Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 – автомобілі та трактори. Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків, 2005.
Дисертаційна робота присвячена обґрунтуванню трансмісії малогабаритного машинного агрегату для фермерських господарств.
Розроблена схема розрахунку енергетичних і кінематичних параметрів ММА.
Наведені результати теоретичних досліджень динамічних моделей машинних агрегатів у вигляді рівняння руху для ведучої і веденої систем. Отримано рівняння втрати потужності в автоматичному клинопасовому варіаторі при розгоні до сталого режиму руху.
Визначені математичні моделі сили тяги і годинних витрат палива ММА з автоматичною безступінчастою трансмісією.
Приведені результати експериментальних порівняльних досліджень розробленого ММА і серійного трактора Т-10.
Економічними розрахунками доведена доцільність застосування ММА з автоматичним клинопасовим варіатором для фермерських господарств.
Аналіз сільськогосподарського виробництва України на сучасному етапі показує, що кількість фермерських господарств з 2001 по 2002 роки виросла на 2,1 тисячу і склала 43 тисячі і продовжує рости, а випуск енергетичних засобів потужністю до 20 л.с. всього 0,8% від загальної кількості, тому необхідна розробка універсальних малогабаритних машинних агрегатів, які дозволять механізувати технологічні процеси в рослинництві і тваринництві.
На підставі огляду енергетичних засобів, умов їх експлуатації, сформульовані вимоги до трансмісій, які визначають необхідність використання в них автоматичних безступінчастих передач, що підвищує використання потужності двигуна без розриву потоку потужності.
Найбільш простою, що знайшла використання в трансмісіях мобільних машин малої потужності, автоматичною безступінчастою передачею є автоматичний клинопасовий варіатор.
Трансмісія малогабаритного машинного агрегату з автоматичним клинопасовим варіатором і програмованими натискними пристроями ведучих і ведених шківів, що реагують на частоту обертання колінчатого вала двигуна і опір руху, створює систему "ДВЗ – трансмісія – робочі органи" з повним використанням потужності двигуна і можливостей трансмісії.
Дослідження процесу руху ММА з автоматичною безступінчастою трансмісією дає можливість представити його у вигляді двохмасової моделі, запропонувати рівняння потужностей ведучої і веденої систем і його рішення з визначенням втрат у АКВ.
Методика теоретичного узгодження параметрів автоматичного клинопасового варіатора з характеристиками двигуна в різних умовах експлуатації підтверджена результатами експерименту, розходження з теоретичними кутовими швидкостями складає max1=15.7%, ср.1=7,7%, max2=14.3%, ср.2=9,5%, що при інженерних розрахунках допустимо. Експериментальна перевірка по ККД на різних режимах показала, що коефіцієнт корисної дії АКВ складає 0,96 в кінці періоду розгону, що відповідає вимогам, які пред'являються для цього типу передач.
Використання в трансмісії малогабаритного машинного агрегату АКВ, що виконує і функції зчеплення зменшує кількість органів керування з 3-х до 2-х, це спрощує керування процесом початку руху і зміни швидкості руху.
Дії оператора незначно впливають на режим роботи системи "двигун – трансмісія" при початку руху і розгоні машинного агрегату. Процес може відбуватись швидше або повільніше, але перебудова варіатора залежить від кутової швидкості колінчатого вала двигуна і опору рухові, тому не треба високої кваліфікації оператора.
Використання математичних моделей тяглової здатності і витрат палива, що описують вплив ступіні відкриття дросельної заслінки карбюратора, навантаження на гаку і фону дозволяє прогнозувати ці характеристики ММА при різних умовах експлуатації.
Продуктивність ММА з автоматичною безступінчастою трансмісією при роботі з бульдозерною лопатою при очищенні вигульних майданчиків від гною на 31% вище, ніж серійного Т-10 з ступінчастою коробкою передач, при цьому витрати палива на 20% менші. При виконанні робіт по транспортуванню гною від вигульних майданчиків до місць складування продуктивність ММА на 28% вище, ніж трактора Т-10, витрати палива на 17% менші.
Публікації автора:
Паніна В.В. Обґрунтування параметрів малогабаритного трактора. – Техника в сельскохозяйственном производстве. Труды/ Таврическая Государственная агротехническая акдемия. – вып. 1 – Т. 4. – Мелитополь: ТГАТА. 1998. – С.120-122.
Карташов С.Г., Паніна В.В. Оптимізація роботи силового агрегату і трансмісії мало габаритного енергозасобу. Праці/Таврійська державна агротехнічна академія. – Вип.2, Т.13. – Мелітополь: ТДАТА, 1999. – С.35-38.
(здобувач розкрив, як можливо узгодити параметри варіатора з характеристиками двигуна).
Паніна В.В. Автоматичний клинопасовий варіатор як спосіб оптимізації системи “силовий агрегат – трансмісія” міні-трактора. Праці/Таврійська державна агротехнічна академія. – Вип.2, Т.17. – Мелітополь: ТДАТА, 2001. – С.140-144.
Паніна В.В. Експериментальні дослідження автоматичної безступінчастої трансмісії для малогабаритного енергетичного засобу. Праці/Таврійська державна агротехнічна академія. – Вип.2, Т.19. – Мелітополь: ТДАТА, 2001, С.75-80.
Панина В.В. Теоретическое определение параметров автоматической бесступенчатой трансмиссии малогабаритного энергетического средства./Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Вип. 15 “Підвищення надійності відновлюємих деталей машин”. – Харків, 2003. – С.242-246.
Панина В.В. Лабораторно – полевые исследования автоматической бесступенчатой трансмиссии для малогабаритного энергетического средства. /Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Вип. 17 “Підвищення надійності відновлюємих деталей машин”. – Харків, 2003. – С.321-323.
Панина В.В. Средства механизации в фермерском хозяйстве. Праці/Таврійська державна агротехнічна академія. – Вип. 17 – Мелітополь: ТДАТА, 2004. – С.114-118.
Панина В.В. Обоснование выбора трансмиссии для мини-трактора./Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС. Материалы 7 Международного научно-практического семинара. – Владимир, 1999. – С.284-286.
Карташов С.Г., Панина В.В.. Анализ работы двигателя со ступенчатой и бесступенчатой трансмиссиями./Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС. Материалы 8 Международной научно-практической конференции. – г.Владимир, 2001. – С.158-160.
(здобувачем проаналізована сумісна робота двигуна з ступінчастою і безступінчастою трансмісіями і наведен графік роботи варіатора при різних характеристиках двигуна).
