Енергозбереження транспортно-технологічних агрегатів змінної маси при виконанні технологічних операцій рослинництва

Abstract

В статі розглядаються проблеми енергозбереження транспортних та транспортно-технологічних агрегатів. Для транспортно-технологічних агрегатів виконання технологічної операції пов’язано з більш складними динамічними процесами, оскільки потужність двигуна витрачається на транспортну і технологічну частини. Особливо складним з позиції дослідження є рух комбінованих агрегатів змінної маси, таких як посівні комплекси або комплекси для внесення в ґрунт мінеральних добрив та засобів захисту рослин. В роботі визначені умови енергозбереження для транспортно-технологічного агрегату під час виконання технологічної операції за критеріями максимального пришвидшення, швидкості та завантаження двигуна. Мінімум витрати палива можливо досягти при русі транспортно-технологічного агрегату без коливань швидкості. Під час роботи транспортно-технологічного агрегату досягти режиму постійної швидкості або відсутності пришвидшення (сталий рух) неможливо внаслідок нерівності тягового зусилля трактора і опору руху. Тобто в реальній експлікації, навіть при сталому режимі руху відхилення дійсної швидкості vä. Для моніторингу динамічних параметрів транспортно-технологічних агрегатів запропоновано використовувати комплекс, що дозволяє з високою точністю досліджувати зміни параметрів роботи агрегату та обирати режими його функціонування. При аналізі пришвидшення (сповільнення) агрегату в трьох площинах (поздовжній, поперечній та вертикальній) за відправну точку береться умова сталого руху – відсутність пришвидшень або сповільнень. Досягти цього режиму руху майже неможливо, проте мінімальні додаткові витрати енергії відповідають режиму з найменшим розмахом коливання. При зміні зовнішніх чинників, з позиції роботи двигуна, можуть виникнути три можливі режими: недовантаження, перевантаження та номінальний режим. За характером зміни вектору повного пришвидшення (сповільнення), його величини і напрямку можна характеризувати режим роботи агрегату. Запропонована методика динамічного аналізу, яка використовує геометричну інтерпретацію процесу руху транспортно-технологічних агрегатів, та дозволяє обирати режими їх роботи за найменшими додатковими витратами енергії. Характеризувати обраний режим можна питомою вагою ядра еліпсоїда, яку можна визначити за результатними статистичної обробки результатів дослідження коливань пришвидшення (сповільнення) агрегату. Визначено, що одним з актуальних напрямків покращення енергозбереження транспортно-технологічних агрегатів може бути активізація мостів причепу або напівпричепу, такий підхід дозволить використати значно більшу частину ваги вантажу при формуванні зчіпної ваги агрегату і, як наслідок, покращить паливну економічність трактора.