Висвітлено комплекс питань та основи методики дослідження сучасного стану агрегатування сільськогосподарських машин з енергетичним засобом.

Изложены теоретические основы определения эксплуатационных и технологических показателей агрегатов. Рассмотрены обоснования оптимальных параметров энергонасыщенных тракторов и агрегатов, создаваемых на их базе. Приведены варианты комплектования агрегатов по различным критериям и проанализированы показатели агрегатов, тракторов, а также двигателя, как энергетического средства.

Досліджено негативний вплив усталених коливань зовнішнього завантаження на енергетичні показники та продуктивність мобільного сільськогосподарського агрегату. Одержано додаткові дані про спектральні щільності та статичні моменти коливань енергетичних показників транспортного, орного та силозбирального агрегатів. Подано оригінальні рівняння прямолінійного нерівномірного сталеного руху агрегату та його складових частин. У рівняннях враховано динамічні параметри інерційності робочого процесу та регулятора, зведений момент інерції двигуна, поступальні маси трактора та робочих машин, жорсткість швидкісної характеристики та пружного зчепу, момент інерції в'язкого демпфера тощо. Підвищення ефективності функціонування агрегату за подібних умов досягається шляхом раціонального вибору допустимих співвідношень між динамічними параметрами, внаслідок чого втрати, у порівнянні із статистичними режимами руху, зменшуються у 2...4 рази.

Для підвищення працездатності ведучих мостів запропоновано методику їх обкатування з додаванням вільної сірки в мастило. На підставі зібраного фактичного матеріалу розроблено статистичну модель ресурсу ведучого моста сільськогосподарського агрегата й одержано математичну модель, що дозволяє прогнозувати стан ведучого моста з оцінкою його 80 %-ого ресурсу. Розроблено та впроваджено методику обкатування під навантаженням головних передач на основі гідродинамічного розрахунку в полюсі зчеплення спіральних конічних зубів шестірень. Розроблено методику та стенд для випробувань планетарних колісних редукторів ведучих мостів транспортних засобів. Для проведення обкатування під навантаженням розроблено та впроваджено стенди, захищені авторськими посвідченнями.

Розглянуто питання підвищення ефективності використання мобільних енергетичних засобів шляхом застосування нових технічних рішень, які забезпечать агрегатування технологічних модулів з мобільними енергетичними засобами. Досліджено існуючі способи агрегатування технологічних модулів з мобільним енергетичним засобом. Визначено на основі досліджень конструкційно-компонувальну схему енергетичного засобу для впровадження нових технічних рішень, які забезпечать агрегатування технологічних модулів. Розроблений пристрій для агрегатування підвищує ефективність використання самохідного шасі, зменшує час на агрегатування та не потребує підіймального обладнання. Обгрунтовано теоретично й експериментально параметри технологічних модулів для агрегатування з самохідним шасі. Уточнено математичні моделі динамічних процесів під час агрегатування самохідних шасі з технологічним модулем і математичну модель руху самохідного шасі з технологічним модулем. Досліджено вплив конструкційних параметрів технологічних модулів на основні експлуатаційні властивості самохідного шасі. Встановлено вплив ваги технологічного модуля й його розміщення на технологічні параметри самохідного шасі. Визначено економічну ефективність застосування самохідного шасі, обладнаного розробленим пристроєм для агрегатування.

Наведено результати аналізу впливу кількості та продуктивності машинних агрегатів на основних операціях на кількість машинних агрегатів на допоміжних і суміжних операціях і зв'язок кількості агрегатів із тривалістю проведення операції.

Розширено функціональні можливості енергетичних засобів тягового класу 1,4 і 3 шляхом агрегатування їх у складі комбінованих МТА.

Проаналізовано ланцюгові передачі сільськогосподарських машин, визначено основні фактори, що впливають на строк служби привідних ланцюгів. Описано природу виникнення динамічних навантажень на ведучій зірочці ланцюгового приводу.

Проведено дослідження мобільних сільськогосподарських агрегатів за допомогою розробленого контрольно-вимірювального комплексу з можливістю визначення їх динамічних параметрів та технічного стану.

Необхідність розподілу виконуваної трактором роботи на активну (корисну) і пасивну (негативну) дозволяє підвищити ефективність їх використання в аграрному секторі. Доведено, що на транспортних роботах при агрегатуванні трактора з напівпричепом і напівнавісними причепом більш активну роботу має транспортний агрегат з напівнавісними причепом. Для транспортно-технологічних агрегатів змінної маси при безперервному завантаженні / розвантаженні вантажу повна робота рушійної сили трактора при агрегатуванні з напівпричепом не залежить від форми траєкторії руху центру мас вантажу, що перевозиться, а залежить від початкового і кінцевого його положення. На зниження активної роботи транспортного засобу і відповідно на підвищення пасивної роботи істотно впливає нерівномірний його рух внаслідок нестабільності тягової сили трактора і опору його руху. Експериментально підтверджено, що при прямолінійному русі транспортного агрегату ХТЗ-17221+ТСП-16 (маса вантажу - 12 т) на твердій грунтовій дорозі на довженні 1000 м через нерівномірність його руху пасивна робота склала 3,2 МДж (еквівалент 0,07 кг дизельного палива), при русі з підворотами - відповідно 6,4 МДж (0,15 кг дизельного палива).

Комплектування, або як часто його називають, агрегатування, зводиться в основному до знаходження оптимального співвідношення між кінематичними параметрами робочих машин і швидкісними режимами роботи двигуна трактора. В цілому висновок про правильність вибору тієї чи іншої передачі необхідно з урахуванням маневрових характеристик трактора і кінематичних параметрів робочої машини. Із збільшенням ширини захвату агрегату пропорційно підвищується його продуктивність, а для посівних машин, обприскувачів і ряду інших - підвищується якість виконання роботи, внаслідок зменшення площі поля яка піддається дії ходових систем. При цьому ширина захвату агрегату обмежується, з однієї сторони потужністю двигуна трактора, а з другої - погіршенням маневровості на поворотах і переїздах. Швидкість руху агрегату повинна встановлюватися з урахуванням якості роботи. В багатьох випадках, швидкість, яка визначається по енергонасиченості трактора, не може бути реалізована внаслідок агротехнологічних або фізіологічних обмежень. Економічні обмеження швидкості машинного агрегату обумовлені зміною енерговитрат на виконання процесу, експлуатаційної надійності машин в складі агрегату, а також деяким погіршенням використання часу зміни. В кожному окремому випадку швидкісні режими роботи необхідно уточнювати з урахуванням фізико-механічних властивостей грунтів, стану поверхні поля, фаз розвитку рослин, вологості грунту і інших факторів які впливають на якість роботи. Раціональне поєднання ширини захвату і швидкості руху агрегату залежить головним чином від техніко-економічних показників роботи.

Розглянуто проблему оцінки надійності тракторних причепів, досліджено зміни показників середнього наробітку на відмову сільськогосподарських транспортних засобів з позицій впливу на них тріщин, що зароджуються і розвиваються під дією експлуатаційних навантажень в тримких металоконструкціях. Обгрунтовано можливість застосування класичних підходів механіки руйнування при розрахунок довговічності з метою покращання експлуатаційних властивостей транспортних сільськогосподарських агрегатів.

Розглянуто питання підвищення ефективності експлуатації МТА з урахуванням використання сільськогосподарських машин змінної маси, за рахунок переходу двигуна трактора на частковий швидкісний режим.

Обгрунтовано використання тягово-приводних комбінованих агрегатів. Розглянуто питання стосовно раціонального співвідношення між масами тягового засобу і сільгоспмашин для систем розосередженого приводу з позицій енергетичного критерію.

Розглянуто вплив розміщення в агрегаті енергосилового модуля з ведучими колесами, що мають диференціальний чи жорсткий зв'язок, на граничний кут схилу по умовам зчеплення рушіїв з поверхнею кочення.

Викладено результати експлуатаційних досліджень динаміки машиннотракторного агрегату (МТА) на базі колісного трактора тягового класу 30 кН. Обгрунтовано раціональний спосіб регулювання паливоподачі при розгоні транспортного МТА, який вперше враховує навантаження двигуна трактора і положення важеля керування паливним насосом високого тиску.

Розкрито проблеми підвищення ефективності гальмування колісних тракторів з безступінчастими ГОМТ (гідрооб'ємно-механічна трансмісія) за рахунок способу гальмування, вибору форми та тривалості зміни параметру регулювання. Складено комплексну математичну модель процесу гальмування трактора, ХТЗ-21021 з ГОМТ-1С, яка дозволяє моделювати всі можливі способи гальмування. Зазначено, що від існуючих математична модель відрізняється врахуванням кінематичних, силових і енергетичних параметрів безступінчастої ГОМТ, а також описом барабанного гальмівного механізму з пневматичною системою в складі колісного трактора ХТЗ-21021. На основі використання теорії оптимізації формалізовано, що раціональною зміною параметру регулювання гідромашини для ГОМТ з "диференціалом на виході", з точки зору гальмівної ефективності, є вигнута форма. На лабораторному стенді ГОМТ підтверджено, що найкраща гальмівна ефективність при гальмуванні параметром регулювання ГОП (мінімальна кількість обертів вихідного вала ГОМТ, а, як наслідок, мінімальний гальмівний шлях) спостерігається для вигнутих форм керування ГОП (гідрооб'ємна передача), незалежно від тривалості керуючого впливу.