АКТИВНА І ПАСИВНА РОБОТА ТРАКТОРА

А. Лебедєв

Анотація


Мета дослідження. Підвищення енергозбереження трактора завдяки обґрунтуванню залежності активної і пасивної роботи, які він виконує, від нестабільності режимів його руху і пошук шляхів зниження пасивної роботи.
Методи дослідження. Дослідження балансу потужності трактора та визначення його коефіцієнта корисної дії залежно від експлуатаційної маси і тягового зусилля.
Результати дослідження. Нестабільність режимів руху трактора є наслідком дії на нього змінних сил під час технологічного процесу та зміни умов його функціонування. Розв’язання проблеми енергозбереження тракторних агрегатів запропоновано оцінювати за його корисною (активною) і не корисною (пасивною) роботою. При цьому до активної роботи віднесені витрати енергії на подолання тягового опору машин та знарядь, які агрегатуються з трактором, до пасивної – витрати енергії в трансмісії на подолання опору руху і буксування трактора. Для побудови динамічної моделі машино-тракторного агрегата за точку приведення, тобто точку, в якій зосереджена приведена маса, можна вибирати будь-яку точку агрегата. Завжди можна визначити такі значення приведених сили тяги і маси, за яких рівняння руху точки приведення виявиться тотожним рівнянню руху машино-тракторного агрегата і, отже, узагальнена координата точки приведення буде збігатися з узагальненою координатою агрегата в будь-який момент часу. Тому приведеною масою машинно-тракторного агрегата можна назвати масу, яку необхідно зосередити у точці агрегата (точці приведення), щоб кінетична енергія цієї матеріальної точки дорівнювала кінетичній енергії всіх ланок агрегата. Для оцінювання динаміки трактора за точку приведення рекомендується приймати його центр мас. Приведені сила та маса трактора не залежать від швидкості точки приведення. Активна (корисна) робота вітчизняних тракторів коливається від 60 до 70 %, решта енергії двигуна витрачається на пасивну (не корисну) роботу. Розв’язання проблеми енергозбереження тракторів забезпечується їх адаптацією до умов функціонування за приведеними силами та масою. Доведено, що робота рушійної сили тракторного агрегата змінної маси не залежить від форми траєкторії руху центру мас, а залежить лише від початкового і кінцевого його положення.
Висновки. Запропоновано оцінювати активну і пасивну роботу трактора зо його приведеними силою та масою, які визначаються під час оцінювання тягового коефіцієнту корисної дії трактора залежно від його експлуатаційної маси і тягового зусилля. Ця методологія дає можливість визначити максимальний тяговий коефіцієнт корисної дії трактора під час його функціонування у тривимірному просторі. Експериментально визначена пасивна робота транспортного агрегата ХТЗ-17221+напівпричіп ТСП-16 (маса вантажу – 12 т), який здійснював рух прямолінійною дорогою завдовжки 1000 м з твердим ґрунтовим покриттям, склала 3,2 МДж (0,075 кг дизельного палива), під час руху з підворотами –6,4 МДж (0,15 кг дизельного палива).


Ключові слова


трактор; робота активна; робота пасивна; приведена сила; приведена маса; нерівномірність руху; витрати енергії.

Повний текст:

PDF

Посилання


Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М. : Наука, 1968. 480 с.

Тракторы: Теория / В.В. Гуськов, Н.Н. Велев, Ю.Е. Атаманов и др.; под общ. ред. В.В. Гуськова. М. : Машиностроение, 1988. 376 с.

Хвольсон О.Д. Курс физики. Т.1. Берлин, 1923. 254 с.

Погорелый Л.В. Устойчивость движения и энергетическая эффективность мобильных машинных агрегатов. М. : Доклады ВАСХНИЛ, 1980. С. 33-35.

Лебедев А.Т., Лебедев С.А., Погорелый В.В. Энергосберегающий режим движения тракторного агрегата на гоне. Вісник ХДТУСГ. 2011. Вип. 107. Т.2. С. 5–11.

Оцінка функціонування сільськогосподарського агрегату за динамічними критеріями / М.Л. Шуляк, А.Т. Лебедєв, М.П. Артьомов, Є.І. Калінін. Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів. 2016. №4. С.218–226.

Рославцев А.В. Теория движения тягово-транспортных средств. М. : УМЦ «ТриАДА», 2003. 276 с.

Кутьков Г.М. Основы теории трактора и автомобиля. М. : Колос, 1996. 274 с.

Nebraska Tractor Test Laboratory [Електронне джерело]. Режим доступу до ресурсу: https://tractortestlab.unl.edu/testreports.

Лебедєв А.Т., Шуляк М.Л. Активна і пасивна робота трактора на транспортних роботах. Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів. 2017. №7. С.86–93.

Калінін Є. І. Зміщення центра ваги напівначіпної машини при її функціонуванні. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України. Збірник наукових праць УкрНДІПВТ імені Л. Погорілого. 2010. Вип. 14 (28). С. 216–224.