Концепция развития и использования сельскохозяйственных тракторов. Концепция развития тракторного парка России, страница 13

Системой машин для АПК РФ предусмотрено 11 почвенно-климатических зон, в которых возделываются сельскохозяйственные культуры. Зоны характеризуются размерами полевых участков, длиной гонов, сопротивлением почв обработке, сроками проведения работ, технологией и видами сельскохозяйственных культур. Районы Восточной Сибири относятся к 9 зоне, которая характеризуется удельными сопротивлениями почвы 0,055–0,059 МПа и средней длиной гонов 600–1000 м. По условиям эксплуатации автомобилей, тракторов и другой сельскохозяйственной техники эти географические районы соответствуют холодной и суровой климатическим зонам [3], поскольку зимние температуры воздуха достигают минус 50°С, снежный покров – толщиной до 0,5–1,0 м лежит более шести месяцев, а объем зимних работ достигает 30-35 % годового.

Обобщение и систематизация эксплуатационных факторов позволили установить основные причины формирования проблемы повышения эффективности сельскохозяйственных тракторов:

- снижение коэффициента полезного использования времени смены, связанное с простоями по организационно-техническим и метеорологическим условиям;

- ухудшение топливно-энергетических показателей, обусловленное недоиспользованием потенциальных возможностей МЭС в процессе рабочего хода;

- снижение показателей безотказности МЭС, связанное с интенсивным ухудшением установленных технических параметров и достижением неработоспособного состояния агрегатов и узлов.

Формирование общей проблемы машиноиспользования определяется техническим уровнем тракторов, их адаптацией к изменяющимся в широком диапазоне природно-производственным факторам, характеризующим эксплуатационные условия.

При важности взаимосвязанных проблем повышения степени использования времени смены и снижения безотказности, главной проблемой является недоиспользование потенциальных возможностей тракторов при выполнении технологических операций, обусловленное недостаточной адаптацией к особенностям условиям функционирования.

Опыт многолетней эксплуатации и результаты исследований [4, 11] показали, что средневзвешенная степень полезного использования эксплуатационной мощности двигателя тракторов в течение года составляет в большинстве случаев 50–80 %. Для новых энергонасыщенных тракторов этот показатель даже несколько ниже, чем у их предшественников.

В связи с этим возникает вопрос целесообразности повышения мощности новых тракторов, если эффективное ее использование в эксплуатации не обеспечивается.

Для получения правильных ответов на этот вопрос необходимо рассмотреть специфику использования мощности двигателя сельскохозяйственных тракторов в различных условиях эксплуатации.

Полезно используемую долю эксплуатационной мощности тракторного дизеля при выполнении определенной операции в составе МТА и конкретных природно-производственных условиях принято характеризовать коэффициентом использования мощности  за время чистой работы. Каждая из операций при этом отличается нагрузкой двигателя и продолжительностью работы трактора при ее выполнении. В то же время, с точки зрения нагрузки, работа двигателя включает его использование во время рабочего хода при  и на холостом ходу агрегата без выполнения полезной работы при ξ_NХ< Следовательно уровень полезного использования эксплуатационной мощности двигателя за технологическое время будет ниже, чем за время чистой работы, так как определяется произведением

                                (2.1)

где (Т_р и Т_х)_i – соответственно время чистой работы и холостых ходов.

Средняя степень использования двигателя по мощности  для всей номенклатуры выполняемых работ выразится как

                                (2.2)

По своему физическому смыслу  двигателя сельскохозяйственного трактора всегда меньше единицы. Недоиспользование мощности при выполнении любой операции предопределено множеством взаимосвязанных факторов, важнейшими из которых являются: неравномерность энергопотребления МТА на рабочем ходу, в том числе из-за колебательного характера внешних сопротивлений и динамических нагрузок; резервирование мощности для разгона агрегата, особенно транспортного; невозможность идеального комплектования МТА и использование их на пониженных скоростях; ограничение тягово-сцепных свойств движителя; недостаточная квалификация механизаторских кадров и отсутствие контрольных приборов.