Повышение тягово-сцепных свойств колесных движителей машинно-тракторных агрегатов

 ●

Рис. 11. Влияние параметров зацепа (h_С, l_C) на величину буксования от

количества зацепов: 1 - Z_C = 1 шт; 2 - Z_C =3 шт; 3 - Z_C = 5 шт.

 

Рис. 12. Влияние параметров зацепа (h_С, l_C) на изменение плотности почвы в следе движителя от количества зацепов:1 - Z_C = 1 шт.; 2 - Z_C = 3 шт.; 3 - Z_C = 5 шт.

 

Рис. 13. Влияние параметров зацепа (h_С, l_C) на зону наименее уплотненного

участка почвы  в следе движителя от количества зацепов:

1 - Z_C = 1 шт.; 2 - Z_C = 3 шт.; 3 - Z_C = 5 шт.

   

а     б

Рис. 14. Влияние параметров зацепа (h_С, l_C) на силу сопротивления движению в условиях пашни: а) 1 – l_C =0,1 м; 2 - l_C = 0,2 м; 3 - l_C = 0,3 м; б) 1 – h_С=0,1 м; 2 - h_С = 0,2 м; 3 - h_С = 0,3 м.

В шестой главе «Рекомендации и экономическая оценка эффективности эксплуатации устройств противоскольжения» приведена методика по определению тяговой способности колесных движителей от параметров съемных зацепов; коэффициента буксования; силы сопротивления движению трактора со съемными зацепами; плотности почвы в следе движителя и зоны менее уплотненной части следа движителя за оборот колеса.

Масса устройства противоскольжения − 20 /25/ кг; ориентировочная трудоемкость установки и снятия с колеса – 0,15 /0,25/ чел.-ч; марка стали зацепа – 40Х.

В табл. 3 представлены оптимальные параметры съемных зацепов для тракторов класса 0,6 − 2,0 в зависимости от условий эксплуатации агрегатов.

Таблица 3

Оптимальные параметры съемных зацепов

 

Параметры съемных зацепов	Коэффициент объемного  смятия почвы, (КВ•106)Н/м3
	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0
Тяговый класс агрегата 0,6 / 0,9 − 2,0/
Длина, мм	250/300/	200/250/	140/180/	120/160/	90/120/
Высота, мм	250/300/	250/300/	250/300/	250/300/	250/300/
Толщина, мм	6/8/	5/7/	5/6/	4/5/	4/4/
Кол-во на вед. кол., шт.	6/5/	4/5/	3/4/	2/3/	2/2/

 

Оценка эффективности агрегата со съемными зацепами проводилась на основании учета повышения сменной производительности за счет снижения буксования и повышения урожайности в следе движителя, за счет снижения уплотненности почв и составила с учетом затрат на изготовление устройств противоскольжения (2538…3215 руб.) на один агрегат:

- при подготовке почвы под посев с трактором МТЗ-1221 в составе агрегата (БДП-2,4х4; КПИР-3,6; КСТ-3,8; КОС-3; УДА-3,1; АПК-3,9; КГ-2,5) – 40-70 тыс. рублей;

- при посеве (МТЗ-1221 + СЗРС-2,1х2) – 10-14 тыс. рублей;

- при уходе за посевами  с трактором МТЗ-80/82 в составе агрегата (ОП-2000 М «Руслан»; ОП-2500 М «Арго»; ОП-2500 М «Булгар»; ОМПШ-2000Р) – 24 -32 тыс. рублей (в ценах 2010 года).

 

 

 

 

 

 

 

ОБЩИЕ  ВЫВОДЫ

 

1. Анализ тенденций развития устройств для повышения тяговых характеристик колесных машин показал, что устройства противоскольжения являются перспективными и классифицируются по форме рабочей поверхности зацепа, способу выдвижения зацепа, источнику энергии привода, креплению к диску обода колеса, форме сечения стойки, способу регулирования параметров внедрения зацепов и длины стойки.

2. Экспериментально доказано, что коэффициент изменения угла давления зависит от площади штампа и в наименьшей степени от показателя отношения сторон штампа. Наибольшее влияние на коэффициент формы почвенного ядра оказывает параметр отношения объема воздуха к твердым частицам почвы, а наименьшее – влажность почвы.

3. Разработанная математическая модель движения колесного движителя со съемными зацепами на легких и среднесуглинистых почвах показала, что с повышением длины съемных зацепов на 0,1 м буксование снижается на 1-3%, а сила тяги увеличивается на 3-5%, с повышением высоты зацепов – соответственно на 5-7% и на 10-13%, с добавлением одного зацепа – соответственно на 2-4% и на 9-11%.

4. На основе разработанной математической модели оптимизации параметров колесного движителя по энергетическому критерию установлено, что при буксовании МТА на 10-15% оптимальное количество зацепов на ведущем колесе составляет 3 ед.

5. Экспериментальные исследования позволили установить, что с повышением длины съемных зацепов на 0,1 м  плотность почвы уменьшается на 7-10 кг/м³, с повышением высоты зацепа соответственно − на 13-15кг/м³.

6. Математическая модель сжатия почвы под действием колес, оснащенных зацепами, позволила выявить, что наибольшее влияние на показатель, характеризующий сжатие, оказывает высота зацепа, и в меньшей степени – длина зацепа.

7. На основе разработанной методики расчета оптимальных параметров и экспериментальных исследований установлено, что для тракторов, эксплуатируемых на почвах с низкой несущей способностью, тягового класса 0,6, высота зацепов не превышает 0,25 м, длина зацепов варьирует в пределах 0,09-0,25 м, а толщина листового проката для стали марки 40Х составляет 4-6мм; для тракторов класса 0,9 – 2,0 соответственно 0,30 м, 0,12-0,30 м и 4-8 мм. При этом оптимальное количество зацепов на колесе при трудоемкости установки и снятия с колеса – 0,05-0,10 чел.-ч., составляет не более 2-4 ед.

8. Расчетный годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования на один агрегат в ценах 2010 года составляет:

- при подготовке почвы под посев с трактором МТЗ-1221 в составе агрегата (БДП-2,4х4; КПИР-3,6; КСТ-3,8; КОС-3; УДА-3,1; АПК-3,9; КГ-2,5) – 40-70 тыс. рублей;

- при посеве (МТЗ-1221 + СЗРС-2,1х2) – 10-14 тыс. рублей;

- при уходе за посевами  с трактором МТЗ-80/82 в составе агрегата (ОП-2000 М «Руслан»; ОП-2500 М «Арго»; ОП-2500 М «Булгар»; ОМПШ-2000Р) – 24 -32 тыс. рублей (в ценах 2010 года).

 

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

 

монография

 

1. Махмутов, М.М. Повышение  функциональных качеств колесных  движителей со съемными зацепами [Текст] / М.М. Махмутов. – Казань: Из-во Казанск. ун-та. – 2006. – 160 с (10,53).

 

журналы, рекомендованные ВАК РФ

 

2. Махмутов, М.М. Тенденции  развития устройств противоскольжения [Текст] / М.М. Махмутов, Г.Г. Галеев, К.А. Хафизов, Г.Р. Муртазин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2002. – № 2. – С. 30-31 (0,24/0,06).

3. Махмутов, М.М. Лесозаготовительная машина для несплошных рубок леса [Текст] / М.М. Махмутов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2003. – № 10. – С. 11 (0,18).

4. Махмутов, М.М. Оптимизация  числа съемных зацепов на колесном движителе [Текст] / М.М. Махмутов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2003. – № 10. – С. 19 (0,11).

5. Махмутов, М.М. Оптимизация  параметров колесного движителя [Текст] / М.М. Махмутов, П.И. Макаров, К.А. Хафизов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2004. – № 2. – С. 10-21 (0,45/0,15).

6. Махмутов, М.М. Модель тягово-сцепных свойств колесного движителя со съемными зацепами на переувлажненных почвах [Текст] / М.М. Махмутов, П.И. Макаров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2004. – № 10. – С. 27-29 (0,43/0,22).

7. Махмутов, М.М. Оптимизация параметров съемных зацепов [Текст] / М.М. Махмутов, П.И. Макаров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2005. – № 2. – С. 16 (0,22/0,11).

8. Махмутов, М.М. Процесс  совместного действия шинных  и съемных зацепов [Текст] / М.М. Махмутов, П.И. Макаров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2005. – № 4. – С. 14-15 (0,37/0,18).

9. Махмутов, М.М. Влияние  параметров съемных зацепов на  функциональные качества движителя [Текст] / М.М. Махмутов, П.И. Макаров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2005. – № 6. – С. 36-37 (0,26/0,13).

10. Махмутов, М.М. Математическая  модель оптимизации числа съемных  зацепов [Текст] / М.М. Махмутов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2005. – № 7. – С. 23-24 (0,28).

11. Махмутов, М.М. Снижение  веса съемного устройства противоскольжения [Текст] / М.М. Махмутов, П.И. Макаров, А.П. Мартьянов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2005. – № 9. – С. 28-29  (0,39/0,13).

12. Махмутов, М.М. Влияние  съемных зацепов на почвосберегающие  свойства движителей [Текст] / М.М. Махмутов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2007. – № 1. – С. 9-10 (0,37).

13. Махмутов, М.М. Влияние  трудоемкости установки устройства  противоскольжения на число съемных зацепов [Текст] / В.И. Славкин, М.М. Махмутов // Тракторы и сельхозмашины. – 2010. – № 9. – С. 26-27 (0,92/0,46).

14. Махмутов, М.М. Снижение  вредного воздействия тракторных  колесных движителей на переувлажненную  почву [Текст] / М.М. Махмутов, И.В. Заикина, П.И. Гаджиев // Тракторы и сельхозмашины. – 2010. – № 9. – С. 33-35 (0,63/0,21).

15. Махмутов, М.М. Влияние  параметров колесного движителя  со съемными зацепами на длину смятия почвы [Текст] / М.М. Махмутов, В.И. Славкин, И.В. Заикина, Л.Н. Захаров // Техника в сельском хозяйстве. – 2010. – № 5. – С. 27-30 (0,48/0,12).

16. Махмутов, М.М. Степень  неравномерности момента сопротивления  движению колесного движителя [Текст] / М.М. Махмутов, М.М. Махмутов, В.И. Славкин // Тракторы и сельхозмашины. – 2011. – № 2. – С. 39-40 (0,53/0,18).

 

материалы международных, всероссийских, межрегиональных

 конференций, симпозиумов и других изданий

 

17. Махмутов, М.М. Обоснование  эксплуатационной мощности колесного  лесохозяйственного трактора для условий лесостепной зоны [Текст] / М.М. Махмутов // Сборник науч. трудов ВНИИЛМ, 1992. – С. 81-91 (0,72).

18. Махмутов, М.М. Анализ  математических моделей тягово-сцепных свойств движителей [Текст] / М.М. Махмутов // Механизация сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр. молод. учен. и асп. / Казанский СХИ. Казань, 1994. – С. 84-85 (0,20).

19. Махмутов, М.М. Обоснование  критерия масштабного фактора  при взаимодействии штампов с почвой [Текст] / М.М. Махмутов // Механизация сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр. молод. учен. и асп. / Казанский СХИ. Казань, 1994. – С. 86-87 (0,20).

20. Махмутов, М.М. Оптимизация длины съемных зацепов с учетом свойств почв [Текст] / М.М. Махмутов // Механизация сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр. молод. учен. и асп. / Казанский СХИ. Казань, 1994. – С. 89-90 (0,20).

21. Махмутов, М.М. Обоснование количества и размеров дополнительных зацепов к тракторам класса 6 кН [Текст] / М.М. Махмутов, Г.Г. Галеев // Материалы 9-ой науч. методич. конф. с. – х. вузов Поволжья и Предуралья / Казанская гос. СХА. Казань, 1995. – С. 16 (0,12/0,06).

22. Махмутов, М.М. Аналитическая модель показателя степени образования почвенных структур [Текст] / М.М. Махмутов // Актуальные проблемы развития аграрного сектора в условиях развития  рыночных отношений: труды юбилейной научно-практической конференции / Казанская ГСХА. Казань, 1995. – С. 41-42 (0,15).

23. Махмутов, М.М. Исследование тягово-сцепных свойств колесного движителя, оборудованного съемными зацепами [Текст] / М.М. Махмутов // Механизация технологических процессов в растениеводстве и животноводстве: сб. науч. тр. молод. учен./ Казанская ГСХА. Казань, 1996. − С. 51-52 (0,15).

24. Махмутов, М.М. О формировании  сцепных свойств колесного движителя  со съемными зацепами [Текст] / М.М. Махмутов // Актуальные вопросы механизации сельскохозяйственного производства: юбилейный сб. науч. тр./ Казанская ГСХА. Казань, 1997. – С. 156-162 (0,45).

25. Махмутов, М.М. О сопротивлении  почв сдвигу  [Текст] / М.М. Махмутов // Материалы науч. конф. сотрудников ФМСХ: сб. науч. тр./ Казанская ГСХА. Казань, 1997. – С. 57-59 (0,20).

26. Махмутов, М.М. Модель напряженного состояния почвы в первой фазе уплотнения [Текст] / М.М. Махмутов, И.В. Маланичев // Материалы науч. конф. сотрудников ФМСХ: сб. науч. тр./ Казанская ГСХА. Казань, 1997. – С. 59-60 (0,20/0,10).

27. Махмутов, М.М. Влияние  различных критериев оптимизации  тяговых показателей колесных агрегатов на параметры ходовых систем [Текст] / М.М. Махмутов, И.В. Маланичев  // Совершенствование и развитие мобильной энергетики в сельском хозяйстве: сб. науч. тр. 10-ой науч. практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья / Чувашская ГСХА. Чебоксары, 1998. – С. 60-62 (0,30/0,15).

28. Махмутов, М.М. Влияние  параметров колесных движителей  на тягово-сцепные и почвосберегающие свойства сельскохозяйственных агрегатов [Текст] / М.М. Махмутов // Молодые ученые − агропромышленному комплексу: материалы 1-ой республиканской науч. практ. конф. / Академия наук РТ. Казань, 1998. – С. 109-110 (0,12).

29. Махмутов, М.М. О тягово-сцепных  и почвосберегающих свойствах сельскохозяйственных агрегатов [Текст] / М.М. Махмутов //  Совершенствование конструкции и технологии использования сельскохозяйственной техники: сб. науч. тр. Самарской гос. СХА. – Самара, 1999. – С. 186-187 (0,13).

30. Махмутов, М.М. Теоретические  аспекты влияния на сцепные свойства и уплотняющее воздействие параметров колесного движителя  [Текст] / М.М. Махмутов, И.В. Маланичев // Проблемы механизации сельского хозяйства: юбилейный сборник научных трудов КГСХА. Факультет МСХ. Казань, 2000. – С. 177-201 (2,2/1,1).

31. Махмутов, М.М. Основные тенденции развития устройств противоскольжения [Текст] / М.М. Махмутов, Г.Г. Галеев, К.А. Хафизов, Г.Р. Муртазин // Проблемы механизации сельского хозяйства: труды Казанской ГСХА (материалы юбилейной международной конференции). − Казань, 2001. – Т.70. – С. 163-167 (0,32/0,08).