ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. АКТУАЛЬНОСТЬ И НАПРАВЛЕННОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Особенности естественно-производственных условий Дальневосточного региона Российской Федерации и их влияние
на использование автомобилей в агропромышленном комплексе
1.2 Обзор современного состояния механизации и перспектив применения грузового транспорта в сельском хозяйстве области
1.3 Анализ способов повышения эффективности использования
колесных грузовых автомобилей на транспортных работах
1.4 Выводы по главе
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОВОДИМЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Методическое обоснование транспортно-технологического обеспечения уборочного процесса
2.1.1 Коэффициент эффективности уборочного процесса при
повышении тягово-сцепных свойств автомобиля
2.1.2 Коэффициент эффективности уборочного процесса при использовании прицепов – перегружателей
2.1.3 Коэффициент эффективности уборочного процесса при использовании прицепов, выполняющих задачу «транспортных компенсаторов»
2.2 Разработка и исследование способа повышения тягово – сцепных свойств автомобиля
2.3 Обоснование способов снижения нормального давления на почву ходовой системы автопоезда
2.3.1 Увеличение площади контакта движения с почвой
2
2.3.2 Определение объёма почвенных масс, заключённых между грунтозацепами колесного движителя
2.4 Исследования по определению эффективности транспортно – технологического обеспечения уборочных работ
2.5 Вывод по главе
3 МЕТОДИКА, ПЛАНИРОВАНИЕ И ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Общая методика проведения и задачи экспериментальных исследований
3.2 Объекты и условия проведения экспериментальных исследований
3.3 Применённые средств измерений экспериментальных параметров
3.4.1 Определение расхода топлива
3.4.2 Измерение частоты вращения ведущего колеса транспортного средства
3.4.3 Измерение пройденного пути и буксование транспортного средства
3.4.4 Измерение перераспределяемой нагрузки на движители транспортного средства
3.5 Измерение угла наклона
3.6 Измерение массы транспортного средства и массы перевозимого груза
3.7 Методика проведения сравнительных хозяйственных испытаний
3.8 Методика проведения физико – механических характеристик почвы
3.8.1 Определение влажности почвы
3.8.2 Измерение глубины колеи
3.9 Определение тягового сопротивления буксируемого прицепа
3.10 Методика математической обработки экспериментальных данных
3
3.10.1 Оценка точности измерений
3.10.2 Статистическая обработка экспериментальных данных
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты экспериментальных исследований по
перераспределению веса в ходовой системе автопоезда
4.1.1 Результаты экспериментальных исследований по
перераспределению веса между мостами автомобиля
4.1.2 Результаты экспериментальных исследований по
перераспределению сцепного веса между передним и задним
мостом прицепа
4.2 Результаты экспериментальных исследований по определению
влияния догружающего модуля для грузового автомобиля на коэффициент сцепного веса
4.3 Результаты по определению воздействия движителей автомобиля
на почву
4.4 Результаты сравнительных хозяйственных испытаний
4.5 Выводы по главе
5 ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА ПРОВЕДЁННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Топливно-энергетическая оценка проведённых исследований 118 ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Во введении обоснована актуальность работы, степень её разработанности
Актуальные вопросы развития науки
в мире» (Москва, 2019 г.),
Актуальные вопросы развития науки в мире» (Москва,
2020 г.), «Стратегии устойчивого развития мировой науки»(Москва, 2020 г.),
«Интеграция науки в современном мире»(Москва, 2020 г.),«Теоретические и
практические вопросы современной науки» (Москва, 2020 г.),
Наука и
современность»(Москва, 2021 г.),
и представлены основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе дан анализ производственно-климатических условий Амурской области и их влияние на использование автомобилей в агропромышленном комплексе. Проведён обзор современного состояния средств механизации и перспектив применения грузового транспорта в сельском хозяйстве области.
Во второй главе рассмотрен вопрос
– за счёт повышения тягово-сцепных свойств энергетических средств;
повышения эффективности
использования транспортных средств на уборке урожая :
-за счёт снижения нормального давления на почву транспортных средств;
– за счёт использования прицепов-перегружателей;
– за счёт использования прицепов, выполняющих задачу «транспортных
компенсаторов»;
-за счёт использования энергетических средств большой грузоподъёмности;
– за счёт использования энергетических средств высокой проходимости.
При этом эффективность транспортно-технологического обеспечения
процесса уборки предлагается оценивать коэффициентом эффективности
уборочного процесса
Кэу = Тк /Та , (1)
где Тк – время затраченное на заполнения бункера комбайна и его выгрузку, ч;
Та – время затраченное автомобилем на вывозку урожая, ч.
При этом должно обязательно выполняться условие
Кэу ≥1 (2)
При следующем ограничении
Тк ≥Та (3)
при Тк -Та → min (4)
Таким образом предлагаемый коэффициент эффективности уборочного
процесса показывает, как технологически правильно составлен и применяем
уборочный процесс.
На основании проведенных исследований установлено, что повышения эффективности уборочного процесса в Амурской области возможно достичь за счёт повышения тягово-сцепных свойств автомобиля, снижения нормального давления на почву и применением прицепов выполняющих задачу
«транспортных компенсаторов».
Повысить тягово-сцепные свойства автомобиля возможно за счёт
использования догружающего устройства. С этой целью было разработано перспективное устройство оригинальной конструкции «Догружающий модуль для грузового автомобиля». Предлагаемое устройство (догружающий модуль грузового автомобиля) устанавливается на поперечной траверсе и дышле прицепа, а также задней фронтальной части рамы автомобиля и способно перераспределять часть веса, приходящегося на колёса прицепа, через

закрепленную гибкую тросовую силовую связь и стандартное лебёдочное устройство на ведущие колёса транспортного средства-автомобиля в целях увеличения его проходимости, снижения буксования, повышения производительности при выполнении транспортных работ. Конструктивная схема экспериментального автопоезда с предлагаемым устройством представлена на рисунке 1.
Принцип работы предлагаемого устройства следующий. При снижении тягово-сцепных свойств автомобиля водитель подключает лебёдочное устройство (2), которое натягивает вытяжную гибкую тросовую силовую связь (3), приподнимая чалочным крюком (4) тягово-сцепное устройство (5). При этом приподнимается дышло прицепа (6), ранее фиксированное в транспортировочном положении тросовой силовой связью (7) вместе с передней частью прицепа (8). Это позволяет перераспределить часть веса прицепа (8) на ходовую систему автомобиля, увеличивая его тягово-сцепные свойства.
Конструктивная схема экспериментального автопоезда:
Составив и решив уравнения равновесия при неработающем догружающем модуле согласно схемы действия сил, представленной на рисунке 2, получим нормальные реакции почвы на движители.
Рисунок 1-
1-автомобиль; 2- лебёдочное устройство; 3- лебёдочная тросовая связь; 4-
чалочный крюк; 5- тягово-сцепное устройство автомобиля; 6- дышло прицепа; 7-
гибкая тросовая связь; 8- прицеп
Рисунок 2– Схема к расчёту распределения усилий, без использования догружающего модуля
где Ga – вес автомобиля, Н; Gд – вес дышла, Н; Gп – вес прицепа, Н; Ba – расстояние от опоры 1 до опоры 2, м; Bп – расстояние от опоры 3 до опоры 4, м; ba – расстояние от опоры 1 до центра тяжести автомобиля, м; bп – расстояние от опоры 3 до вертикальной проекции центра тяжести прицепа, м; аa – расстояние от опоры 2 до шарнира установки устройства М, м; ап – расстояние от опоры 3 до шарниров k крепления дышла прицепа, м; y1 – реакция поверхности в опоре 1, Н; y2 – реакция поверхности в опоре 2, Н;y3 – реакция поверхности в опоре 3, Н;y4 – реакция поверхности в опоре 4, Н; Nс – силовая реакция в чалочном крюке, Н; Ta – сила натяжения троса лебёдкой автомобиля, Н; Tп – сила натяжения троса прицепа, Н; hл – высота от поверхности до лебёдки, м; ha – высота от поверхности до рамы автомобиля, м;hп – высота от земли до шарнира прицепа, м;l – расстояние от шарнира прицепа k до точки силовой реакции в чалочном крюке Nc, м; d – расстояние от шарнира прицепа k до вертикальной проекции центра тяжести дышла прицепа, м; f – расстояние от шарнира М до чалочного крюка, м; n – расстояние от шарнира прицепа k до точки установки троса прицепа, м; β – угол наклона устройства относительно рамы, град; φ – угол изгиба троса в поперечине дышла, град ;α – угол наклона дышла относительно рамы прицепа, град; Rк – радиус колеса, м.
Нормальные реакции почвы на движители автомобиля и прицепа
= ∙ + д ( + ). (5)
= ( − )− д . (6)
2
1
= ∙ − ( − ) . (7) 4 ∙

3 = ( − ) + д( − )( + ). (8)
∙
Составим уравнения равновесия при работе догружающего модуля по схеме на рисунке 3.
Рисунок 3 – Схема к расчёту распределения усилий при использовании
догружающего модуля
где ′ – реакция поверхности в опоре 1, Н; ′ – реакция поверхности в опоре 2, 12
Н; ′ – реакция поверхности в опоре 3, Н; ′ – реакция поверхности в опоре 4, ′ 34
– силовая реакция в чалочном крюке, Н.
Составив и решив уравнения равновесия для опор и силовых элементов автопоезда при догружении получили нормальные реакции почвы на движители автомобиля и прицепа
(1− ) ( − ) (h − )
′= − + − . (9)
∙
((1− )( + )− )
( − )
′= + − +
( − )( + ) (h − ) 3 ∙

.(10) (11) (12)
+ д ( + ) (h −h )+ ∙ ( + ) ′ = + .
2
( − )− ∙ ∙ (h −h )+
′= д − . 1
Анализируя выражения (5) и (11) и выражения (6) и (12) можно сделать вывод, что после включения догружающего модуля передние опоры автомобиля разгружаются а задние опоры автомобиля загружаются
В результате проведенных исследований и математического моделирования процесса перераспределения в среде Mathcad был построен график влияния предложенного устройства на сцепной вес автомобиля в виде 3-Д модели (рисунок 4).
Таким образом, на основании проведенных теоретических исследований установлено, что использование предлагаемого устройства позволяет повысить сцепной вес автомобиля за счёт перераспределения веса с ходовой системы прицепа и создаст условия для лучшей реализации тягово-сцепных свойств колёсного энергетического средства.
Рисунок 4- 3-Д модель влияния предложенного
устройства на сцепной вес автомобиля
где Ао –расстояние крепления устройства, м; Tп – сила натяжения троса прицепа, Н; Нп – высота поднятия дышла прицепа, м
.
Как известно, основными факторами, влияющим на глубину колеи, оставляемой после прохода колёсной ходовой системы энергетического средства являются несущая способность основания (поверхности движения) и нормальное давление движителей на почву. Снижение нормального давления движителей энергетического средства на основание возможно за счёт установки шин увеличенного размера позволяет значительно увеличить площадь пятна контакта колеса
Вычисление площади опоры (пятна контакта) произведём на основании вычисления площади сектора шины колеса энергетического средства, заключенного между грунтозацепами. Необходимые вычисления целесообразно осуществить исходя из теории двойных интегралов. Опираясь на специфику применения полярной системы координат учтем, что областью интегрирования является область радиального типа (рисунок 5).

2 2 ∙ + д ( + )
Рисунок 5- Вычисляемая область радиального типа
где R1 – радиус шины без учёта высоты грунтозацепов, м; R2 – радиус шины с учётом высоты грунтозацепов, м
В результате проведенных теоретических исследований получили площадь заключённую между двумя грунтозацепами
И площадь шины
Si R2 R12. (13) 28
n
Sшины Si , (14)
i
где n – количество секторов между грузозацепами.
Таким образом на основании полученных формул (13) и (14) можно сделать вывод, что площадь, заключённая между двумя грунтозацепами, зависит от геометрических параметров колеса, то есть с их увеличение она возрастает.
Для лучшей оценки влияние догружающего модуля для грузового автомобиля на сцепной вес автопоезда введём показатель- коэффициент эффективности догружения ведущих колёс
(h −h )+ ∙ ( + )
Кэфд = ′ / = 1+ . (15)
Исходя из выше сказанного выразим величину производительности: -для серийного автомобиля
=( ∙ ) , (16)
прс р
где – коэффициент использования пробега, – коэффициент использования
− (1− )
грузоподъёмности, – длина ездки (плеча подвоза), км, – рабочая скорость р
движения , км/ч, – коэффициент буксования, – время простоя на погрузо- разгрузочных операциях, ч, прс – масса груза, перевозимого одним прицепом, т. -для автомобиля с догружающем модулем (экспериментального)

(
()
−
Мвед 3 1−3,077( сцКэфд· к)

)
э= ∙ (17)
0,248 Мвед 1− сц Кэфд· к
прс р
Сравнивая между собой формулы (16) и (17) можно отметить, что использование догружающего модуля для грузового автомобиля позволяет повысить величину производительности по сравнению с серийным автомобилем.
В третьей главе диссертации приводится методика проведения экспериментальных исследований. В задачи экспериментальных исследований входило: экспериментально установить возникающие при работе предлагаемых устройств взаимодействующие процессы, проверить величины взаимодействующих параметров и проанализировать размеры перераспределения сцепного веса между ведущими колёсами автомобиля и прицепа при работе предлагаемого устройства; провести сравнительные хозяйственные испытания экспериментального (с установленным догружающим модулем для грузового автомобиля) и серийного транспортного средства; выполнить экономическую и топливно-энергетическую оценку использования экспериментального транспортного средства в обеспечении транспортно-технологического процесса уборки сельскохозяйственной продукции. В ходе проведения экспериментальных исследований замерялись следующие параметры: скорость движения ( частота вращения ведущих колёс), пройденный путь, масса перевозимого груза, масса транспортного средства, расход топлива, время опыта, распределение нагрузки по опорным поверхностям движителя, буксование, количество оборотов колеса. При проведении исследований применялись общие и частные методики, использовался аппарат математического, симуляционного, эмуляционного и имитационного моделирования эксперимента в программах AnyLogic, Blender, методы регрессионного анализа. Опытные испытания проводились непосредственно в реальных условиях эксплуатации в аграрных хозяйствах области. При сравнительных хозяйственных испытаниях использовался метод сплошного хронометража. Обработка данных, полученных в ходе эксперимента, проводилась известными методами математической статистики с использованием ЭВМ и специализированных программ обработки данных.
В четвертой главе работы приводятся результаты экспериментальных исследований по перераспределению сцепного веса между колёсами прицепа (передней и задней осью) и передними (задними) ведущими колёсами автомобиля. При проведении исследований учитывалось влияние угла наклона
чалочного крюка, угла наклона дышла прицепа и высоты подъёма дышла прицепа на сцепной вес, приходящейся на задние ведущие колёса автомобиля ( рисунок 6 ).
Рисунок 6 – Зависимость сцепного веса, перераспределяемого на задние ведущие колёса автомобиля, от высоты подъёма дышла прицепа
экспериментального агрегата
Анализируя полученные данные (рисунок 6 ) необходимо отметить, что при
увеличении угла подъёма чалочного крюка от 0 до 42 градусов увеличение сцепного веса приходящегося на задние колёса автомобиля составило от 45,5 кН до 55,45кН, а при увеличении высоты подъём дышла прицепа с 0,68 м до 1,22 м возрастание сцепного веса, перераспределяемого на задние ведущие колёса автомобиля, составило от 45,5 кН до 55,45кН. Также установлено, что после достижения максимальной высоты подъёма сцепного узла «чалочный крюк- дышло прицепа» в 1,22 метра и максимального угла поднятия дышла, равного 42 градусам, дальнейшего перераспределения веса не наблюдается, что говорит о достижении максимальных показаний при этих параметрах. В то же время необходимо отметить, что возрастание сцепного веса происходит не сразу с момента изменения угла наклона или высоты подъёма чалочного крюка или дышла, а через определенный интервал. Это объясняется тем, что в начале работы по перераспределению веса происходит выборка промежуточных натяжений в конструкции догружающего устройства.
Более наглядно зависимость перераспределяемого на задний мост автомобиля сцепного веса от высоты подъёма дышла прицепа и угла подъёма чалочного крюка перераспределяющего устройства представлена на рисунке 7.

Рисунок 7- Зависимости перераспределяемого на задний мост автомобиля сцепного веса от высоты подъёма дышла прицепа и угла подъёма чалочного крюка перераспределяющего устройства
Получена мультипликативная модель зависимости перераспределяемого веса Z, кН от высоты подъёма дышла прицепа x, см и угла наклона чалочного крюка перераспределяющего устройства y, градус.
zx;y19,3210 5x2y85,32103xy15,56х 35,2310 4х2 5,77y10,53102
(18)
Анализируя зависимость передаваемого сцепного веса Z от таких факторов, как высота подъёма дышла прицепа Х и угла наклона дышла прицепа Y необходимо отметить, что наибольшая высота подъёма дышла прицепа в сочетании с наибольшим углом наклона чалочного крюка в пределах взаимодействующих параметров предполагают наибольший передаваемый сцепной вес на задний мост автомобиля.
Учитывая, что ходовая система автомобиля является замкнутой взаимовлияющей на технологические характеристики агрегата конструкцией, практический интерес представляет рассмотрение процесса и определение силовых характеристик влияния предложенного догружающего модуля на перераспределение сцепного веса, приходящегося как на задние ведущие колёса автомобиля, так и на передние управляемые ведущие колёса, участвующие в формировании касательной силы тяги и отвечающие за параметры управляемости агрегата.
Как известно, для стабильного управления траекторией движения любого энергетического средства необходимо, чтобы на передние управляемые колёса приходилось не менее 20% от общего веса автомобиля, что является обязательным требованием при рассмотрении эффективности и безопасности параметров перераспределяющего устройства.
Как показали проведённые исследования, в результате работы предлагаемого устройства произошло частичное снижение сцепного веса, приходящегося на передний мост автомобиля. Так при изменении угла наклона чалочного крюка от 0 градусов до 42 градусов произошло снижение сцепного веса с 4,095 кН до 3,895 кН. То есть произошло снижение сцепного веса на 0,190 кН или на 4,8%. Таким образом, снижение на 4,8% сцепного веса, приходящегося на передние колёса автомобиля практически не скажется на управляемости и маневренности автомобиля в целом.
Зависимости изменения сцепного веса переднего моста автомобиля от высоты подъёма дышла прицепа и угла подъёма чалочного крюка перераспределяющего устройства, представленная на рисунке 8.
Рисунок 8- Зависимость изменения сцепного веса, приходящегося на передний мост автомобиля от высоты подъёма дышла прицепа и угла наклона чалочного крюка перераспределяющего устройства
При этом представленные теоретические и экспериментальные данные находятся в пределах доверительного интервала, что говорит о достоверности проведенных исследований. Учитывая, что основным предназначением исследуемого перераспределяющего устройства является распределение весовой нагрузки с агрегатируемого прицепа, установлено, что при изменении угла наклона чалочного крюка от 0 до 40 градусов произошло снижение веса, распределяемого с переднего моста прицепа с 17.50 кН при 0 градусов до 0 кН при 40 градусах. Визуально определено, что при 40 градусах произошёл отрыв колёс переднего моста прицепа от поверхности движения. Аналогичные данные получены и при изменении высоты подъёма дышла прицепа.
Для определения влияния догрузочного модуля для грузового автомобиля на коэффициент использования сцепного веса были проведены экспериментальные исследования. В результате проведенных исследований установлено, что увеличение сцепного веса (за счет перераспределения веса

между мостами прицепа и автомобиля) снизило коэффициент использования сцепного веса. Так, при увеличении нагрузки с 2 кН до 10 кН коэффициент использования сцепного веса соответственно снизился с 0,62 до 0,48. Известно, что величина буксования во многом зависит от коэффициента использования сцепного веса. Как показали исследования с повышением сцепного веса с 2 кН до 12кН (при постоянной нагрузке на крюке ) величина буксования у автомобиля на арочных шинах снизилась на 30…35 %. Исследования с автомобилем в серийном варианте не проводились так как при движении по полю он оставляет после себя глубокую колею глубиной более 0,3м, а в некоторых случаях теряет способность к движению при полном буксовании.
В результате проведенных исследований установлено, что после прохода по полю серийного автомобиля без груза глубина колеи составляет 0,14…0,16 м, а после прохода по полю автомобиля на арочных шинах глубина колеи составила 0,03…0,04 м. При этом после прохода по полю серийного автомобиля с грузом глубина колеи составила 0,33…0,36 м, а после прохода автомобиля на арочных шинах с той же весовой нагрузкой соответственно 0,07…0,08 м. После прохода же по полю автомобиля на арочных шинах и прицепа с установленными арочными шинами глубина колеи составила 0,1…0,12 м, что позволяет не проводить заделку следа при подготовке поля под последующие посевные работы, так как техногенное проявления нейтрализуются без дополнительных операций при зимнем замораживании и весеннем оттаивании под воздействием природных факторов.
Проведенные сравнительные хозяйственные испытания показали, что использование экспериментального автомобиля КамАЗ-4350 на арочных шинах на вывозе зерновых культур позволило повысить производительность в час времени движения на 46,9 %, и снизить расход топлива на 11,5% по с равнению с серийным КамАЗ-4350. Использование экспериментального автомобиля КамАЗ-4350 с догружающим модулем для грузового автомобиля на арочных шинах и прицепом 2ПН-4М позволило повысить производительность в час времени движения в 2,9 раза по с равнению с серийным КамАЗ-4350.
В пятой главе проведена топливно-энергетическая оценка использования экспериментального автомобиля КамАЗ 4350 с догружающим модулем. Оценка проведенных исследований показала, что использование транспортного агрегата на вывозе зерновых культур 495,346 МДж/ т.км за один рабочий день, или в денежном эквиваленте 608,33 руб., а на вывозе сои соответственно 489,316 МДж/ т. или 600,1 руб.
ВЫВОДЫ
1. На основании проведённых исследований выявлено, что на транспортно-технологическое обеспечение уборочного процесса в Амурской области существенное влияние оказывают климатические условия. Выпадение большого количества осадков значительно снижает несущую способность почвы, что затрудняет использование многоцелевых неполноприводных автомобилей.
2. Определено, что повысить эффективность использования ВСА в транспортно-технологическом обеспечении уборочного процесса возможно способом снижения нормального давления движителей на почву (установка арочных шин) и повышения тягово-сцепных свойств за счёт регулирования сцепного веса. Повысить сцепной вес, приходящейся на ведущие колёса автомобиля возможно за счёт его перераспределения в схеме транспортного агрегата.
3. Теоретически обосновано и экспериментально проверено, что постановка догружающего модуля позволяет повысить сцепной вес, приходящейся на задние колёса автомобиля от 45,5 кН до 55,45кН за счёт его перераспределения с переднего моста прицепа, при этом произошло снижение сцепного веса, приходящегося на передние колёса автомобиля на 4,8%, что не повлияет на управляемость автомобиля. Как показали исследования, с повышением сцепного веса с 2 кН до 12кН величина буксования у автомобиля на арочных шинах с догружающим модулем снизилась на 30…35 %.
4. В результате проведенных исследований установлено, что после прохода по полю серийного автомобиля без груза глубина колеи составляет 0,14…0,16 м, а после прохода по полю автомобиля на арочных шинах глубина колеи составила 0,03…0,04 м. При этом после прохода по полю серийного автомобиля с грузом глубина колеи составила 0,33…0,36 м, а после прохода автомобиля на арочных шинах с той же весовой нагрузкой соответственно 0,07…0,08 м. После прохода же по полю автомобиля на арочных шинах и прицепа с установленными арочными шинами глубина колеи составила 0,1…0,12 м, что позволяет не проводить заделку следа при подготовке поля под последующие посевные работы, так как техногенные проявления нейтрализуются без дополнительных операций при зимнем замораживании и весеннем оттаивании под воздействием природных факторов.
5. Проведенные сравнительные хозяйственные испытания показали, что использование экспериментального автомобиля КамАЗ-4350 на арочных шинах на вывозе зерновых культур позволило повысить производительность в час времени движения на 46,9 %, и снизить расход топлива на 11,5% по сравнению с серийным КамАЗ-4350. Использование экспериментального автомобиля КамАЗ-

энергетических средств в условиях Амурской области/ С.Н. Марков, С.В.
4350 с догружающим модулем для грузового автомобиля на арочных шинах и прицепом 2ПН-4М позволило повысить производительность в час времени движения в 2,9 раза по сравнению с серийным КамАЗ-4350.
6. Использование экспериментального автомобиля КамАЗ-4350 и прицепа на арочных шинах с догружающим модулем позволило получить экономию энергозатрат на вывозе зерновых культур в размере 495,346 МДж/ т.км за один рабочий день, или в денежном эквиваленте-608,33 руб, а на вывозе сои соответственно 489,316 МДж/ т. или 600,1 руб.

Проблема соблюдения сроков уборки и транспортировки урожая особенно актуальна в тех регионах, где своевременность вывоза во многом зависит от природно-климатических условий, при этом немалую роль играют и технические возможности товаропроизводителей, а именно их оснащенность мобильными транспортно-энергетическими средствами (ТЭС), под которыми понимаются автомобили, участвующие в транспортно-технологическом обеспечении агропромышленного комплекса.
Используемые в настоящий момент многоцелевые автомобили высокой грузоподъёмности семейства КамАЗ, обладая рядом преимуществ, имеют один существенных недостаток- это невысокие тягово-сцепные характеристики при передвижении по почвам с низкой несущей способностью. Учитывая, что технологический процесс, связанный с транспортировкой сельскохозяйственных культур, должен быть постоянным и выполняться вне зависимости от ограничения возможностей техники, важным становится изыскание способов решения обозначенной проблемы с наименьшими финансовыми затратами при большей эффективности. Одним из рациональных способов является повышение тягово- сцепных свойств при снижении нормального давления на почву, использование ТЭС в составе автопоезда с одновременным использованием корректирующих сцепной вес устройств в его конструкции.
В связи с чем основным назначением данной работы является проведение исследований, направленных на улучшение процесса транспортного обеспечения и гарантировании своевременного вывоза полученного урожая с полей при помощи высокопроходимых среднетоннажных автомобилей семейства Камского автомобильного завода КамАЗ.
Актуальность исследований обоснована необходимостью совершенствования процесса вывоза урожая с полей за счет рационального использования имеющихся мобильных транспортно-энергетических средств при совершенствовании их ходовой системы, условий реализации тягово-сцепных свойств и снижении времени комплектования агрегата в полевых условия при вывозе урожая с полей.
В связи с чем была выдвинута научная гипотеза- добиться улучшения условий реализации тягово-сцепных свойств автомобиля и повышения эффективности транспортно-технологического обеспечения уборочных работ возможно за счёт использования арочных автошин и установки дополнительных перераспределяющих устройств, способных провести догружение его ходовой системы в движении.
Для проверки предложенной гипотезы, проведения теоретического обоснования и производственной апробации сформулирована цель исследования- повышение эффективности транспортно-технологического обеспечения уборочных работ за счёт использования высокопроходимых среднетоннажных автомобилей (ВСА) на арочных шинах и устройств перераспределения сцепного веса. И определены следующие задачи научной работы:
-Изучить влияние климатических и производственных условий на нормальную эксплуатацию ВСА в Амурской области
-Определить возможности и способы повышения эффективности ВСА в условиях вывоза урожая с полей при низкой несущей способности почвы;
-Теоретически обосновать и экспериментально проверить процессы перераспределения вертикальных нагрузок, возникающие в схеме транспортного агрегата на арочных шинах при использовании догружающего модуля для грузового автомобиля;
-Провести сравнительные хозяйственные испытания и установить влияние ходовой системы транспортных агрегатов на почву;
-Дать топливно-энергетическую и экономическую оценку проведенных исследований.
Объект исследований. Технологический агрегат в составе ВСА с установленными арочными шинами, догружающе-перераспределяющим устройством и прицепом при выполнении транспортной операции.
Предмет исследований. Причины и закономерности повышения эффективного использования автотранспортного агрегата при использовании на уборке и транспортировке урожая в условиях низкой несущей способности почвы.
Научная новизна работы заключается в расширении сферы использования имеющихся, наименее эксплуатационно-затратных и обладающих меньшей стоимостью ВСА, обосновании причин и закономерностей в изучении процесса перераспределения сцепного веса при его корректировании догружающе- перераспределяющим устройством в ходе выполнения транспортной операции.
Получены аналитические выражения, позволяющие описать параметры воздействия предлагаемого устройства на перераспределение сцепного веса между прицепом и ходовой системой ВСА. Установлено влияние перераспределения сцепного веса на эффективность работы ВСА при выполнении работ транспортно- технологического обеспечения в технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Новизна предложенных математических выражений, программ и технических решений подтверждена патентами РФ на интеллектуальную собственность и программой для ЭВМ.
Теоретическая и практическая значимость работы. Разработаны и экспериментально проверены новые подходы, обосновывающие применение способов перераспределения сцепного веса и его корректирование при помощи устройства, смонтированного на раме автомобиля, на эффективность его использования и режимно-технологические параметры транспортного агрегата.
Установлено, что использование транспортного агрегата с предлагаемым устройством повышает тягово-сцепные свойства и позволяет регулировать нагрузку на движители при использовании на вывозе урожая в условиях низкой
несущей способности почвы. Полученные экспериментальные зависимости дают возможность сократить затраты времени и материальных средств при конструировании, изготовлении, внедрении, совершенствовании и доработке серийных автомобилей и автопоездов.
Предложения по уточнению теории использования автомобиля на арочных шинах и с изменяющимся сцепным весом при корректировании вертикальной нагрузки в технологии возделывания сельскохозяйственных культур внедрены и используются в учебном процессе на кафедре транспортно-энергетических средств и механизации АПК, кафедре эксплуатации и ремонта транспортно- технологических машин и комплексов ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ. Материалы исследований внедрены и используются в технологии растениеводства, применяемой ООО «СОЮЗ» Серышевского района, КФХ Бондаренко Н.А. Свободненского района, ООО «АгроСевер-3» Шимановского района, ОАО «Димское» Тамбовского района Амурской области.
Методология и методы исследований. Исследования по теме диссертации выполнены в Дальневосточном ГАУ в соответствии с научно-технической программой на 2021-2025 г.г. тема 8 «Мобильная энергетика» ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ, номер государственной регистрации No 121022000099-61.
Теоретические исследования по повышению эффективности использования автомобилей в технологии возделывания сельскохозяйственных культур проведены на основе использования методов теоретической и прикладной механики. В исследованиях использован математический аппарат линейного программирования, дифференциального и интегрального исчисления. Экспериментальные исследования проведены в реальных условиях производственной эксплуатации, полученные данные обработаны в соответствии с современными методами теории вероятностей, математической статистики и планирования экспериментальных исследований с применением специализированных компьютерных программных продуктов «Sigma Plot 11.0», «Mathcad» и «Компас 3DV18».
Основные положения, выносимые на защиту:
– способ повышения тягово-сцепных свойств и регулирования вертикальной нагрузки на движители при использовании на почвах с низкой несущей способностью;
– аналитические зависимости, позволяющие выявить влияние предлагаемых устройств на тягово-сцепные свойства и технологические параметры автопоезда; – математические зависимости по определению влияния корректирующих устройств на производительность автопоезда.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных данных подтверждается сходимостью теоретических обоснований и экспериментальных показателей, определенных в реальных производственных условиях использования автомобилей и автопоездов в сельском хозяйстве Амурской области.
Результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на тематических научных конференциях ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ (2017 – 2021 гг.), национальных и международных научно-практических конференциях: научной конференции с международным участием «Современные проблемы науки» (Благовещенск, 2017 г.), «Актуальные вопросы развития науки в мире» (Москва, 2019 г.),«Актуальные вопросы развития науки в мире» (Москва, 2020 г.), «Стратегии устойчивого развития мировой науки»(Москва, 2020 г.), «Интеграция науки в современном мире»(Москва, 2020 г.),«Теоретические и практические вопросы современной науки» (Москва, 2020 г.), «Наука и современность» (Москва, 2021 г.), а также используются в учебном процессе на кафедре транспортно- энергетических средств и механизации АПК, кафедре эксплуатации и ремонта транспортно-технологическихмашиникомплексов ФГБОУВОДальневосточный ГАУ.
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в сборниках национальных и международных научно-практических конференций, научных трудов ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ, в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК при Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации (ВАК РФ): «Сельский механизатор»; АгроЭкоИнфо: электронный научно-производственный журнал; «Известия Оренбургского государственного аграрного университета»; «Известия Международной академии аграрного образования», «Интеллект. Инновации. Инвестиции».
Всего по теме диссертации опубликовано 28 работ, в том числе 14 статей в изданиях, рекомендованных ВАК при Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации, получено 3 патента на объекты интеллектуальной собственности, свидетельство о регистрации программы для ЭВМ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, состоящего из 127 наименований, в том числе 14 на иностранном языке и приложений. Общий объём работы составляет 146 с., содержит 76 рисунков, 8 таблиц.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?

Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

Читать

Публикации автора в научных журналах

Обоснование выбора силовых параметров устройств для перераспределения сцепного веса с гидравлическим или пневматическим приводом

В.И. Худовец, О.А. Кузнецова, С.Н. Марков// Электронный научно- производственный журнал «АгроЭкоИнфо».-2-No 3(29).-0,7 п.л.(1,4 Мб.)Марков, С.Н. Повышение эффективности энергетического средства, оборудованного гидравлическим устройством перераспределения сцепного веса / В.И. Худовец, Е.В. Панова, С.Н. Марков// Электронный научно- производственный журнал «АгроЭкоИнфо».-2-No 4(30).- 0,9 п.л.(.)

Аспекты взаимодействия колёсного движителя с поверхностью движения в условиях изменяющихся сцепных свойств дорожного покрытия

А.С. Вторников, С.Н. Марков, С.С. Ус, С.В. Щитов// Известия Международной академии аграрного образования.- 2-No 53(2021).-С.5-Марков, С.Н. Способ корректирования тягово-сцепных свойств колёсного энергетического средства в повороте/ А.С. Вторников, С.Н. Марков, А.А. Шуравин// Известия Оренбургского государственного аграрного университета.- 2- No 2 (88).- С. 129–https:// https://orensau.ru/ru/nauka/izvestiya- orenburgskogo-gau.

Повышение эффективности трактора класса 5 в составе тракторно-транспортного агрегата

А.С. Вторников, С.Н.// СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ, Чаcть I, Материалы Российской национальной научной конференции с международным участием (22 декабря 2017).-Благовещенск: Изд.АмГУ 2- С.101

Помогаем с подготовкой сопроводительных документов

Совместно разработаем индивидуальный план и выберем тему работы Подробнее

Помощь в подготовке к кандидатскому экзамену и допуске к нему Подробнее

Поможем в написании научных статей для публикации в журналах ВАК Подробнее

Структурируем работу и напишем автореферат Подробнее

Хочешь уникальную работу?

Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все

Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.

#Кандидатские #Магистерские

2271 Выполненная работа

Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все

Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.

#Кандидатские #Магистерские

100 Выполненных работ

Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все

#Кандидатские #Магистерские

10 Выполненных работ

Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все

Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.

#Кандидатские #Магистерские

60 Выполненных работ

Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.

#Кандидатские #Магистерские

1077 Выполненных работ

Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все

Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.

#Кандидатские #Магистерские

224 Выполненных работы

Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.

#Кандидатские #Магистерские

28 Выполненных работ

Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все

Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.

#Кандидатские #Магистерские

216 Выполненных работ

Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все

Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.

#Кандидатские #Магистерские

68 Выполненных работ