Динамика машинно-тракторных агрегатов: курсовая устойчивость с несимметрично присоединенным полунавесным плугом

The conditions of maintenance of yaw stability of the undercarriage of a tractor with the blocked interaxial and inter-wheel drives at work with the asymmetrical traction load are observed. Fundamental principles of the mathematical theory of friction are used for definition of a pole of friction and the pivot centres of wheels. The friction pole is in close proximity to the centre of a contact patch of the most loaded rear wheel of a tractor. Course stability of the tractor is influenced by the longitudinal forces, external side negative forces caused by a bottom pitch in the cross plane, and positive ones, caused by the shift of traction loading. The main power characteristic of the plow which is symmetrically mounted to the tractor is force which is counted on the basis of forces operating in the plow bottom. For maintenance of course stability of the tractor in case of asymmetrical mounting of a plow to the tractor а positive side force directed to the center of speeds should be applied in the joint. Opposite directed reaction is imposed on a plow for redistribution of side loads. The forces of asymmetric six-bodies plough, coordinates of the resulting forces in case of its assymetrical attachment are calculated. During the ploughing of a harvested field with a traction load of 40 kN, displased laterally by 1 m with the purpose of maintenance of directional stability, a lateral force of 2.7-3.5 kN should be applied to the tractor in the joint of attachment of semi-integral plough. At the same time a lateral force of 15.3 kN is applied to the front wheel, moving on furrow bottom.Рассмотрены условия поддержания курсовой устойчивости ходовой системы трактора с заблокированными межосевым и межколесными приводами при работе с асимметричной тяговой нагрузкой. Для определения полюса трения и центров вращения колес использованы основные положения математической теории трения. Показано, что полюс трения расположен вблизи центра пятна контакта наиболее нагруженного заднего колеса трактора. Установлено, что на курсовую устойчивость трактора влияют продольные силы, внешние боковые отрицательные силы, вызванные наклоном корпуса в поперечной плоскости, и положительные, вызванные смещением тяговой нагрузки. Отмечено, что основной силовой характеристикой симметрично присоединенного к трактору плуга служит сила, которую рассчитывают на основе сил, действующих в корпусе плуга. Выявлено, что для поддержания курсовой устойчивости трактора при несимметричном присоединении плуга к трактору в шарнире сочленения следует приложить положительную боковую силу, направленную к центру скоростей, а к плугу - противоположно направленную реакцию для перераспределения боковых нагрузок на полевые доски пахотных модулей. Рассчитана динамика сил симметричного 6-корпусного плуга, координаты результирующих сил при асимметричном его присоединении. Показано, что при пахоте стерни с тяговой нагрузкой 40 кН, смещенной на поперечное расстояние 1 м, для поддержания прямолинейности курсового движения в шарнире присоединения полунавесного плуга к трактору должна быть приложена боковая сила 2,7-3,5 кН. При этом к переднему колесу, движущемуся по дну борозды, приложена боковая реакция 15,3 кН

РАСХОД И ПОТЕРИ ГОРЮЧЕ-СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В МОБИЛЬНОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКЕ

The machine and tractor fleet (MTF) quality in farms is characterized by its of physical and moral aging. If a number of traktors in the fleet with the limit-exceeding service life is more than 60 percent, then the carrying costs for the equipment in good operating condition increases 1.8 times, the petroleum, oils and lubricants (POL) consumption rises 1.5 times. Processes of fleet aging were followed by its reduction from 1365.6 thousand units in 1990 till 259.7 thousand tractors in 2013. The authors analyzed data on farms economy and production in Rostov region. The results of tests of mobile machines were carried out at the he North Caucasian test station under conditions of ordinary operation. The authors studied a MTF grade composition, identified main POL consumers, expenditure level, causes of non-production outlay. Tractors of the Minsk tractor plant make 35.6-37.3 percent that means the largest proportion in the structure of MTF in the surveyed farms. Oil filling-up in the engine reaches to 86 percent in the average total oil consumption by the engines of tractors. This fact indicates heavy physical wear of the cylinder-piston groups in the motor-and-tractor diesels. The amount of unproductive consumption and POL loss at machines operation depend on seal leakiness, the low quality of the production of parts, components, and assemblies of hydraulic systems.Качественное состояние машинно-тракторного парка (МТП) хозяйств зависит от его физического и морального старения. Если количество тракторов в парке со сверхнормативным сроком службы превышает 60 процентов, то затраты на поддержание техники в работоспособном состоянии увеличиваются в 1,8 раза, а потребление горюче-смазочных материалов (ГСМ) - в 1,5 раза. Процессы старения отечественного парка сопровождались его сокращением с 1365,6 тыс. ед. в 1990 г. до 233,6 тыс. тракторов в 2015 г. Проанализировали данные о хозяйственно-производственной деятельности ряда хозяйств Ростовской области. На Северо-Кавказской МИС исследовали результаты испытаний мобильной техники в условиях рядовой эксплуатации. Изучили помарочный состав МТП, определили основных потребителей ГСМ, объемы их расходования, причины непроизводительных потерь. Показали, что тракторы Минского тракторного завода занимают наибольший удельный вес в структуре МТП обследуемых хозяйств, составляющий 35,6-37,3 процента. Установили, что доливы моторного масла достигают 86 процентов от среднего общего расхода масла двигателями тракторов и свидетельствуют о большом физическом износе цилиндро-поршневых групп автотракторных дизелей. На величину непроизводительного расхода и потерь ГСМ эксплуатируемой техники влияют негерметичность уплотнений, низкое качество изготовления деталей, узлов и агрегатов гидросистем

ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВОРАЧИВАЕМОСТИ ТРАКТОРА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ГИБРИДНОЙ ТЕОРИИ ПОВОРОТА

Turn is one of the main and functionally difficult types of the movement of the wheel mobile traction and transportation vehicles (TTV): cars, tractors, self-propelled chassis, all-terrain vehicles. Settlement and experimental questions of kinematics of TTV turn are considered, settlement schemes of turn of all-wheel drive running system are chosen, models of kinematic wheel slip are created. Turn of a tractor without and with traction loading at the switched-off and switched on gear sistem of driving axle is experimentally investigated. Results of settlement pilot studies and the received mathematical models of turn of the machine make it possible to increase the accuracy of the set trajectory of the movement and to make adjustments of the machine and tractor unit movement, to reduce turn radius. At circular turn with traction load of 12 kN speeds center moving back behind driving axle of a tractor with the interaxal blocked drive equals 2.9 m, and coefficient of a kinematic discrepancy is 1.05 while with the interaxal differentiated drive these sizes are equal 1.03 and 0.93 respectively. Thus radiuses of turn of tractors with various drives differ insignificantly: 6.5 and 6.7 respectively. It is noted that at TTV on shell tires without traction loading the longitudinal coordinate of the speeds center is displaced from an axis of wheels rotation by 0.15 m back, side slip angle of forward wheels moving equals plus of 5.0 and plus of 7.8 degrees, kinematic wheel slips come nearer to 0. At circular turn with traction loading the speeds center moving back behind an axis of the back driving axle makes minus of 1.8 m and minus of 0.9 m, angles of kinematic moving within 5-10 degrees; angles of side moving are equal minus 5 and minus 7 degrees.Одним из основных и функционально сложных видов движения колесных мобильных тягово-транспортных средств (ТТС) - автомобилей, тракторов, самоходных шасси, вездеходов - является поворот. В данной работе рассмотрены расчетно-экспериментальные вопросы кинематики поворота ТТС, выбраны расчетные схемы поворота полноприводной ходовой системы, сформированы модели кинематического увода колес. Экспериментально исследованы поворот трактора без и с тяговой нагрузкой при отключенном и включенном приводе ведущего моста. Результаты расчетно-экспериментальных исследований и полученные математические модели поворота машины позволяют повысить точность заданной траектории и ввести коррективы в движение машинно-тракторного агрегата, снизить радиус поворота. Показали, что при круговом повороте с тяговой нагрузкой 12 кН смещение центра скоростей назад за задний ведущий мост у трактора с межосевым блокированным приводом равно 2,9 м и коэффициент кинематического несответствия - 1,05, в то время как с межосевым диффиренцированным приводом эти величины равны 1,03 и 0,93 соответственно. При этом радиусы поворота у тракторов с различными приводами отличаются несущественно - 6,5 и 6,7 соответственно. Отмечено что у ТТС на оболочковых шинах без тяговой нагрузки продольная координата центра скоростей смещена назад от оси вращения колес на 0,15 м, передние колеса перемещаются под углами бокового увода 5,0 и 7,8 градуса, углы кинематического увода малы и приближаются к 0. При круговом повороте с тяговой нагрузкой смещение центра скорости назад за ось заднего ведущего моста составляет 1,8 и 0,9 м, углы кинематического увода находятся в пределах 5-10 градусов; уголы бокового увода - минус 5 и минус 7 градусов

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ УБОРОЧНОЙ ТЕХНИКИ НА СЛАБОНЕСУЩИХ ГРУНТАХ В ДАЛЬНЕВОСТОЧНОМ РЕГИОНЕ

The authors based on own researches established actual problems of harvesting in the Amur region: ensuring passability of machines on the waterlogged soil, need of machines adaptivising to technologies of soybean harvesting, transfer of a part of the combine fleet to a caterpillar track, implementation of reloading reducing impact on the soil technologies of harvesting, increase in cost efficiency of mashines use and postharvest drying of grain and corn.Perspective solutions of problems are shown: design development of caterpillar end trucks of combines with the rubber-reinforced tracks (RRT); engineering and production of the soybean-grain harvester with RRT or a set of devices for the grain harvester with RRT as the option transferring it to the category the soybean-grain ones; process development to provide harvesting of soybean heap by the machine with RRT which crush and spread straw across the field simultaneous, to deliver soybean heap to stationary point of postharvest handling for the subsequent separation into seeds, marketable soybean and a soy chaff as valuable protein feed for livestock production, ready for feeding and storage; engineering of the forage harvester with RRT on a block and modular basis, that is based on the multipurpose power mean on RRT with the 4-machine scheme of a hydrostatic power drive of a undercarriager; development of a design of caterpillar blocks with triangular shape of contour; implementation of reloading technologies of harvest operations on system VIMLIFT.Production of harvest transport vehicles should be performed on a block and modular basis - in the form of a complex of self-propelled agricultural machines based on the released multipurpose power module with a set of the replaceable technological adapters providing its loading within a year. The agroterm of corn on grain harvesting should be delayed to later time when grain reaches standard humidity naturally.На основании исследований авторы выявили актуальные задачи уборочных работ в Амурской области: обеспечение проходимости машин по переувлажненной почве, необходимость адаптирования машин к технологиям уборки сои, перевод части комбайнового парка на гусеничный ход, внедрение перегрузочных почвощадящих технологий уборки, повышение экономической эффективности машиноиспользования и послеуборочной сушки зерна колосовых и кукурузы. Показаны перспективные пути решения этих проблем: совершенствование конструкции гусеничных ходовых тележек комбайнов на резиноармированных гусеницах (РАГ); разработка и производство соезернового комбайна на РАГ или комплекта приспособлений к зерноуборочному комбайну на РАГ как опции, переводящей его в разряд соезерновых; разработка технологии, обеспечивающей сбор зерносоевого вороха полевой машиной на РАГ с одновременным измельчением и разбрасыванием соломы по полю, доставку зерносоевого вороха на стационарный пункт послеуборочной обработки для последующего разделения на семенное, товарное зерно и соевую полову как ценный белковый корм для животноводства, готовый для скармливания и хранения; разработка кормоуборочного комбайна на РАГ на блочно-модульной основе, то есть на базе универсального энергосредства на РАГ с 4-машинной схемой объемного гидропривода ходовой части; совершенствование конструкции гусеничных блоков с треугольной формой обвода; реализация перегрузочных технологий уборочных работ по системе ВИМЛИФТ. Производство уборочно-транспортных машин должно осуществляться на блочно-модульной основе - в виде комплекса самоходных сельскохозяйственных машин на базе высвобождаемого гибкого энергомодуля с комплектом сменных технологических адаптеров, обеспечивающих его загрузку в течение года. Агросрок уборки кукурузы на зерно следует перенести на более позднее время, когда зерно естественным образом достигает кондиционной влажности

Electronic properties and phase transitions in low-dimensional semiconductors

We present the first review of the current state of the literature on electronic properties and phase transitions in TlX and TlMX2 (M = Ga, In; X = Se, S, Te) compounds. These chalcogenides belong to a family of the low-dimensional semiconductors possessing chain or layered structure. They are of significant interest because of their highly anisotropic properties, semi- and photoconductivity, non-linear effects in their I-V characteristics (including a region of negative differential resistance), switching and memory effects, second harmonic optical generation, relaxor behavior and potential applications for optoelectronic devices. We review the crystal structure of TlX and TlMX2 compounds, their transport properties under ambient conditions, experimental and theoretical studies of the electronic structure, transport properties and semiconductor-metal phase transitions under high pressure, and sequences of temperature-induced structural phase transitions with intermediate incommensurate states. Electronic nature of the ferroelectric phase transitions in the above-mentioned compounds, as well as relaxor behavior, nanodomains and possible occurrence of quantum dots in doped and irradiated crystals is discussed.Comment: 70 pages, 38 figure

ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИННОВАЦИОННОГО ПАРКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ РОССИИ

Formation of tractors park and its perspective development are carried out on the basis of realization and improvement of the scientifically based types range constructed on a traction classification sign which conforms to requirements of agricultural production when performing two main conditions: full meeting the requirements for various standard sizes of tractors applicable to conditions of the corresponding zones of Russia and continuous reproduction and development of tractor fleet, both by quantity of efficient machinery and its structure. The developed types range practically runs the gamut of organizational and economic and climatic conditions, and also all range of forms of the organizations using machinery, beginning from individual consumers, small and large rent and contract collectives and finishing large-scale enterprises and their associations. Federal Service of State Statistics (Rosstat) information about a steady tendency of fleet reduction was used for studying of regularities of development of tractor fleet. This information was added by analytical synthesis of data about the annual brand purchases in the Russian market of agricultural tractors. The developed database shows a share of the tractors in fleets of agricultural organizations, which are used over depreciation term, and also minimum necessary number of new machines introduction for formation of volume of tractors with limit age and the total quantity of tractors necessary for minimization of set of expenses. It was established that it is possible to estimate visually the developed quantitative and age structure of tractors fleet and to predict its development on prospect by worked out database representing set of annual tractors brand lines purchasing.Формирование парка тракторов и его перспективное развитие осуществляются на основе реализации и совершенствования научно обоснованного типажа, построенного по тяговому классификационному признаку, который соответствует требованиям сельхозпроизводства при выполнении двух основных условий: полное обеспечение потребности в различных типоразмерах тракторов применительно условиям соответствующих зон России и постоянное воспроизводство и развитие тракторного парка, как по количеству работоспособной техники, так и по его структуре. Разработанный типаж охватывает практически весь диапазон организационно-хозяйственных и климатических условий, а также весь спектр форм организаций, использующих технику, начиная от индивидуальных потребителей, мелких и крупных арендных и подрядных коллективов и кончая крупными хозяйствами и их объединениями. Для изучения закономерностей развития тракторного парка информацию Росстат об устойчивой тенденции сокращения парка дополнили путем аналитического обобщения данных о годовых помарочных закупках на российском рынке сельскохозяйственных тракторов. Показали, что разработанная база данных отражает долю тракторов в парке СХО, используемых сверх срока амортизации, а также минимально необходимое количество введения новых машин для формирования объема тракторов предельного возраста и общего количества тракторов, необходимого для минимизации совокупности затрат. Установили, что наглядно оценить сложившуюся количественно-возрастную структуру парка тракторов и прогнозировать ее развитие на перспективу возможно при помощи разработанной базы данных, представляющей собой совокупность годовых помарочных закупочных линеек тракторов

ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИННОВАЦИОННОГО ПАРКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ РОССИИ

In the market of agricultural tractors of Russia in 2013 were 900 domestic models, or 3.4 percent. There were produced 7655 tractors, 6707 from which were foreign models. It was revealed that purchasing power of the agricultural organizations appears at profitability not less than 20 percent. Because this indicator is 5.2-11.7 percent lower, agricultural enterprises are not able to turn over their fleets. The authors have presented the forecast of development of tractor fleet till 2020 taking into account the solution of national tasks, including import substitution and dynamics of the annual purchases providing its realization. Methodology of development of the State program of food import substitution based on tractor fleet revival as conditions of self-sustainability of Russia was proposed. A role of tractor fleet as multiplier in development of the mechanized agricultural production was revealed. The first-priority problem is working out of tractors of economic category.На рынке сельскохозяйственных тракторов России в 2013 г. отечественные модели составили 0,9 тыс.ед., или 3,4 процента. Было произведено 7655 тракторов, 6707 из которых представлены иностранными моделями. Выявили, что покупательная способность сельскохозяйственных организаций появляется при рентабельности не менее 20 процентов. Так как этот показатель на 5,2-11,7 процента ниже, сельхозпредприятия не способны полноценно обновлять парк. Представили прогноз развития тракторного парка до 2020 г. с учетом решения национальных задач, включая импортозамещение и динамику годовых закупок, обеспечивающих его реализацию. Предложили Методологию разработки Государственной программы продовольственного импортозамещения на основе возрождения тракторного парка как условия самодостаточности России. Выявили роль тракторного парка как мультипликатора в развитии механизированного сельхозпроизводства. В качестве первоочередной представили задачу разработки тракторов экономической категории

INFLUENCE OF THE METERING METHOD ON THE CHARACTERISTICS OF A DIESEL DISTRIBUTOR FUEL PUMP

Objectives The aim of the study is to improve the performance of the metering system and thus enhance control over the cyclical supply of fuel to a diesel distributor pump. The results of a study of the effect of a new metering method on the characteristics of a distributor fuel pump are presented. Methods Following mathematical analysis, a mathematical model of the working process of the fuel supply system, based on a new metering approach employing the "decay of discontinuity" method, was compiled.The model comprises a system of differential equations for continuity and momentum alongside mass balance equations for describing the boundary conditions for various cavities of the fuel system, i.e. above the plunger, under the valve, above the valve cavities and in the nozzle. The differential equations take into account the two-phase nature of the gas-liquid medium in the injection cavities and metering system, as well as the design features of the pump. An expression for the stroke of the metering plunger in the new system is given. Results The theoretical and experimental characteristics of a fuel supply system employing the proposed metering system are considered. Diagrams showing maximum injection pressures, which depend on the stroke of the metering plunger at various strokes of the injection plunger and alteration of maximum injection pressure of the nozzle depending on the rotation speed of the cam shaft, are provided. The characteristics of the fuel supply system of the pump for various spring stiffness of the metering plunger are also provided in diagram form. The comparative parameters of the fuel supply process are presented for the conventional and new metering methods. The features of the use of diesel high-pressure distributor pumps, their design and operational features are described. The advantages of the metering system proposed by the author are presented in terms of its influence on the fuel injection process. A comparative evaluation of metering methods used in contemporary distributor pumps for diesel engines is given. Conclusion The results of the experiments confirmed the suitability of the new metering method for use in diesel engines