14169 (686066), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Таким образом, предложенная вероятностная математическая модель двигателя тягово-приводного агрегата позволила теоретически на основе априорной информации оценить эффективность функционирования МТА скомплектованного на базе трактора с тягово-прицепным модулем.
Непрерывные изменения нагрузки трактора при выполнении машинно-тракторным агрегатом технологических операций требует непрерывного автоматического контроля за обеспечением оптимальности режимов работы тракторного двигателя, что в настоящее время с развитием микропроцессорной техники стало возможным.
При обосновании оптимальных конструктивных параметров комбинированного почвообрабатывающего агрегата на базе технологического модуля авторами были учтены характеристики тракторов, режимов работы созданных на их базе мобильных энергетических систем и почвенные условия эксплуатации.
В основу оптимизации авторами было взято положение, что сменная производительность 
зависит от рабочих ширины захвата 
и скорости 
агрегата, и коэффициента использования времени смены. Учитывалось неоднозначное влияние на рост производительности увеличение рабочих скорости и ширины агрегата.
Повышение рабочей скорости агрегата приводит к увеличению производительности МТА, но одновременно, увеличивает удельное тяговое сопротивление агрегата, которое зависит от почвенных условий, и приводит к повышению энергоёмкости операции. Повышение производительности МТА за счет увеличения рабочей ширины захвата агрегата приводит к увеличению тягового сопротивления и снижению скорости движения, а соответственно и производительности.
Таким образом, оптимизация параметров и режимов работы (рабочей ширина захвата и рабочей скорости различных МТА по максимуму возможна с учетом почвенных условий и влияния скорости на изменение удельного сопротивления агрегата.
Авторами была проведена оптимизация параметров и режимов работы приводных машинно-тракторных агрегатов с комбинированными почвообрабатывающими агрегатами по максимуму теоретической производительности для МТА с тракторами класса 1,4; 2 и 3 для различных по механическому составу почв: песчаных, супесчаных; суглинистых: лёгких, средних, тяжёлых.
Анализ полученных результатов позволил сделать вывод, что достигаемая максимальная теоретическая производительность на различных почвах меняется в широком диапазоне (в 2,6…2,7 раза). Наибольшую теоретическую производительность на каждом типе почв имеют МТА с более мощными тракторами. Оптимальная рабочая ширина захвата каждого из рассматриваемых МТА изменяется более чем в три раза в зависимости от механического состава почв. Для эффективного использования МТА с трактором МТЗ-82 необходимо комплектовать комбинированный почвообрабатывающий агрегат шириной захвата от 2,06 до 5,50 м. Диапазон оптимальных рабочих скоростей МТА является узким (от 6,0 до 7,6 км/ч) и зависит более от класса трактора, чем от типа почв.
По результатам расчетов авторами был сделан выбор оптимальных рабочих скорости и ширины комбинированного почвообрабатывающего агрегата для различных почвенных условий. Учитывая то, что для различных условий работы МТА необходимо иметь комбинированный почвообрабатывающий агрегат с изменяющейся в широких пределах рабочей шириной захвата, за основу была принята конструкция в виде технологического модуля - рамы с ведущими колесами и набором различного количества рабочих модулей. Рабочие модули должны легко соединяться друг с другом в любом сочетании в единый агрегат.
2. Конструкторская часть
2.1 Описание конструкторской разработки
Разработанный образец модульной системы агрегатирования комплектуется из трактора тягово-энергетической концепции и тягово-прицепного модуля с навешенной на него сельскохозяйственной машины, или комплектуется из трактора тягово-энергетической концепции и технологического модуля.
Тягово-приценной модуль макетного образеца тягово-приводного МТА выполнен с использованием корпуса заднего моста трактора МТЗ-80 и заднего ведущего моста автомобиля ГАЗ-52. Тягово-прицепной модуль навешивается на треугольник заднего навесного механизма трактора МТЗ-80/82 или МТЗ-1221 и имеет привод от его вала отбора мощности (ВОМ). Все элементы соединения (навесное устройство, ВОМ, гидро-, пневмо- и электрокоммуникации) обычные. Для стыковки трактора и тягово-прицепного модуля, последний оснащен передней выдвижной опорой. Тягово-прицепной модуль представляет собой тележку с активными колесами оснащенную универсальным гидравлическим навесным оборудованием, необходимым для выполнения полевых технологических операций. Привод ведущих колес тягово-технологического модуля осуществляется через вал отбора мощности трактора. Таким образом, МТА сформированный на базе колесного трактора имеет дополнительный ведущий мост, что позволяет использовать сцепной вес не только трактора, но и тягово-прицепного модуля с навешанным на него сельскохозяйственным орудием.
Существующий энергетический модуль оснащен приводным редуктором, гидронавеской трактора МТЗ-80 и ведущими колесами. Вращение от вала отбора мощности трактора к энергетическому модулю передается через карданный вал и приводной редуктор. Для того чтобы присоединить энергетический модуль к трактору изготавливаются тяга и раскос. К тяге присоединяется прицепное ушко, для того чтобы присоединить к навеске трактора. Тяга крепиться на мост модуля при помощи хомутов, которые привариваются к тяге. Раскос приваривается наверх тяги. Между раскосом итягой устанавливаются втулки для прочности. На раскос сверху устанавливается плита, которая служит для закрепления гидроцилиндра и поворотного вала гидросистемы. Тяги гидросистемы модуля крепятся на ведущий мост при помощи креплений.В плите, раскосе и тяге сверлиться отверстия, для скрепления этих деталей шпильками.
Тягово-прицепной модуль оснащен тем же рабочим оборудованием, что и трактор МТЗ-82. Применение выносной гидравлической системы трактора позволяет применить при выполнение технологической операции позиционно силовой регулятор, что обеспечивает использование части веса орудия для увеличения сцепного веса предлагаемого модуля. Получение дополнительных тяговых усилий позволяет использовать перспективные в том числе полунавесные широкозахватные или комбинированные орудия с тракторами меньшего тягового класса. Разработанный тягово-прицепной модуль оснащен согласующим редуктором, от которого осуществляется привод его ведущих колес и ВОМ.
Для пробного выезда в поле на агрегате необходимо провести ряд следующих регулировок рабочих органов и узлов:
-
подготовка прицепного устройства модуля для агрегатирования с трактором.
-
проверка гидросистемы трактора и энергетического модуля, чтобы нигде не подтекали шланги.
-
установка хода глубины хода рабочих органов: подстановкой подкладок хода рабочих под колеса культиватора и поочерёдным вращением винтовых механизмов, подъёма колес.
Автоматическая блокировка вертикального шарнира транспортно-технологического модуля
Предназначена для автоматической блокировки вертикального шарнира ТТМ при пахоте, на транспорте и др. работах с целью обеспечения прямолинейности хода МЭС, предусмотрена возможность обеспечения принудительного блокирования вертикального шарнира при необходимости маневрирования задним ходом (при сцепке с с.-х. машинами и др.).
Автоматическая блокировка состоит из клапана блокировки, 2-х гидроцилиндров, панели управления с установленными на ней контрольной лампой, выключателями и реле, соединительных шлангов и электроприводов.
Электрический сигнал на разблокирование при автоматической блокировке вертикального шарнира поступает от датчика АБД заднего моста энергомодуля, причем независимо от того, включена АБД энергомодуля или нет.
Клапан блокировки крепится на пластине кронштейна и состоит из корпуса, электромагнита, золотника, толкателя, пружины, пробки.
Через каналы А и Б клапана соединены полости гидроцилиндров (левого и правого), подпитка система осуществляется из гидросистемы трактора. Полость В клапана соединена шлангом с корпусом трансмиссии трактора и предназначена для слива утечек масла.
Управляемый электромагнитом, золотник либо перекрывает полости А и Б (вертикальный шарнир блокирован) либо сообщает их (вертикальный шарнир разблокирован). Выключатель установлен на оси вертикального шарнира и взаимодействует с профильной частью кронштейна, установленного на трубе балансира.
При прямолинейном движении профильная часть кронштейна воздействует на шарик выключателя и контакты его замыкаются; при повороте ТТМ относительно трактора и контакты размыкаются.
Контрольная лампа, сигнализирует о включении блокировки вертикального шарнира.
Выключатель имеет три положения:
-переднее: автоматическое блокирование вертикального шарнира, при этом при прямолинейном движении вертикальный шарнир будет блокирован, так как клапан блокировки перекроет каналы, сообщающие полости левого и правого цилиндров вертикального шарнира; при повороте рулевого колеса трактора на 8°-10° датчик АБД заднего моста трактора, смонтированный на ГУРе разомкнет цепь электромагнита клапана блокировки и блокировка выключается.
-среднее положение: блокировка вертикального шарнира выключена и обеспечивается поворот ТТМ в горизонтальной плоскости относительно трактора 30°.
-заднее положение: принудительное блокирование вертикального шарнира при движении задним ходом (включается одновременно с выключателем).
Положение выключателя, используемое при маневрировании задним ходом:- -переднее: вертикальный блокируется при любом угле поворота относительно вертикального шарнира;
-заднее: выключено; при этом управление блокировкой вертикального шарнира осуществляется выключателем.
Автоматическая блокировка вертикального шарнира действует следующим образом:
-блокировка выключена, масло из полостей цилиндров перетекает через каналы клапана блокировки, обеспечивая свободный поворот ТТМ относительно трактора; с целью гашения возникающих при наезде на препятствия и поворотах угловых колебаний ТТМ относительно вертикального шарнира в магистралях, соединяющих разноименные полости левого и правого цилиндров установлены замедлительные клапаны.
- включена автоматическая блокировка; обмотка магнита управления золотником клапана блокировки соединяются через выключатели, реле, электрическую цепь с датчиком АБД трактора; если датчик АБД включен, магнит передвигает золотник клапана блокировки, перекрывает его каналы; шарнир блокируется. Блокирование при этом возможно только при прямолинейном движении МЭС (трактора и TIM), т.е. когда контакты выключателя (датчика) замкнуты.
При повороте колес трактора более чем на 10°...12° датчик АБД размыкает цепь, также обесточивается обмотка клапана блокировки вертикального шарнира, и пружиной золотник переводится в выключенное положение: вертикальный шарнир при этом разблокируется.
Блокирование принудительное. B этом случае обмотка магнита замыкается на "+" источника питания, золотник перекрывает каналы клапана блокировки и вертикальный шарнир блокируется. Позиция используется только одновременно с выключателем - для маневрирования задним ходом.
Автоматическое блокирование используется на пахоте, транспортных работах для повышения устойчивости прямолинейности хода, предотвращения "складывания" агрегата трактор - ТТМ и др. Принудительное блокирование при маневрировании задним ходом используется при движении задним ходом по прямой, кривой траектории, сцепке с СХМ.
Вертикальный шарнир ТТМ при этом может быть заблокирован под любым углом - от 0° до 30°. При этом выключатель автоматической блокировки вертикального шарнира должен быть установлен в положение "принудительное" (заднее). При окончании маневрирования задним ходом выключатель должен быть выключен. Заполнение системы автоматической блокировки вертикального шарнира ТТМ маслом осуществляется от дополнительных выводов гидросистемы трактора T-I42: для этого выводы системы блокировки ТТМ соединяются с помощью быстросоединяемых муфт шлангами с дополнительными выводами гидросистемы трактора, после соединения рукоятка гидрораспределителя используемой секции поочередно устанавливается в положение "подъем" и "опускание".
Таблица 1. Техническая характеристика МЭС-200
| Показатель | ЭМ | ТТМ | МЭС |
| Эксплутационная масса без балласта,кг | 5200 | 2380 | 7580 |
| Распределение сцепного веса, Н, по осям: | |||
| -передняя | 18100 | 2300 | |
| -задняя | 33900 | 21500 | |
| Дорожный просвет, мм | 460 | 470 | 460 |
| Колея, м | 1,4-2,1 | 1,4-2,1 | 1,4-2,1 |
| Размер шин | 16-20 | 16,9/14-30 | 16,9Р38 |
| Минимальный радиус поворота, м | 4,5 | - | 5,5-5,9 |
| Габаритные размеры, мм | 4548x2050x x2975 | 3140x2259x x1421 | 7320x2295x x2975 |
2.2 Расчет и построение тяговых характеристик трактора МТЗ-82 с использованием энергетического модуля и без него
Для расчета передаточного отношения трансмиссии энергетического модуля воспользуемся коэффициентом кинематического несоответствия:
(3.6)
где 
и 
- соответственно теоретические скорости задних ведущих колес трактора и колес энергетического модуля.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
