Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Способ 1: меньше давить на почву
Какие существуют пути уменьшения давления на почву? Самыми очевидными способами являются: увеличение площади контакта колеса с почвой. В первом случае мы сразу сталкиваемся с тем же противоречием: если уменьшить вес трактора, то давление на почву уменьшится, но также ухудшатся его тягово-сцепные свойства. Поэтому, чтобы сохранить тягово-сцепные свойства на уровне, необходимом для выполнения агротехнических операций, приходится использовать большие грунтозацепы и увеличивать площадь контакта колес с почвой. Это достигается за счет спаривания и страивания передних и задних колес, установки колес с широкопрофильными и арочными шинами, снижения давления воздуха в шинах (см. рис. 3, 4, 5). Рис. 3. Трактор со спаренными колесами [6] Рис. 4. Трактор со строенными колесами [7] Рис. 5. Трактор с арочными шинами [8] Применение спаренных шин снижает удельное давление на почву, что в 1,5-2 раза уменьшает степень уплотнения по следу трактора, повышает проходимость агрегатов при повышенной влажности и увеличивает их тяговое усилие. Это особенно важно в ранние сроки проведения весенне-полевых работ при высоком содержании почвенной влаги [9]. Эти и другие способы снижения давления на почву подробно рассмотрены в статье "Площадь опоры: хорошего колеса должно быть много" [47 с.80]. Здесь будут упомянуты лишь некоторые из них для того, чтобы проследить тенденции развития движителей сельскохозяйственных машин. Шины сверхнизкого давления Уменьшить давление колеса на почву можно, увеличив пятно контакта и равномерно распределив давление. Этого можно достичь, снизив давление воздуха в колесе. Вездеход ТТС-70 на шинах сверхнизкого Технические характеристики [10]: Производительность, га/час Диапазон скоростей, км/ч 10- Всем хорош вездеход ТТС-70, но гладкие колеса не могут создать большого тягового усилия. От колеса к гусенице Снизить давление трактора на почву и увеличить его тяговые характеристики можно, если вместо колес использовать металлические гусеницы. на гусеницу. Операция замены занимает не более 5 часов. Никаких особых приспособлений и навыков не требуется. Гусеница может быть металлической или резино-тросовой. Новинка испытана в 2002 году на полях колхоза им. Ворошилова в Ставропольском крае. С переходом на гусеницу площадь пятна контакта с почвой увеличилась в 4 раза, а удельное давление снизилось вдвое. Уменьшилась в 2 раза и глубина колеи на паровом поле [12].
Но металлическая гусеница тоже не решает всех проблем, у нее есть свои недостатки: разрушает покрытия дорог при переезде с одного поля на другое; передает вибрации от двигателей и механизмов почве, от чего она сильно неравномерно распределяет давление по пятну контакта с грунтом - это вызвано тем, что вертикальная нагрузка от каждого катка передается на грунт практически через один трак и в результате статические давления в зоне контакта гусеницы возрастают в несколько раз (см. рис. 6) [13, с. 99-100]. Рис. 6. Распределение давления в металлической гусенице транспортера Чтобы защитить покрытия дорог от разрушения и снизить влияние вибрации на почву, было предложено сделать гусеницу резиновой. Она более равномерно распределяет давление по опорной поверхности, что уменьшает деформацию, уплотнение и разрушение почвы. Современные тракторы оснащаются литыми резинотросовыми гусеницами с автоматическим натяжением. Они обеспечивают высокую тягу при работе на грязи и рыхлой почве, а плотный контакт с поверхностью обеспечивает устойчивость трактора (см. рис. 7). Рис. 7. Трактор с резинотросовой гусеницей [14] Пневматическая гусеница Чтобы еще уменьшить давление на почву и сделать его более равномерным, было предложено объединить хорошее поглощение вибрации пневматическим колесом с большой площадью контакта у гусеницы. Получилась резиновая пневматическая гусеница. Резиновая пневматическая гусеница состоит из отдельных пневмоэлементов. Каждый пневматический элемент представляет собой резино-кордную оболочку, наполненную воздухом и состоящую из силового пояса, армированного металлокордом, и пневматического баллона с развитой опорной поверхностью с грунтозацепами. Подкачка воздуха в элемент в процессе эксплуатации и контроль давления воздуха осуществляются через стандартный вентиль, устанавливаемый в каждый элемент. Величина внутреннего давления воздуха по допустимым величинам вертикальных прогибов находится для разных машин в диапазоне 1,5-2,2 кгс/см2.
Резино-пневматическая гусеничная лента была испытана в нескольких вариантах на гусеничных снегоболотоходах и сельскохозяйственных тракторах. Исследования показали, что пневматическая гусеница по сравнению с металлической обладает рядом существенных преимуществ [15]: Значительно более равномерная эпюра давления движителя на полотно пути. Меньшее повреждение и уплотнение почвы. Тяговое усилие машины на пневмогусеницах увеличивается в 1,4-1,8 раза. Сопротивление движению машины на пневмогусеницах при движении по слабым грунтам Применение пневмогусеницы позволяет машине передвигаться по дорогам с усовершенствованным покрытием без его повреждения.
Рис. 8. Распределение давлений: а - в пневматической гусенице; б - в металлической гусенице транспортера Аналогичные результаты были получены на сравнительных испытаниях трактора ДТБ с металлической гусеницей и трактора "Руслан" с пневматической гусеницей (см. Гусеничный трактор ДТ-75Б Рис. 9. Эпюры нормальных контактных давлений (а) и осадки торфяной залежи (б) под гусеницами трактора ДТ-75Б и пневматическими гусеницами трактора "Руслан" [13, с. 102] Проведенные исследования показали, что пневматический движитель наиболее полно отвечает требованиям, предъявляемым к движителям сельскохозяйственных машин с точки зрения снижения уплотняющего воздействия на почву при увеличении тяговосцепных характеристик и снижения металлоемкости движителя и машины в целом [13, с. 104]. Однако и у пневматической гусеницы есть недостатки: по сравнению с металлической гусеницей: o низкие тягововые качества на скользких покрытиях; o чувствительность к низким температурам воздуха; по сравнению с автомобильным колесом: o более сложная конструкция движителя; o высокие потери мощности при перемещении по твердым дорогам; o относительно низкий срок службы ходовой части. Сегодня пневматические гусеницы нашли применение на тихоходных машинах, предназначенных для работы на топких грунтах - снегоболотоходы, вездеходы, экскаваторы [17]. Трактор на воздушной подушке "Изобретатели... стремятся объять необъятное: до невозможной степени увеличить площадь контакта опорных поверхностей трактора с землей и снизить тем самым давление на нее. "В идеале" эту задачу можно решить двумя путями: либо создать что-то очень близкое настоящей живой гусенице; либо вовсе отказаться от опоры. Безопорный трактор на воздушной подушке еще не получил официального, всеми признанного названия. В Польше, например, его окрестили "воздушковец", во Франции - "агроплан". Применяют подобные машины и в США, и у нас, и в ряде других стран. Пока только в экспериментальных целях. Но результаты уже вполне солидны. Польский воздушковец, например, на операциях химической защиты растений двигается над полем с недосягаемой для обычных тракторов скоростью - 50 км/час.
Французский агроплан по обычным дорогам едет на обычных колесах; воздушная подушка включается только по необходимости - над болотом, например. В последнем случае агроплан весом в три тонны (вместе с грузом) развивает скорость до 20 км/час. Что касается копирования способа движения "настоящей" гусеницы, то здесь пока нечем хвастаться. Конструкции, рождающиеся на чертежных столах и в экспериментальных цехах заводов, слишком сложны, чтобы конкурировать с традиционным тракторным движителем" [2]. работниками сельского хозяйства. Вездеход отвечает всем экологическим нормам и не нарушает трудно восстанавливаемый покров тундры, оказывая давление воздушным потоком не более 12 гр/см2 [19]. Линии развития Показанные здесь способы уменьшения давления на почву позволяют проследить несколько линий развития движителей сельскохозяйственных машин, совпадающих с линиями развития технических систем, описанных в ТРИЗ [4, 5, 20]: Линия №1. "Моно-би-полисистема" (см. рис. 10): одно колесо на конце оси оказывает большое давление на грунт; два колеса на конце оси - меньше давление на грунт, но наблюдается сильное сдавливание грунта между колесами; три колеса на конце оси - еще меньше давление на грунт, но сохраняется сдавливание грунта между колесами, машина занимает много места на дороге арочная шина - малое давление на грунт, нет сдавливания грунта между Рис. 10. Развития колесного движителя по линии "Моно-би-полисистема" Линия №2. "Увеличение степени пустотности" (см. рис. 11): несколько больших полостей; пенонаполненные траки - гусеница не боится проколов; полости траков заполнены веществом, изменяющим их твердость в зависимости от состояния почвы. Рис. 11. Увеличение степени пустотности гусеничного движителя Линия №3. "Увеличение степени дробления системы" (движителя) (см. рис. 12): металлическая гусеница; пневматическое колесо; пневматическая гусеница; поток воздуха - воздушная подушка; поле - силы выталкивания (сила Архимеда) - дирижабли. Рис. 12. Развитие движителя по линии увеличения степени дробления Согласно линии развития технических систем в направлении увеличения степени дробления их рабочих органов движители следующих поколений должны действовать на микроуровне, быть еще более раздробленными - жидкостными, газовыми или полевыми (см. рис. 12). Некоторые из таких "микроуровневых" движителей уже существуют в виде экспериментальных машин, моделей, игрушек и фантастических идей. Например, щеточный движитель, вездеходы и суда на воздушной подушке, проект дирижабля-садовника, магнитоплан, антигравитон.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-11-11; просмотров: 85; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.222.148.124 (0.015 с.) |