Введение
1. Состояние проблемы повышения показателей работы сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов 13
1.1. Обзор и анализ функциональных схем машинно-тракторных агрегатов 13
1.2. Классификация машинно-тракторных агрегатов сельскохозяйственного назначения и их эксплуатационных свойств 18
1.3. Анализ исследований параметров и условий функционирования сельскохозяйственного машинно-тракторного агрегата 23
1.3.1. Основные особенности разгона машинно-тракторного агрегата 23
1.3.2. Влияние колебаний нагрузки на показатели сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов 38
1.3.3. Экологические проблемы использования энергонасыщенных тракторов в сельскохозяйственном производстве 50
1.4. Основные направления совершенствования машинно-тракторных агрегатов на механизированных сельскохозяйственных процессах 56
1.5. Цель и задачи исследований 65
2. Разработка математической модели функционирования сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов 70
2.1. Уравнения движения звеньев динамической модели серийного машинно-тракторного агрегата 70
2.1.1. Математическая модель двигателя 72
2.1.2. Математическая модель муфты сцепления 73
2.1.3. Математическая модель силовой передачи 76
2.1.4. Уравнение движения ведущего колеса 76
2.1.5. Математическая модель остова трактора и внешней нагрузки 78
2.1.6. Система дифференциальных уравнений движения агрегата с серийной трансмиссией трактора 81
2.1.7. Расчёт топливной экономичности машинно-тракторных агрегатов 83
2.2. Методика решения дифференциальных уравнений движения МТА 84
3. Аналитические исследования показателей функционирования машинно-тракторных агрегатов 87
3.1. Влияние дополнительных «инерционных масс двигателя» на показатели разгона машинно-тракторного агрегата 87
3.2. Влияние дополнительной «инерционной массы» на показатели поэтапного разгона агрегата 90
3.3. Влияние «инерционной массы» двигателя на показатели функционирования машинно-тракторного агрегата 95
3.4. Теоретические исследования показателей функцонирования МТА при выполнении сельскохозяйственных работ 98
3.5. Влияние упруго демпфирующего механизма в трансмиссии трактора на функционирование машинно-тракторного агрегата 107
3.5.1. Описание схемы и работы упругодемпфирующего механизма 107
3.5.2. Математическая модель машинно-тракторного агрегата с упруго демпфирующим механизмом в трансмиссии трактора. 112
3.5.3. Анализ показателей разгона машинно-тракторного агрегата с упругодемпфирующим механизмом в трансмиссии трактора класса 5 119
Выводы 135
4. Повышение показателей функционирования машинно-тракторных агрегатов путём оптимизации характеристик колёсных движителей 138
4.1. Современный научный подход к обоснованию конструктивных параметров сельскохозяйственных шин 138
4.2. Методика рационального планирования при испытаниях тракторных шин 140
4.3. Обоснование оптимальных параметров пневматических шин сельскохозяйственных тракторов 148
4.4. Моделирование тракторных шин методом подобия 156
4.4.1. Моделирование тяговых свойств шин 156
4.4.2. Моделирование упругих свойств шин 157
4.4.3. Результаты моделирования шин для тракторов класса 1,4...158
4.4.4. Результаты теоретических исследований шин тракторов класса 1,4 160
Выводы 164
5. Методика экспериментальных исследований 166
5.1. Программа экспериментальных исследований 166
5.2. Объект исследований 167
5.3. Измерительный комплекс 172
5.4. Место проведения опытов 182
5.5. Устройства для измерения инерционных масс двигателя и параметров трансмиссии 182
5.6. Установка для автоматического управления дополнительной «инерционной вращающейся массой» двигателя 185
5.7. Методика определения моментов инерции вращательных масс двигателя и движителей 191
5.8. Методика определения момента инерции трансмиссии трактора 193
5.9. Разработка системы автоматического переключения передач 194
5.9.1. Требования, предъявляемые к системе автоматического переключения передач 194
5.9.2. Обоснование датчика загрузки двигателя 195
5.9.3. Устройство и работа системы автоматического переключения передач 198
5.9.4. Определение оптимальных параметров следящего устройства 206
5.9.5. Методические аспекты лабораторного обоснования параметров экспериментальной системы автоматического переключения передач 209
5.10. Методика лабораторно-полевых исследований 219
5.10.1. Методика лабораторно-полевых исследований агрегатов с переменной «инерционной массой» двигателя 220
5.10.2. Методика лабораторно-полевых исследований на бетоне агрегатов с упругодемпфирующим механизмом в трансмиссии трактора 222
5.10.3. Методика исследования влияния конструктивных факторов упругодемпфирующего механизма в трансмиссии трактора на показатели работы агрегата при имитационном эксперименте 224
5.11. Методика экспериментальных исследований пневматических шин 225
5.11.1. Объект исследований 225
5.11.2. Описание конструктивной схемы и измерительного комплекса «шинный тестер» 225
5.11.3. Методика исследований деформаций пневматических шин 230
5.11.4. Методика тяговых испытаний пневматических шин 231
5.11.5. Методика определения площади контакта пневматических шин 234
5.11.6. Методика оценки агроэкологических качеств сравниваемых шин 235
5.11.7. Методика исследования микропрофиля поля 240
5.12. Стендовые испытания двигателя 241
5.13. Методика тяговых испытаний трактора 242
5.14. Методика экспериментальных исследований показателей функционирования машинно-тракторного агрегата 244
5.15. Точность измерений 245
6. Результаты экспериментальных исследований 247
6.1. Сравнительный анализ теоретических и экспериментальных исследований МТА 247
6.2. Влияние дополнительных «инерционных вращающихся масс» двигателя на функционирование машинно-тракторного агрегата 251
6.2.1. Результаты экспериментальных исследований влияния дополнительной «инерционной массы» двигателя на разгон машинно-тракторного агрегата на базе трактора класса 1,4..251
6.2.2. Статистическая оценка выходных показателей культиваторного машинно-тракторного агрегата на базе трактора класса 1,4 с дополнительной «инерционной массой» двигателя 260
6.2.3. Исследования влияния дополнительной «инерционной массы» двигателя на агротехнические показатели работы пахотного агрегата на базе трактора класса 1,4 263
6.3. Влияние упругодемпфирующего механизма в трансмиссии трактора на показатели функционирования машинно-тракторных агрегатов 268
6.3.1. Анализ влияния объёма пневмогидроаккумулятора на показатели разгона трактора класса 5 268
6.3.2. Определение оптимальной площади сечения дросселя упругодемпфирующего механизма в трансмиссии трактора класса 5 272
6.3.3. Результаты исследований разгона транспортного машинно-тракторного агрегата с упругодемпфирующим механизмом в трансмиссии трактора класса 5 274
6.3.4. Результаты исследований машинно-тракторного агрегата с упругодемпфирующим механизмом в трансмиссии трактора класса 1,4 при колебаниях тяговой нагрузки 283
6.4. Повышение показателей функционирования машинно-тракторных агрегатов путём оптимизации характеристик колёсных движителей 299
6.4.1. Результаты сравнительных испытаний серийных крупногабаритных шин тракторов класса 5 299
6.4.2. Оценка уровня воздействия движителей тракторов класса 5 на почву 322
6.4.3. Результаты исследований шин тракторов класса 1,4 336
Выводы 348
7. Экономическая эффективность предлагаемых мероприятий по повышению показателей функционирования машинно-тракторных агрегатов 353
Общие выводы и предложения 357
Литература 360
Приложения 379
