автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему: Параметры почвообрабатывающего посевного комплекса на базе гусеничной машины МТ-5
Автореферат диссертации по теме "Параметры почвообрабатывающего посевного комплекса на базе гусеничной машины МТ-5"
11а пр<ша\ рукописи
ДОЬРОДОМОВЛ Гагьян.1 Вгыдтлдвошм
ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ПОСЕВНОГО КОМПЛЕКСА НА БАЗЕ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ МТ-5
Специальность 05 20 01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Paöoia выполнена в ФГОУ ВПО «Алтаисмш государственный aipapnwn университет»
Научный р\ко1юдитель доктор и-хннчсскпх паук, профссюр
КРАСОВС Kl 1 \ Виталий Степанович
Официальные оппонент ы доктор 1С\пнчеекн\ наук профсиор
НОВОС ГЛОВ A icKcaiup Леоии мрпч кандидат кхпических наук АРХИЛА1 В ЧЛагоме i Абчулка тыровнч
Всцушее предприятие «Алтайский научно-исследовательскии инишут сельского хозяйства» г Барнаул
Зашита cocíоится «24 » мая 2007г в 9°" на заседании диссертационного совета Д212 004 02 при Алтайском государственном техническом университете им ИИ Ползунова по адресу 656038, г Барнаул пр Ленина 46 факс (3852) 36-71-29, адрес сети Internet www astu alt rii e-mail ntsc@desert seena iu
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского i осу дарственного технического университета им И И Ползунова
Автореферат разослан апреля 2007г
И о ученого секретаря диссертационного совета дтн профессор
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В условиях Сибири необходимо использовать энергоресурсосберегающие машинные технологии с ограничением числа проходов машин для уменьшения глубины уплотнения почвы, с совмещением технологических операций Для этого надо применять комбинированные почвообрабатывающие посевные комплексы, позволяющие проводить сразу несколько с -х операций, такие как ППК ОАО «Рубцовский машиностроительный завод» (ОАО «РМЗ») Для их агрегатирования в данной работе предлагается использовать гусеничную машину МТ-5 класса тяги 5, представляющую собой шасси серийно выпускаемого трелевочного трактора ТТ-4М производства ОАО «Алтайский трактор», г Рубцовск
Использование гусеничной машины МТ-5 для агрегатирования почвообрабатывающего посевного комплекса является актуальным и эффективным, поскольку позволяет решить задачу обеспечения комплекса тяговым, транспортным и приводным средствами, представленными одной машиной
Цель работы - повышение эффективности работы почвообрабатывающего посевного комплекса путем использования гусеничной машины МТ-5 как тягового, транспортного, приводного средства за счет обоснования рациональных параметров и режимов работы
Агрегат, состоящий из гусеничной машины МТ-5 с установленными на нее зерновым и туковым бункерами, вентиляторной установкой с приводом от двигателя машины и буксируемого культиватора, будем называть далее энергетическим почвообрабатывающим посевным комплексом - ЭППК
Объект исследования - энергетический почвообрабатывающий посевной комплекс (ЭППК), состоящий из гусеничной машины МТ-5 и почвообрабатывающего посевного комплекса типа ППК-8,2
Предмет исследования - процесс функционирования ЭППК как системы «почва — почвообрабатывающий посевной комплекс - движитель - трансмиссия - двигатель» с учетом вероятностного характера нагрузки при работе на группе полей
Научная новизна работы заключается в следующем
- усовершенствована математическая модель процесса функционирования комплекса как системы «почва - почвообрабатывающий посевной комплекс -движитель - трансмиссия - двигатель», в которой учтено влияние переменного веса посевного материала на энергетические, технико-экономические показатели,
- обоснована методика определения рациональных параметров комплекса при эксплуатации его на группе полей с учетом вероятностного характера изменений внешних воздействий,
- в качестве критерия эффективности функционирования комплекса использовано математическое ожидание удельных совокупных затрат средств по группе полей
Практическая значимость работы. Усовершенствованная математическая модель функционирования комплекса как системы «почва-почвообрабатывающий посевной комплекс-движитель-трансмиссия-двигатель» позволяет обосновать рациональный состав, параметры и режимы работы тягового, тягово-приводного и тягово-транспортного комплекса на базе и колесного, и гусеничного тягового средства
Внедрение результатов работы. Выводы и рекомендации настоящей работы используются предприятиями ОАО «Алтайский трактор» и ОАО «Рубцовский машиностроительный завод»
Выполненная работа представляет собой часть программы по теме «Разработка машин для агропромышленного сельскохозяйственного комплекса» Работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ АГАУ № 13 «Обоснование эксплуатационных требований к параметрам и режимам работы машинно-тракторных агрегатов», № 14 «Оптимизация параметров и совершенствование конструкций перспективных машинно-тракторных агрегатов».
Апробация работы. Основные положения работы были доложены на V всероссийской научно-технической конференции (г Рубцовск, 2003 г), все-
российской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Новые материалы и технологии в машиностроении» (г Рубцовск, 2004 г), внут-ривузовской конференции «Эффективные технологии и средства механизации сельскому хозяйству» (г Барнаул, 2004 г), юбилейной научно-технической конференции «Сельскому хозяйству - эффективные технологии и средства механизации» (г Барнаул, 2005г )
Публикации По материалам диссертационных исследований опубликовано 10 печатных работ
Основные положения, выносимые на защиту
- усовершенствованная математическая модель процесса функционирования комплекса как системы «почва - почвообрабатывающий посевной комплекс - движитель - трансмиссия - двигатель»,
- состав и параметры почвообрабатывающего посевного комплекса на базе гусеничной машины МТ-5 ,
- оценка эффективности использования предлагаемого комплекса ЭППК и его технико-экономических показателей
Структура и объем диссертации Диссертационная работа содержит введение, 5 глав, общие выводы, список литературы из 113 наименований и приложения Общее количество страниц в диссертационной работе - 124 Основная часть содержит 99 страниц текста, включая 26 рисунков и 4 таблицы
Во введении кратко изложено современное состояние проблемы, обоснована актуальность выбранной темы исследования, сформулированы цель и научная новизна работы
В первой главе содержится общая характеристика условий работы машинно-тракторных агрегатов, сделан обзор проведенных ранее исследований в области оптимизации параметров и режимов работы тяговых агрегатов
Научную базу в вопросах обоснования параметров и режимов работы энергосредств, соответствующих агротехническим требованиям, заложили
Л Е Агеев, В Н Болтянский, В П Горячкин, В Л Желиговский, В В Иванов, С А Иофинов, В В Кацыгин, Ю К Киртбая, Г М Кутьков, В Д Саклаков, Б С Свирщевский, И И Трепененков, Д А Чудаков и другие исследователи
Сформулированы следующие задачи, решаемые в настоящей работе
- усовершенствовать математическую модель процесса функционирования комплекса как системы «почва - почвообрабатывающий посевной комплекс - движитель - трансмиссия - двигатель», позволяющую по входным воздействиям определять выходные эксплуатационные показатели,
- обосновать рациональные компоновку, параметры и режимы работы ЭППК в степных районах Алтайского края,
- провести тяговые испытания гусеничной машины МТ-5 и лабораторно-полевые испытания почвообрабатывающего посевного комплекса для подтверждения теоретических предпосылок,
- дать оценку эффективности использования предлагаемого комплекса ЭППК и его технико-экономических показателей
Во второй главе «Теоретические предпосылки к определению эксплуатационных показателей работы комплекса» изложена методика определения основных энергетических и технико-экономических показателей комплекса
Математическая модель функционирования комплекса как системы «почва - почвообрабатывающий посевной комплекс - движитель - трансмиссия - двигатель» типа «вход-выход» позволяет по входному показателю - математическому ожиданию тягового сопротивления агрегата по группы полей М(Р) с учетом компоновки агрегата, номинальной мощности двигателя N„ и веса технологических материалов GTM определять выходные показатели работы - математические ожидания выходных переменных по группе полей
M(wcJ= M(W4aJ TLV , (5)
где M(NKp) - математическое ожидание тяговой мощности тягового средства, кВт, Nm- мощность двигателя, затрачиваемая на перемещение агрегата, кВт, М(т]т)- математическое ожидание тягового КПД тягового средства, M(V р) - математическое ожидание рабочей скорости агрегата, м/с, Вр -рабочая ширина захвата агрегата, м, М(КПр)
математическое ожидание приведенного удельного тягового сопротивления агрегата для группы полей при постоянной скорости движения F„;,=const, кН/м, Vnp -скорость приведения, м/с, M(W4), M(W4ac), M