Повышение эффективности промышленного трактора-бульдозера совершенствованием алгоритма управления моторно-трансмиссионной установкой. Результаты математического моделирования и полевых испытаний
Авторы
С. В. Кондаков
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
Г. В. Ломакин
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
О. О. Павловская
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
А. А. Танин-Шахов
Завод «ДСТ-УРАЛ», Челябинск
Е. И. Вансович
Завод «ДСТ-УРАЛ», Челябинск
А. Р. Ишбулатов
Завод «ДСТ-УРАЛ», Челябинск
В. Д. Жуков
Завод «ДСТ-УРАЛ», Челябинск
А. Е. Горелый
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
С. В. Иванов
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
Ф. В. Чеботарев
Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
Ключевые слова:
бульдозер, двигатель внутреннего сгорания, гидростатическая трансмиссия, топливная экономичность, система автоматического управления
Аннотация
Внедрение в конструкцию промышленных тракторов бесступенчатых внешне регулируемых гидростатических и электрических бесступенчатых трансмиссий, а также двигателей внутреннего сгорания с различным управлением подачей топлива открывает широкие перспективы
оптимизации работы бульдозеров и других технологических машин на базе промышленных тракторов. Оптимизации, в первую очередь, по расходу топлива. Приведённые в статье материалы включают в себя математическое моделирование трактора в технологическом цикле бульдозирования,
постановку задачи оптимального совместного управления двигателем и трансмиссией, отработку алгоритма управления, его реализацию в контроллере, условия и методику проведения испытаний, результаты испытаний, проведенных на полигоне завода «ДСТ-УРАЛ» в с. Калачево и анализ полученных результатов. В итоге проведенной коллективом авторов работы зафиксирован положительный эффект от внедрения разработанной автоматической системы, заключающийся не только в ожидавшейся существенной экономии топлива, но и в повышении ресурса двигателя внутреннего
сгорания и насосов гидростатической трансмиссии, в повышении производительности бульдозера,
снижении влияния человеческого фактора (квалификации оператора) на производительность трактора, повышении комфорта работы оператора, уменьшении случаев срабатывания системы предохранения двигателя от перегрузок. Имитационное моделирование проведено в среде программирования VISSIM, код для контроллера создан в CoDeSys, испытание автоматической системы реализовано на серийном тракторе-бульдозере производства завода «ДСТ-УРАЛ» D14 класса тяги 14 тонн в августе 2023 г. На изобретение получен патент Российской Федерации № 2783552 «Способ и устройство управления моторно-трансмиссионной установкой промышленного трактора с бесступенчатой трансмиссией». Изобретение внедрено на заводе «ДСТ-УРАЛ».
