смт Дослідницьке,
вул. Інженерна, 5
044 290-43-49
ndipvt@ukr.net

ХХІІ Міжнародна наукова конференція

АКТИВНА І ПАСИВНА РОБОТА ТРАКТОРА

УДК 631.3.004.67

 

АКТИВНА І ПАСИВНА РОБОТА ТРАКТОРА

 

Лебедєв А., д-р техн. наук, проф., Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. Петра Василенка, tiaxntusg@gmail.com , Orcid ID 0000-0002-1975-3323 

Анотація.

Мета дослідження. Підвищення енергозбереження трактора обґрунтуванням залежності активної і пасивної роботи, що він виконує від нестабільності режимів його руху і пошуку 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.

 

Читати повну версію статті

 

Лебедев А., д-р техн. наук, проф., Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства им. Петра Василенко, tiaxntusg@gmail.com , Orcid ID 0000-0002-1975-3323

 

АКТИВНАЯ И ПАССИВНАЯ РАБОТА ТРАКТОРА

 

Аннотация.

Цель исследования. Повышение энергосохраняемости трактора путем обоснования зависимости выполняемой им активной и пассивной работы от нестабильности режимов его движения и поиск путей уменьшения пассивной работы.

Методы исследования. Исследование мощностного баланса трактора и определение его коэффициента полезного действия в зависимости от эксплуатационной массы и тягового усилия.

Результаты исследования. Нестабильность режимов движения трактора является следствием воздействия на него при выполнении технологического процесса переменных сил, и изменений условий его функционирования. Решение проблемы энергосбережения тракторных агрегатов предложено оценивать его полезной (активной) и не полезной (пассивной) работой. При этом, к активной работе отнесены затраты энергии на преодоление тягового сопротивления агрегатируемых машин и орудий, к пассивной – затраты энергии в трансмиссии на преодоление сопротивления движению и буксования трактора. В общем случае, для построения динамической модели машинно-тракторного агрегата, точкой приведения, то есть точкой, в которой сосредоточена приведенная масса, можно выбирать любую точку агрегата. Всегда можно определить значения приведенных силы тяги и массы, при которых уравнение движения точки приведения окажется тождественным уравнению движения машинно-тракторного агрегата и, следовательно, обобщенная координата точки приведения будет совпадать с обобщенной координатой агрегата в любой момент времени. Поэтому, приведенной массой машинно-тракторного агрегата можно назвать массу которую необходимо сосредоточить в точке агрегата (точке приведения), чтобы кинетическая энергия этой материальной точки равнялась кинетической энергии всех звеньев агрегата. Рекомендуется при оценке динамики трактора в качестве точки приведения принимать его центр масс. Приведенные сила и масса трактора не зависят от скорости движения точки приведения. Активная (полезная) работа отечественных тракторов находится в пределах 60–70 %, остальная энергия двигателя расходуется на пассивную работу. Решение проблемы энергосбережения тракторов обеспечивается путем их адаптации к условиям функционирования по приведенным силам и массе. Доказано, что работа движущей силы тракторного агрегата переменной массы не зависит от формы траектории движения центра масс, а зависит только от начального и конечного его положения.

Выводы. Предложено оценивать активную и пассивную работу трактора по его приведенным силе и массе, которые определяются при оценке тягового коэффициента полезного действия трактора в зависимости от его эксплуатационной массы и тягового усилия. Данная методология позволяет определить максимальный тяговый коэффициент полезного действия трактора при его функционировании в трехмерном пространстве. Экспериментально определена пассивная работа транспортного агрегата ХТЗ-17221 + полуприцеп ТСП-16 (масса груза – 12 т), совершавшего движение прямолинейной дорогой длиною 1000 м с твердым грунтовым покрытием, составила 3,2 МДж (0,075 кг дизельного топлива), при движении с подворотами – 6,4 МДж (0,15 кг дизельного топлива).

Ключевые слова: трактор, работа активная, работа пассивная, приведенная сила, приведенная масса, неравномерность движения, затраты энергии.

 

Lebedev A., D-r. tech. sciences, professor, Kharkov National Technical University of Agriculture named after P. Vasilenko, hfukrndipvt@gmail.com, Orcid ID 0000-0002-3067-5135

 

ACTIVE AND PASSIVE WORK OF THE TRACTOR

 

Abstract

Purpose of the study. Increasing the energy saving of the tractor by justifying the dependence of active and passive work that it performs on the instability of its driving modes and finding ways to reduce passive work.

Research methods. Investigation of the power balance of the tractor and determination of its efficiency depending on the operating weight and traction force.

The results of the study. The instability of the tractor's motion modes is a consequence of the impact on it during the execution of the technological process of variable forces, and changes in the conditions of its operation. The solution to the problem of energy saving of tractor units is proposed to evaluate its useful (active) and not useful (passive) work. At the same time, the energy costs for overcoming the traction resistance of aggregated machines and implements are classified as active work, and energy costs in the transmission for overcoming the resistance to movement and skidding of the tractor are classified as passive. In the general case, to build a dynamic model of a machine-tractor unit, the cast point, that is, the point at which the reduced mass is concentrated, you can select any point of the unit. It is always possible to determine the values of the reduced thrust force and mass at which the equation of motion of the cast point turns out to be identical to the equation of motion of the machine and tractor unit and, therefore, the generalized coordinate of the point of reduction will coincide with the generalized coordinate of the unit at any time. Therefore, the reduced mass of the machine-tractor unit can be called the mass that must be concentrated at the point of the unit (point of reduction) so that the kinetic energy of this material point is equal to the kinetic energy of all parts of the unit. It is recommended, when evaluating the dynamics of the tractor, to take its center of mass as a cast point. The reduced tractor power and mass are independent of the speed of the cast point. Active (useful) work of domestic tractors is in the range of 60...70 %, the rest of the engine energy is spent on passive work. The solution to the problem of energy saving of tractors is provided by adapting them to operating conditions according to the given forces and mass. It is proved that the work of the driving force of a tractor unit of variable mass does not depend on the shape of the trajectory of the center of mass, but depends only on its initial and final position.

Conclusions. It is proposed to evaluate the active and passive operation of the tractor by its reduced force and mass, which are determined when evaluating the traction coefficient of efficiency of the tractor depending on its operating weight and traction. This methodology allows you to determine the maximum traction efficiency of the tractor when it operates in three-dimensional space. The passive operation of the KhTZ-17221 transport unit + TSP-16 semitrailer (cargo weight – 12 tons), which made a straight road with a length of 1000 m with a hard ground coating, was experimentally determined to be 3.2 MJ (0,075 kg of diesel fuel) when driving with gates – 6.4 MJ (0.15 kg of diesel fuel).

Keywords: tractor, active work, passive work, reduced power, reduced mass, uneven movement, energy consumption.

скачать софт
Без регистрации Скачать игры 2013 бесплатные dle шаблоны и hd фильмы скачать








Ми в соц.мережах

Науково-виробничий журнал Техніка і технології АПК
  • Анализ сайта
  • Анализ сайта
    Яндекс.Метрика
  • Анализ сайта