Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
22.52 Mб
Скачать

сопротивлению

и обеспечивающие

одинаковое ка­

чество. Это доказано

работами ВИМа, ВИСХОМа,

ВНИИМЭСХа,

СКВ

З О Р , К Б завода

Алтайсельмаш

и др. Это подтверждено также испытаниями плугов, про­ веденными в ходе государственных испытаний скорост­

ных тракторов класса 3 т и сельскохозяйственных

машин

к ним. Аналогичные закономерности получены при

рабо­

т е других почвообрабатывающих орудий. В частности,

весьма интересны и успешны работы СибНИИСХоза по исследованию плоскорезов. Следует заметить, что тяго­ вые показатели тракторов в основном определяются со­ противлением плугов, ибо эти орудия, как правило, в наибольшей степени загружают трактор по тяге. Изме­ нение тягового сопротивления орудий, катящихся по по­ лю и не имеющих рабочих органов, которые заглубляют­ ся в почву, сравнительно невелико.

Таким образом, исследования и опытно-конструктор­ ские работы показывают, что вполне реально создание сельскохозяйственных машин (орудий), обеспечивающих возможность работы на повышенных скоростях при при­ мерно том же к. п. д., что и на обычных. Следует от­ метить, что еще не использованы такие резервы, как обработка и облицовка рабочих поверхностей (шлифов­ ка, закалка, пластмассовые покрытия), снижение вред­ ных трений за счет конструктивных изменений плугов и системы их навески, в частности уменьшение трения плугов о подошву борозды и др.

Исследования, направленные на всестороннее реше­ ние вопросов, связанных с созданием скоростных сель­ скохозяйственных машин, велись ВИМом, ВИСХОМом, ВНИИМЭСХом, СибНИИСХозом, многими другими ин­ ститутами и конструкторскими организациями. Резуль­ таты работ в этой области подробно изложены в статье М. В. Сабликова и Б. И. Пейсаховича «Обобщение на­ учных исследований по созданию скоростных сельскохо­ зяйственных машин» в настоящем сборнике.

Наиболее важным результатом широких исследова­ ний в области определения параметров и создания сель­ скохозяйственных машин (орудий) является доказатель­ ство возможности обеспечить высокое качество агротех­ ники при работе агрегатов с тракторами, рассчитанными на скорости 9—15 км/ч.

Глубокие инженерные и физиологические исследова­ ний влияния повышения рабочих скоростей машинно-

тракторных агрегатов на факторы, формирующие усло­

вия труда, и изучение физиологических

реакций орга­

низма, проведенные

ВИМом, Московским

Н И И гигиены

им. Ф. Ф. Эрисмана

(МНИИГ), Саратовским Н И И сель­

ской гигиены, НАТИ

и др., показали, что нет физиологи­

ческого барьера, ограничивающего переход к скоростям 9—15 км/ч. Предложены методы выявления и контроля показателей, характеризующих условия труда, и опре­ делены пути обеспечения требуемого уровня этих пока­ зателей.

Разработаны рекомендации по гигиеническому режи­ му трактористов. Опытно-конструкторские работы, выпол­ ненные ВгТЗ, ХТЗ и МТЗ, реализованные при создании скоростных (9—15 км/ч) тракторов ДТ-75С, Т-150 и МТЗ-80, подтвердили возможность обеспечения необ­ ходимых условий труда при работе на скоростных трак­ торах.

Одними из важнейших факторов являются надеж­ ность и износостойкость машин.

Методическое руководство и координацию работ по изучению этих вопросов осуществлял ВНИИМЭСХ.

Исследования велись как в лабораторных и лабора- торно-полевых условиях, так и на основе широких испы­ таний тракторов-макетов и сельскохозяйственных ма­

шин

к ним в хозяйственных условиях. С 1963—1964 гг.

под

наблюдением по

выявлению износов,

надежности

и прочности работали

15 тракторов-макетов

Э-151 и 16

тракторов-макетов МТЗ-80. Тракторы-макеты за весь срок эксплуатации выработали более 172 тыс. га мяг­ кой пахоты; выработка отдельных машин составила 5,5—

7,3 тыс. (Э-151) и 4,3—5,9 тыс. мото-часов

(МТЗ-80).

Выработку сельскохозяйственных машин можно .ха­

рактеризовать следующими данными, га:

 

Плуги

1100—1200

Лущильники:

600—1200

лемешные

дисковые

3000—4200

Культиваторы паровые

3200—5250

Сеялки зерновые

500—2500

Культиваторы-растениепитатели

2000—3400

В процессе исследований установлено, что многие уз­ лы и детали тракторов (рамы, корпусные детали и т. п.) обеспечивают на скоростях 9—15 км/ч надежную работу.

б

500

1000

t500W,3Hlix

 

Рис. 3. Зависимость износа U почвозацепов шин

ведущих колес

тракторов МТЗ-80

(

)

и МТЗ-50 (

) от количества

отработан­

ных мото-часов

(а) и выработки W тракто­

 

ров (б).

Наблюдения за работой тракторов-макетов, скорост­ ных экспериментальных и макетных сельскохозяйствен­ ных машин показали, что в исследуемом диапазоне не отмечается заметного увеличения интенсивности изна­ шивания ходовых аппаратов тракторов (рис. 3) и почворежущих деталей. Износы скоростной техники, отне­ сенные к единице выработки, оказались примерно оди­ наковыми, а в отдельных случаях даже ниже, чем обыч­ ной, при этом наблюдалось увеличение изнашиваемости носовых элементов рабочих органов плугов и культива­ торов. Износ передаточных механизмов сеялок, а также дисков сошников и лущильников, работавших на скоро­ стях 9—15 км/ч, находился почти на том же уровне, что и сеялок, работавших на скоростях 5—9 км/ч. На изна­ шиваемость и надежность двигателей работа на повы­ шенных скоростях не оказала заметного влияния. Дви­ гатели ЯМЗ-238Н и СМД-14, работавшие на скоростных

тракторах, показали достаточную износостойкость и на­

дежность. Позже это было

подтверждено результатами

госиспытаний двигателей ЯМЗ-238

(на тракторе Т-150)

и Д-240

(на тракторе МТЗ-80). Существенно повысились

износы

деталей силовой

передачи

тракторов-макетов

Э-151. Следует заметить, что на этих

машинах крутящий

момент, пропускаемый силовой передачей, выше в 1,67 раза, чем на ДТ-75.

Зерновые сеялки СНП-24 и СЗП-24, а также культи­ ваторы КПГ-4 показали надежность, близкую к необхо­ димой. В то же время надежность плугов, жаток и дру­ гих машин (орудий) оказалась недостаточной главным образом из-за плохого качества крепежных деталей, плохой защиты подшипников, низкого качества из­

готовления

отдельных

деталей.

Последнее

особен­

но видно

при сравнении

надежности культиваторов

КПГ-4, изготовленных

на

заводе

«Красный

Аксай»

и на Саранском заводе. Культиваторы КПГ-4, изготов­ ленные Саранским заводом, уже в начале эксплуатации имели большое количество случаев разрушения сварных соединений переднего бруса, изгибов и поломок перед­ него и заднего брусьев рамы и т. д. Часть культиваторов этого завода после выработки 1000—1300 га оказалась непригодной к дальнейшей работе. Основные неисправ­ ности культиваторов завода «Красный Аксай» при вы­ работке 2000—2100 га: изгиб стоек рабочих лап и на­ жимных штанг и деформация кронштейнов опорных ко­ лес. Культиваторы завода «Красный Аксай» достаточно надежны и могут работать на скоростях до 15 км/ч, а культиваторы Саранского завода фактически непри­ годны для работы, хотя конструкция их одинакова.

Изучение напряжений в деталях и нагруженности элементов конструкций сельскохозяйственных машин бы­ ло проведено ВИСХОМом. НАТИ исследованы основные элементы конструкции тракторов. На основании этих исследований разработаны рекомендации по конструиро­ ванию скоростной техники.

Исследования влияния повышения скорости на на­ дежность, прочность и износостойкость машин позволяют считать возможным создание без существенного увели­ чения веса скоростных (9—15 км/ч) тракторов классов 1,4 и 3 т и сельскохозяйственных машин к ним, отвечаю­ щих установленным требованиям по безотказности и дол­ говечности.

На основе глубоких лабораторно-полевых и произ­

водственных опытов ВИМ, Армавирская

опытная

стан­

ция ВИМ, ВНИИМЭСХ, УНИИМЭСХ,

СибНИИСХоз

и ЦНИИМЭСХ разработали проекты технологий

вы­

полнения основных сельскохозяйственных работ со ско­

ростными (9—15 км/ч)

тракторами.

СибНИИСХозом

и ЦелинНИИМЭСХом

разработаны

предварительные

проекты технологий выполнения работ с противоэрозионной техникой. В основу этих технологий положены су­ ществующие схемы технологических процессов, в кото­ рые внесены изменения и дополнения. В новых техноло­ гиях даны рекомендации, обеспечивающие наиболее эф­ фективное использование скоростной техники при наилуч­ шем качестве выполнения работ, определены режимы работы, даны также рекомендации по регулировкам ма­ шин, формированию и вождению агрегатов, подготовке полей и т. д. Эти изменения и дополнения учитывают специфику работы на повышенных скоростях и особен­ ности скоростной техники. Технологии детально проверя­ лись на основе опытного внедрения техники в реальных производственных условиях.

Обширные исследования работы скоростных машин­ но-тракторных агрегатов в условиях рядовой эксплуата­ ции в различных зонах страны и пробное внедрение в масштабе производственного отделения колхозов и сов­ хозов показали, что скоростная техника весьма чувстви­ тельна к уровню организации ее использования. На ос­ нове этих исследований ВИМом с Армавирской опытной станцией и ВНИИМЭСХом подготовлен проект ор­ ганизации использовалия перспективной скоростной тех­ ники. Расчеты, выполненные на основе опытных данных, позволяют сделать вывод, что при условии соответствия техники заданным показателям и внедрении рекоменда­ ций, предусмотренных этим проектом, будет обеспечено получение ожидаемого прироста производительности. Для степных и лесостепных зон это выражается следую­ щими данными:

Агрегаты с тракторами классов

Увеличение производительности,

3 т

1,4т

%:

 

по всему комплексу работ

51,5

19

(в среднем)

на основных работах . . . .

69—94

23—44

Такое повышение производительности вполне реаль­ но и неоднократно подтверждено экспериментально.

Исследования ЦНИИМЭСХа показали, что внедре­ ние скоростной техники с гусеничными тракторами клас­ са 3 т весьма эффективно в условиях мелиорированных торфяно-болотных почв: производительность скоростных МТА оказалась на 50 — 75% выше серийных. Общее по­ вышение производительности скоростных МТА по БССР с учетом работы их в условиях освоенных мелиорирован­ ных почв составит для колесных тракторов 35,9%, гусе­ ничных 40,4%.

Внедрение скоростной техники благодаря ее высокой производительности обеспечивает существенное умень­ шение потребности в тракторах и сельскохозяйственных машинах и снижение металлоемкости. Так, к примеру, замена обычной техники скоростной (9—15 км/ч) в 6-м отделении колхоза им. В. И. Ленина обеспечивает сни­ жение веса парка на 29% (от 198 до 142 т) .

По данным

расчетов, ожидаемая годовая

экономия

от внедрения

1000 тракторов характеризуется

следую­

щими цифрами:

 

Гусеничных

Колесных

Металлоемкость, т

9853

2346

Затраты труда, тыс. чел.-ч

1307

294

Прямые издержки, тыс. руб

711

309

Приведенные затраты, тыс. руб. .

. . 938

573

При внедрении перспективной скоростной техники на площади 152 538 тыс. га общий годовой экономический эффект составит 336,5 млн. руб. и 2612 тыс. т металла, экономия труда—170 тыс. среднегодовых рабочих.

Повышение производительности является одним из главных условий получения экономического эффекта (уменьшения прямых затрат) и снижения затрат труда. Составляющие прямых затрат 3, А, Ра и С непосредст­ венно зависят от производительности агрегатов:

3 =

 

Еа

 

 

 

Еч

с =

NgeCTKiKn

 

(й-1000

где 3 — затраты на заработную плату; А — затраты на амортизацию техники; Ра — ремонтные расходы; С — стоимость топлива;

Пі — число рабочих г-разряда;

 

 

 

fi — часовая

тарифная

ставка

рабочего /-раз­

ряда;

 

 

 

 

 

 

П — продолжительность

смены;

 

 

 

со — дневная

производительность;

 

 

Е — нормативная стоимость машины;

 

 

а и г — годовая

норма

амортизационных

и

ремонт­

ных отчислений,

% от стоимости

машины;

т — годовая

нагрузка машины

на всех

работах,

дней;

 

 

 

 

 

 

N— мощность двигателя;

ge — удельный расход топлива; С т — стоимость 1 кг топлива;

к и Кі — коэффициенты использования мощности двигателя и рабочего времени.

Как видно из приведенных выше зависимостей, об­ щий экономический эффект в значительной мере опре­ деляется стоимостью техники, которая влияет на него че­ рез капитальные затраты и отчисления на реновацию и ремонт. Из рисунка 4 следует, что ожидаемый эконо­ мический эффект может быть получен при стоимости тракторов классов 3 и 1,4 т соответственно 4200 и 3100 рублей. Снижение стоимости сельскохозяйственных ма­ шин может обеспечить ожидаемую экономическую эф­ фективность при большей стоимости трактора.

Получение прогнозируемого повышения производи­ тельности возможно при определенных условиях: органи­ зованном комплексном внедрении скоростной техники

(тракторы,

комплекты сельскохозяйственных

машин

к

 

 

 

 

ним, вспомогательное обо-

э,рцВ/трактор

 

рудование)

на

основе

800

 

 

 

единовременного

полного

N

 

 

перевооружения

самостоя­

 

 

 

400

1

\

тельных

производствен­

 

ных единиц

колхозов и

- Ш

3000

 

ШО ^6000 6000 Срубі

совхозов;

высоком уровне

 

 

 

надежности

тракторов

и

-800

 

 

 

 

 

 

сельскохозяйственных ма­

 

 

 

 

•1200

 

 

 

шин, полном

соответствии

 

 

 

 

показателей

техники

за­

Рис. 4. Влияние стоимости тракто­

данным требованиям,обе­

спечении

 

необходимого

ров на общую экономическую эф­

уровня организации ее ис­

фективность

внедрения скоростной

пользования.

 

 

 

 

 

 

техники.

 

 

 

Большое внимание при разработке проблемы было уделено вопросам организации исследований.

В период научно-технической революции одной из

главных задач ускорения

прогресса является сокраще­

ние сроков исследований

и опытно-конструкторских ра­

бот. При разработке проблемы это осложнялось труд­ ностью научно-технической задачи и необходимостью всестороннего решения большого числа вопросов (см. рис. 1). Трудности возникали также из-за большого чис­ ла участников исследований при слабых административ­ ных связях между ними и активном стремлении каждой организации работать по индивидуальному плану или вообще изменить тему. Достаточно отметить, что с 1968 г. тема даже формально лишена единой коорди­ нации и расчленена на три несогласованных плана. Это вызвало настоятельную необходимость изыскать наибо­ лее совершенную форму организации исследований. Первым решением по этому вопросу явилось создание тракторов-макетов и благодаря этому организация ис­ следований параллельными потоками (рис. 5). Концент­ рация тракторов-макетов в определенных зонах обеспе­ чивала необходимые условия для проведения исследова­ тельских и опытно-конструкторских работ. В результате стало возможным параллельно с работами по созданию тракторов исследовать, создавать и испытывать сельско­ хозяйственные машины -и решать вопросы по организа­ ции еще не существующей техники. Это позволило пе­ рейти к опытному внедрению скоростной техники на ба­ зе макетов. К сожалению, из-за недостатка техники не удалось провести этот опыт во всех шести зонах, однако начать эту работу в трех зонах и продолжить ее в тече­ ние четырех лет в двух зонах удалось.

Форма организации исследований параллельными потоками позволила существенно продвинуться в созда­ нии сельскохозяйственных машин, оказать помощь кон­ структорам в доводке тракторов, подготовить документа­ цию и накопить опыт по внедрению скоростной техники. В работе активно участвовали Минский и Волгоградский тракторные заводы, СКВ З О Р , СКВ по культиваторам и сцепкам, КБ завода Алтайсельмаш, ГСКБ завода Сибсельмаш и др. Эти заводы тесно связаны с коллективом испытателей скоростной техники и не боятся совместно испытывать новые образцы техники, даже еще не достиг­ шие уровня заводских испытаний. К сожалению, от такой

на»

V •

в настоящее
Созданиес.-х. машин и орудий
Разработка агротреВований и технических заданий
Создание с. -х. машин и орудий
Разработка конструкций и изготовление образцов с.-х. машин
Заводские испытания с. -х. машин (два-три образца)

Применяется

 

 

Создание

тракторов

 

 

 

і

 

Разработка

агротребовакий

1

на

тракторы

 

.....

(

 

Разработка

технических

 

заданий

і

 

 

 

 

Разработка

конструкций,

 

изготовление

образцов

 

Заводские

испытания

 

двух - трех

образцов

і

іГосударственные испыта­ ния трех - четырех образ­ цов и улучшенных образцов (5-6 шт.)

время

Подготовка с. -х производ - ства к внедрению новой техники

,,

і

і

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

Опытная

партия

 

Государственные

испыта -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния с. -х. машини

орудий

 

 

 

 

 

 

 

 

\

(два-три

образца)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

 

 

Разработка

технологии

 

Производство

 

 

Опытная

 

партия

*

 

 

 

 

выполнения

с.-х.работ и

 

мелких

серий

 

 

с. -я. машини

 

орудий

организация

использова­

 

тракторов

 

 

 

 

ния новой

техники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

.

 

 

 

 

 

 

 

I

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Комплексная работа новой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

техники,

 

корректировка

 

 

 

 

Внесение

 

 

 

-

технологии

выполнения

!

Внесение

 

 

 

 

 

 

с -х работ,

накопление

 

 

усовершенствований

 

\

усовершенствований

 

"

опыта

работы

 

-

в

конструкцию

 

 

'

иосвоение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

освоение

 

 

 

выявление

дефектов

 

производства

трак/поров

 

производства

с.-х машин

"* тракторов

и с.-х. машин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рекомендации по

совершен­

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствованию

новой

техники

 

4

 

 

 

 

 

 

 

"

1

'

 

Производство

Производство

тракторов

с. -х. машини орудий

Начало

Эффективного

внедрения

Накопление сть/та работы, освоение теінини.подеотовка кадрі7в

Применяется

при

разработке

 

темы

 

Создание

тракторов

Создание

с.-х

машин

Подготовка с

х

производ­

ства к внедрению

новой

. и

орудий

 

 

 

 

 

техники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследование

тракторов-

Создание

тракторов-маке­

Создание

рабочих

 

органов

макетов, рабочих органов и

и макетов

с -х

машини

макетов с.-х машин(орудг/й)\

тов, разработка

огротре

орудий,

разработка

аеро\

Получение научно обоснован­

бований

на промьішлен -

требований

на

промыш

ных материаловдля

разра­

ные образцы

 

леннь/еобразцб/

 

 

ботки агротребований

и

 

 

 

 

 

 

 

 

технических

заданий

Разработка технологий, исследование напряженно -

сти,прочности и изкосоусРазработка технических заданий той чивостиузлов и деталей

на основании использования агрегатов с тракторамимакетами

 

 

 

 

 

 

Разработка

технологий,

 

 

Разработка

конструкций,

совершенствование

рабо -

 

 

чих

органов-отработка

 

 

изготовление

образцов

 

 

узлов

и механизмов

перспе­

 

 

 

 

 

 

ктивной техники,

рекомен­

 

 

 

 

 

 

дации

заводам

 

 

 

 

 

Заводские

испытания,

Опытное

внедрение

на

Заводские

испытания

базе макетов

и первых

промышленнй/е

образцы

яромышленных

образцов

промышленных

образцов

с.-х машин

с

использово

отработка технологии

и

(10-15шт)

 

 

нием макетов

и первых

организации с -х работ,

 

 

накоплена е опыта,

ре ко -

 

 

 

промышленных

образцов

менвации

по совершен

-

 

 

 

 

 

 

ствованию

техники

 

Гюударственные

Государственные

испытания

испытания

тракторов

с-х машин и орудий

1

Комплексная работа пер • спективной техники, кор­ ректировка технологии и организации с.-х робот, накопление опыта, обуче - кие кадров на базе промыт ленных Образцова частич­ но макетов

 

Улучшение

конструкции,

 

оль/тная

партия

 

 

Улучшение

конструкции,

Улучшение

конструкции,

массовое

производство

массовое

производство

тракторов

 

с.-х.

машин-орудий

т

Рекомендации по улучше­ нию нонструнции

(*| внедренияНачало эффективного

Работа новой техники. Реализация экономического

эффекта

от ее внедрения

Сокращение сроков внедрения 3-4

года

Рис. 5. Общая схема организации исследований и опытно-конструкторских

работ по созданию и внедрению новой техники на основе принципа

параллельных

потоков.

практики отказался ХТЗ и упорно закрывает двери перед коллективами исследователей.

Можно уверенно сказать, что это уже привело к сры­ ву установленных правительством сроков создания трак­ торов Т-150 и может нанести большой вред в процессе внедрения тракторов.

Большое значение в развитии работ по проблеме име­ ли организация семинаров (таблица) и широкий обмен информацией о ходе исследований. Новые формы орга­ низации комплексной работы по созданию и внедрению новой техники, возникшие в ходе исследований по проб­ леме, уже находят и, вероятно, найдут в дальнейшем применение и для других разработок.

Характеристика семинаров по проблеме „Научные основы повышения рабочих скоростей МТАИ

 

Показатель

 

 

 

Год

 

 

 

 

1959

I960

1961

1962

1964

1966

1971

 

 

Число:

 

42

128

282

234

245

254

224

участников

представленных организаций

12

49

93

77

89

99

49

Количество

докладов

2

28

55

74

104

118

80

В целом результаты исследований привели

к

тому,

что повышение скорости до 9—15 км/ч принято

как ос­

новное

направление в развитии

тракторостроения,

а тракторы, обеспечивающие

работу

на этих скоростях,

и сельскохозяйственные машины к ним включены в сис­ тему машин на 1965—1970 гг. и 1971 —1975 гг., в типаж тракторов на 1965—1970 гг. и в проект типажа на 1970— 1980 гг. Скоростные тракторы классов 1,4 и 3 т и сель­ скохозяйственные машины к ним проходят государствен­ ные испытания, и готовится их производство.

Реализация исследований по отдельным вопросам, поставленным в общей схеме, предложенной В. Н. Болтинским, характеризуется следующим.

Тракторы класса 1,4 т. Показатели

трактора МТЗ-80

с двигателем Д-260, представленного

МТЗ

на

испы­

тания в 1966 г., хорошо соответствовали

заданной

харак­

теристике по к. п. д.,

тяговой

мощности и

скоростям

(рис. 6, а ) , однако этот

трактор

по весу

и тяговым

пока­

зателям не соответствовал агротребованиям. Большой вес потребовал установки широких шин (15,5X38"),

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ