ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ

АННОТАЦИЯ

В этой статье даётся анализ высокоскоростного двигателя посредством развития и улучшения механических характеристик посредством интегрирования и изучения потерь.

ABSTRACT

This article provides an analysis of a high-speed motor through the development and improvement of mechanical performance through integration and loss studies.

Ключевые слова: Процесс, развитие, механизация, производство, характеристики, требования, улучшение, трактор, поверхности, подходы, двигатели.

Keywords: Process, development, mechanization, production, characteristics, requirements, improvement, tractor, surfaces, approaches, engines.

В настоящее время процесс развития механизации показывает, что увеличение применения тракторов в сельском хозяйстве и доли механической энергии в операциях улучшает производство (Ходабахшян, 2013; Кешвари и Марзбан, 2019). Тем не менее, улучшение характеристик двигателя и снижение расхода топлива и масла входят в число требований, предъявляемых к сельскохозяйственным тракторам. В сельскохозяйственных тракторах почти 11,5% энергии используется для фактической мощности, а остальная энергия теряется. Кроме того, 18% потерь энергии происходит в механических частях, а потери энергии связаны с потерями на трение. Расход топлива и масла может быть снижен на 2 % при снижении потерь на трение на 10 %. В последнее время особое внимание уделяется оптимальному управлению взаимодействующими поверхностями для повышения производительности двигателя, особенно при разработке поверхности гильз цилиндров для повышения эффективности использования топлива, связанной с двигателем сельскохозяйственного трактора.

Последние подходы к совершенствованию высокоскоростных двигателей требуют наличия двигателя с меньшим весом, более высокой производительность, более низкие газогенераторы выхлопных газов, а также меньший расход топлива по сравнению с предыдущими (Grabon et al., 2018). Кроме того, такие двигатели должны обладать способностью к серьезным нагрузкам, что требует снижения величины износа. В качестве одного из таких методов в этом отношении рассматривается процесс выполнения канавок на поверхности для целей смазки и контроля контактных поверхностей. Так, технология платохонингования была разработана для гильз цилиндров тракторных и автомобильных двигателей (Томаник и др., 2018). Плоское хонингование приводит к получению плоских или платовидных поверхностей на поверхностях скольжения с большей площадью опоры при сохранении модели впадин с поперечной штриховкой для удержания масла (Kim et al., 2018a; Sadizade et al., 2020).

Согласно Khodabakhshian and Shakeri (2011), поршневой узел и поверхность контакта между поршневыми кольцами и гильзами цилиндров считаются основными потерями в двигателе трактора.

Текстурирование поверхности считается одной из наиболее полезных технологий для устранения трения между гильзами цилиндров и поршневыми кольцами. Некоторые исследования были сосредоточены на многоступенчатой ​​операции хонингования и лазерном текстурировании поверхности гильз цилиндров для уменьшения трения (например, Клигерман и др., 2005; Андерберг и др., 2018). Рамадан и др. (2009) указали, что процесс хонингования улучшает геометрическую форму гильзы цилиндра с точки зрения ее геометрических свойств, включая овальность и округлость. Овальность цилиндра увеличивает трение в двигателе и износ между кольцом и стенкой гильзы цилиндра, поскольку создает асимметричную контактную поверхность между кольцами и поршнями со стенкой гильзы цилиндра. Это явление приводит к увеличению расхода топлива при одновременном снижении выходной мощности двигателя и, следовательно, срока службы деталей двигателя с течением времени, с дополнительным износом между кольцом и поршнем со стенкой цилиндра (Kim et al., 2018b). Соответственно, производители тракторов в настоящее время применяют более жесткие стандарты с жесткими допусками допустимого уровня шероховатости гильзы цилиндра, хотя эти стандарты различаются в зависимости от типа двигателя и диаметра цилиндра и поршня.

Насколько нам известно, ни одно исследование не оценивало влияние хонингования или платохонингования на трение и износ триботехнических деталей.

Поверхностей гильз цилиндров сельскохозяйственных тракторов, а также влияние параметров хонингования на функциональные параметры двигателя. В большинстве исследований в этой области прогнозировались расходы на техническое обслуживание и ремонт сельскохозяйственных тракторов и оценивался экономический срок службы тракторов (например, Almasi and Yeganeh, 2000; Khodabakhshian and Shakeri, 2011; Rohani et al., 2011).

Кроме того, в некоторых исследованиях изучалось применение профилактической сети в программах технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственных машин (например, Ходабахшян и Шакери, 2011; Ходабахшян, 2013).

Напротив, в различных исследованиях оценивалась технология хонингования и платохонингования гильз цилиндров автомобильных и судовых двигателей. Например, Buj-Corral et al. (2015) разработали несколько моделей для оптимизации хонинговального оборудования приводной втулки путем сравнения данных, полученных с помощью устройства для проверки шероховатости поверхности в лаборатории и существующего хонинговального станка. Кроме того, Cabanettes et al. (2015) получили данные о шероховатости поверхности гильзы цилиндра и связанном с ней износе. Кроме того, Юсфи и соавт. (2015) изучали влияние параметров плоского хонингования на шероховатость поверхности гильзы ведущего цилиндра.

В другом исследовании Kim et al. (2018b) исследовали влияние параметров, связанных с платохонингованием, на трение и износ гильзы ведущего цилиндра.

Принимая во внимание вышеупомянутые объяснения, в настоящем исследовании была предпринята попытка оценить влияние плоского хонингования на создание трибологических поверхностей гильзы цилиндра для трения и износа в сельскохозяйственных тракторах. Произошло изменение n глубина профиля от 0,05 мкм до 0,8 мкм в Ra, что часто использует хонинговальный знак, относящийся к двигателю сельскохозяйственного трактора.

Список литературы:

1. Almasi, M., and H. M. Yeganeh. 2000. Determining the appropriate mathematical model for forecasting the costs of maintenance and repair of agricultural tractors used in the Karun Sugar Crop Industry. Iranian Journal of Agricultural Science 4 (33): 707-716.
2. Anderberg, C., Z. Dimkovski, B. G. Rosén, and T. R. Thomas. 2018. Low friction and emission cylinder liner surfaces and the influence of surface topography and scale. Tribology International 133: 224-229.
3. Buj-Corral, I., J. Vivancos-Calvet, L. Rodero-de-Lamo, and L. Marco-Almagro. 2015.
4. Comparison between Mathematical Models for Roughness Obtained in Test Machine and in Industrial Machine in Semifinish Honing Processes. Procedia Engineering 132: 545-552.
5. Cabanettes, F., Z. Dimkovski, and B. G. Rosén. 2015. Roughness variations in cylinder liners induced by honing tools’ wear. Precision Engineering 41: 40-46.
6. Р. Ходабахшян , С. Саджади Evaluation of the Plateau Honing on the Friction and Wear Cylinder Liners in Agricultural Tractors 55-66