ТРАКТОРЫ И СЕЛЬХОЗМАШИНЫ

2 ноября 2022 г. скончался заслуженный машиностроитель Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Городецкий Константин Исаакович, автор ряда работ по трансмиссиям тракторов и сельхозмашин.

Константин Исаакович родился 11 января 1932 года. Закончил тракторный факультет Московского автомеханического института (МАМИ). Важным достижением Городецкого К.И. в научном плане являются предложенные им уточнения формул В.В. Мишке, позволяющих оценить изменение КПД роторных гидромашин при изменении режима их работы. Получившиеся при этом уточнении формулы называют «формулами Городецкого».

Обоснование. Наукой и практикой доказано, что кормление животных полнорационными кормосмесями позволяет повысить продуктивность. Наибольшее распространение получило приготовление рассыпных кормосмесей.
Аналитический обзор научно-исследовательских работ в области техники и технологии приготовления полнорационных кормосмесей показал преимущество применения кормосмесителей периодического действия. Это связно с тем, что ввиду циркуляции в смесителе кормовых компонентов достигается высокое качество кормосмеси. Вместе
с тем остается актуальным вопрос исследования и выбора рациональных параметров усовершенствованных идейных вариантов в направлении экономии энергоресурсных затрат.

Цель работы – совершенствование конструкции вертикального кормосмесителя периодического типа, устранение случаев задержки выгрузки готовой смеси, отрицательно влияющей на производительность и связанные с ней энергетические, трудовые и материальные затраты.

Материалы и методы. Объектом исследования является технология и конструкция кормосмесителя периодического действия. Исследуется цикловая и среднечасовая производительность смесителя. Приводятся математические выражения, описывающие зависимости времени загрузки и выгрузки из емкости смесителя. Анализируется
влияние емкости смесителя на его производительность, выраженное специальным коэффициентом. Определены пределы этого коэффициента, положительно влияющего на производительность установки.

Результаты. Установлено, что при конструктивно-технологическом совершенствовании смесителей и обеспечении правильной эксплуатации емкость не служит основным фактором, повышающим их производительность.

Заключение. Максимальная производительность смесителя вертикального кормосмесителя периодического типа в основном обеспечивается количеством циклов шнека, периодической принудительной подачи смеси, а качество перемешивания зависит от угла установки лопастного разрыхлителя.

Введение. Представлены результаты НИОКР на лабораторный образец минидискатора для работы на горных склонах, который может повысить производительность труда и продуктивность горных кормовых угодий на 15–20%.

Цель исследований – разработанный лабораторный образец блок-модуля горного навесного минидискатора для работ на участках горной и предгорной зон, позволяющий устранить засоренность почвы, повысить плодородие и урожайность кормовых угодий, обеспечить устойчивость лугов и пастбищ к дефляции и эрозии.

Методы и средства. Техническая экспертиза лабораторного образца машины проведена на горном стационаре СКНИИГПСХ ВНЦ РАН в с. Даргавс, РСО – Алания на высоте 1540 метров над уровнем моря с крутизной склона до 12°. Определены показатели условий испытаний и функциональных показателей работы агрегата. Техническая экспертиза научной документации лабораторного образца блок-модуля навесного минидискатора для обработки почв лугов и пастбищ горной зоны проводилась согласно ГОСТ 33687-2015. Предметом исследований являлись рабочие органы: диски, расстояние между смежными дисками, радиус кривизны дисков, диаметр дисков – а также конструкция установки рабочих органов на раме минидискатора.

Результаты. Разработан и изготовлен лабораторный образец минидискатора для обработки почв на участках горной и предгорной зон на базе минитрактора. Минидискатор представляет собой навесную конструкцию с однорядным расположением сферических дисков в количестве 9 штук, установленных на индивидуальных стойках.
В конструкции горного минидискатора предусмотрена способность конструкции переключаться при развороте из положения работы на склоне справа-налево в положение для работы на склоне слева-направо и возможность установки прикатывающих катков.

Выводы. Практическое применение блок-модуля минидискатора обеспечит снижение деградационных процессов склоновых участков, повысит урожайность кормовых угодий, обеспечит устойчивость к водной и ветровой эрозии, а также повысит экологическую устойчивость и эффективность лугопастбищного хозяйства

Обоснование. Методика рационального выбора комплекта шин для сельскохозяйственного трактора является инструментом, позволяющим сравнить и выбрать комплект шин с лучшими характеристиками, анализировать особенности взаимодействия колесного движителя с почвой, оценивать целесообразность установки предлагаемого комплекта шин и выявлять пути совершенствования конструкции трактора. Актуальность выбора оптимального комплекта шин для машин, работающих в сельском хозяйстве, обусловлена уплотнением почвы ходовыми системами, ведущим к изменению ее структуры и снижению урожайности сельскохозяйственных культур, а также низкими тягово-сцепными показателями, что повышает расход топлива, снижает производительность и ускоряет износ шин при движении по мягким грунтам с буксованием колес.

Цель работы. Целью исследования является повышение эффективности работы сельскохозяйственного трактора в составе машинно-тракторного агрегата с комплектом пневматических шин, выбранных по разработанной методике. Предмет исследования – влияние конструктивных характеристик шин на эксплуатационные показатели трактора.

Материалы и методы. В работе представлена методика, позволяющая выбрать пневматические шины из широкой номенклатуры разных моделей и производителей по известным и доступным техническим характеристикам, для вновь проектируемого или модернизируемого сельскохозяйственного трактора. Отличительной особенностью
методики является получение обобщенного показателя работы трактора и сравнение по нему колесного движителя с разными шинами вместо сравнения по отдельно взятым показателям. В расчете используются пневматические шины ведущих колес разных типоразмеров и технических характеристик для колесного полноприводного трактора общего назначения. Методика включает аналитическое определение агротехнического, технического, техникоэкономического эксплуатационных показателей трактора и экономическую составляющую: максимальное давление на почву; угол поперечной статической устойчивости трактора; коэффициент буксования; стоимость комплекта шин.
П

Введение. В связи с тем, что создаваемые технические средства, в том числе и мобильные энергосредства (МЭС), применяемые в аграрной сфере, характеризуются многими критериями качества, поставленные задачи должны решаться в многокритериальной и многофакторной постановке. Поэтому создание математического и программного
обеспечения решения этих задач является актуальным.

Цель исследования. Определение оптимальных функциональных характеристик МЭС сельскохозяйственного назначения со многими критериями качества, в том числе и противоречивыми.

Методы и средства. В данном исследовании было разработано алгоритмическое и программное обеспечение многокритериальной оптимизации функциональных характеристик мобильных энергосредств сельскохозяйственного назначения. Приведены математические модели доминирующих критериев качества МЭС, функциональные
ограничения и исходные данные для решения многокритериальной оптимизационной задачи по определению характеристик МЭС на стадии проектирования и совершенствования. В качестве доминирующих критериев, согласно экспертной оценке, применялись давление на почву, производительность, энергетическая оценка по относительному снижению полных удельных топливно-энергетических затрат, суммарные затраты на техобслуживание и ремонт, энергоэффективность.

Результаты. Выполнены расчеты значений критериев качества в пробных точках испытаний – в исследуемом пространстве параметров. Согласно разработанному алгоритму определено множество допустимых решений по конструктивным и функциональным характеристикам МЭС, отвечающим всем критериальным и функциональным
ограничениям, выдвинутым лицом, принимающим решение (ЛПР). А также определено Паретовское множество решений (точек) – наилучшие варианты функциональных свойств МЭС, по совокупности критериев не уступающих друг другу. Согласно оптимизационным расчетам, ЛПР выбирает среди Паретовских точек одну единственную.

Заключение. Разработанные математические модели и на их основе составленные программные средства позволяют оптимизировать при наличии мн

Введение. В настоящее время отсутствует простой и надежный алгоритм оценки давления на почву предлагаемых на рынке комбайнов. В связи с этим актуален анализ методов, представленных в действующих стандартах и применяемых при расчетах давления ходовых органов на почву, а также выработка приемлемого для специалистов-производственников
упрощенного метода.

Цель исследований. Упрощение оценок силовых воздействий на колеса и на почву в рабочем цикле от начала до окончания заполнения бункеров зерноуборочных комбайнов.
Метод. Предложен способ оценки величины давления колес зерноуборочного комбайна на почву в рабочем цикле начала и окончания заполнения бункеров зерном, позволяющий исключить проведение развесовок комбайна с полным бункером.

Результат. В результате исследований обоснована совокупность последовательных действий по определению нагрузки движителей техники на почву, включающая определение веса и координаты расположения центра тяжести зерна в бункере с последующим нахождением реакции опор от совокупного силового воздействия зернового материала и комбайна (с пустым бункером), с учетом расположения их центров тяжести.

Заключение. Применение нового способа позволяет определить значение максимального давления колес на почву при заполненном бункере, а также диапазон изменения данного показателя от начала до завершения заполнения бункера зерном. При этом исключается взвешивание комбайна с заполненным бункером на специальной площадке с твердым покрытием с необходимостью проведения процедур по загрузке, выгрузке и взвешиванию
зерна. В результате обеспечивается возможность оперативного получения сравнительной оценки зерноуборочных комбайнов по уровню воздействия на почву применительно к началу и окончанию рабочего цикла заполнения бункера. Для решения поставленной задачи достаточно использовать имеющиеся в открытых источниках результаты
развесовок уборочной техники с пустым бункером с последующим расчетом по предлагаемому алгоритму. Установлено минимальное расхождение (менее 2%) расчетных значений максимально

Введение. Использование сжиженного углеводородного газа (СУГ) в качестве альтернативного топлива помогает устранить ряд недостатков, связанных с составом газовоздушной смеси. Первостепенной задачей является разработка средств и методов снижения загрязнения окружающей среды, а именно направленных исследований
в области альтернативного топлива с минимальными вредными выбросами в окружающую среду, увеличение доступности данной технологии путем снижения стоимости адаптации топливной аппаратуры дизельного двигателя.

Цель. Основной целью данных исследований является обоснование параметров дизельного двигателя, работающего по газодизельному процессу с воспламенение от запальной дозы.

Методы и средства. Проведены исследования на тормозном стендовом оборудовании дизельного двигателя ММЗ Д-243. Испытаниям подвергли систему распределенной подачи СУГ с запальной дозой дизельного топлива путем автоматического изменения угла подачи газа и включением в систему рециркуляции отработавших газов во впускной коллектор. Адаптация дизельного двигателя на СУГ позволяет работать системе питания как в дизельном, так и в газодизельном режимах, при этом электронное регулирование подачи дизельного топлива в режиме «дизель» происходит более точно и способствует снижению расхода и догоранию дизельного топлива в выпускном коллекторе. Оборудование для распределенной подачи СУГ применяется стандартное, широко использующееся
для перевода бензиновых двигателей с воспламенением от искры. Взят электронный блок управления отечественного производства и настроен согласно разработанной методике управления подачей газа по цилиндрам в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ.

Результаты. Исследования показали, что выброс загрязняющих веществ в атмосферу снизился на всех режимах работы двигателя в газодизельном режиме и соответствует евро-стандарту «Евро 5». За счет в 2,5 раза меньшей цены СУГ по сравнению с дизельным топливом затраты использования СУГ в качестве замещения дизельного топлива в режиме «газодизель» снижаются на 25–30% от себестоимости сельскохозяйственных

Введение. Проблема использования в дизелях смесевого топлива (СТ) состоит в широком варьировании их физико-химических свойств, оказывающих влияние на эмиссию оксидов азота (NOx) с отработавшими газами (ОГ). Поэтому прогнозная оценка образования NOx с ОГ при использовании СТ является весьма актуальной.

Цель исследований. В связи с этим целью исследований является прогнозная оценка количественной эмиссии NOx с ОГ дизеля при использовании различных видов и составов СТ. Научная новизна заключается в разработке методики прогнозирования эмиссии NOx дизелем при использовании СТ.

Методы и средства. Для достижения поставленной цели была разработана методика прогнозирования количественной эмиссии NOx с ОГ дизеля в зависимости от использования различных видов и составов СТ и определены их прогнозные показатели, экспериментально получены многопараметровые характеристики эмиссии NOx с ОГ ди-
зеля марки Д-245.5S2 размерностью 4ЧН 11,0/12,5 и дана оценка их степени сходимости с расчетными значениями.

Результаты. В результате проведенных исследований теоретически установлено, что с увеличением нагрузки (pe) с 0,2 до 1 МПа и уменьшением частоты вращения коленчатого вала дизеля (n) с 1800 до 1400 мин-1, а также массовой доли рапсового масла (РМ) и этанола (Э) в СТ с 40 до 20% приводит к увеличению эмиссии NOx с ОГ дизеля с 131 до 2225 млн-1 и с 75 до 1450 млн-1, соответственно. Экспериментально подтверждено увеличение эмиссии NOx с ОГ дизеля с 152 до 2125 млн-1 и с 175 до 1550 млн-1 для вышеназванных режимов работы, соответственно, для СТ, состоящего из ДТ и РМ, а также ДТ и Э.

Заключение. В результате проведенных исследований установлено, что с большей долей вероятности разработанную методику количественной эмиссии NOx с ОГ дизеля можно использовать для предварительной оценки при использовании различных видов и составов СТ, т. к. сходимость полученных экспериментальных данных с расчетными значениями методом статистической обработки и расчета ошибок эксперимента составила 90,14%.

23 декабря 2022 года в Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации были вручены награды лауреатам премий Правительства Российской Федерации в области науки и техники за 2022 год. Премии Правительства Российской Федерации удостоена работа авторского коллектива «Разработка высокоэффективных колесных транспортно-технологических средств для ускоренного социально-экономического развития территорий
Крайнего Севера Российской Федерации». Почетное звание Лауреат премии получил целый ряд ученых ведущих научных учреждений, в том числе члены редакционной коллегии, а также постоянные авторы журнала «Тракторы и сельхозмашины».