АКТИВНА І ПАСИВНА РОБОТА ТРАКТОРА У СКЛАДІ ҐРУНТООБРОБНОГО АГРЕГАТА

УДК 631.37

Лебедєв А. Т., д-р техн. наук, проф., info, Orcid ID: 0000-0002-1975-3323; lebedev@khntusg 

Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка,

Лебедєв С.А., канд. техн. наук, Orcid ID: 0000-0002-3067-5135, hfukrndipvt@gmail.com,

Харківська філія УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого,

Анотація

Мета дослідження. Підвищення ефективності використання трактора у складі ґрунтообробного агрегата науково-технічним обґрунтуванням енергозбереження. Ця мета досягається підвищенням активної (корисної) та зниженням пасивної (не корисної) роботи трактора.

Методи дослідження. В основу оцінювання тягово-енергетичних і динамічних параметрів тракторів у складі ґрунтообробних агрегатів покладено метод парціальних прискорень, який базується на зворотному переході від векторної суми у просторі: сил, які діють на трактор до векторної суми у просторі прискорень.

Результати дослідження. На зниження активної роботи ґрунтообробного агрегата і відповідно на підвищення пасивної роботи істотно впливає нерівномірних рух. Запропонована залежність для визначення додаткових витрат енергії на осциляційні рухи під час нерівномірного руху тракторного агрегата. Доведено, що додаткові витрати енергії під час несталого руху ґрунтообробного агрегата на гоні складають 2-3 % (пасивна робота) від загальних енерговитрат.

На основі методу парціальних прискорень обґрунтована методологія оцінювання тягово-енергетичних і динамічних показників трактора під час технологічного процесу без застосування динамометричних засобів.

Модернізований вимірювально-реєстраційний комплекс, розроблений за участю авторів статті у Харківському національному автомобільно-дорожньому університеті, Харківському національному технічному університеті сільського господарства ім. Петра Василенка та Харківській філії УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, у напрямку програмного забезпечення оцінки опору агрегатованих машин, тягового ККД трактора, поздовжніх прискорень агрегата. Застосування цього комплексу під час випробування тракторів направлено на реалізацію методики УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого з визначенням тягових показників тракторів і нормативів Кодексу 2 Організації економічного співробітництва і розвитку по експлуатаційних випробувань тракторів (OECР).

Висновки. У статті викладено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми підвищення ефективності роботи трактора у складі ґрунтообробного агрегата, яке базується на зменшенні додаткових енергетичних витрат (пасивної роботи). Результати досліджень дали змогу сформулювати основні теоретичні та науково-практичні висновки.

Наукова цінність дослідження полягає в уточненні залежності роботи трактора у складі ґрунтообробного агрегата у напрямку зниження некорисної (пасивної) роботи на повороти на кінці гону і на підвертання на гоні. Доведено, що для забезпечення максимальної роботи агрегата необхідна його робота з підвищеною силою тяги і на пониженій швидкості руху. Удосконалено динамічну модель трактора у складі ґрунтообробного агрегата. Практична цінність дослідження полягає в розробленому на основі методу парціальних прискорень стандарту з оцінювання тягових властивостей трактора СОУ 71.2-37-046043080-017:2015, рекомендованого Міністерством аграрної політики та продовольства України для використання під час випробування і модернізації тракторів.

Ключові слова: трактор, агрегат, робота, прискорення, вимірювальний комплекс, тяговий ККД, витрати енергії

Читати повну версію статті

АКТИВНАЯ И ПАССИВНАЯ РАБОТА ТРАКТОРА В СОСТАВЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО АГРЕГАТА

Лебедев А. Т., д-р техн. наук, проф., Orcid ID: 0000-0002-1975-3323; lebedev@khntusg,

Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени Петра Василенко

Лебедев С. А., канд. техн. наук, Orcid ID: 0000-0002-3067-5135, hfukrndipvt@gmail.com 

Харьковский филиал Укр НИИПИТ им. Л. Погорелого, 

Аннотация

Цель исследования. Повышение эффективности использования трактора в составе почвообрабатывающего агрегата путем научно-технического обоснования энергосбережения. Эта цель достигается повышением активной (полезной) и снижением пассивной (не полезной) работы трактора.

Методы исследования. В основу оценки тягово-энергетических и динамических параметров тракторов в составе почвообрабатывающих агрегатов положен метод парциальных ускорений, основанный на обратном переходе от векторной суммы в пространстве сил, действующих на трактор к векторной сумме в пространстве ускорений.

Результаты исследования. На снижение активной работы почвообрабатывающего агрегата и, соответственно, на повышение пассивной работы существенно влияет неравномерность движения. Предложена зависимость для определения дополнительных затрат энергии на осцилляционные движения при неравномерном движении тракторного агрегата. Доказано, что дополнительные затраты энергии во время неустойчивого движения почвообрабатывающего агрегата на гоне составляют 2-3 % (пассивная работа) от общих энергозатрат. На основе метода парциальных ускорений обоснована методология оценки тягово-энергетических и динамических показателей трактора при выполнении технологического процесса без применения динамометрических средств. Модернизированный измерительно-регистрационный комплекс, разработанный при участии авторов статьи в Харьковском национальном автомобильно-дорожном университете, Харьковском национальном техническом университете сельского хозяйства им. Петра Василенко и Харьковском филиале УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого, в направлении программного обеспечения оценки сопротивления агрегатируемых машин, тягового КПД трактора, продольных ускорений агрегата. Применение данного комплекса при испытаниях тракторов направлено на реализацию методики УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого с определением тяговых показателей тракторов и нормативов Кодекса 2 Организации экономического сотрудничества и развития по эксплуатационным испытаниям тракторов (OЭCР).

Выводы. В статье выполнено теоретическое обобщение и новое решение научной проблемы повышения эффективности работы трактора в составе почвообрабатывающего агрегата, основанный на уменьшении дополнительных энергетических затрат (пассивной работы). Результаты исследований позволили сформулировать основные теоретические и научно-практические выводы. Научная ценность исследования заключается в уточнении зависимости работы трактора в составе почвообрабатывающего агрегата в направлении снижения не полезной (пассивной) работы на повороты в конце гона и на подвороты на гоне. Доказано, что для обеспечения максимальной работы данного агрегата необходима его работа при повышенной силе тяги и пониженной скорости движения. Усовершенствована динамическая модель трактора в составе почвообрабатывающего агрегата. Практическая ценность исследования заключается в разработанном на основе метода парциальных ускорений стандарта по оценке тяговых свойств трактора СОУ 71.2-37-046043080-017:2015, который рекомендован Министерством аграрной политики и продовольствия Украины для использования при испытаниях и модернизации тракторов.

Ключевые слова: трактор, агрегат, работа, ускорение, измерительный комплекс, тяговый КПД, расход энергии

ACTIVE AND PASSIVE WORK OF THE TRACTOR IN THE COMPOSITION OF TILLAGE UNITS

Lebedev A. T., D-r. Tech. Scs, prof., rcid ID 0000-0002-1975-3323 tiaxntusg@gmail.com ,Vasilenko Kharkov National Technical University of Agriculture named after

Lebedev S. A., Phd Tech. Scs,  Orcid ID 0000-0002-3067-5135 hfukrndipvt@gmail.com

Kharkiv branch of L. Pogoriliy UkrNDIPVT, 

Abstract

Purpose of the study. Improving the efficiency of using a tractor as part of a tillage machine through scientific and technical substantiation of energy conservation. This goal is achieved by increasing the active (useful) and reducing the passive (not useful) work of the tractor.

Research methods. The method of partial accelerations based on the reverse transition from the vector sum in the space of forces acting on the tractor to the vector sum in the space of accelerations is the basis for assessing the traction-energy and dynamic parameters of tractors in the composition of tillage machines.

The results of the study. The unevenness of the movement significantly affects the decrease in the active work of the tillage unit and, accordingly, the increase in the passive work. A dependence is proposed for determining the additional energy consumption for oscillatory movements with an uneven movement of the tractor unit. It is proved that the additional energy consumption during the unstable movement of the tillage unit on the rut is 2-3 % (passive work) of the total energy consumption. The method of partial accelerations, which is based on the reverse transition from the vector sum in the space of forces acting on the tractor, to the vector sum in the space of accelerations, is the basis for assessing the traction-energy and dynamic parameters of tractors in the composition of tillage machines. On the basis of this method, the methodology for assessing the traction-energy and dynamic indicators of the tractor when performing the technological process without the use of dynamometric means has been substantiated. The modernized measuring and registration complex, developed with the participation of the authors of the article at the Kharkiv National Automobile and Highway University, P. Vasilenko Kharkiv National Technical University of Agriculture and the Kharkiv branch of L. Pogorilyy UkrNDIPVT in the direction of software for assessing the resistance of aggregated machines, traction efficiency of the tractor, longitudinal acceleration of the unit. The use of this complex when testing tractors is aimed at implementing the methodology of L. Pogorilyy UkrNDIPVT with the definition of traction indicators of tractors and standards of the Code 2 of the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD).

Conclusions. The article contains a theoretical generalization and a new solution to the scientific problem of increasing the efficiency of a tractor as part of a tillage unit, based on a decrease in additional energy costs (passive work). The research results made it possible to formulate the main theoretical and scientific-practical conclusions. The scientific value of the study lies in clarifying the dependence of the tractor operation as part of the tillage machine in the direction of reducing the useless (passive) work on turns at the headland and on a turn on the rut. It has been proven that in order to ensure maximum operation of this unit, it must be operated with increased traction force and reduced travel speed. The dynamic model of the tractor as part of the tillage unit has been improved. The practical value of the study lies in the standard developed on the basis of the partial acceleration method for assessing the traction properties of the tractor SOU 71.2-37-046043080-017: 2015, which is recommended by the Ministry of Agrarian Policy and Food of Ukraine for use in testing and modernizing tractors.

Keywords: tractor, unit, work, acceleration, measuring complex, traction efficiency, energy consumption