содержание   ..  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..

4.6.

Пути повышения эффективности использования мощных и сверхмощных тракторов

Проблемы эффективного использования сверхмощных тракторов становятся все более злободневными в связи с тем, что растут как их число, так и затраты на их изготовление. Вполне естественно, последние должны компенсироваться при эксплуатации. При этом стремятся также обеспечить максимальное использование массы трактора и свести к минимуму вред, наносимый структуре почвы. С появлением сверх-мощных тракторов сформировался ряд путей эффективной реализации их мощности. Наиболее простым из них является балластирование трактора, которое реализуется при минимальных дополнительных капиталовложениях, так как позволяет сохранить набор агрегатируемых с ним машин. Однако проблемы снижения уплотняющего воздействия трактора на почву при этом усложняются. Некоторые из возможных их решений имеют и неблагоприятные побочные свойства: снижение уплотняющего воздействия на почву нередко бывает связано со значительными дополнительными капиталовложениями на совершенствование и модернизацию комплекса агрегатируемых с трактором рабочих машин. К числу таких решений относятся применение активных рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий; дальнейшее увеличение рабочих скоростей при выполнении различных технологических операций; использование массы рабочих машин для создания дополнительной тяги путем установки на них активных колес; совершенствование технологий земледелия, операций и рабочих органов машин, а также способов обработки почвы и выращивания культур; повышение приспособленности тракторов к конкретным условиям эксплуатации. Если по первым двум из названных решений имеются определенные обоснования, то по остальным пока еще глубокие исследования не развернуты, а следовательно, отсутствуют и соответствующие выводы и рекомендации. Известно, что изменчивость условий эксплуатации тракторов и агрегатов на их базе существенно влияет на производительность, топливную экономичность, долговечность и другие эксплуатационные параметры. В технической документации тракторов обычно указывают номинальные значения выходных параметров, характеризующих показатели качества новых машин в стандартных условиях эксплуатации. При изменении условий выходные параметры в зависимости от степени приспособленности (адаптации) их конструкции, а также от методов и средств эксплуатации могут отклоняться в различные стороны.

Адаптацией называют свойство машин выполнять заданные функции, сохраняя значения установленных выходных параметров в номинальных пределах (по аналогии с понятием безотказности) [74]. Процесс формирования качества машин поясняет рис. 4.6, а. Тогда безотказность и адаптацию рассматривают как объективные свойства машины сохранять качество при меняющихся условиях эксплуатации. Выделяют и оценивают такие свойства конструкции, которые противостоят влиянию длительности и условий эксплуатации. В итоге получают пространственно-временную систему, показанную на рис. 4.6, б, выходные параметры которой  зависят от номинальных значений выходных параметров, длительности эксплуатации и надежности, условий эксплуатации и адаптации конструкции к этим условиям. Иными словами, совокупность свойств, характеризующих качество машин, разбивают на три группы: номинальные выходные параметры, безотказность и адаптация. На основе такого подхода к оценке качества по трем группам прогнозируют эффективность функционирования машин с учетом не только длительности, но и циклического характера изменения условий эксплуатации.

В настоящее время разработаны и все шире внедряются в практику разнообразные методы и средства, направленные на улучшение адаптации машин к условиям их использования. В основе этих разработок лежат результаты исследования влияния условий эксплуатации на' показатели качества. Типичным примером представления итогов исследований могут служить графические зависимости, представленные на рис. 4.7, а. Они отражают изменение во времени L показателя качества Y при работе машин в различных условиях [74]. Оптимальные для данной машины условия характеризует линия 0, а более тяжелые— линии 1 и 2. В связи с тем, что все многообразие показателей эксплуатации и вариантов конструкций машин охватить специальными исследованиями трудно, решение подобных задач ищут на основе установления общих закономерностей (рис. 4.7, б), отражающих влияние условий работы на выходные параметры машин во времени и в пространстве.

Рассматривая зависимости, представленные на рис. 4.7, а, как частный случай общей закономерности (рис. 4.7, б), формулируют в общем виде задачу разработки количественной характеристики адаптации. Если условия эксплуатации описываются совокупностью факторов х1, х2,. . .,х0, действующих на машину и изменяющихся в процессе ее работы, чем обусловлено различие выходных параметров уг, у3, . . ., у0 качества машин, то установить количественные характеристики изменения последнего в различных условиях внешней среды можно, выявив функциональную связь между у их, иными словами, построив математическую модель изменения выходных параметров объекта в зависимости от факторов внешней среды.

Рис. 4.6. Схема, поясняющая процесс формирования качества машин без адаптации (а), и роль адаптации в этом процессе (б)

Рис. 4.7. Характер изменения показателей качества в зависимости от длительносгй эксплуатации (а) и при одновременном влиянии длительности и изменяющихся условий эксплуатации (б)

Количественные характеристики адаптации определяют на основе обстоятельного анализа выходных параметров объекта с учетом изменчивости условий эксплуатации. После формализации задачи средствами математического анализа строят единственно возможное семейство моделей и устанавливают соответствующие показатели. При этом стремятся обеспечить моделью адекватное отражение существенных черт изучаемого явления, добиваясь того, чтобы различие между истинным и полученным на модели значениями параметра не превышало некоторую заданную величину. Однако учитывая, что для описания исследуемой закономерности можно создать большое число одинаково адекватных моделей (простая аппроксимация одних и тех же экспериментальных данных, как известно, может привести к нескольким теоретическим законам с одинаковой степенью их согласованности), необходимо, чтобы модель объекта как элемента системы была хорошо приспособлена для включения в модель системы (быть коммуникабельной относительно рассматриваемых связей). Последнее требование обусловлено необходимостью учитывать функциональную структуру систем относительно выходного параметра, в соответствии с которой они сводятся к трем основным классам моделей: адаптивные, мультипликативные и симметрически-разностные.

Типичные ситуации, при которых выходной параметр системы равен сумме аналогичных параметров ее элементов, отражаются аддитивной моделью, функциональные зависимости которой иллюстрирует рис. 4.8, а и б. Выходной параметр у при этом не может быть меньше некоторого определенного значения при любых х и его наименьшее значение у0 оптимально. Например, такие параметры агрегата, как затраты на единицу работы, расход топлива, интенсивность изнашивания и ряд других, могут быть представлены в виде суммы аналогичных выходных параметров отдельных элементов. После этого выделяют параметры, которые ограничены сверху, а оптимальными будут их

наибольшие значения. Тогда выходной параметр системы будет равен произведению аналогичных выходных параметров элементов. Например, вероятность безотказной работы трактора не может быть больше единицы; она равна произведению вероятностей безотказной работы составляющих его элементов. Такие выходные параметры описываются мультипликативными моделями, функции которых показаны на рис. 4.8, в и г.

 

содержание   ..  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..