ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО КПД ТРЕЛЕВОЧНОЙ

СИСТЕМЫ НА МОДУЛЬНОЙ ОСНОВЕ

 

Анисимов Г.М., Семенов А.М. (СПбГЛТА, г.С.-Петербург, РФ)

 

This article deals with problems of trailing system's exploitation efficiency increasing.

 

Для определения эксплуатационной эффективности трелевочных тракторов был научно обоснован и предложен новый показатель - эффективный коэффициент полезного действия, который позволяет оценить номинальное (верхнее предельное) значение эффективного КПД с учетом суммарного статистического сопротивления волока , массы пачки Q , скорости   движения V и номинальной мощности двигателя  N_ен трелевочной системы при ее движении по волоку с незначительными микронеровностями (Анисимов Г.М. Эксплуатационная эффективность трелевочных тракторов. М, Лесная промышленность, 1990, 208с).

В прцессе рядовой эксплуатации при наличии значительных микронеровностей трелевочная система испытывает не только статистическое, но и динамическое сопротивления волока, что приводит к снижению до 40% ее скорости движения, эффективного КПД  _ет  от номинального значения и эксплуатационной эффективности, особенно на повышенных передачах. Поэтому с учетом разработанной в ЛТА в содружестве с ОТЗ модульной системы машин для гибкого лесозаготовительного производства, предусматривающей применение лесотранспортных модулей для транспортировки древесины из лесосеки к потребителю на дальние расстояния с высокими скоростями движения, возникает необходимость при оценке эффективного КПД учитывать изменчивость не только статического, но и динамического сопротивлений волока, а также их конструктивные параметры, режимы работы и динамические свойства на лесозаготовках.

Цель исследований - повышение эксплуатационной эффективности трелевочной системы на основе разработки и применения математической модели оценки формируемого показателя эффективного КПД с учетом изменчивости всех сопротивлений волока, позволяющей путем оптимизации ее параметров, режимов работы и динамических свойств обеспечить достижение номинального значения _ет.

Разработанная математическая модель оценки показателя математического ожидания нестационарного случайного процесса изменения эффективного КПД трелевочной системы имеет вид

 

где r_k - радиус ведущего колеса; i_TP  - общее передаточное число трансмиссии; _тр - КПД трансмиссии; _г - КПД гусеничного движения; _б - коэффициент буксования; Q - масса пачки; М_к^* - нижний предел крутящего момента на ведущем колесе; К - коэффициент, учитывающий попадание М_к(t) в полосу [а,б] с заданной вероятностью; s[M_k(t)] - средне квадратичное отклонение крутящего момента;  Y(t) -   математическое ожидание случайного процесса изменения суммарного коэффициента сопротивления движению, t - время процесса; _ет^*- верхний предел (номинальное значение) эффективного КПД.

В общем виде задача оптимизации параметров и режимов работы трелевочной системы представлена следующим образом:

 

               s[M_k(t)]     min (критерий эффективности)

                           _ет^*      (показатель эффективности)  

                Dм_к(J_nC_nx_n) ³  i=1,m (ограничения)

               

                  граничные условия

 

         Выбор на модульной основе с помощью метода синтеза на участке ходовой части конструктивных параметров ( моментов инерции масс J_i, коэффициентов жесткости   C_i  и   демпфирования  x _i ) и режимов работы (номера используемой передачи) трелевочной системы позволяет минимизировать динамическую составляющую s[M_k(t)], обеспечить формирование показателя эффективного КПД  до номинального значения на повышенной передаче.