Разработка средств, повышающих опорно-сцепные качества склоноходов портального типа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.03, кандидат технических наук Манашеров, Борис Хаимович

• Манашеров, Борис Хаимович
• кандидат технических наук
• 1983

Оглавление диссертации кандидат технических наук Манашеров, Борис Хаимович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Особенности механизации работ по возделыванию и уборке чая.

1.2. Средства уменьшения удельного давления, повышения тягово-сцепных качеств и улучшения проходимости колесных тракторов

1.3. Предпосылки использования полугусеничного хода на колесном склоноходе портального типа.

1.3.1. Классификация съемных гусеничных ходов

1.3.2. Исследования тракторов с полугусеничным ходом.

1.4. Цель диссертационной работы, задачи и объект исследования

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Определение конструктивных параметров предлагаемого ПГХ.

2.2. Сравнительное определение основных показателей склонохода без ПГХ и с ПГХ.

2.2.1. Устойчивость против опрокидывания и сползания.

2.2.2. Устойчивость прямолинейного движения

2.2.3. Удельное давление на почву

2.3. Исследование кинематики поворота и основных показателей маневренности склонохода с ПГХ

2.3.1. Кинематика поворота

2.3.2. Определение основных показателей управляемости

2.4. Исследование процесса приспособления к микрорельефу и склону

2.5. Выводы.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗ

ИХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

3.1. Опытное определение основных конструктивных параметров склонохода без ПГХ и с ПГХ (лабораторные исследования)

3.2. Сравнительные экспериментальные исследования прямолинейности хода и характера воздействия на почву ходовых органов склонохода

3.2.1. Анализ результатов исследований прямолинейности движения.III

3.2.2. Анализ результатов исследований характера воздействия на почву ходовых органов склонохода без ПГХ и с ПГХ.

3.3. Экспериментальные исследования маневренности склонохода с ПГХ.

3.3.1. Планирование эксперимента по определению маневренности склонохода с ПГХ

3.3.2. Анализ результатов экспериментальных исследований маневренности склонохода с ПГХ.

3.4. Экспериментальные исследования процесса приспособления склонохода без ПГХ и с ПГХ к микрорельефу и склону

3.4.1. Анализ результатов экспериментальных исследований процесса приспособления к микрорельефу склонохода с ПГХ и без него.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ

ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ.

4.1. Влияние уплотняемоети почвы на производительность и расход топлива агрегата при культивации в междурядьях чая

4.2. Влияние прямолинейности направления движения на производительность и расход топлива агрегата.

4.3. Определение экономической эффективности от снижения уплотняемости почвы и улучшения прямолинейности направления движения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка средств, повышающих опорно-сцепные качества склоноходов портального типа»

Перспективным планом развития сельскохозяйственного машиностроения Советского Союза на период до 1990г. определенное внимание уделяется решению проблемы механизации технологических процессов по возделыванию и сбору зеленого чайного листа. Уже находится в производстве комплекс машин, благодаря которым ручной труд на равнинных плантациях практически исключен. Подготовлен к внедрению комплекс машин и создано энергетическое средство для механизации работ на плантациях чая, расположенных на склонах крутизной до 20°. Однако, как показывает практика, эффективность использования техники в чайных хозяйствах даже на равнине снижается вследствие того, что на урожайность плантаций в определенной степени отрицательно влияют последствия самого процесса механизации, выражающиеся в том, что машины, массой в 2200-2400 кг по одному и тому же участку междурядий, ширина которого не превышает 0,25-0,40 м, за сезон осуществляют 50-60 проходов. В результате этого почва утрамбовывается и ухудшаются ее физико-механические свойства. Пяти-шести кратная культивация с рыхлением и внесением удобрений не дает желаемого эффекта в отношении восстановления прежних свойств почвы. Еще более худшее положение имеем на склоне из-за неоднородности уплотнения почвы по ширине следа ведущих колес.

Помимо отмеченного, весной и осенью при неблагоприятных погодных условиях, которые весьма часты в субтропических зонах, затрудняется проведение технологических операций в сжатые агротехнические сроки из-за буксования ведущих колес тракторов. Указанные недостатки в значительной степени ограничивают механизацию трудоемких процессов в чайных хозяйствах.

Известны различные средства повышения опорно-сцепных качеств существующих тракторов и самоходных шасси, но они малоэффективны для самоходных шасси и склоноходов, работающих в специфических условиях чайных плантаций.

Отсюда вытекает необходимость изыскания дополнительных технических средств, улучшающих опорно-сцепные качества существующей энергетики, предназначенной для механизации работ в чайных хозяйствах. Цель работы заключается в повышении эффективности использования существующих конструкций склоноходов портального типа путем улучшения их опорно-сцепных качеств дополнительными техническими средствами.

Намеченная цель выдвинула следующие задачи:

- на основе анализа существующих методов и средств повышения тягово-сцепных качеств тракторов и самоходных шасси изыскать и обосновать дополнительные технические средства, повышающие опорно-сцепные качества склоноходов портального типа, используемых в чайных хозяйствах;

- выявить границы улучшения показателей опорно-сцепных качеств и возможности маневренности склонохода, оборудованного дополнительными техническими средствами, путем исследований как теоретических, так и экспериментальных;

- обобщить полученные результаты, на основе которых сформулировать требования и разработать конкретные рекомендации по созданию дополнительных технических средств, повышающих опорно-сцепные качества склоноходов портального типа.

На защиту выносятся следующие положения:

- из теоретических разработок - методы экспериментально-теоретического определения и приведения к оптимальным значениям параметров основных показателей склоноходов портального типа, оборудованных дополнительными техническими средствами;

- из технических разработок - предлагаемая принципиально новая схема и конструкция технического средства улучшения опорнооцепных качеств и новое конструктивное решение отдельных узлов и агрегатов, позволяющих повысить эффективность применения предлагаемого технического средства на склоноходах портального типа.

Экспериментальные исследования по устойчивости против опрокидывания и сползания, процессу приспособления к микрорельефу и склону объекта, оборудованного дополнительным средством - механизмом полугусеничного хода (ПГХ) и без него, были проведены в 1979-80гг. на территории ВНИИгорсельмаш в г.Тбилиси и на Лай-турской опытно-полевой базе ВНИИгорсельмаш. Исследование прямолинейного движения, опорных и сцепных качеств и маневренности были проведены в районе Тбилисского моря на горе Махата в 19801981гг.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований, изложенные в диссертационной работе, использованы во ВНИИгорсельмаш при проектировании склоноходов типа СШ-0611, его отдельных узлов и агрегатов, а также при создании конструкции технических средств, улучшающих опорно-сцепные качества этих склоногаемым рекомендациям выполнены конструкторские работы. Имеется решение о постановке на серийное производство с 1984 года склонохода СШ-0611, в конструкции которого применены сформулированные в работе рекомендации. В качестве дополнительного оборудования к указанному шасси будет выпускаться механизм полугусеничного хода по схеме, предлагаемой в диссертационной работе.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в теоретическом обосновании и практической разработке технических средств, повышающих опорно-сцепные качества и ряд других показателей существующих портальных склоноходов, применение которых исключает отрицательное влияние процесса механизации на урожайность чайных плантаций и решает вопрос выполнения весенних и ходов результатам исследований и предлаосенних сельскохозяйственных работ в сжатые агротехнические сроки при неблагоприятных погодных условиях. Это, в свою очередь, повысит уровень механизации в чайном хозяйстве как на равнине, так и на склонах, и будет способствовать дальнейшему развитию сельского хозяйства, повышению производительности труда, увеличению производства чая и т.д.

Внедрение разработанных в диссертации рекомендаций позволяет:

- повысить эффективность использования склонохода при работе в плохих почвенных условиях как на равнине, так и на склонах, что даст значительный прирост дополнительного продукта;

- улучшить условия труда механизатора путем повышения устойчивости движения и устойчивости против опрокидывания, а также снижения сползания;

- устранить причины ухудшения физико-механических свойств почвы и снизить ее сопротивление к дальнейшей обработке за счет уменьшения уплотняемости при нескольких последовательных проходах по одному следу.

Заключение диссертации по теме «Колесные и гусеничные машины», Манашеров, Борис Хаимович

- 167 -ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Устранение недостатков, присущих склоноходу при работе в чайных плантациях (уплотнение почвы, буксование, сползание и т.д.) достигается оборудованием его разработанным в диссертации механизмом полугусеничного хода, гусеничная лента которого и ее отдельные звенья приспосабливаются к рельефу местности.

2. Результаты исследований позволяют установить оптимальные величины параметров механизма ПГХ, а также показатели поворотливости и приспосабливаемоети склонохода с ПГХ к рельефу.

3. Применением полугусеничного хода достигается:

- снижение величины статического удельного давления на почву до допустимого агротехническими требованиями значения (0,04 МПа) и его равномерное распределение по длине и ширине опорной поверхности;

- уменьшение уплотняемости и сопротивления почвы к дальнейшей обработке после нескольких последовательных проходов по одному следу: на стерне в 1,3 раза, на залежи в 1,4 раза и на вспаханном поле в 2 раза;

- увеличение угла статической устойчивости против сползания на 40-80%, в зависимости от фона почвы;

- уменьшение на 70-75% отклонения от прямолинейности направления движения, вызванного сползанием и уводом ведущих колес.

4. С целью достижения устойчивости управляемого движения склонохода с ПГХ предлагается увеличение нагрузки, приходящейся на передний мост. Величина необходимого веса определяется уравнением (3.23).

5. Для снятия перегрузок в агрегатах склонохода, возникающих в процессе приспособления к рельефу, рекомендуется:

- между остовами и соединительной рамой предусмотреть упругую связь, допускающую относительное продольное перемещение опорных органов на 0,15-0,2м;

- шарнир, обеспечивающий проворот остовов относительно друг друга разместить на одном из них, постоянно сохраняющем вертикальное положение.

6. С целью исключения наблюдающегося отклонения продольной оси склонохода с ПГХ от направления движения рекомендуется ось подвески шарнирного звена механизма разместить на расстоянии не более 0,05м от его опорной поверхности.

7. Годовая экономическая эффективность от применения одного склонохода СШ-0611, оборудованного предлагаемыми средствами составляет 232 руб.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Манашеров, Борис Хаимович, 1983 год

1. АНИЛОВИЧ В.А., ВОДОЛАЖЧЕНКО Ю.Т.2. АПХАИДЗЕ Н.В.3. БАБКОВ В.Ф.

2. БАБКОВ В.Ф., ГЕРБУРТ-ГЕЙБОВИЧ А.В,5. БИРУЛЯ А.К.6. БЕККЕР М.Д.

3. БЕЗБОРОДОВА Г.Б., КОШАРНЫЙ Н.Ф.

4. ВАСИЛЕНКО А.А., КОШАРНЫЙ Н.Ф.9. ГАМКРЕЛИДЗЕ К.К. и др.

5. Исследование взаимодействия с почвой жестких и пневматических колес сельскохозяйственных машин и тракторов. УНИИМЭСХ. Научные труды ТУ. Киев, 1964, с. 55-61.

6. О сцеплении полугусеничного движителя с почвой. -"Записки Ленинградского СХИ", т. 82, Л., 1971, с. 22-28.

7. Повышение проходимости колесных тракторов. -"Тракторы и сельхозмашины", вып. 3, 1977, с. 17-18.

8. Взаимодействие стабилизируемого колеса с наклонной опорной поверхностью. -"Тракторы и сельхозмашины", 1974, № 5, с. 8-II.

9. Движители итальянских тракторов (Италия). Реферативныйжурнал "Тракторы и сельскохозяйственные машины", 8.44.93, 1968.

10. ДВАЛИ P.P. Теория тракторов. Изд-во "Ганатлеба", Тбилиси, 1970, часть I, 2, 3.13. ГУРЕВИЧ A.M., ЛЕГКОВ А.И.14. ГОСТ 7057-8115. ГОГЕЛИДЗЕ Г.Д.16. ГУСЬКОВ В.В. и др.21. ДВАЛИ P.P.22. ДЗАГАНИЯ K.B.

11. ДВАЛИ P.P., Сельскохозяйственные склоноходы. МАРГВВЛИШВИЛИ О.В., Изд-во "Мецниереба", Тбилиси, 1965, ХУХУНИ Т.В. с. 51.

12. ДВАЛИ P.P. О работе гусеничного сельскохозяйственного трактора на склонах. -"Техника да шрома", Тбилиси, 1950, с. I-I6.

13. К вопросу механизации горного земледелия. Изд-во АН Груз.ССР, Тбилиси, 1964, с. 61.

14. Состояние и пути разработки конструкции горных самоходных шасси. -"Механизация и электрификация горного земледелия и животноводства", 1963 -» 4, с. 6-9.

15. Энциклопедический справочник машиностроения, том II, М.,1966, с. 2-16.

16. Исследование реализации тягово-сцепных качеств и агротехнической проходимости колесных тракторов на суглинистых почвах Белоруссии. Автореферат докторской диссертаций, г.Горький, 1974, с. 15-55. Испытание тракторов, "Машиностроение", М., 1974, §9-§35.

17. Исследование сцепных качеств колесных тракторов. Труды ОНТИ НАТИ, вып. 130, М., 1961, с. 7-16.

18. Изучение возможностей применения тракторов Т-40, Т-40А с двигателями мощностью 45 л.с. в условиях Полесья УССР. МСХ УССР-УНИИМЭСХ. Киев, 1966, с. 17-23. Полугусеничный ход к трактору "Беларусь". "Записки Ленинградского СХИ", вып. 76, Л., 1972, с. 1-6.

19. Исследование тяговой динамики трактора с полугусеничным ходом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н.,

20. Ленинградский СХИ, Л., 1959, с. 1-22.

21. ОРЛОВ Г.В., Полугусеничный ход трактора. Авторское сви-НАЗИН А.И. детельство № 215041. ЦНИИ МЭСХ СССР. М.,2903. 1968.

22. ОВСККОВ В.Н. Некоторые вопросы теории полугусеничных ходов. Труды НИИМЕСХ, вып. 1У, М., 1961, с. 26-35.

23. ПИГУЛЕВСКИЙ М.Х. Основы и методы экспериментального изученияпочвенных деформаций. В кн. "Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин", т.2, СельхозГИЗ, М., 1936, с. 33-39.

24. ПРОТОКОЛ №73-71 испытания опытных образцов горно-равнинногосамоходного шасси СШ-0611, изготовления 1970г., (Грузинская МИС), с. ИЗ.

25. ПРОТОКОЛ № 1-72 испытания опытных образцов горно-равнинногосамоходного шасси СШ-0611, изготовления 1970г., (Ленкоранская МИС), с. 85.

26. ПРОТОКОЛ В 4-77 испытания опытного образца горно-равнинногосамоходного шасси СШ-0611, изготовления 1975г., (Ленкоранская МИС), с. 190.

27. ПРОТОКОЛ № 04-6-77 испытания опытных образцов горно-равнинного самоходного шасси СШ-0611,изготовления 1975г., (Грузинская МИС), с. 276.

28. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА комплексных исследований по изучениювлияния ходовых систем сельскохозяйственных тракторов, комбайнов и тракторных средств на почву. ВИМ, М., 1978, с. 1-50.

29. ПОСПЕЛОВ Ю.А. Устойчивость трактора. Изд-во "Машиностроение", М., 1966, главы П-У1.

30. РЯБИЧЕВ В.Н., Повышение проходимости и тягово-сцепных ПОПОВ Е.Г. качеств колесных тракторов в трудныхпочвенных условиях. Труды ГОСНИТИ, вып. 147, М., 1962, с. 2-16.

31. РАСЧЕТ полугусеничного хода трактора ,|Беларусьи. МТЗ,г.Минск, 1962, с. 1-8.

32. РЕЗУЛЬТАТЫ экспериментальных исследований склонохода Т-50Кна пропашных работах. Материалы Всесоюзного семинара по проблеме "Создание комплекса машин и орудий для механизации горного земледелия", Тбилиси, 1977, с. 325-332.

33. РТМ 23.2.36-73 Основы планирования эксперимента в сельскохозяйственных машинах. ВИСХ0М, М., 1974, с. 115.

34. СК0ЙЕЕДА А.Т. 0 коэффициенте использования сцепноговеса и оптимальном буксовании колесных тракторов (совместно с Нгуен Мишь Дыон-гом, В.В.Яцкевичем). В сб.: Автотракторостроение, вып. II, Минск, Вышэйшаяшкола, 1978, с. 47-49.

35. СКОЙБЕДА А.Т. О буксовании колесного трактора (совместно с

36. Б.Б.Яцкевичем). Б сб.: Вопросы проходимости машин. Вып. 5, Благовещанск, 1976, с.40-44.

37. СКОЙБЕЩА А.Т. Автоматизированная система управления средствами повышения проходимости колесного трактора 4x4 класса 20 кН (совместно с А.А.Шаве-лем). Б сб.: Автотракторостроение. Вып.10, Минск, Вышэйшая школа, 1978, с. 30-35.

38. ТРЕПЕННИКОВ И.И. Эксплуатационные показатели сельскохозяйственных тракторов. Издание 2-ое, Машгиз, М., 1963, с. 1-48.

39. ЧЕРЕБАНЬ Б.Н. Об увеличении тягово-сцепных качеств трактора ДТ-14 на почвах с повышенной влажностью. "Записки Ленинградского СХИ", вып. 76, Л., 1972, с. 1-8.

40. ЧЕРЕБАНЬ Б.Н. Результаты исследований динамики тракторов

41. ДТ-24 и Т-28 с различными видами ходовых органов. "Труды Оренбургского СХИ", т.14, Оренбург, 1968, с. 14-18.

42. ЧЕРЕБАНЬ Б.Н. О динамике поворота колесного трактора с полугусеничным ходом. "Записки Ленинградского СХИ", т. 89, Л., 1962, с. 273-281.

43. ЧЕРЕБАНЬ Б.Н. Исследование динамики колесного тракторасредней мощности с различными видами приспособлений, повышающих его проходимость. Диссертационная работа на соискание ученой степени к.т.н. Сельхозакадемия им. К.А.Тимирязева, М., 1961, с. 5-67.

44. ЧУДАКОВ Д.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. "Колос", М., 1972, главы I, Ш, УП, X,

45. ЯРМАШЕВИЧ Ю.И. Результаты тяговых испытаний трактора

46. МТЗ-7. "Сельское хозяйство Белоруссии", 1961, J& 10, сб. 33, с. 7-II.

47. ФАРОБИН Я.Б. Теория поворота транспортных машин, М.,изд-во "Машиностроение", 1970, с. 176. (э7. invnend ИУТйНе. ty. с*пн//>& f» 9тгУоге/у"

48. У/jy os/У/у сАе /млАа^'в Уе се/Ае сУе^/У7е Z $7s* tyat/r^-Уяс/мАг/УУс ¿71/ Jj/jоs7 "Я»1 •77467. ¿?%/; /73 g: ел у 7 -У73. у for ¿А/сУУег1.ersrsA^c/e/f.r ¿АеА<у Мгг;//??УсЫа Ш7Я7>г'//0?0 Шеса7. 67; с*?/>. А-У

49. JPcui-má/ Ъ^ШмШ'Я. fe/r e/Vrсш/кл^а/?™^ \\j9¿c/)yj //ал7. 63с/, / л/)?7/9/96 ; 7 о : об 6/J-,. (Wfi ■ / • 5fi toa-efe M if J/tow- cPfV^.ÓSc/f ¿sféó^fjaU 7SÛ ; âô'- О/ é¿> (*</>■ f-- 376.^/c7/^cc'/frcyfA-s "„ ИОгУ &¿>/>s, УЩУf>- ■ f

50. CPeeced £.,f2cfû/??s Jf f p//¿- агуссУ û^p7c?e//oycrpcr^r/mi/we JsttP, /Щ

51. Sae/ y ocf fra/f#>er'p!/yr?7/é7/¿¿/уля/т/жш/// тр#*7й/а У

52. X/opJe^c/г. /7С7'о7. . 65 с 3Ûл/92//>//, У ёЗ.ЗР. о тку. -/.- 3