Методика определения энергозатрат при вероятностном характере нагрузки МТА

Случайных характер нагрузки служит основной причиной ухудшения энергетических параметров и технико-экономических показателей машинно-тракторных агрегатов (МТА). Колебания нагрузки приводит к увеличению затрат энергии на технологические процессы. Прямые топливно-энергетические затраты должны быть определены и спрогнозированы с высокой степенью достоверности с учетом специфики работы МТА и динамики выполнения ими технологических процессов. Определение и оптимизация энергетических затрат МТА обеспечит повышение эффективности выполняемых технологических процессов и технологий возделывания сельскохозяйственных культур в растениеводстве. Предметом исследования является разработка математических моделей для определения и оптимизации прямых энергетических затрат МТА, оснащенных перспективными тракторными газотурбинными двигателями (ГТД). Целью исследований является разработка методики определения прямых топливно-энергетических затрат МТА с учетом вероятностного характера нагрузки. Новизна исследований заключается в разработанных математических моделях и алгоритме расчета, а также оптимизации прямых топливно-энергетических затрат МТА с ГТД. Предложенная методика разработана на основе системного подхода, обобщения и анализа экспериментальных данных, математического моделирования процессов. Экспериментальные исследования проведены на лабораторных установках и в полевых условиях с использованием современных средств измерений и регистрации опытных данных. Предложенная методика позволяет с вероятностью 0,90-0,95 прогнозировать оптимальные значения прямых топливно-энергетических затрат МТА с ГТД. В качестве примера в статье приведены примеры расчета и оптимизации прямых топливно-энергетических затрат пахотного агрегата, состоящего из трактора «Кировец» с газотурбинным двигателем ГТД-350Т и плуга ПНИ-8/9-40, при различных уровнях реализации частоты вращения турбокомпрессора. Установлено, что при 100%-м уровне реализации частоты вращения турбокомпрессора и колебаниях коэффициента вариации нагрузки от 0 до 0,333, оптимальные значения прямых топливно-энергетических затрат пахотного агрегата увеличиваются от 543,0 до 723,12 МДж/га. Такая же тенденция увеличения прямых топливно-энергетических затрат МТА наблюдается и на других уровнях реализации частоты вращения турбокомпрессора ГТД. Следует отметить, что с уменьшением уровня реализации частоты вращения турбокомпрессора ГТД прямые топливно-энергетические затраты увеличиваются. Предложенная методика позволяет определить и оптимизировать значения прямых топливно-энергетических затрат МТА с ГТД с учетом вероятностного характера нагрузки в конкретных условиях их эксплуатации.

прямые топливно-энергетические затраты, машинно-тракторный агрегат, газотурбинный двигатель, мера рассеяния нагрузки, оптимальные параметры