книги из ГПНТБ / Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр

РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ПО ПРОБЛЕМЕ ПОВЫШЕНИЯ РАБОЧИХ СКОРОСТЕЙ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ, ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЗАДАЧИ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПОЛЯК А. Я.

(ВИМ)

Проблема повышения рабочих скоростей машиннотракторных агрегатов комплексно разрабатывается с 1956 г. Однако разработка научных основ повышения скоростей началась значительно раньше. Вопросам по­ вышения скорости уделял большое внимание создатель основ теории земледельческой механики В. П. Горячкин. Идея повышения рабочих скоростей увлекала многих отечественных и зарубежных ученых, но особенно широ­ кое развитие она получила в нашей стране. Большую роль в создании научных основ повышения рабочих ско­ ростей сыграли труды Е. Д . Львова, Д . А. Чудакова, П. А. Некрасова, его ученика П. Е. Никифорова и мно­ гих других. Эти работы подготовили возможность кар­ динального комплексного решения проблемы.

считаны на эти скорости, и уже более 75% тракторного парка в сельском хозяйстве составляют скоростные. Хо­ тя уровни достигнутой эффективности различны, что обус­

использования, нет сомнений в том, что внедрение ско­ ростной техники обеспечило существенное повышение производительности тракторов. Средняя мощность оте­

з

решли к 9—15, т. е. решена проблема повышения скоро­ сти в 2,5—3 раза. Сложность задачи состояла в том, что повышение скорости охватывает все аспекты использова­ ния тракторов: динамику тракторов; надежность, износо­ стойкость и прочность тракторов и сельскохозяйственных машин; условия труда; влияние повышения скорости на агротехнику, конструкцию рабочих органов машин, тех­ нологию выполнения работ и их организацию, а также медицинские и социально-психологические вопросы. Локальное решение отдельных вопросов не может дать положительных результатов, поэтому проблема должна была решаться комплексно.

В работе по проблеме участвуют ведущие институты и конструкторские организации, связанные единым коор­ динационным планом: ВИМ, ВНИИМЭСХ, НАТИ, ВИСХОМ, СибНИИСХоз, ЦНИИМЭСХ, УНИИМЭСХ, Саратовский Н И И сельской гигиены, Армавирская опыт­ ная станция ВИМ, ЦелинНИИМЭСХ, МИИСП, КазСХИ, Воронежский СХИ, КНИИТИМ, ВгТЗ, МТЗ, ХТЗ, СКВ по почвообрабатывающим машинам, ГСКБ по почвооб­ рабатывающим и посевным машинам, СКВ по культива­ торам и сцепкам, СКВ по силосоуборочным машинам, КБ завода Алтайеельмаш, ГСКБ по машинам для улуч­ шения лугов и пастбищ и дисковым орудиям и др., а так­ же вузы страны.

В результате исследований, опытно-конструкторских работ, экспериментов по внедрению повышенных скоро­ стей и анализа передового опыта работы со скоростной техникой сложились научные основы повышения скоро­ стей машинно-тракторных агрегатов — одного из гене­ ральных направлений прогресса техники в области меха­ низации полеводства.

Часто противопоставляют повышение скорости таким известным путям увеличения производительности, как > применение комбинированных агрегатов, увеличение ши­ рины захвата и др. Однако при этом забывают два очень важных обстоятельства. Во-первых, система тракторов включает тракторы от 0,2 до 6 т тяги, и переход к агре­ гатам с большей шириной захвата, если это позволяют условия, всегда можно осуществить, применив более тя­ желый трактор, что, конечно, даст повышение производи­ тельности (если работать на одинаковых скоростях). Од­ нако не исключена возможность повышения скорости и этого, более тяжелого трактора путем существенного

но обладающему такой же мощностью, как и скоростной более низкого класса тяги, то придется снизить скорость пропорционально увеличению тяги, и никакого выигры­ ша в производительности не будет, а число машин и ме­ таллоемкость возрастут. Во-вторых, увеличение шири­ ны захвата в пределах номинальных тяговых показателей

торов (как и Обычных) расположен ближе к нижнему пределу скорости (имеется в виду, что колесные тракто­ ры балластированы до уровня, обеспечивающего тягу класса).

Повышение скорости целесообразно только как ос­ нова увеличения производительности, а это значит, что всегда предусматривается наиболее полная реализация энергетических и тяговых возможностей трактора. Повы­ шение скорости ни в коей мере не противоречит исполь­ зованию комбинированных, широкозахватных и тому по­ добных агрегатов — любое рациональное агрегатирова­ ние и применение тракторов более высоких классов тяги будет способствовать получению большего эффекта, но

увеличения ее производительности, снижения металло­ емкости и числа машин. Увеличение скорости представ­ ляет собой весьма трудную научно-техническую задачу.

На начальном этапе комплексного решения проблемы повышения рабочих скоростей машинно-тракторных аг­ регатов до 9—15 км/ч руководитель проблемы академик В. Н. Болтинский предложил схему, определяющую ос­ новные направления и задачи исследования (рис. 1). Об­ щие положения, которые были приняты в рассматривае­ мой схеме как основные при создании скоростной тех­ ники, следующие: обеспечение требуемого или более высокого качества агротехники; сохранение принятого для данного трактора агрегатирования, т. е. сохранение класса тяги; сохранение уровня тягового к. п. д. трак­ тора и примерно таких же энергозатрат агрегатов; обес­ печение надежности и прочности машин и необходимых условий труда.

В. Н. Болтинского доказана справедливость этих положе­ ний также и для тракторов классов 0,9 и 2 т.

Исследования созданных в ВИМе тракторов-макетов классов 4—5 т дали возможность убедиться в том, что эти положения действительны и для тяжелых гусенич­ ных тракторов (см. статью В. X. Каца «Тяговые и топ- ливно-экономические показатели гусеничного скоростно­ го (9—15 км/ч) трактора-макета классов 4—5 т» в на­

на полевых работах. Исследования, проведенные в СибНИИСХозе на созданном в этом институте трак­ торе-макете, показали, что эти закономерности не те­ ряют силу и при работе на скоростях, превышающих уро­ вень 9—15 км/ч.

Изучены закономерности влияния повышения скоро­ сти на отдельные составляющие баланса мощности и ус­ тановлены связи элементов конструкции с показателями тракторов, в частности влияние положения центра тя­ жести трактора, типа и конструкции подвески, механиз­ ма поворота и др.; в МИИСПе академиком В. Н. Болтинским исследованы вопросы разгона скоростных МТА.

личных классов, рассчитанных на разные диапазоны скорости. Этот метод позволяет приближенно, но с до­ статочной точностью устанавливать основные параметры тракторов для работы на повышенных скоростях и прог­ нозировать их тяговые показатели (см. статью А. Я. Поля­ ка, Н. М. Антышева, А. Д . Щупака «Универсальный ме­ тод определения оптимальных параметров скоростных тракторов» в настоящем сборнике).

Широкими исследованиями, проведенными на базе тракторов-макетов для изучения влияния повышения скорости (до 9—15 км/ч) на динамические и экономиче­ ские показатели тракторов классов 1,4 и 3 т, установле­ но, что при повышении их энергонасыщенности топлив­

топливной экономичности тракторов соответствует эко­ номичности их двигателей.

На основе этих исследований были разработаны аг­ ротехнические требования на тракторы классов 1,4 и 3 т для работы на скоростях 9—15 км/ч.

Сохранение уровня топливной экономичности трак­ тора является только частью вопроса, ибо важна эко­ номичность агрегата в целом, а это зависит и от к. п. д. машины (орудия).

Увеличение тягового сопротивления с повышением скорости отмечается в той или иной мере при работе всех машин и орудий конкретных конструкций с неиз­ менными рабочими органами. Однако создание конст­ рукций машин и их рабочих органов, учитывающих спе­ цифические особенности работы на повышенных скоро­ стях, позволяет существенно изменить положение. Примером изменения схемы при создании скоростной машины может служить исключение мотовила у силос­ ных комбайнов и жаток. Изменение конфигурации ра­ бочих органов рассмотрим применительно к корпусу плуга (рис. 2) как наиболее энергоемкого орудия. Сле­ дует заметить, что сопротивление корпуса плуга непо­