tg (j ) и рисунку 6.3. можно записать:

откуда Таким образом, с увеличением влажности почвы наблюдается снижение коэффициента сцепления почвы, что обеспечивает снижение сил отрыва пласта от основного блока почвы в 4K 5 раза. При этом связность почвы будет увеличиваться, т.к. рост угла внутреннего трения и коэффициента скольжения повысит силу поджатия почвы по направлению к площадке скалывания.

Коэффициент скольжения от влажности изменяется согласно рисунку 6. [121,122]. Максимальное его значение достигается при 78 - 82 % относительной влажности почвы, что соответствует 17 - 19 % абсолютной влажности. Рост коэффициента скольжения начинается при превышении значения «мертвого» запаса влажности и составляет до 75%.

Рисунок 6.7. Изменение коэффициента скольжения f ск в зависимости от относительной влажности почвы.

Сопротивление передвижению пласта RGX также будет изменяться с увеличением влажности почвы. Выражение 6.4 показывает, что оно определяется массой почвы на клине, которая увеличиваться с повышением влажности почвы и коэффициентом внутреннего трения.

Динамическая составляющая также имеет тенденцию к росту за счет увеличения плотности почвы с повышением влажности и роста коэффициента внутреннего трения.

Таким образом, можно говорить, что снижение прочностных свойств почвы с увеличением её влажности не свидетельствуют о количественном изменении сопротивления работе почвообрабатывающей машины, так как имеется существенная компенсация этого снижения за счет увеличения коэффициента внутреннего трения и коэффициента скольжения, а также повышение плотности почвенного пласта.

В теории почвообрабатывающих машин используются комплексный показатель сопротивления почвы обработке – коэффициент удельного сопротивления почвы:

определяется он экспериментальным путем.

Экспериментальные исследования по влиянию влажности светло-каштановых почв на коэффициент удельного сопротивления были проведены на кафедре ЭМТП Волгоградского ГАУ Кузнецовым А.Д. [142]. Результаты этих работ представлены на рисунке 6.8.

Рисунок 6.8. Зависимость коэффициента удельного сопротивления светлокаштановых почв от их влажности Анализ этого рисунка показывает, что существует зона минимального сопротивления рабочих органов, для разных почвообрабатывающих машин она составляет – 16 - 19 %. Снижение удельного сопротивления почвы начинается с «мертвого» запаса влаги за счет снижения её прочностных свойств. Повышение коэффициента внутреннего трения, коэффициента сцепления, появление липкости и почвенного клина в области 19 - 23 % влажности вызывает рост удельного сопротивления вплоть до предельной влагоемкости почвы.

Можно предположить, что полученные экспериментальные данные свойственны для всех типов почв. Например, по данным [17,87,233] минимум сопротивления дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы также находится в зоне 16 - 19 % влажности. Разница наблюдается только в величинах минимального удельного сопротивления.

Аппроксимация графических зависимостей рисунка 6.8, автором работы [142], дала следующие аналитические зависимости:

для плуга для плоскореза для чизель-культиватора ko = 135025,2W 2 - 41360,9W + 3826 + 23299,1W 2 - 12956,6W + 1867,4 V, где W – влажность почвы в долях единицы.

Таким образом, можно констатировать, что существует зона влажности почвы, в которой наблюдается резкое снижение суммарного сопротивления почвы обработке. Использование этой особенности может дать ощутимый экономический эффект в технологии обработки почвы.

6.3. АНАЛИЗ РАБОТЫ КОЛЕСНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ

НА УВЛАЖНЕННОЙ ПОЧВЕ

Затраты энергии на смятие поверхностного слоя почвы колесным движителем определяются коэффициентом объемного смятия почвы с =, где h – глубина почвенного слоя, в котором измеряется твердость.

Анализ графической зависимости рисунка 6.5 говорит о резком снижении твердости почвы (в пять и выше раз) с увеличением её влажности от 7 до 20 %.

Расчетные значения сопротивления движению трактора типа МТЗ-80 в зависимости от реализуемого тягового усилия, полученные по аналитическим зависимостям второй главы, доказывают, что с уменьшением вертикальной жесткости почвы сопротивление движению увеличивается (рисунок 6.9). Обусловлено это ростом коэффициента буксования движителей, увеличением глубины колеи и более глубоким изменением формы шины.

Отмеченный факт увеличения связности почвы при повышении её влажности, будет способствовать сохранению несущей способности почвы в горизонтальном направлении. Это предположение является общим свойством почв и грунтов, обусловлено оно наличием зоны увеличения связности почвы при определенной относительной влажности.

В третьей главе было показано, что снижение коэффициента внутреннего трения почвы возможно за счет увеличения виброускорений её нагруженности.

Общим параметром, характеризующим связность грунтов и сопротивляемость их динамическим нагрузкам, в теории грунтов [55,233] является коэффициент вибровязкости:

где – коэффициент вибровязкости; k, а – экспериментальные коэффициенты.

Исследованиями Баркана Д.Д. доказано, что для любого грунта имеется зона влажности, в которой коэффициент вибровязкости резко увеличивается, способствуя сохранности и целостности почвы при динамическом нагружении. Об этом свидетельствуют экспериментальные данные рисунка 6.10 [233].

Рисунок 6.10 Зависимость коэффициента вибровязкости песчаных почв от влажности.

Такие же данные были получены и для других более сложных по составу почв и грунтов, с различной зоной и характером изменения максимальной вибровязкости. Наличие такой зоны влажности для светло-каштановых почв также подтверждается данными рисунка 6.7.

Тем не менее, основываясь только на экспериментальных данных по изучению прочностных свойств почвы, выводы о характере изменения сопротивления движению трактора с увеличением влажности почвы делать затруднительно. Можно с уверенностью говорить, что в некоторой зоне влажности имеется весомая компенсация возможного увеличения сопротивления движению трактора за счет увеличения связности почвы. Для количественной оценки такого вывода воспользуемся экспериментальными данными Автономова В.В. [2], которые подтверждают наличие зоны влажности с повышенной несущей способностью.

На рисунке 6.11 представлены зависимости коэффициента буксования трактора МТЗ-52 в функции влажности почвы.

Рисунок 6.11. Влияние влажности почвы на коэффициент буксования трактора МТЗ- На характер изменения коэффициента буксования повлияло и снижение крюкового усилия с увеличением влажности почвы при выполнении однотипных работ. Но сопротивление движению трактора в зависимости от влажности почвы, представленное на рисунке 6.12, получено при постоянной крюковой нагрузке.

Рисунок 6.12. Зависимость толкающего Рк, крюкового усилия Ркр и сопротивление движению Р f трактора МТЗ-52 от влажности почвы На всех представленных графических зависимостей область повышенной несущей способности почвы попадает в зону влажности 13K19%.

Динамическая нагруженность трактора, по данным Автономова В.В., также снижается с увеличением влажности почвы. Это доказывают графические зависимости среднеквадратического отклонения: вертикальной нагрузки на задний мост s Q, крюкового усилия s Ркр, крутящего момента на полуоси s М трактора МТЗ-52 в функции влажности (рисунок 6.13), что в свою очередь и определяет характер изменения коэффициента буксования трактора от скорости движения (рисунок 6.14).

Рисунок 6.13. Зависимость среднеквадратического отклонения: вертикальной нагрузки на задний мост s Q, крюкового усилия s Ркр, крутящего момента на полуоси s М трактора МТЗ-52 от влажности почвы.

Рисунок 6.14. Влияние скорости движения трактора МТЗ-52 на коэффициент буксования при различной влажности почвы.

Таким образом, приведенные экспериментальные исследования говорят о том, что колесный движитель способен приспосабливаться к изменяющимся условиям (в некоторых пределах) с сохранением тяговых возможностей, что позволяет ввести операцию предварительного полива полей в хозяйствах с орошаемым земледелием в технологию обработки почвы. Экономическая целесообразность такого введения обусловлена следующим:

1) снижением крюковой нагрузки трактора в 1,4...1,6 раз;

2) сохранением на прежнем уровне энергетических затрат на работу самого трактора;

3) снижением динамической нагруженности трактора, что позволит с большей эффективностью использовать потенциальные тяговые возможности энергонасыщенных колесных тракторов;

4) повышением реализуемой трактором мощности двигателя за счет снижения динамичности работы и повышения тяговых показателей тракторов.

В ОРОШАЕМЫХ ХОЗЯЙСТВАХ

ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ОПЕРАЦИЙ

Введение в технологические операции обработки почвы предварительного полива потребует от хозяйства дополнительных затрат на поливную воду и проведение полива. Как уже было сказано, целесообразность этих затрат будет определяться полученной экономией затрат на механизированные операции обработки почвы за счет снижения её прочностных свойств.

Представленный ниже анализ затрат на указанные операции проведем по методике, принятой в теории эксплуатации машинно-тракторного парка.

Суммарные прямые эксплуатационные затраты [6,48,100] оцениваются следующим выражением:

где СЗ – суммарные прямые денежные затраты на работу МТА при обработке ту, руб ; С АО – затраты на амортизацию, ремонт и техническое обслуживание Денежные затраты на топливо и смазочные материалы определяются из равенства:

плексного топлива, учитывающего стоимость смазочных материалов, руб.

Удельный часовой расход топлива для почвообрабатывающих агрегатов выражается обобщенной зависимостью:

где N e – номинальная мощность двигателя, кВт ; g е – удельный расход топлива, кг ; Wо – часовая производительность МТА; коэффициент о в этом выражении определяется соотношением:

где – коэффициент использования сменного времени; Т.х, Т.о - соответственно отношение часового расхода топлива на холостом ходу и при остановках к часовому расходу топлива на рабочем режиме; Т р, Т х, Т о - соответственно время работы, холостого хода и остановок.

Из анализа представленных выражений, следует, что первые уменьшаются с ростом мощности двигателя, а вторые – возрастают, поэтому для одинаковых агрегатов с разной мощностью двигателя можно принять о = const. В зависимости от длины гона значение о находится в пределах: 0,799 K0,852 (с увеличением длинны гона от 200K300 м до 600K1000 м ).

Затраты на зарплату персонала:

где тмех, твр – соответственно количество механизаторов и вспомогательных рабочих; f мех, f вр - их тарифные ставки; m мех, mвр - коэффициенты, учитывающие надбавки им.

Приведенные амортизационные затраты, учитывающие также ремонт и обслуживание, могут быть определены как:

где Ц бэ, Ц бмi – балансовые цены соответственно энергетической машины и рабочей машины i-того типа, руб ; n м – число машин в агрегате; аар.о, аар.о. м – нормы приведенных амортизационных отчислений их, %; Т гэ, Т гмi – нормативные годовые загрузки энергетического средства и рабочих машин.

Рассматриваемые операции (полив и работа почвообрабатывающего агрегата) по описанному алгоритму формируют денежные затраты следующим образом.

Затраты, связанные поливом:

траты на оплату операторов поливных машин, отнесенные на один га поливаемой площади (если они не включены в стоимость воды), руб ; С АР.О - приведенные амортизационные затраты, руб.

Стоимость воды, используемой для повышения «абсолютной» влажности от начального ее значения Wа исх до заданного – Wа, определяется выражением:

где Ц В – цена воды, руб ; т П – масса орошенной почвы, кг.

При заданной глубине обработки (а) и плотности почвы, масса увлажненной почвы определится:

где S П – площадь орошения (для удельных погектарных показателей м2), – плотность почвы, кг.

Теперь Потерю воды на испарение, которое зависит от погодных условий, будем учитывать коэффициентом –, тогда Затраты на оплату операторов:

где WП - часовая производительность поливальной техники хозяйства, n число операторов, обслуживающих поливальную технику, f n - тарифная ставка и m n - коэффициент доплат операторов.

Затраты на проведенные амортизационные отчисления:

где Ц бпмi - балансовая стоимость i-той поливной машины, руб; aар.( П i ) - амортизационные нормы, %; Т гпмi - нормативные загрузки машин в год, час; nпм число поливных машин.

На основании выражений (6.23), (6.24), (6.25) дополнительные затраты на орошение составят:

Составляющие денежных затрат на механизированные работы по почвообработке определяются часовой производительностью МТА – Wо, га.

Производительность МТА где В – ширина захвата рабочей машины, м; V – действительная скорость движения МТА, км ; – коэффициент использования сменного времени.

Для заданной скорости движения ширина орудия, с которым может работать трактор с двигателем заданной мощности, определяется тяговым усилием Ркр :

где kо – удельный коэффициент сопротивления рабочей машины, а – глубина обработки, м.

где hТ – тяговый к.п.д. трактора.

Тяговый к.п.д. зависит от режима нагружения трактора. От него зависит и используемая мощность двигателя: N д = e N N e, где e N – коэффициент использования мощности двигателя, N e – номинальная мощность, кВт.

Тогда Удельный (погектарный) расход топлива, как показано выше, определяется где GT – часовой расход топлива при номинальной мощности, кг.

Денежные затраты на оплату труда механизаторов (вспомогательные рабочие не используются на почвообрабатывающих операциях):

Приведенные амортизационные затраты для МТА:

где индекс «ор» относится к рабочему орудию.

Суммарные затраты на механизированную обработку почвы составят:

или В связи с тем, что состав машинно-тракторных агрегатов остается неизменным, размеры полей и их природно-производственные факторы (длины гонов, площади полей, расстояния между полями, наработка на отказ, продолжительность устранения отказов) не изменяются, величина о остается постоянной. И, несмотря на снижение динамичности нагружения трактора и орудия на увлажненных полях, будем считать, что остаются постоянные нормативные сроки службы составляющих МТА - Т гэ и Т г.ор.

Поэтому предполагаемый выигрыш в денежных затратах DС з при работе МТА на орошенных полях составит:

На основании зависимостей (6.26) и (6.30) составлена целевая функция, представляющая возможное снижение затрат на проведение почвообрабатывающих работ при дополнительном поливе полей:

Условие оптимизации влажности поля при предварительном поливе может быть записано следующим образом:

Проанализируем характер изменения величин, входящих в функцию цели (6.31), от увеличения влажности поля. Балансовая стоимость энергосредства, машин и орудий ( Ц бэ, Ц бмi, Ц бпмi ) – величины постоянные, их сроки службы ( Т гэ, Т гмi, Т гпмi ) – тоже. О величине о мы уже говорили, что ее можно принять постоянной для одного и того же хозяйства.

Коэффициенты использования мощности e N (сух ) и e N ( увл ) будут разными уже по тому, что динамичность нагружения трактора на увлажненных полях будет ниже, а значит, загрузка двигателя может быть большей при комплектовании МТА. Зато на увлажненных полях несколько, ниже будет коэффициент сменности t увл, так как при снижении прочностных свойств увлажненной почвы при работе МТА на скорости, на которой обрабатывались бы сухие почвы, придется увеличить ширину захвата рабочей машины, а при работе трактора с той же машиной, которая использовалась бы на сухих почвах, - увеличить рабочую скорость.

Рост ширины захвата МТА или скорости движения приводит к уменьшению t [48].

Совместное влияние произведения e Nt за счет разного направления изменения сомножителей при увеличении влажности поля можно принять как действие постоянной величины.

Показатели, влияющие на формирование затрат на оплату труда тоже не зависят от влажности поля, так как определяются временем работы МТА.

Тяговый к.п.д. трактора на основании анализа изменения взаимодействия колесных движителей с увлажненной почвой до величины предельной влажности (см. предыдущий раздел) можно принять постоянным.

Обозначив перепишем функцию цели:

- 10000 аrЦ в (Wа - Wаисх )x - L - R Таким образом, функция цели являются функцией одного переменного – влажности почвы Wa. Максимум этой функции может быть найден из условия Производную от коэффициента удельного сопротивления почвообрабатывающих машин определим по выражениям, приведенным на странице 251 (при работе без изменения скорости при увеличенной ширине захвата) для плуга для плоскореза для чизель-культиватора Функции цели для названных почвообрабатывающих орудий теперь примут вид:

- 10000 аrЦ вx = 0, Так как a 0, то справедливо будет:

U U UV UV

Откуда Расчеты показали, что оптимальная абсолютная влажность поля при проведении почвообрабатывающих операций составила: для плуга Wa = 0.21 ; для плоскореза Wa = 0.19 ; для чизель-культиватора Wa = 0.22.

О том, что полученное значение соответствует максимуму целевой функции, можно не сомневаться, так как вторая производная от нее легко видно из выражения (6.33) - число отрицательное.

В том случае, если МТА на увлажненной почве будет использоваться с тем же рабочим орудием, которое использовалось на сухих почвах, то агрегату придется работать на более высокой рабочей скорости, которая может быть подсчитана из выражения:

В этой формуле ko ( увл ) является не только функцией влажности Wa, но и функцией скорости МТА V( увл ), т.е.

Функциональную зависимость увеличенной скорости МТА при обработке увлажненной почвы тем же орудием можно установить после решения выше приведенного уравнения.

Решением системы будет значение V( увл ), соответствующее положительному значению.

Использование этого в функциональной зависимости для расчета ko ( увл ) при текущей влажности Wa приводит к получению такой функции цели, при оптимизации которой получается алгебраическое уравнение относительно Wa степенью выше, чем четвертая. Точного решения этого уравнения получить нельзя.

Поэтому предлагается вести оптимизацию работы МТА на увлажненной почве не по ширине захвата почвообрабатывающего орудия, а целесообразность использования МТА при прежней ширине захвата на повышенной скорости проводить при фиксированных значениях влажности Wa (сух ) и Wa ( увл ), т.е. при влажностях сухого поля и оптимальной по ширине захвата влажности увлажненного поля.

Для этого необходимо по выражению (6.35) определить V( увл ) и подсчитать возможное снижение затрат на работу МТА на повышенной скорости по выражению (6.32).

Экономическая целесообразность введению операции предварительного полива полей в хозяйствах с орошаемым земледелием в технологию обработки почвы просматривается в следующем анализе:

1. Шина ведущего колеса трактора является автоматическим устройством, обеспечивающим сохранение тяговых способностей трактора (максимально возможное толкающие усилие и допустимый коэффициент буксования) при изменении (в некоторых пределах) свойств почвы (жесткости и несущей способности в горизонтальном направлении).

2. Крюковая нагрузка может быть снижена в 1,4...1,6 раза.

3. Энергетические затраты на работу самого трактора могут быть сохранены на прежнем уровне или даже уменьшены.

4. Динамическая нагруженность трактора может быть уменьшена, что обеспечит возможность с большей эффективностью использовать потенциальные возможности энергонасыщенных колесных тракторов.

5. Снижение динамичности работы тракторов будет способствовать повышению реализуемой трактором мощности двигателя.

6. Оптимальная абсолютная влажность почвы при проведении основных почвообрабатывающих операций, как с точки зрения повышения производительности агрегата, так и с точки зрения снижения суммарных расходов на выполнение почвообрабатывающих работ должна находится в пределах 19-22%.

6.5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Основной целью экспериментальных исследований была оценка тяговых способностей трактора при изменении влажности обрабатываемой почвы.

Работу ведущего колеса при изменении условий работы, как и работу любого механизма, будем оценивать по коэффициенту полезного действия:

где N 2 – мощность, затрачиваемая ведущим колесом на преодоление внешних сопротивлений, Вт; N1 – мощность, подведенная к ведущему колесу, Вт; Fk действительное толкающее усилие развиваемое ведущим колесом, равное сумме всех внешних сопротивлений МТА, Н; Vтр - действительная скорость движения трактора, м ; M к - крутящий момент, подведенный к ведущему колесу со сторос ны трансмиссии, Нм; wк - угловая скорость ведущего колеса, рад.

Выражение 6.36. одновременно учитывает силовые и кинематические потери ведущего колеса при взаимодействии с почвой. Для дальнейшего его преобразования необходимо установить расчетный радиус колеса. Он может быть найден при известной деформации шины, измеренной синхронно с другими параметрами при проведении опытов, что потребует нарушения целостности шины и значительно повышает трудоемкость проведения экспериментов, поэтому для сравнительной оценки изменения силовых и кинематических потерь колесного движителя будем использовать понятие «силового» и «кинематического» радиуса ведущего колеса:

1. Силовой радиус ведущего колеса Rc – приведенное плечо действительной толкающей силы Fk, т.е. Rc = ;

2. Кинематический радиус ведущего колеса Rк - радиус условного колеса с жестким ободом, которое перекатываясь без скольжения и буксования, при одинаковой угловой скорости с действительным колесом имеет одинаковую с ним действительную поступательную скорость, т.е. Rк =.

Принимая во внимание все выше сказанное уравнение 6.36. перепишем через отношение указанных радиусов:

Таким образом К.П.Д. ходовой системы трактора можно оценивать по изменению силового и кинематического радиусов ведущего колеса трактора. По их значениям можно будет судить об изменении коэффициента буксования и сопротивления перекатыванию трактора. Рост кинематического радиуса при изменении режимов работы свидетельствует о снижении значений коэффициента буксования, и наоборот. Рост силового радиуса свидетельствует об увеличении сопротивления перекатыванию ведущих колес, а его уменьшение – говорит о снижении сопротивления перекатыванию ведущих колес.

Перечисленные характеристики и были использованы нами для анализа изменения сопротивления движения ведущих колес и коэффициента буксования трактора при изменении условий работы.

6.5.1. Исследование силовых и кинематических затрат на самопередвижение трактора в зависимости от влажности почвы а) Влияние влажности почвы на силовой радиус ведущих колес трактора В результате обработки экспериментальных данных были получены графические зависимости, наглядно иллюстрирующие изменение силового радиуса ведущего колеса трактора от абсолютной влажности почвы (рисунок 6.15).

Эксперименты проводились на трех сельскохозяйственных операциях: 1вспашка (фон – стерня); 2 - культивация (фон – вспаханное поле); 3 -сев (фон пар).

Рисунок 6.15. Зависимости силового радиуса ведущего колеса трактора от абсолютной влажности почвы: 1-вспашка (фон – стерня); 2 культивация (фон – вспаханное поле); 3-сев (фон - пар) Анализ экспериментальных данных рисунка 6.15 показывает, что указанные зависимости имеют параболический характер. До определенной влажности почвы 17K19 % наблюдается снижение значение величин силового радиуса ведущего колеса, а следовательно и снижение силовых нагрузок, действующих на трактор, затем появляется тенденция к росту. Чем больше нагруженность трактора, тем заметнее снижение силового радиуса.

На рисунке 6.16 представлены зависимости сопротивления перекатыванию переднего моста трактора от абсолютной влажности почвы, на различных почвообрабатывающих операциях.

Основной вывод, который можно сделать, анализируя экспериментальные данные, что почва влажностью 17K19 % является самой благоприятной для работы почвообрабатывающего агрегата.

Рисунок 6.16. Зависимости сопротивления перекатыванию переднего моста трактора от абсолютной влажности почвы: 1-вспашка (фон – стерня); 2 культивация (фон – вспаханное поле); 3-сев (фон - пар) Повышение абсолютной влажности почвы, до указанных пределов, не только позволило снизить значения исследуемых силовых величин, но и снизить тенденцию их роста при повышении рабочих скоростей движения.

На рисунке 6.17 представлены зависимости скорости изменения силового радиуса от влажности при увеличении скорости движения dRc.

Рисунок 6.17. Зависимости скорости изменения силового радиуса ведущего колеса от абсолютной влажности почвы при увеличении скорости движения: 1вспашка (фон – стерня); 2 культивация (фон – вспаханное поле); 3-сев (фон - пар) Интенсивность прироста значений силового радиуса при повышении рабочей скорости движения на почвах различной влажности различна. При работе трактора с плугом на почвах влажностью 8K10 % прирост силового радиуса составляет - 0,014 м на 1м увеличения скорости агрегата. На почвах влажностью 20K 22 % интенсивность прироста силового радиуса снижается и составляет 0,007 на 1м увеличения скорости агрегата.

Такая же тенденция наблюдается и с изменением сопротивления переднего моста трактора (рисунок 6.18).

При работе трактора с культиватором на почвах влажностью 8K10 % прирост сопротивления переднего моста трактора составляет - 0,45 на 1м увеличения скорости агрегата. На увлажненных почвах ( 20K 22 % ) интенсивность прироста изменения сопротивления переднего моста заметно снижается и составляет 0, кН на 1м увеличения скорости агрегата.

Рисунок 6.18. Зависимости скорости изменения сопротивления перекатыванию переднего моста трактора от абсолютной влажности почвы при увеличении скорости движения: 1-вспашка (фон – стерня); 2 культивация (фон – вспаханное поле); 3-сев (фон - пар) б) Влияние влажности почвы на кинематический радиус Анализ экспериментальных графических зависимостей (рисунок 6.19), по изменению кинематического радиуса ведущего колеса трактора при увеличении влажности почвы, позволяет констатировать, что повышение влажности почвы до 18K 20 % способствует улучшению сцепных свойств трактора. Связанно это со снижением коэффициента буксования за счет увеличения сцепления частиц почвы между слоями и снижению крюковой нагруженности. Дальнейшее увеличение влажности почвы ведёт к снижению кинематического радиуса ведущего колеса трактора, а, следовательно, и к росту буксования. Рост буксования при влажности почвы более 18K 20 % обусловлен созданием водяной пленки между частицами почвы, резко снижающей допустимые касательные напряжения в почве.

В связи с этим следует предполагать, что дальнейшее увеличение влажности почвы, будет приводить все к более интенсивному нарастанию коэффициента буксования, вызывающее, все большее увеличение силы сопротивления перекатыванию трактора, снижению его тягового к.п.д. и резкому уменьшению производительности.

Рисунок 6.19. Зависимости кинематического радиуса ведущего колеса трактора от абсолютной влажности почвы: 1-вспашка (фон – стерня); 2 культивация (фон – вспаханное поле); 3-сев (фон - пар) На рисунке 6.20 представлены графические зависимости скорости изменения кинематического радиуса ведущего колеса трактора от абсолютной влажности почвы при увеличении скорости движения dRк.

При работе трактора с плугом на почвах влажностью 8K10 % прирост кинематического радиуса составляет - 0,015 м на 1м увеличения скорости агрегата.

На почвах влажностью 20K 22 % интенсивность прироста силового радиуса снижается практически в два раза и составляет 0,007 на 1м увеличения скорости агрегата.

Рисунок 6.20. Зависимости скорости изменения кинематического радиуса ведущего колеса трактора от абсолютной влажности почвы при увеличении скорости движения: 1-вспашка (фон – стерня); 2 культивация (фон – вспаханное поле);

3-сев (фон - пар) Экспериментальные данные, отображенные на рисунках 6.17 и 6.20, позволяют сделать еще один вывод: скорости изменения силового и кинематического радиусов ведущего колеса от влажности почвы при увеличении скорости движения ет о увеличении К.П.Д. ходовой системы в рассматриваемой зоне роста влажности. Адекватность этого вывода подтверждают графические зависимости К.П.Д.

ведущего колеса от влажности почвы (рисунок 6.21), в пределах 10K 20 %.

Рисунок 6.21. Зависимости К.П.Д. ведущих колес трактора от влажности почвы: 1-вспашка (фон – стерня); 2 культивация (фон – вспаханное поле); 3-сев (фон пар) При проведении пахоты прирост К.П.Д составил 5 %, а на севе остался почти без изменения (в пределах ошибки эксперимента).

Все это подтверждает нашу гипотезу, высказанную в теоретическом анализе, о сохранении в зоне умеренной влажности почвы, тяговых свойств колесных движителей.

Этот незначительный прирост К.П.Д объясняется не только процессами деформации увлажненной почвы, но и снижением нагруженности почвы в горизонтальном направлении за счет снижения технологического (крюкового) усилия.

6.5.2. Исследование влияния влажности поля на динамичность а). Влияние влажности почвы на среднеквадратические отклонения крюкового усилия и вертикальной нагрузки на задний мост трактора Данные экспериментальных исследований показывают, что с повышением абсолютной влажности почвы резко (в 2 раза) уменьшается колебания крюковой нагрузки Ркр (рисунок 6.22), что в свою очередь обеспечивает снижение динамической нагруженности трактора и повышение его тяговых показателей.

Кроме того, заметно снижаются и колебания вертикальных нагрузок на задний мост трактора (рисунок 6.23).

Рисунок 6.22. Зависимости среднеквадратических отклонений крюкового усилия трактора от абсолютной влажности почвы: 1-вспашка (фон – стерня); 2 культивация (фон – вспаханное поле); 3-сев (фон - пар) Рисунок 6.23. Зависимости среднеквадратических отклонений вертикальных нагрузок на задний мост от абсолютной влажности почвы: 1-вспашка (фон – стерня); 2 культивация (фон – вспаханное поле); 3-сев (фон - пар) Повышение влажности почвы не только способствует снижению значений среднеквадратических отклонений указанных параметров, но и интенсивности их роста при увеличении скорости движения МТА (рисунок 6.24).

Рисунок 6.24. Зависимости скорости изменения вертикальных нагрузок на задний мост трактора от абсолютной влажности почвы при увеличении скорости движения: 1-вспашка (фон – стерня); 2 культивация (фон – вспаханное поле); 3сев (фон - пар) При работе трактора с плугом на почвах влажностью 8K10 % прирост среднеквадратического отклонения крюкового усилия составил - 0,23 кН на 1м увес личения скорости агрегата. На почвах влажностью 20K 22 % интенсивность прироста среднеквадратического отклонения крюковой нагрузки заметно снижается и составляет 0,025 кН на 1м увеличения скорости агрегата.

б) Спектральный анализ силовых параметров машинно-тракторного агрегата на полях различной влажности Анализ расчетных спектральных плотностей крюкового усилия показывает, что повышение абсолютной влажности почвы до 20K 22 % позволяет снизить дисперсию амплитуды колебаний нагрузки в 1.4....2.2 раза, уменьшается и частота вынужденных колебаний (рисунки 6.25-6.27). Этим можно объяснить и значительное снижение значений среднеквадратических отклонений.

Рисунок 6.25. Спектральные плотности крюкового усилия при работе трактора с плугом ПЛН 3-35: 1-влажность почвы 8 - 10 % ; 2-влажность почвы 20 - 22 % Рисунок 6.26. Спектральные плотности крюкового усилия при работе трактора с культиватором КПЭ-3.8: 1-влажность почвы 8 - 10 % ; 2-влажность почвы 20 - 22 % Рисунок 6.27. Спектральные плотности крюкового усилия при работе трактора с сеялкой СПЧ-6: 1-влажность почвы 8 - 10 % ; 2-влажность почвы 20 - 22 % Особенности изменения спектральных плотностей крюкового усилия трактора при работе на сухих и увлажненных почвах проявляется не только в снижении общего энергетического уровня колебаний в рассматриваемой области частот, но и в распаде второго всплеска спектра на два. Появление этого энергетического всплеска частот связано с угловыми и вертикальными колебаниями трактора.

Снижение интенсивности колебания крюковой нагрузки снизило уровень угловых колебаний, поэтому влияние вертикальных колебаний явно высветилось в областях частот собственных вертикальных колебаний (3....3,5 Гц) для разных почвенных фонов. Спектральные плотности вертикальных нагрузок на задний мост подтверждают это (рисунки 6.28-6.30).

Рисунок 6.28. Спектральные плотности вертикальной нагрузки на задний мост при работе трактора с плугом ПЛН 3-35: 1-влажность почвы 8 - 10 % ; 2влажность почвы 20 - 22 % Рисунок 6.29. Спектральные плотности вертикальной нагрузки на задний мост при работе трактора с культиватором КПЭ-3.8: 1-влажность почвы 8 - 10 % ; 2влажность почвы 20 - 22 % Рисунок 6.30. Спектральные плотности вертикальной нагрузки на задний мост при работе трактора с сеялкой СПЧ-6: 1-влажность почвы 8 - 10 % ; 2-влажность почвы 20 - 22 % Из сделанного спектрального анализа можно сделать вывод: увеличение абсолютной влажности почвы до 20 - 22 % позволяет снизить дисперсию амплитуды колебаний действующих нагрузок, их частоты, значения среднеквадратических отклонений и интенсивность их роста при увеличении рабочей скорости МТА, т.е. интенсивность динамического нагружения трактора на полях умеренной влажности снижается. Что обеспечивает более эффективную и надежную работу МТА. Тем не менее, как свидетельствуют спектральные плотности, негативные явления вызванные повышением рабочей скорости движения будут продолжать сказываться, как и на сухих полях.

Для подтверждения этого приведем зависимости К.П.Д. ходовой системы трактора от скорости движения на полях различной влажности (рисунки 6.31Влияние рабочей скорости движения МТА на К.П.Д. ходовой системы трактора, на полях различной влажности Анализ экспериментальных графических зависимостей (рисунки 6.31-6.33) доказывает снижение К.П.Д. ходовой системы трактора при увеличении скорости движения.

Рисунок 6.31. Зависимость К.П.Д. ведущих колес трактора от скорости движения на полях различной влажности: Влажность почвы: 1 - 8 K10 % ; 2 - 15 K17 % ;

3 - 20 K22 % ; 4 - 24 K 26 %. Фон – стерня.

Рисунок 6.32. Зависимость К.П.Д. ведущих колес трактора от скорости движения на полях различной влажности: Влажность почвы: 1 - 8 K10 % ; 2 - 15 K17 % ;

3 - 20 K22 % ; 4 - 24 K 26 %. Фон – вспаханное поле.

Рисунок 6.33. Зависимость К.П.Д. ведущих колес трактора от скорости движения на полях различной влажности: Влажность почвы: 1 - 8 K10 % ; 2 - 15 K17 % ;

3 - 20 K22 % ; 4 - 24 K 26 %. Фон – пар.

По этим данным нельзя сказать точно, за счет каких потерь возникает это снижение (силовых или кинематических), выяснить это можно по отдельному анализу изменения силового и кинематического радиусов ведущего колеса при увеличении скорости МТА.

Рисунок 6.34. Зависимость кинематического радиуса ведущих колес трактора от скорости движения на полях различной влажности: Влажность почвы:

Рисунок 6.35. Зависимость кинематического радиуса ведущих колес трактора от скорости движения на полях различной влажности: Влажность почвы:

1 - 8 K10 % ; 2 - 15 K17 % ; 3 - 20 K22 % ; 4 - 24 K 26 %. Фон – вспаханное поле Рисунок 6.36. Зависимость кинематического радиуса ведущих колес трактора от скорости движения на полях различной влажности: Влажность почвы:

Анализируя графические зависимости рисунков 6.34-6.36, можно сделать вывод, что с увеличением скорости движения МТА происходит снижение кинематического радиуса ведущего колеса, обусловлено это генерацией продольноугловых колебаний трактора приводящих к пульсации касательной силы тяги, и как следствие, повышению коэффициента буксования. Экспериментальные данные также показывают, что повышение влажности почвы до 20K 22 % способствует увеличению кинематического радиуса и замедляет интенсивность его роста при увеличении рабочей скорости МТА. Это свидетельствует о росте К.П.Д. ходовой системы, а следовательно, и повышении эффективности работы МТА.

На рисунках 6.37-6.39 представлены экспериментальные графические зависимости изменения силового радиуса ведущего колеса трактора от скорости движения, на полях различной влажности. Экспериментальные кривые показывают, что повышение скорости МТА приводит к интенсивному нарастанию силового радиуса ведущего колеса. Объясняется это повышением скорости наезда колеса на неровности поля, что вызывает повышение сопротивления движению за счет ударных явлений и прироста силовых затрат на смятие шины и почвы.

Рисунок 6.37. Зависимость силового радиуса ведущих колес трактора от скорости движения на полях различной влажности: Влажность почвы: 1 - 8 K10 % ;

2 - 15 K17 % ; 3 - 20 K22 % ; 4 - 24 K 26 %. Фон – стерня Рисунок 6.38. Зависимость силового радиуса ведущих колес трактора от скорости движения на полях различной влажности: Влажность почвы: 1 - 8 K10 % ;

2 - 15 K17 % ; 3 - 20 K22 % ; 4 - 24 K 26 %. Фон – вспаханное поле Рисунок 6.39. Зависимость силового радиуса ведущих колес трактора от скорости движения на полях различной влажности: Влажность почвы: 1 - 8 K10 % ;

снижению силового радиуса ведущего колеса и существенно снижает интенсивность его роста при увеличении скорости МТА.

Таким образом, снижение К.П.Д. ходовой системы трактора с повышением рабочей скорости движения обусловлено как ростом буксования ведущих колес трактора, так и ростом сопротивления движению. Однако влияние этих негативных явлений значительно снижается при доведении абсолютной влажности почвы до 20K 22 %.

6.5.4. Зависимость крюкового усилия от влажности поля и скорости движения МТА на различных сельскохозяйственных операциях а) Влияние влажности почвы на крюковое усилие и силы сопротивления На рисунках 6.40 – 6.42 представлены результаты экспериментальных исследований касательной силы тяги (кривая 1), крюкового усилия (кривая 2) и сопротивления перекатыванию переднего моста (кривая 3) в функции влажности почвы.

Рисунок 6.40. Зависимость тягового Рк, крюкового Ркр усилия и сопротивление движению переднего моста Р f трактора МТЗ-80 от влажности почвы:

( 1 - Рк ; 2 - Ркр ; 3 - Р f ). Фон – стерня, операция – пахота Рисунок 6.41. Зависимость тягового Рк, крюкового Ркр усилия и сопротивление движению переднего моста Р f трактора МТЗ-80 от влажности почвы:

( 1 - Рк ; 2 - Ркр ; 3 - Р f ). Фон – вспаханное поле, операция – культивация Рисунок 6.42. Зависимость тягового Рк, крюкового Ркр усилия и сопротивление движению переднего моста Р f трактора МТЗ-80 от влажности почвы:

( 1 - Рк ; 2 - Ркр ; 3 - Р f ). Фон – пар, операция – сев Анализ этих данных показывает, что влажность почвы 17K 20 % является самой благоприятной для ее обработки. Крюковая нагрузка трактора, в этом случае, может быть снижена в 1.3K1.4 раза для почвообрабатывающих машин и 1.1K1.15 раза для посевных машин, за счет резкого снижения прочностных свойств обрабатываемого материала (твердости почвы, предельных напряжений сжатия, максимальных касательных напряжений). В указанной зоне влажности, при больших крюковых нагрузках, происходит заметное уменьшение сопротивления перекатыванию переднего моста, а также сопротивления движению всего трактора в целом.

б) Влияние скорости движения МТА на крюковое усилие С целью возможного получения выигрыша в крюковом усилии при использовании скоростных МТА на увлажненных полях, проанализируем изменение силовых затрат МТА при повышении скорости движения. Экспериментальные результаты таких исследований представлены на рисунках 6.43-6.45.

Рисунок 6.43. Зависимости крюкового усилия трактора от скорости движения:

Влажность почвы: 1 - 8 K10 % ; 2 - 15 K17 % ; 3 - 20 K22 % ; 4 - 24 K 26 %. Фон – стерня, операция – пахота При движении трактора с плугом ПЛН-3-3,5, крюковое усилие, при абсолютной влажности почвы 8K10 % изменялось от 11,8 до 14,2 кН, при увеличении рабочей скорости движения от 1,6 до 6,2 км. В случае работы трактора на поле влажностью 15K17 % крюковое усилие изменялась от 10,4 до 12,8 кН, при изменении скорости движения от 1,63 до 7,65 км. При доведении влажности до 20K 22 % крюковое усилие изменялось от 9,6 до 11,6 кН при изменении скорости движения от 1,65 до 9,6 км (рисунок 6.43).

Из рисунка 6.43 видно, что при работе трактора на полях влажностью 20K 22 % со скоростью 5,8 км крюковое усилие уменьшилось в 1,3K1,4 раза по сравнению с работой трактора на полях влажностью 8K10 %, снизилась и тенденция роста крюкового усилия, вызванного повышением скорости движения в 2,4 раза.

Такой же положительный эффект снижения крюкового усилия был получен при работе трактора с культиватором КПЭ-3.8. Характер снижения крюкового усилия подобен выше описанному (рисунок 6.44).

Рисунок 6.44. Зависимости крюкового усилия трактора от скорости движения:

Влажность почвы: 1 - 8 K10 % ; 2 - 15 K17 % ; 3 - 20 K22 % ; 4 - 24 K 26 %. Фон – вспаханное поле, операция – культивация Результаты испытаний МТА на почвенном фоне пар представлены на рисунке 6.45. Трактор агрегатировался с сеялкой СПЧ-6 для выполнения агротехнических требований, предъявляемых к севу, МТА двигался со скоростью от 9,1 до 15, Рисунок 6.45. Зависимости крюкового усилия трактора от скорости движения:

Влажность почвы: 1 - 8 K10 % ; 2 - 15 K17 % ; 3 - 20 K22 % ; 4 - 24 K 26 %. Фон – пар, операция – сев Основной вывод, который можно сделать, рассматривая представленный материал: крюковое усилие трактора, обусловленное технологическим процессом обработки почвы, повышается при увеличении рабочей скорости движения МТА, повышение абсолютной влажности почвы значительно снижает интенсивность этого прироста.

6.5.5. Производственные показатели МТА на полях разной влажности Введение операции предварительного полива в технологии обработки почвы позволяет увеличить производительность МТА за счет повышения рабочей скорости движения. Повышение скорости движения МТА в некотором диапазоне влажности почвы обусловлено снижением крюковой нагрузки и сил сопротивления перекатыванию трактора при сохранении его тяговых свойств. На рисунках 6.46, 6.47 показана зависимость часовой производительности МТА от влажности почвы при проведении различных сельскохозяйственных операций.

Рисунок Зависимость изменения производительности МТА от абсолютной влажности почвы. Фон стерня Рисунок Зависимость изменения производительности МТА от абсолютной влажности почвы. 1-фон пар; 2-фон вспаханное поле Анализ полученных графических зависимостей показывает, что повышение влажности почвы до 20K 22 %, производительность МТА повышается.

На рис 6.48 представлена зависимость изменения часового расхода топлива двигателя трактора от влажности почвы при выполнении различных почвообрабатывающих операций.

Рисунок 6.48. Зависимость часового расхода топлива от абсолютной влажности почвы: 1-пахота; 2-культивация; 3-сев.

Повышение производительности МТА и снижение часового расхода топлива понизило и погектарный расход топлива (рисунки 6.49, 6.50).

Рисунок 6.49. Зависимость удельного расхода топлива от влажности почвы, при работе трактора с плугом ПЛН-3-35.

Рисунок 6.50. Зависимость погектарного расхода топлива от влажности почвы, при работе трактора с культиватором (кривая 1) и сеялкой (кривая 2).

Таким образом, абсолютная влажность почвы 19K 21 % является наиболее оптимальной с точки зрения производительности и расхода топлива МТА.

ВЫВОДЫ ПО ШЕСТОЙ ГЛАВЕ

1. Теоретический анализ изменяющихся прочностных свойств почвы с увеличением ее абсолютной влажности показал, что повышение влажности почвы до некоторого значения не вызывает изменения физической картины взаимодействия ведущих колес трактора с почвой. На основании этого, методика расчёта тяговосцепных показателей колесных тракторов различных конструктивных схем, предложенная во второй главе, может быть использована и на другие виды почв по структурному составу и коэффициенту объемного смятия.

2. Разработан теоретический метод определения оптимальной влажности почвы при проведении различных почвообрабатывающих операций, обеспечивающей снижение суммарных затрат на работу МТА и повышение его производительности.

3. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что оптимальная абсолютная влажность почвы при проведении почвообрабатывающих операций составляет 19K 21 %.

4. В целом внедрение операции предварительного полива в технологию обработки почвы обеспечивает:

- снижение крюкового усилия для почвообрабатывающих машин в 1,3K1, раза, для посевных машин в 1,1K1,2 раза, а также снижение интенсивности скорости роста крюкового усилия вызванным повышением рабочей скорости МТА.

- снижение на 45K55 % динамичности процесса нагружения трактора в составе МТА.

- снижение дисперсии амплитуды колебаний крюкового усилия на 40K 45 % и его частоты на 0,3K0,5 Гц.

6 Снижение показателей динамичности процесса нагружения трактора способствовало повышению К.П.Д ходовой системы на 4K 5 % за счет снижения силовых и кинематических потерь.

7 Стабилизация нагрузочного режима МТА в целом обеспечивает рост его производительности на почвообрабатывающих операций - 40K 45 %, на посевных операциях - 15K 20 % и снижение погектарного расхода топлива соответственно на 35K40 % и 10K15 %.

ГАВА 7 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

МЕР ПО СТАБИЛИЗАЦИИ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ МТА

7.1. Экономическое обоснование введения в технологические операции обработки почвы предварительного полива Как было показано в шестой главе, введение в технологии обработки почвы операции предварительного полива потребует от хозяйств дополнительных затрат на поливную воду и проведение полива. Целесообразность этих затрат будет определяться полученной экономией затрат на механизированные операции обработки почвы за счет снижения прочностных свойств увлажненной почвы.

Для определения экономической эффективности была использована целевая функция 6.31, оценивающая возможное снижение затрат на проведение почвообрабатывающих работ при дополнительном поливе почвы, а также справочные данные.

Норма приведенных амораар.о Норма приведенных амораар.ор Норма приведенных амораар.( Пi ) Нормативная годовая заТ гэ Нормативная годовая заТ г.ор данной операции грузка поливной машины Число механизаторов и вспомогательных рабочих Коэффициент учитываюm мех ливную технику Коэффициент учитываюmп Номинальная мощность двигателя трактора Часовой расход топлива сти двигателя Цена комплексного топлива, учитывающего стоиЦк руб/кг 36, мость смазочных материалов ния сменного времени ния мощности двигателя почвы 25 Плотность почвы (при влажности 8-9%) 26 Коэффициент учитываюx рение 27 Производительность пом2/с ливной техники Подставим численные значения в выражение описывающие снижение суммарных затрат 0,926 0,87 0,88 0,926 0,87 0, = 197,89 руб В целом результаты счета по предлагаемой зависимости позволили получить графическую зависимость наглядно иллюстрирующую полученную экономию затрат на обработку почвы в зависимости от её начальной абсолютной влажности (рисунок 7.1).

Рисунок 7.1. Зависимость экономии суммарных затрат на обработку почвы в зависимости от её начальной абсолютной влажности 7.2. Экономический эффект от использования упругих элементов в прицепном устройстве и в креплении мость трактора ных отчислений на трактор тора на данной операции Тарифные ставки механизаторов и вспомогательных рабочих ку к заработной нальной мощности двигателя Цена комплексного смазочных материалов Производительга/час Скорость движения Коэффициент исt заготовительные дов на данной операции Эксплуатационные расходы на единицу объема работы оцениваются следующим выражением:

где СЗ – суммарные прямые денежные затраты на работу МТА при обработке руб ; С АО – затраты на амортизацию, ремонт и техническое обслуживание Затраты на топливно-смазочные материалы Затраты на заработную плату Затраты на амортизацию, ремонт и техническое обслуживание где r, h - нормы отчислений на капитальный и текущий ремонт, r = 0.05, h = 0.11.

Производительность МТА Приведенные затраты где ЕН = 0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений [48]; КУД - удельные капитальные вложения на единицу работы, руб.

Удельные капитальные вложения на единицу работы определяются выражением где т - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы.

Годовой экономический эффект от использования режима автоколебаний рабочих органов определяется по экономии приведенных затрат по формуле:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Содержательный анализ выполненных исследований по эксплуатации колесных МТА при работе на тяжёлых почвах засушливых зон позволяет констатировать: интенсификация рабочих процессов в сельском хозяйстве за счёт создания скоростной сельскохозяйственной техники повышает динамичность нагружения трактора в составе МТА. Связано это с неравномерностью поверхностного слоя почвенного фона, неоднородностью почвенных включений в нём, непостоянством силового воздействия рабочей машины на трактор (непостоянства крюкового усилия во времени и пройденному пути). Прямые и косвенные силовые и кинематические потери МТА в таких условиях работы могут быть оценены аналитическими зависимостями, разработанными на базе использования положений теории взаимодействия движителей тракторов с тяжёлыми почвами засушливых зон, способными количественно охарактеризовать возможный прирост сопротивления движению, коэффициента буксования трактора и снижение экологической безопасности проводимых им работ.

2. На базе теории формирования полной несущей способности почвы создана подтвержденная экспериментальными данными математическая модель по прогнозированию тяговых показателей колесных тракторов различных конструктивных схем в реальных условия эксплуатации, позволяющая получать параметры дробно-рациональной функции, аппроксимирующей кривую буксования колесного трактора.

Предлагаемая математическая модель позволяет:

- устанавливать допускаемые режимы нагружения тракторов в составе МТА (по эрозионной опасности);

- оценивать приспособленность колесных тракторов к местным условиям эксплуатации и режимам их нагружения в составе МТА;

- проводить сравнительную оценку тяговых свойств колесных тракторов, относящихся к одному тяговому классу;

- принимать решение о целесообразности приобретения данного колесного трактора к имеющемуся парку почвообрабатывающих машин;

- сократить трудоемкость проведения натурных тяговых испытаний колесных тракторов на машиноиспытательных станциях;

- автоматизировать тяговый расчет трактора с получением всех эксплуатационных показателей трактора в составе МТА.

3. Разработана математическая модель, адекватность которой подтверждена экспериментальными данными, позволяющая с достаточной для практических расчетов точностью определять основные характеристики горизонтальных стабилизаторов нагрузки МТА, автоматизировать сам расчет и исключить проведение поисковых экспериментов.

Применение упругого элемента оптимальной (расчетной) жесткости в прицепном устройстве обеспечивает:

- снижение среднего значения крюковой нагрузки до 15 % и скорости его нарастания с увеличением скорости движения МТА;

- снижение на 20K 25 % динамичности процесса нагружения трактора в составе МТА;

- рост КПД ходовой системы на 4K 5 %.

- рост производительности МТА на 10K12 % и уменьшение погектарного расхода топлива на 12K15 %.

4. Разработана математическая модель по определению жесткости упругого элемента в креплении рабочего органа почвообрабатывающей машины обеспечивающая возможность использования автоколебаний рабочих органов за счет периодических составляющих тягового сопротивления для снижения сопротивления разрушения почвенных градиентов. Проведены аналитические, экспериментальные исследования и определены технологические допуски по установлению диапазона возможного изменения жесткости упругого элемента в креплении рабочего органа, сохраняющего устойчивое его движение в вертикальной плоскости.

Использование такого режима работы позволяет снизить значения горизонтальной составляющей тягового сопротивления рабочего органа на 35 - 40%, а также скорость её увеличения (до 25% ) при увеличении скорости движения МТА, что позволяет существенно сократить энергетические затраты на проведение почвообрабатывающих операций.

5. С точки зрения простоты изготовления, эффективности обслуживания, затрат на оборудование МТА наиболее целесообразно использовать упругие элементы в прицепном устройстве по сравнению с упругими элементами в местах крепления рабочих органов. Они обеспечивают: снижение крюковой нагрузки до 16 % вместо 10 - 12 % при использовании упругих элементов в креплении рабочих органов, что в целом будет способствовать повышению производительности за счет увеличения рабочих скоростей движения и уменьшению часового и погектарного расхода топлива.

6. В случае необходимости сохранения упругих элементов в креплении рабочих органов сельскохозяйственной машины как предохранительных устройств при эксплуатации на каменистых почвах их надо проектировать с учетом вибрационного действия, что свидетельствует о необходимости требовать от поставщиков выделения средств дилерским службам для организации настроечных испытаний продаваемой техники с целью установления пределов изменения регулируемых параметров машин для зоны сбыта.

7. Разработан теоретический метод определения оптимальной влажности почвы при проведении различных почвообрабатывающих операций, обеспечивающей снижение суммарных затрат на работу МТА и повышение его производительности. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что оптимальная абсолютная влажность почвы при проведении почвообрабатывающих операций составляет 19K 21 %.

8. Внедрение операции предварительного полива в технологию обработки почвы (начальной абсолютной влажностью 8-10%) обеспечивает:

- снижение крюкового усилия для почвообрабатывающих машин в 1,3K1, раза, для посевных машин в 1,1K1,2 раза, а также снижение интенсивности скорости роста крюкового усилия вызванным повышением рабочей скорости МТА.

- снижение на 45K55 % динамичности процесса нагружения трактора в составе МТА.

- снижение дисперсии амплитуды колебаний крюкового усилия на 40K 45 % и его частоты на 0,3K0,5 Гц.

- сохранение К.П.Д ходовой системы на прежнем уровне - рост его производительности на почвообрабатывающих операций K 45 % , на посевных операциях - 15K 20 % и снижение погектарного расхода топлива соответственно на 35K40 % и 10K15 %.

9. Экономическая эффективность предлагаемых мер по стабилизации режимов нагружения трактора в составе МТА достаточно высока, снижение эксплуатационных затрат при работе на почвообрабатывающих операциях составляет:

МТА на базе колесного трактора класса 1.4кН при дополнительном поливе МТА на базе колесного трактора класса 5кН при оптимальной жесткости упругого элемента в прицепном устройстве - 100,14 руб ;

МТА на базе колесного трактора класса 5кН при оптимальной жесткости упругого элемента в креплении рабочего органа - 81,47 руб.

Аврамов, В. И. Повышение эффективности работы МТА на базе колёсного трактора 1,4 с пневмогидравлическим эластичным приводом ведущих колес:

дисс. … канд. техн. наук - 05.20.01 / Аврамов Владимир Ильич. - Волгоград, 1988.

– 259 с.

Автономов, В. В. Исследование по установлению допустимого буксования колесного трактора класса 1,4 ТС на посеве зерновых культур: дисс. … канд.

техн. наук - 05.20.01 / Автономов Вадим Васильевич. - Волгоград, 1972. - 187 с.

Агапов, А. Н. Динамика перераспределения тяговых нагрузок в комбинированном агрегате / А. Н. Агапов, А. А. Ногтиков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2004.-№ 11. – С. 22.

Агейчик, В. А. Изыскание и исследование механизма навески сошников зерновой сеялки для почв, засоренных камнями: автореф. дис.... канд. техн. наук:

05.20.01 / Агейчик, В. А. - Минск, 1980. – 21 с.

Агейкин, Я. С. Вездеходные колесные комбинированные движители (теория и расчет) / Я. С. Агейкин. – М. : Машиностроение, 1972. – 452 с.

Агеев, Л. Е. Основы расчета оптимальных и допускаемых режимов работы машинно-тракторных агрегатов / Л. Е.Агеев.–Л.: Колос, 1978.-296 c.

Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. - M.: Наука, 1976. - 279 c.

Айтмуратов, М. Т. Улучшение эксплуатационных показателей МТА с шарнирно-упругим креплением рабочих органов чизель-культиватора: дисс. … канд. техн. наук - 05.20.01 / Айтмуратов Марат Тажимуратович. - Волгоград, 1969. - 163 с.

Айтмуратов, М. Т. О применении вибрации при обработке почвы / М. Т.

Айтмуратов // Тезисы докладов научно-теоретической конференции НФ ТашГАУ.

– Нукус. – 1994. – С. 34.

10. Амельченко, П. А. О классификации энергонасыщенных с.-х. тракторов и расширении их тяговых возможностей / П. А. Амельченко, И. Н. Жуковский и др.

// Тракторы и сельхозмашины. – 2011. - №7. – С. 3.

11. Андронов, А. А. Теория колебаний / А. А. Андронов. – М. : Наука, 1981. – 568 с.

12. Анилович, В. Я. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов / В. Я. Анилович, Ю. Т. Водолажченко. M.: Машиностроение, 1976.-456 c.

13. Антонов, Н. С. Колебания тракторного силового агрегата на упругой подвеске / Н. С. Антонов, Е. В. Исаев, С. Г. Фрейдан // Тракторы и сельхозмашины. – 1975. - №5. – С. 31.

14. Артюшин, А. А. Отечественная конкурентно-способная технология предпосевной обработки почвы / А. А. Артюшин., Н. К. Мазитов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2002. – №8. – С. 20 – 23.

15. Асманкин, Е. М. Математическое обеспечение модели дифференциации силового потока при проектировании колесного движителя / Е. М. Асманкин, Е.

В. Нейфельд и др. // Тракторы и сельхозмашины. – 2010. - №8. – С. 17.

16. Ахинжаков, X. Л. Изыскание методов и средств оперативного контроля глубины хода сошников с целью повышения эффективности рабочего процесса зерновых сеялок: автореф. дисс.... канд. техн наук: 05.20.01 / Ахинжаков X. Л. СПб-Пушкин, 1982. – 16 с.

17. Бабаков, В. Ф. Сопротивление качению колеса по деформируемой поверхности / В. Ф. Бабаков. — М. : Труды МАДИ, 1955.

18. Базаров, В. П. Зависимость тягового сопротивления культиватора КПЭот числа пружин подвески / В.П. Базаров // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1983. - №5.

19. Базаров, В. П. Обоснование параметров нелинейных упругих подвесок рабочих органов культиваторов: автореф. дис.... канд. техн. наук: 05.20.01 / Базаров В. П. - М., 1985. - 18 с.

20. Барский, И. Б. Динамика трактора / И. Б. Барский, В. Я. Анилович, Г. М.

Кутьков. -M.: Машиностроение, 1973. – 280с.

21. Бахтин, П. У. Физико-механические и технологические свойства почвы / П. У. Бахтин. - М. : Знание, 1971. – 64 с.

22. Бачурин, А. Н. Повышение тягово-сцепных свойств колесных тракторов при использовании в составе широкозахватных агрегатов: дисс. … канд. техн.

наук - 05.20.01 / Бачурин Алексей Николаевич. — Рязань, 2006.

23. Белозеров, В. С. Совершенствование конструкции рессор подвески колесного трактора / В. С. Белозеров // Тракторы и сельхозмашины. – 1990. - №8. С. 21.

24. Бендат, Дж. Применения корреляционного и спектрального анализа / Дж.

Бендат, Т. Пирсол. - М. : Мир, 1963. – 310 с.

25. Бердов, Е. И. Особенности определения сопротивления качению колесного движителя транспортно-тяговых машин / Е. И. Бердов, М. А. Русанов // Достижения науки и техники АПК. – 2009. - №4. – С. 62.

26. Бережнов, Н. Н. Обоснование рациональной компоновки и режимов работы энергонасыщенных посвообрабатывающих посевных комплексов: автореф.

дис. …канд. техн. наук: 05.20.01 / Бережнов Николай Николаевич. – Барнаул, 2007. – 24с.

27. Беспамятова, Н. М. Системно-структурный анализ рациональной формулы В.П. Горячкина / Н. М. Беспамятнова, Н. С. Босенко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2000. - №5. - С.26-28.

28. Бидерман, В. Л. Теория механических колебаний / В.Л. Бидерман. - М. :

Высшая школа, 1980. - 408 с.

29. Бизяев, С. Н. Повышение устойчивости движения широкозахватного культиваторного агрегата в горизонтальной плоскости: автореф. дис.... канд.

техн. наук: 05.20.01 / Бизяев С.Н.- Барнаул. 1986. – 22 с.

30. Блехман, И. И. Механика и прикладная математика / И. И. Блехман, А. Д.

Мышкис, Я. Г. Пановко. — М. : Наука, 1990.

31. Богомолов, Л. К. Буксование трактора при повышении скорости / Л. К.

Богомолов // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. – 1968. - №6. – С. 19.

32. Болтинский, В. Н. Мощность тракторного двигателя с неустановившейся нагрузкой и ее определение / В.Н. Болтинский. — М. : МЭССХ, 1959.

33. Болтинский, В. Н. Развитие научных исследований по созданию скоростных МТА и внедрение их в производство / В. Н. Болтинский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1969. - № 9 – С. 50.

34. Больбух, А. В. Использование гидропневматических упругих элементов в эластичных приводах колес / А. В. Больбух, Д. А. Нехорошев, К. И. Селиверстов // Совершенствование конструкций и методов использования машин в сельском хозяйстве. Волгоградский СХИ. Том 74. - 1980. - С. 15-21.

35. Бондарев, А. Н. Осторожно – почва / А. Н. Бондарев, В. С. Русанов // Сельский механизатор. – 1984. - №8. – С. 22.

36. Бондарь, С. А. Анализ взаимодействия рабочих органов почвообрабатывающих машин / С. А. Бондарь // Тр. ЧИМЭСХ. 1980. Вып. 159. - С. 88-96.

37. Бондарь, С. А. Повышение производительности пахотного агрегата путем использования автоколебаний подпружиненных корпусов рабочих органов плуга:

дисс. … канд. техн. наук -05.20.01 / Бондарь С.А. - Челябинск, 1986. – 169 с.

38. Бочаров, А. П. Распыление почвы ходовыми аппаратами МТА / А. П. Бочаров //Механизация и электрификация с.-х. - №7. - 1968. - С. 12-15.

39. Браткеев, Р. В. Разработка конструкции и исследование динамики комбинированного почвообрабатывающего агрегата: дисс. … канд. техн. наук - 01.02. / Браткеев Руслан Владимирович. — Курск, 2006.

40. Бугайченко, Н. В. Обоснование параметров полольных лап культиваторов для работы на повышенных скоростях в зонах недостаточного увлажнения: автореф. дис.... канд. техн. наук: 05.20.01 / Бугайченко Н.В. - Киев, 1964. – 22с.

41. Бургин, М. С. Введение в современную точную методологию / М. С Бургин, В. И. Кузнецов. — М. : АО Аспект пресс, 1994.

42. Бутенин, Н. В. Теория колебаний / Н. В. Бутенин. – М. : Высшая школа, 1963. – 94 с.

43. Бутенин, Н. В. Введение в аналитическую механику / Н. В. Бутенин. – М.

: Наука, 1971. – С. 56-60.

44. Вайнштейн, П. А. Разделение частот в теории колебаний и волн / П. М.

Вайнштейн, Д. Е. Вакман. – М : Наука, 1983. – 288 с.

45. Василевич, М. Г. Исследование колебаний колесного трактора кл.1,4 т.

при работе с культиватором на повышенных скоростях: дис. …канд. техн. наук:

05.20.01 / Василевич М. Г. – М., 1968. – 105с.

46. Васильев, А. В. Тензометрирование и его применение в исследовании тракторов / А. В. Васильев, Д. М. Раппопорт. - M.: Машгиз, 1963. - 257 c.

47. Васильев, Ф.П. Методы оптимизации / Ф. П. Васильев. М. : Факториал Пресс. 2002. – 820 с.

48. Веденяпин, Г. В. Эксплуатация машинно-тракторного парка [Текст] / Г.

В. Веденяпин, Ю. К. Киртбая, М. Г. Сергеев. – М.: Колос, 1968. – 431 с.

49. Веденяпин, Г. В. Исследования влияния некоторых факторов на коэффициент трения скольжения стали о почву / Г.В.Веденяпин, Л.П. Зюбан // Исследование работы машинно-тракторных агрегатов. Труды Волгоградского СХИ. Волгоград. - 1971. - том 39. – С. 224-233.

50. Веденяпин, Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных / Г. В. Веденяпин - М.: Колос, 1973. 199с.

51. Венцель, Е. С. Теория вероятности и ее инженерное приложение/ Е. С.

Венцель, Л. А. Овчаров. - М.: Наука, 1988. - 480 с.

52. Вейц, В. П. Динамика машинных агрегатов / В. П. Вейц. Л. : Машиностроение. 1969. – 370 с.

53. Вибрации в технике: справочник: под общ. ред. К. В. Фролова - М.: Машиностроение, 1981. - С. 128-130.

54. Вилде, А. А. Исследование работы, тягового сопротивления и изыскание рациональной конструкции рабочих органов культиваторов и пружинных борон / А. А. Вилде // Тр. Латвийского НИИПТИМЭСХ. Рига. - 1972. Т. IV. - С. 3-53.

55. Вильямс, В. Р. Почвоведение / В. Р. Вильямс. — М. : Сельхозгиз, 1947.

56. Виноградов, В. И. Упрощенное рассмотрение взаимодействия корпуса плуга на упругой подвеске с почвенным пластом / В. И Виноградов, С. А. Бондарь // Тр. ЧИМЭСХ. - 1978. Вып. 137. - С. 53-59.

57. Власов, Н. С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники / Н. С. Власов, Ю. А. Конкин. - М. : Колос. 1979. 359 с.

58. Водяник И. И. Воздействие ходовых систем на почву / И. И. Водяник. М.:

Агропромиздат. 1980. – 172 с.

59. Водяник, И. И. Воздействие ходовой системы на почву (научные основы) // М: Агропромиздат.,1986. – 172 с.: ISBN 5-10-000783-4.

60. Волков, Е. Т. Теоретические и экспериментальные исследования процесса воздействия на почву лемешно-отвальной поверхности с вибрирующим лемехом:

дисс. … канд. техн. наук - 05.20.01 / Волков Е. Т. -Волгоград, 1969. - 179 с.

61. Волков, И. К. Случайные процессы / И. К. Волков, С. М. Зуев, Г. М.

Цветкова. М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана. 1999. – 449 с.

62. Волошин, Ю. Л. О выборе рабочей жидкости и уплотнения для нового типа гидравлического упругого элемента систем подрессоривания тракторов / Ю.

Л. Волошин, А. П. Бидевкин // Тракторы и сельхозмашины. – 1980. - №1. - С. 8-10.

63. Волошин, Ю. Л. Исследование колебаний тракторов с применением электронных моделирующих установок / Ю. Л.Волошин // Тракторы и сельхозмашины. - 1986, - №7.

64. Волошин, Ю. Л. Система подрессоривания в зарубежных тракторах / Ю.

Л. Волошин // Тракторы и сельхозмашины. – 2000. - №6. - 45 с.

65. Вульфсон, И. И. Колебания машин с механизмами циклового действия / И. И. Вульфсон. Л. : Машиностроение. 1990. – 309 с.

66. Гамаюнов, А. М. Улучшение динамики трогания и разгона тракторнотранспортного агрегата за счет совершенствования упруго-демпфирующего тягово-сцепного устройства: дисс. … канд. техн. наук - 05.20.01 / Гамаюнов Алексей Михайлович. — Саратов, 2008.

67. Гамаюнов, А. М. Анализ управляющих и возмущающих воздействий в системе тракторно-транспортного агрегата / А. М. Гамаюнов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2007. - №5. – С. 23.

68. Ганиев, Р.Ф. Колебания твердых тел / Р. Ф. Ганиев, В. О. Кононенко. - М.:

Наука. 1979. 432 с.

69. Гапич, Д. С. Проблемы установления допустимых режимов работы колесных тракторов в составе МТА в орошаемом земледелии / Д. С. Гапич // Региональные проблемы народного хозяйства: материалы Всеройссийской научнопрактической конференции молодых ученых. Раздел Перспективы и совершенствования инженерной службы. Ульяновск., 2004. – С. 255-258.

70. Гапич, Д. С. Повышение эффективности МТА с колесными тракторами класса 1,4 в орошаемом земледелии за счет предварительного полива почвы: дисс.

… канд. техн. наук - 05.20.01 / Гапич Дмитрий Сергеевич. — Волгоград, 2005. – 162 с.

71. Гасилин, В. И. Исследование влияния скорости обработки почвы на основные параметры и показатели работы культиваторной лапы: автореф. дис. ...

канд. техн. наук: 05.20.01 / Гасилин В. И. - Ростов на Дону, 1974. - 21 с.

72. Генихович, А. Н. Агротехническая оценка работы зерновых сеялок на повышенных скоростях / А. Н. Генхович // Вестник сельхозтехника. ГОСНИТИ. М., - 1964.

73. Герасимов, М. И. Исследование движения сошняка сеялки в продольновертикальной плоскости: автореф. дис.... канд. техн. наук: 05.20.01 / Герасимов М. И. -Новосибирск, 1981. - 16 с.

74. Гинцбург, Б. Я. О коэффициенте сцепления и буксования тракторов / Б.

Я. Гинцбург // Тракторы и сельхозмашины. – 1968. - №9. – С. 14.

75. Глотов, С. В. Повышение эффективности функционирования машиннотракторных агрегатов за счет совершенствования контроля эксплуатационных параметров тракторов: дисс. … докт. техн. наук - 05.20.01 / Глотов Сергей Викторович. — Саранск, 2004.

76. Голобородько, А. А. Влияние гидравлической навесной системы на колебания колесного трактора / А. А. Голобородько // Механизация и электрификация социалистического хозяйства. – 1967. - №2. – С. 27.

77. Гольверк, А. А. Тяговые характеристики тракторов при переменной нагрузке / А. А. Гольверк // Механизация и электрификация социалистического хозяйства. - 1968. - №4. - С. 14-18.

78. Гольдштейн, М. Н. Механические свойства грунтов / М. Н. Гольдштейн.

М. : Стройиздат. 1971. – 369 с.

79. Гордиенко, В. П. Условия, определяющие минимизацию обработки почвы / В. П. Гордиенко // Земледелие. - 1980. - №2. - С. 18-20.

80. Горшков, Ю. Г. Повышение проходимости колесных машин / Ю. Г.

Горшков, Э. Ю. Кульпин, и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2006.-№3. – С. 16.

81. Горячкин, В. П. О силе тяги тракторных плугов. Tом 2 / В. П. Горячкин. M.: Колос, 1965. – 446 с.

82. ГОСТ 30745-2001 (ИСО 789-9-90) Тракторы сельскохозяйственные. Определение тяговых показателей [Текст]. –Госстандарт России. М.: ИПК Издательство стандартов, 2002.

83. Грибанов, Ю. И. Спектральный анализ случайных процессов / Ю. И. Грибанов. М. : Энергия. 1974. – 240 с.

84. Григорьянц, Р. А. Повышение эффективности работы МТА на базе трактора класса 3 с ДПМ путём применения упругой связи в механизме навески: дис.

… канд. техн. наук: 05.20.01 / Григорьянц Роберт Аветисович.- Волгоград, 1992. c.

85. Гришко, В. Н. Снижение динамических нагрузок на трактор за счёт применения пневмогидравлической навески / В. Н. Гришко, А. А. Шляхов, П. В. Коновалов, Н. В. Мешина // Вестник АПК: материалы международной науч.-практ.

конференции Волгоградская СХА. - 2001. - №10. - С. 3-4.

86. Гудков, А. Н. Теоретические основы технологической устойчивости рабочих процессов сельскохозяйственных машин / А. Н Гудков // Земледельческая механика. - 1968. - №6. – С. 19.

87. Гудков, А. Н. Научные и теоретические основы принципиально новых методов определения характеристик физико-механических свойств почвы / А. Н.

Гудков // Исследование рабочих процессов машин в полеводстве. Труды Волгоградского СХИ. - 1972. - №3. – С. 11.

88. Гуреев, И. И. Энергоёмкость обработки почвы / И. И Гуреев // Техника в сельском хозяйстве. – 1988. - №3. - С. 22-26.

89. Гуськов, В В. Тракторы. Теория / В. В. Гуськов. — М. : Машиностроение, 1988.

90. Гуэнь-Ди-Хуа. Исследование взаимодействия ведущего колеса с почвой на повышенных скоростях: автореф. дис. … канд. с.-х. наук / Гуэнь-Ди-Хуа — Харьков, 1962. – 24с.

91. Дегтярев, Ю. П. Математическая модель машинно-тракторного агрегата с упругими звеньями в сочленениях: дисс.... канд. техн. наук:

- 05.20.01 / Дегтярев Юрий Павлович. — Волгоград, 1994.

Долгов, Ю. П. Физика почв / Ю. П. Долгов. - М.: Колос, 1967. - 139с.

93. Донченко, М. А. Влияние автоколебаний и релаксаций колебаний на эффективность применения упругих стоек при культивации почвы: дисс.... канд.

техн. наук:

- 05.20.01 / Донченко Михаил Александрович. — СПб, 2004.

94. Жидков, Г. И. Пути повышения эксплуатационных показателей пахотного агрегата с трактором ДТ-175 С при применении упругой связи в механизме навески / Г. И. Жидков // Средства повышения эксплуатационных качеств машиннотракторных агрегатов. Труды /Волгоградского СХИ. – 1988. - №1. - С. 37-41.

95. Жутов, А. Г. Повышение эффективности использования колесных тракторов в составе сельскохозяйственных транспортных МТА за счет упругих звеньев: дис. …д-ра тех. наук: 05.20.01 / Жутов Алексей Григорьевич. - Волгоград, 2002. - 266 с.

96. Жутов, А. Г. Повышение экономических показателей трактора класса кН с пневмогидравлической навесной системой/ А. Г. Жутов // Сб. научных трудов ВГСХА. Обеспечение работоспособности и эффективности использования с.х. техники. Волгоград. - 1994. – С. 19.