Концепция развития и использования сельскохозяйственных тракторов. Концепция развития тракторного парка России, страница 14

Обобщение и систематизация наиболее значимых факторов, определяющих степень использования мощности тракторного двигателя, позволили установить [3, 12] объективно-существующий максимально-возможный коэффициент использования мощности для каждой из основных сельскохозяйственных операций (таблица 2.5).

Особое низкое значение ξ_{N max} на транспортных операциях и работах по снежной мелиорации вызвано реальным диапазоном изменения тяговых сопротивлений (большие изменении макропрофиля и состояния дорог даже в пределах одного маршрута на внутрихозяйственных перевозках), ухудшением сцепных свойств движителя, повышенным сопротивлением движению трактора по снежному покрову и необходимостью резервирования мощности на разгон агрегата.

Таблица 2.5 - Предельная степень использования мощности

сельскохозяйственных тракторов

Резервами повышения ξ_{N max}, особенно наиболее низких являются: применение тракторов тягово-энергетической концепции с новыми типами трансмиссий и ДПМ, а также прицепов и сельскохозяйственных машин с  активным приводом рабочих органов.

Фактическая степень использования мощности двигателя могла бы равняться предельной, если бы для каждой операции создавался и применялся специальный трактор. Однако такой путь является экономически неприемлемым, поскольку наиболее полная реализация мощности двигателя на одной операции сопровождалась бы в этом случае отказом от его использования на других операциях. Это привело бы к общему снижению годовой занятости трактора и полезно выполняемой им работы, а следовательно потребовало бы увеличения парка тракторов в 3-4 раза по численности и стоимости, или замены их еще более дорогим парком самоходных машин.

Использование мощности сельскохозяйственных тракторов характеризуется не только полнотой загрузки двигателя, но и уровнем годовой занятости по времени. Именно необходимость повышения экономической эффективности наиболее сложных и дорогих мобильных энергетических средств потребовала агрегатирования тракторов круглый год с различными машинами. При этом за счет неполного соответствия характеристик трактора и машин в составе некоторых МТА имеет место более низкая степень использования мощности двигателя на отдельных операциях в сравнении с предельной.

Современные тенденции повышения энергонасыщенности тракторов нового поколения с переменными массоэнергетическими параметрами, применение КП с ПНХ, ГМТ и ГОТ производят без учета зональных условий агрегатирования, когда природно-производственные факторы полностью исключают преимущество перед обычными тракторами из-за низкой загрузки при ограниченных максимальных рабочих скоростях движения.

В условиях сельскохозяйственного производства тракторные агрегаты большую часть времени (85–90 %) работают на неустановившихся режимах. От параметров распределения тягового сопротивления, характеристик и режимов работы МТУ существенно зависят их энергетические показатели, производительность и топливная экономичность.

Установлено, что тяговые сопротивления носят случайный характер и распределяются по нормальному закону. Частотный спектр колебаний тяговой нагрузки и момента сопротивления на двигателе (таблицы 2.6–2.7) зависит в основном от макропрофиля пути и типа ходовой части. Выраженные максимумы дисперсии достигаются на частотах 1,9–4,0, 5,0–7,0 и 8,0–11,0с^-1 при изменении рабочих скоростей от 1,7 до 5,8 м/с [3]. Коэффициент вариации тягового сопротивления тракторных агрегатов изменяется в пределах от 0,05 до 0,20. С возрастанием скорости движения увеличивается частота колебаний нагрузки при уменьшении степени неравномерности тягового сопротивления.

Таблица 2.6 – Источники генерации колебаний нагрузки на