Статистические модели мощностных параметров тракторного двигателя при перевозке жидких удобрений и применение их для повышения эффективности транспортных процессов

Интенсификация, специализация и концентрация сельскохозяйственного производства предполагают увеличение объема транспортных работ. Успешное решению этой задачи в последние годы способствует увеличение тягового класса и энергонасыщенности тракторов в колхозах и совхозах. Привлечение их к транспортным работам с применением соответствующих прицепов в значительной мере решает проблем своевременного выполнения различных сельскохозяйственных перевозок, в частности, позволит организовать вывозку и внесение органических удобрений в летние и осенние месяцы, что повысит эффективность их применения*.

Однако, чем больше энергонасыщенность и тяговый класс тракторов, тем выше должен быть уровень их эксплуатации, требующий четкого знания характера изменения закономерностей их загрузки в разных условиях применения. Этому сопутствует и проблема экономии энергозатрат.

На необходимость повышения эффективности машиноиспользования указано в постановлении ЦК КПСС и СМ СССР «О мерах по дальнейшему повышению технического уровня и качества машин и оборудования для сельского хозяйства, улучшению использования, увеличению производства и поставок их в 1983;1990 годах», где намечено: «.развить и совершенствовать методы организации по использованию техники» .

Итак, повышение тягового класса и энергонасыщенности колесных тракторов должно сопровождаться более эффективным использованием технических возможностей этих машин в колхозах и совхозах.

Увеличение энергонасыщенности тракторов вызвало необходимость в соответствующем изменении режимов эксплуатации машин. Решающее же значение для интенсификации загрузки тракторов имеет оптимальная загрузка двигателя /40/.

По данному вопросу, особенно теоретическому обоснованию рациональной загрузки двигателя, разными исследователями проведена обширная исследовательская работа. Вместе с тем пока еще не накоплен необходимый экспериментальный материал и недостаточно обоснованы модели процесса загрузки двигателя в производственных условиях и нормативы по эксплуатации агрегатов повышенной энергонасыщенности, Последнее в значительной мере объясняется большой трудоемкостью работ по получению необходимого количества информации о работе машинно-тракторного агрегата с места его использования. Это осуществимо только при применении средств автоматики и вычислительной техники. Отсюда следует, что обоснование методов рациональной загрузки двигателя в условиях эксплуатации является актуальной задачей, требующей решения и вопроса разработки средств автоматизированного получения информации с работающего агрегата в эксплуатационных условиях.

В диссертации рассмотрено создание телеметрического способа получения информации с места работы агрегата. Проведены экспериментальные работы по изучению закономерностей изменения загрузки двигателя тракторного транспортного агрегата в производственных условиях его работы и определены статистические модели для ее оценки с использованием их в расчетах при создании нормативов на базе энергонасыщенного трактора Т-150К с агрегатируемыми с ним жижеразбрасывателями (ШТ-8, ХТС-Ю0.27 и РЖ-12). Определено изменение эксплуатационных и экономических показателей тракторного транспортного агрегата при моделировании процесса загрузки двигателя нормальным законом и предлагаемыми статистическими моделями распределения Коши и Джонсона. Разработаны рекомендации по использованию тракторных транспортных агрегатов с целью повышения эффективности транспортного процесса,.

В диссертации изучены, получили научное обоснование, практическое применение и выносятся на защиту следующие вопросы:

— комплекс технических средств и разработанное счетно-коди-рующее устройство, обеспечивающие полную автоматизацию получения данных с мобильного агрегата на расстоянии и регистрации их на машинные носители информации для последующего расчета на ЭВМ;

— закономерности загрузки двигателя трактора Т-150К с наиболее часто используемыми прицепами при изменении дорожных условий;

— определение загрузки двигателя тракторного транспортного агрегата, описанной статистическими моделями;

— характер изменения корреляционной функции и спектральной плотности загрузки двигателя, и целесообразность его использования в процессе определения эффективности тракторных транспортных агрегатов".

Эти вопросы решались автором в период 1973;1983 гг. в Латвийском научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства в соответствии с заданием координационного плана МСХ СССР (головной институт ВИМ) по проблеме 16.17 «Усовершенствовать и внедрить систему оперативного планирования и управления машинно-тракторным парком совхозов и колхозов», теме «з ««Исследование и определение загрузки энергонасыщенных тракторов в производственных условиях», № ГР 71 055 253, заданию 16,06, теме 02,01.06 «Разработать эффективные методы организации использования высокопроизводительной техники в колхозах и совхозах и межхозяйственных объединениях в условиях перехода на промышленные методы производства по Латвийской ССР» ,.

разделу «Исследование загрузки энергонасыщенных тракторов на транспортной работе в производственных условиях», № ГР 768 327.

1. Агеев Л. Е. Основы расчета оптимальных и допускаемых режимов работы машинно-тракторных агрегатов. -Л.: Колос, 1978. 296 с.

2. Аксарин П. Е., Рехтин A.C. К определению загрузки двигателя трактора. Механизация и электрификация сельского хозяйства. Записки ЛСХИ. — Елгава, 1967, т. 109, с. Ю1-Ю5.

3. Александровский Я. Показатели работы тракторных двигателей при неустановившейся, периодически изменяющейся нагрузке. Метод анализа. /Отраслевой центр координациипереводов по сельскому хозяйству, № 54 323. М., 1979. — 48 с.

4. Анилович В. Я., Баровский И. Б., Кутьков Г. М. Динамика трактора. М.:Машиностроение, 1973. 280 с.

5. Апарин В. В., Богданов В. Г., Огурлиев A.M., Тургиев А. К. К вопросу к.п.д. колесного трактора при неустановившемся характере тяговой нагрузки. /Труды КубНИИТИМ. Новокубанск, 1972, вып. 9, с. 134−142.

6. Афанасьев В. Л., Хачатуров A.A. Статистические характеристики микропрофиля автомобильных дорог и колебаний автомобиля.- Автомобильная промышленность. Машиностроение, 1966, № 2, с. 23−27.

7. Балюк Б. К., Крючков Г. С, 0 загрузке дизелей СМД-62, — Техника в сельском хозяйстве, 1982, № 6, с. 40−41.

8. Барашков И. В., Иванов В. А., Финкель Р. Б. и др. Справочник по эксплуатации транспорта в сельском хозяйстве. М.: Рос-, сельхозиздат, 1975, 400 с,.

9. Барба С. Ж, Обоснование оптимальных режимов работы транспортных агрегатов с трактором МТЗ-50: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1972. — 31 с.

10. Бендат Дж., Пирсол А. Изменение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1971, с. 191−257.

11. Блохин В. Г., Глудкин О. П., Обичкин Ю. Г. Статистические методы в технологии производства радиоэлектронной аппаратуры. М.: Энергия, 1977. — 296 с.

12. Болтинский В. Н. Работа тракторного двигателя при неустановившейся нагрузке. М.: ОГМЗ, Сельхозгиз, 1949, с. 7−213.

13. Болтинский В. Н. Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей. М": Изд-во с.-х. литературы, журналов и плакатов, 1962, с. 5−147.

14. Брум А. К. Исследование по обоснованию эксплуатационных требований к параметрам тракторных агрегатов, определяемым регу-ляторной характеристикой двигателя: Автореф. дис. канд. техн. наук. Ленинград-Пушкин, 1980. — 16 с.

15. Валюженич А. Н. Исследование эксплуатационных показателей машинно-тракторных агрегатов и разработка их вероятностно-статистических оценок (на примере пахотного агрегата): Автореф. дис. канд. техн. наук. Ленинград-Пушкин, 1971. — 24 с.

16. Веденяпин Г, В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. — 199 с.

17. Веденяпин Г. В., Киртбая Ю. К., Сергеев М. П. Эксплуатация машинно-тракторнего парка. М.: Колос, 1968. — 431 с.

18. Венецкий И. Г., Кильдышев Г. С. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Статистика, 1975. — 264 с.

19. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. 576 с.

20. Воскресенский В. В., Генис А. А", Яковлев В. Н. и др. Справочник по импульсной технике. Киев: Техника, 1970, с. 187−193.

21. Галеев Г. Г. К исследованию загрузки тракторного двигателя. Совершенствование эксплуатационных свойств тракторов, автомобилей и двигателей. / Труды. Горький, 1975, т. 71, с. 19−23.

22. Диденко Н. К. Эксплуатация машинно-тракторного парка. Киев: Вища школа, 1977. 378 с.

23. Добрынина Н. П., Калашников Н. В., Стацкий Л. Р. и др. Единицы измерения и обозначения физико-технических величин. Справочник. М.: Недра, 1966. — 512 с.

24. Дунин-Барковский И.В., Смирнов Н. В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений.- М.: Наука, 1969. 512 с.

25. Елизаров А. И. Улучшение тягово-экономических и динамических показателей колесного трактора при работе с неустановившейся нагрузкой: Автореф. дис. канд. техн. наук. Ленинград-Пушкин, 1976. — 21 с.

26. Шдановский Н. С., Николаенко А. В., Шкрабак B.C. и др. Режимы работы двигателей энергонасыщенных тракторов. Л.: Машиностроение, 1981, с. 12−21.

27. Завалишин Ф. С, Основы расчета механизированных процессов в растениеводстве, М.: Колос, 1973. — 319 с. 32, Зажигаев Л. С., Кишьян A.A., Ромашков Ю, И, Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978. — 232 с.

28. Иванов Б. М. Исследование эксплуатационных параметров и режимов работы трактора «Кировец» с АСУ загрузкой двигателя по частоте вращения: Автореф. дис. канд. техн. наук. Ленинград-Пушкин, 1977. — 16 с,.

29. Ильченко В. Е. Исследование режимов работы тракторных агрегатов с учетом неустановившегося характера нагрузки: Автореф. канд. техн. наук. Киев, 1975. — 24 с.

30. Иофинов С. А., Райхлин Х. М. Приборы для учета и контроля работы тракторных агрегатов. Л.: Машиностроение, 1972. — 224 с.

31. Иофинов С. А. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1974. — 480 с.

32. Камилов А. И. Исследование тяговой динамики трактора K-70I на транспортных работах в сельскохозяйственном производстве: Автореф, дис. канд. техн. наук. Ленинград/Пушкин, I98I. — 17 с.

33. Кацыгин В, В. Основы теории выбора оптимальных параметров мобильных сельскохозяйственных машин и орудий. Вопросы сельскохозяйственной техники. Минск, 1964, т. 13, с. 5−147.

34. Киртбая Ю. К. Резервы в использовании машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1982. — 319 с.

35. Клейвайчук Н. В., Кудашев Г. И., Поляков О. А., Шолохов В. Ф. Сборник трудов по испытанию и исследованию новой сельскохозяйственной техники и технологии. /Труды. Новокубанск, 1973, вып. II, с. 44−48.

36. Клоков А. Н., Кожендаев Ю. П. О выборе информационных параметров систем автоматического регулирования загрузки двигателей МТА. /Труды ВИМа. М., 1981, т. 89, с. 83−92.

37. Кожендаев Ю. П, Центробежный регулятор как задатчик системы автоматического контроля загрузки дизельного двигателя. /Груды ВИМа. -М., 1979, т. 83, с. II9-I25.

38. Кожуханцев А. Н. Исследование влияния низкочастотных колебаний в сельскохозяйственном тракторе тягового класса 3.4 на его тягово-динамические показатели: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1970. — 20 с.

39. Козлов В. Ю. Исследование работы тракторов с форсированным двигателем на неустановившихся режимах: Автореф. дис. канд. техн. наук. Волгоград, 1973. — 21 с.

40. Копик Н. П. К вопросу влияния колебания загрузки двигателя трактора транспортного агрегата на эксплуатационные показатели. В кн.: Механизация и электрификация сельского хозяйства. — Рига: Звайгзне, вып. 6 (13), I980t с. 89−94.

41. Копик Н. П, К вопросу динамики загрузки двигателя тракторатранспортных агрегатов в производственных условиях. В кн.: Механизация и электрификация сельского хозяйства. — Рига: Авотс, 1980, вып. 7 (14), с. 44−52.

42. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике, М.: Наука, 1973. — 832 с.

43. Корсун Н. А. Агрегатирование тракторов T-I50 и T-I50K с сельскохозяйственными машинами. -М.: Машиностроение, 1975. 276 с.

44. Корчемный Л. В., Латышев Г, В., Минкин Л. М. и Тольский В. Е. Колебание силового агрегата автомобиля. -М: Машиностроение, 1976. 266 с.

45. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Мир, 1975. — 648 с.

46. Красовских B.C. Изменение тяговых свойств трактора цри неустановившейся нагрузке. Эксплуатация машинно-тракторного парка. /Труды. — Новосибирск, 1973, т. 64, с. 100−110.

47. Кремлевский П. П. Расходомеры. М.-Л.: Машгиз, 1963. 656 с.

48. Кукта Г. М. Испытания сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1964, с. 12−23.

49. Леман П. П., Чернецкий Г. Б. Указатель загрузки тракторно.

50. Лихачев B.C. Испытание тракторов. М.: Машиностроение, 1974. 288 с.

51. Лурье A.B., Нагорский И. С., Озеров B.F. и др. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления.- Л.: Колос, 1979, 312 с.

52. Лурье А. Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. Л: Колос, 1970. — 376 с.

53. Макаров Г. ф. Исследование процесса управления загрузкой тракторного двигателя: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1975. 19 с.

54. Мацепуро М. Е., Черноморец H.A. Применение колесного трактора на сельскохозяйственных полевых перевозках. Вопросы земледельческой механики. — Шнек, 1963, с. 42−89,.

55. Мельник В. П. Вероятностно-статистическая оценка энергетических параметров тракторов и определение их оптимальных режимов работы в процессе эксплуатационных испытаний: Автореф, дис, канд. техн. наук. Ленинград-Пушкин, 1975. — 23 с.

56. Милько-Черноморец H.A. Исследование работы тракторного транспортного агрегата. Минск: Сельхозгиз БССР, 1962. — 39 с,.

57. Министерство сельского хозяйства Латвийской ССР. Временные нормы выработки и расхода горючего при транспортировке сельскохозяйственных грузов трактором Т-150К (на латышском языке). Рига, 1977, с. 9.

58. Министерство сельского хозяйства СССР. Лаборатория нормативов по труду ВНИЭСХ. Типовые нормы выработки и расхода топлива на тракторно-транспортные и погрузочные работы в сельском хозяйстве, -М.: Колос, 1971, с 4−8.

59. Министерство сельского хозяйства СССР. Методы, приборы и оборудование, применяемые при исследовании и испытании сельскохозяйственной техники. Материалы международного совещания-семинара 1960 г. М., 1961. — 400 с.

60. Министерство сельского хозяйства СССР. Нормативы потребности колхозов и совхозов в тракторах, тракторных прицепах, комбайнах и другой сельскохозяйственной технике для растениеводства и внутрихозяйственных работ. М.: ВАСХНИЛ, 1980. — 133 с.

61. Огурлиев А. М. Влияние неустановившегося характера нагрузки на сопротивление качению колесного трактора I кл. 14 кН: Автореф. дис. канд. техн. наук. Орджониокидзе, 1975. — 23 с.

62. Отчет ЛатвНИИМЭСХа по проблеме 051.475." Разработать технологии и комплексы машин для полевого приготовления, хранения и внесения органических удобрений" - Руководитель работы Павлов Н.В.- № ГР 71 055 252. Улброка, 1972. — 39 с.

63. Отчет ЛатвНИИМЭСХа по проблеме 16.06, теме 02,01 «Исследование загрузки энергонасыщенных тракторов на транспортной работе в производственных условиях» — Руководитель работы Копик Н.П.- № ГР Б768 327, инв. № 76 072 204. Улброка, 1979. — 48 с.

64. Отчет ЛатвНИИМЭСХа по проблеме 16.17, теме 3 «Исследование и определение загрузки энергонасыщенных тракторов в производственных условиях» — Руководитель работы Копик Н. П. № ГР 71 055 253, инв. № 598 794. — Улброка, 1976. — 40 с,.

65. Павлов Н. В. Исследование энергоемкости процесса погрузки органических удобрений погрузчиками периодического и непрерывного действия: Автореф. дис. канд. техн. наук. Минск, 1970. — 31 с,.

66. Пархиловский И. Г., Согин A.B. К вопросу выбора длины реализации для оценки вероятностных характеристик микрои макропрофиля дорог, совершенствование эксплуатационных свойств тракторов, автомобилей и двигателей. /Труды. Горький, 1975, т. 71, с. 84−89.

67. Пархиловский И. Г, Сравнительный анализ вероятностных характеристик микропрофиля дорог. Автомобильная промышленность.- Машиностроение, 1969, № 4, с. 28−30,.

68. Приходько Л. С., Шабазов O.K., Щупак П. Л. и др. Вероятностный характер изменения тягового сопротивления. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1971, № 7, с. 46−48.

69. Пугачев B.C. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления. М: Госиздат теоретическойлитературы, 1957, с. 576−612.

70. Пунцулис П. А. Снижение низкочастотных колебаний тракторных транспортных агрегатов путем выравнивания микропрофилей дорог, /Труды JICXA. Елгава, 1982, вып. 202, с. 140−145.

71. Пучков B.C. Исследование колебаний тяговой нагрузки сельскохозяйственного гусеничного трактора и их воспроизведение при испытаниях: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1976.26 с.

72. Романенко А. Ф., Сергеев Г. А. Вопросы прикладного анализа случайных процессов. М.: Советское радио, 1968. — 256 с.

73. Рыбкин A.A., Рывкин А. З, Хренов A.C. Справочник по математике. М.: Высшая школа, 1975. ~ 554 с.

74. Рекомендации по использованию тракторных транспортных агрегатов. (разработал Копик Н.П.) — Рига: Министерство сельского хозяйства Латвийской ССР, 1979. — 24 с.

75. Солиев М. Обоснование оптимальных эксплуатационных параметров и режимов работы колесных тракторов класса 30 кН (для условий северо-запада Нечерноземной зоны РСФСР): Автореф. дис. канд. техн. наук. Ленинград-Пушкин, 1981. — 16 с.

76. Соловейчик А, А, Влияние динамических качеств тракторного двигателя на его мощностные показатели в эксплуатационных условиях. /Труды ВИМа. М., 1974, т. 66, с. 140−147.

77. Сводные годовые отчеты колхозов Латвийской ССР за 1975.83 гг. Рига: МСХ ЛатвССР. — 112 с.

78. Сводные годовые отчеты совхозов Латвийской ССР за 1975.83 гг. Рига: МСХ ЛатвССР. — 108 с.

79. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на I98I-I990 годы. Часть I. Растениеводство. М., 1982, с. 64−67.

80. Тарасик В. П. Расчет тяговых характеристик неустановившегося движения тракторного агрегата. Тракторы и с.-х. машины, 1976, № II, с. 17−19.

81. Хан Г., Шапиро С, Статистические модели в инженерных задачах. М.: Мир, 1969. — 395 с.

82. Хорошенков В. К. Определение оптимальной степени загрузки двигателя тракторного агрегата. Аруды ВИМа. -М., 1977, т. 77, с. 27−35.

83. Хробостов С. Н, Эксплуатация машинно-тракторного парка. -М.: Колос, 1973, с. I57-I6I.

84. Чудаков Д. А, Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.: Колос, 1972. — 384 с.

85. Шемякин В. И, 0 мощности двигателя сельскохозяйственного агрегата при выполнении полевых работ. Тракторы и сельскохозяйственных машины, 1967, № 5, с. 19−21.

86. Шкарлет А. Ф. 0 тяговых показателях колесного трактора при неустановившейся нагрузке, Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1969, № 7, с. 4−5,.

87. Штыка А. Г. Регистрация расхода топлива при определении загрузки тракторов в условиях массовой эксплуатации машиннотракторного парка. /Труды. Челябинск, 1975, вып. 100, с. 126−129.