Омічних спеціальностей „Агрономія", „Плодоовочівництво І виноградарство", „Захист рослин" є їхня діяльність у сфері сільськогосподарського виробництва [1, 2, 3]

Вид материала

Содержание

Аналіз останніх досліджень та публікацій.
Постановка завдання.
Виклад основного матеріалу.
Висновки та перспективи подальших досліджень.

Подобный материал:

УДК 378.147.1:004.9

© Рудь А.В.

Інноваційна технологія викладання теми "НЕСІВНА СИСТЕМА, ХОДОВА ЧАСТИНА ТА СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ тракторів і автомобілів"

Постановка проблеми. Одним із актуальних напрямів підготовки спеціалістів економічних спеціальностей „Облік і аудит”, „Менеджмент організацій”, „Фінанси”, „Економіка підприємств” та агрономічних спеціальностей „Агрономія”, „Плодоовочівництво і виноградарство”, „Захист рослин” є їхня діяльність у сфері сільськогосподарського виробництва [1, 2, 3]. Підготовку фахівців неінженерних спеціальностей можна значно покращити, використовуючи в навчанні сучасні інформаційні технології, зокрема, засоби мультимедіа та інші системи. Окрім того, характерною особливістю сьогодення є те, що зменшується фінансування вищої професійної освіти, із-за чого вищі навчальні заклади аграрного профілю не мають можливості поповнювати свою матеріально-технічну базу новими, сучасними конструкціями тракторів, автомобілів та сільськогосподарських машин, а це вимагає від працівників вищої школи створення інноваційних методик, які б з достатньою достовірністю забезпечували вивчення їх будови і основ експлуатації.

Інтелектуалізація об'єктів і засобів навчання повинна бути пов'язана з реалізацією в процесі навчання можливості отримання найбільш повної і достовірної інформації про об'єкти, що вивчаються. Тому розробка методики інноваційної технології викладання теми “Несівна система, ходова частина та системи управління тракторів і автомобілів" є досить актуальною та потрібною в умовах сьогодення.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. У педагогічній літературі досить ґрунтовно аналізуються різні аспекти проведення лекцій та лабораторно-практичних занять. Так, педагоги-дослідники К. Корсак, Т. Зінченко, Д.А. Сметанін, Я.Ю. Білоконь, А.І. Окоча, С.О. Войцехівський, А.В. Богатирев, В.Р. Лехтер, А.Т. Лебедєв, В.М. Антощенков, М.Ф. Бойко, Д.І. Мазуренко, М.Г. Макаренко, М.А. Подрігало, В.О. Карпенко, В.А. Скотников, М.І. Самокиш, І.М. Бендера, М.М. Клєвцов, А.В. Рудь та інші розробили і запропонували методику викладання розділу предмету “Механізація, електрифікація та автоматизація сільськогосподарського виробництва» – “Трактори і автомобілі“ в цілому і теми “ Несівна система, ходова частина та системи управління тракторів і автомобілів“ зокрема, а також намітили шляхи підвищення ефективності викладання окремих його тем [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13].

Як бачимо, проблемі розробки та запровадження педагогічних технологій у вищих навчальних закладах аграрного профілю приділяється значна увага. Проте, як показує аналіз науково-педагогічної літератури, розробки методик вивчення студентами неінженерних спеціальностей механізації, електрифікації та автоматизації сільськогосподарського виробництва з використанням мультимедійних систем практично відсутні. У переважній більшості досліджень основна увага приділяється підготовці традиційної лекції та лабораторно-практичного заняття. Сучасна реформа вищої освіти вимагає розробки та запровадження активних методів навчання, тобто інноваційних форм проведення занять.

Постановка завдання. Розкрити перспективні можливості проведення занять із дисципліни „Механізація, електрифікація та автоматизація сільськогосподарського виробництва”, розділу “Трактори і автомобілі“ на прикладі теми “Несівна система, ходова частина та системи управління тракторів і автомобілів“ з використанням інноваційних технологій.

Виклад основного матеріалу. На вивчення теми “Несівна система, ходова частина та системи управління тракторів і автомобілів“ згідно з навчальною робочою програмою відводиться 4 години, у тому числі 2 години лекцій і 2 години лабораторних занять.

Заняття 1. Несівна система, ходова частина та системи управління тракторів і автомобілів (лекція).

Питання до подання нового матеріалу:

Несівні системи тракторів і автомобілів.
Призначення, класифікація та будова підвісок.
Колісні рушії тракторів і автомобілів.
Гусеничні рушії тракторів.
Рульове керування тракторів і автомобілів.
Гальмові системи тракторів і автомобілів.

Інноваційна технологія читання лекцій із використанням комп'ютерних технологій під час вивчення дисципліни “Механізація, електрифікація та автоматизація сільськогосподарського виробництва” студентами спеціальностей „Облік і аудит”, „Менеджмент організацій”, „Фінанси”, „Економіка підприємств”, „Агрономія”, „Плодоовочівництво і виноградарство” „Захист рослин” передбачає підготовку матеріалу в форматі Power Point у вигляді презентації, де матеріали подаються в такій послідовності: тема лекції, план лекції, список літературних джерел з указаними сторінками, ілюстративний матеріал у вигляді схем та фотографій сучасних тракторів і автомобілів, рисунків, графіків та мультимедійних фрагментів роботи їх складових частин, які відповідають темі.

Роздатковий матеріал готується лектором попередньо на аркуші формату А4, який студенти отримують перед початком лекції, користуються ним протягом лекції і підклеюють конспект кожної лекції. Наявність цієї інформації в розданому матеріалі покращує наочність та зменшує витрати часу на її подання і, відповідно, збільшує час викладання основного матеріалу лекції.

Візуальне подання лекційного матеріалу здійснюється за допомогою ноутбука (Asus X51R) та відеопроектора (Epson). Для цього лекційна аудиторія обладнується екраном та спеціальною підставкою для встановлення комп'ютерної апаратури. Лектор коментує поданий матеріал із можливістю запису його студентами в конспект лекцій. Для зручності коментування лектор користується лазерною указкою. Якщо технічне обслуговування лекції здійснює асистент, то можливе користування яскраво виділеним курсором монітора. Одним із можливих варіантів читання є знаходження ноутбука на трибуні лектора, а управління відеопроектором здійснюється через безпровідний порт або інтерфейсний кабель відповідної довжини.

Педагог розпочинає лекцію з розповіді про значення несівної системи сучасних тракторів і автомобілів. Несівна система - основа машини (остов), на якій закріплені д

вигун, агрегати трансмісії, системи керування, ходова частина і кузов. Вона повинна мати достатню жорсткість, щоб під дією інерційних і реактивних навантажень відносне розміщення закріплених механізмів залишалося незмінним, а деформації кузова були мінімальними.

Лектор відмічає, що остов тракторів буває рамний та напіврамний і демонструє на екрані відповідні схеми. Рамний остов складається з двох поздовжніх балок (лонжеронів) 1 і 2 (рис. 1, а), зварених між собою поперечними брусами 3 і 4 із цапфами 5 і 6 для встановлення кареток підвіски з опорними котками.

Н

апіврамний остов гусеничного трактора утворюють жорстко скріплені між собою корпуси (рис. 1, б) заднього моста 7, коробки передач 8, зчеплення 9, напіврами, що складається з двох поздовжніх брусів 10 і 11 і приєднаного до їхніх кінців переднього бруса 12.

Увага студентів акцентується на тому, що рама колісних тракторів типу Т-150К і ХТЗ-170 (рис. 2) швелерна. Вона складається з двох частин - передньої 1 і задньої 2, з’єднаних між собою вертикальним і горизонтальним шарнірами.

Остовом легкового автомобіля може бути кузов або рама. Рами за будовою поділяють на східчасті, каркасні, Х-подібні і периферійні (рис. 3).

а б в г

Рис. 3. Схеми рам легкових автомобілів:

а – східчаста; б – каркасна; в - Х-подібна; г – периферійна.

Східчаста рама (рис. 3, а) складається з двох паралельних лонжеронів, з’єднаних між собою кількома поперечками. Каркасна рама (рис. 3, б) має ще більшу жорсткість на крутіння. Х-подібна рама (рис. 3, в) - це коротка труба, що лежить у площині симетрії автомобіля і переходить спереду і ззаду у вилки, які слугують спереду для розміщення силового агрегату, а ззаду — заднього моста. Периферійна рама автомобіля (рис. 3, г) у середній частині розширена, а по кінцях звужена; відстань спереду між лонжеронами визначається колією і максимальним кутом повороту передніх коліс, а ззаду - колією задніх коліс. Лонжерони з’єднані кількома поперечками.

На вантажних автомобілях майже виключно застосовують рами східчастого типу (рис. 4).

а б в

Рис. 4. Схеми рам вантажних автомобілів і автобусів:

а – східчаста; б – об’єднана східчаста; в - каркасна.

Лектор демонструє схеми рам вантажних автомобілів і розкриває особливості їх конструкцій. Для встановлення силового агрегату рама в передній частині розширена. У задній поперечці передбачено отвір для встановлення тягово-зчіпного пристрою із двосторонньою амортизацією, який призначений для забезпечення буксирування причепів і сприйняття динамічних ударів та поштовхів, що виникають при цьому. Для запобігання самовільному розчепленню з причепом гак обладнаний запобіжним замком і накидною заскочкою.

Для буксирування напівпричепів випускають сідельні автомобілі-тягачі, на яких немає платформи - кузова. На укороченій рамі автомобіля-тягача змонтований напівавтоматичний опорно-зчіпний пристрій, за допомогою якого виконують зчеплення автомобіля-тягача з напівпричепом, що обладнаний відповідним шворнем.

Увага студентів звертається на те, що кузови легкових автомобілів мають відповідати не тільки естетичним вимогам, а й вимогам аеродинаміки, оскільки під час руху легкового автомобіля з великою швидкістю значна частина потужності його двигуна витрачається на долання опору повітря. Щоб зменшити опір, кузову надається обтічна форма. Кузов легкового автомобіля виконує дві функції: створює закритий простір для розміщення водія, пасажирів та багажу і цілком або частково, за наявності рами, слугує несівною системою автомобіля.

Л

ектор демонструє схему оболонкового кузова (рис. 5) і розповідає, що він складаються із зовнішньої і внутрішньої оболонок, з’єднуваних так, щоб вони по можливості працювали спільно. Такий кузов виготовляють переважно з великих виштампуваних панелей малої кривизни і з відповідними фланцями, що дають змогу зварюванням утворювати замкнені силові системи. Комфортабельні легкові автомобілі з двигунами великої потужності зазвичай мають рамну конструкцію.

На завершення викладення першого питання теми лектор розповідає, що перспективні несівні системи створюють такими, щоб за мінімальної маси і заданих міцності та надійності вони забезпечували стабільне взаємне положення механізмів і агрегатів трактора чи автомобіля, мали добру технологічність у процесі виробництва й ремонту. При цьому довговічність несівних систем має перевищувати довговічність інших складових.

Висвітлюючи друге питання, лектор наголошує, що підвіскою називають сукупність пристроїв, які забезпечують пружний зв’язок між несівною системою і мостами або колесами автомобіля (трактора), зменшення динамічних навантажень на несівну систему і колеса, гасіння їхніх коливань, а також регулювання положення кузова автомобіля під час руху. Підвіски колісних тракторів та автомобілів класифікують за такими ознаками: типом характеристики - сталої чи змінної жорсткості; типом напрямних пристроїв - незалежна і залежна, автономна або залежна балансирна; типом пружного елемента - металева ресорна, пружинна, торсійна, комбінована, неметалева пневматична, гідропневматична, гумова, комбінована; наявністю шворня - шворнева і безшворнева; способом передачі сил і моментів - ресорна, штангова, одно- чи двоважільна; типом гасильного елемента (амортизатора) — із важільним механічним чи гідравлічним, із телескопічним одно- або двотрубним амортизатором (гідравлічним, механічним). Підвіски гусеничних тракторів класифікують за характером кінематичних зв’язків між котками і рамою (остовом) - жорсткі, напівжорсткі і пружні (еластичні); типом пружних елементів (ресор) - із гвинтовими пружинами, торсійні, пневматичні, пневмогідравлічні і листові ресори; характеристикою - з лінійною і нелінійною (пневматичною і пневмогідравлічною) характеристиками.

Лектор демонструє на екрані характерні кінематичні схеми підвісок автомобіля (рис. 6) і дає їх характеристику.

Рис. 6. Кінематичні схеми підвісок автомобілів:

а – залежна; б – одноважільна незалежна; в – двоважільна з важелями однакової довжини; г - двоважільна з важелями різної довжини; д – важільно-телескопічна; е – незалежна двоважільна з торсіоном; є - незалежна з поздовжнім коливанням.

Увага студентів акцентується на тому, що на вантажних автомобілях найчастіше застосовують залежні підвіски (рис. 6, а), а на легкових - двоважільні трапецієподібні (рис. 6, г) і важільно-телескопічні (рис. 6, д). Незалежні підвіски мають переваги, а саме: можливість великого прогину, зменшення гіроскопічного моменту, поліпшення стійкості і керованості, зменшення маси непідресорених частин, добра пристосовність коліс до нерівностей шляху.

Балансирну підвіску, де кожен міст має свою ресору, з’єднану з кронштейном рами і через серги - з коротким балансиром широко застосовують для підвісок ведучих мостів багатовісних автомобілів і на напівпричепах, за великої бази візка балансир подовжують.

Підвіска трактора складається з направляючого, пружинного та гасильного пристроїв і розміщена між віссю коліс і несівною системою трактора. Лектор демонструє схеми передніх підвісок тракторів та аналізує особливості конструкції і роботи направляючого, пружинного та гасильного пристроїв. У пневматичних підвісках використовують гумокордні пружні елементи. Статичний тиск повітря в балонних елементах 0,5–0,6, у діафрагмових – 0,7-1,5 МПа. Пневмобалони бувають одно-, дво- і трисекційні. Пружні елементи пневматичних підвісок на вантажних автомобілях і на автобусах бувають як балонні, так і діафрагмові, на легкових автомобілях – переважно діафрагмові і рукавні. Рукавні пружні елементи поширені на легкових автомобілях, оскільки мають велику гнучкість і тому зручні в компонуванні.

Опір коливанням у гідравлічному амортизаторі створюється в результаті перекачування рідини крізь невеликі отвори в його клапанах. Зі збільшенням швидкості відносних переміщень моста і несівної системи різко зростає опір амортизатора. Амортизатори заповнюють спеціальною рідиною, в’язкість якої мало залежить від температури навколишнього середовища. Найбільш поширені амортизатори двобічної дії з несиметричною характеристикою розвантажувального клапана – коефіцієнт опору при стиску К_стменший за коефіцієнт опору при віддачі К_від, щоб у разі наїзду колеса на нерівність і швидкого стискання амортизатора великі зусилля не передавались на раму.

На завершення другого питання лектор розповідає про тенденції розвитку підвісок. На автомобілях дедалі більше поширення отримують гідрогазові і гідропневматичні пружні пристрої підвісок. У них як пружне середовище використовують газ або повітря під тиском до 10 – 20 МПа, тому конструктивно пружний пристрій виконують у вигляді циліндра, газ у якому стискається переміщенням поршня.

Викладення третього питання “Колісні рушії тракторів і автомобілів“ лектор розпочинає з їх призначення та класифікації коліс. Рушії призначені для передачі на дорогу сили ваги трактора чи автомобіля; створення на поверхні дороги зовнішніх реактивних поздовжних сил, що зумовлюють рух чи зупинку трактора або автомобіля; створення на поверхні дороги бічних сил, що змушують трактор або автомобіль рухатись по криволінійній траєкторії; зменшення переданих трактору чи автомобілю динамічних навантажень, що виникають під час руху по нерівній дорозі.

К

ласифікують колеса за видами застосовуваних шин – для камерних, безкамерних (аркових і пневмокотків), з регульованим тиском; за видами з’єднання колеса з маточиною – дискове, бездискове; за числом встановлених на маточину коліс – одинарне, здвоєне; за типом обода – нерознімний (симетричне, асиметричне), рознімний (посередині, сегментного типу); за способом закріплення бортів шин – залежно від тиску повітря, незалежно від тиску повітря.

Лектор відмічає, що колесо складається з шини, обода, сполучної частини з деталями кріплення, маточини та підшипників. Типову конструкцію колеса з глибоким ободом, що встановлюється на легкових автомобілях, вантажних автомобілях вантажопідйомністю до 1,5 т і колісних тракторах, ілюструє рисунок 7, який лектор демонструє на екрані.

Шина – це еластична гумокордова оболонка складної конструкції, що монтується на обід колеса і наповнюється стисненим повітрям. Пневматичні шини є відповідальними деталями ходової частини автомобіля і колісного трактора, що виконують велику і складну роботу.

Лектор розповідає про камерні та безкамерні шини. Камерна шина – пневматична шина, в якій повітряна порожнина утворена герметизувальною камерою. Камера виготовлена у вигляді кільцевої труби з повітронепроникної еластичної гуми й оснащена вентилем. Безкамерна шина – пневматична шина, в якій повітряна порожнина утворена покришкою й ободом колеса; герметизація досягається за рахунок спеціального герметизувального шару гуми, що має підвищену газонепроникність. Різновидом зимових шин за експлуатаційним призначенням є шини з неметалевими шипами протиковзання, призначені для підвищення стійкості і безпеки руху автомобіля на ковзних зледенілих дорогах і по льоду. Застосування таких шин зменшує гальмівний шлях автомобіля в 2-2,5 рази, поліпшує його розгін у 1,5 рази і різко підвищує зносостійкість шин. Шини із шипами протиковзання не мають переваг порівняно з нешипованими в разі руху дорогами, вкритими пухким неукоченим снігом. На дорогах з удосконаленими покриттями, без снігової чи крижаної кірки шипи погіршують зчеплення шин із дорожнім покриттям.

Написи на шині умовно поділяють на товарні та інформаційні. Лектор наголошує, що на вітчизняних шинах виготівника позначають товарним знаком і літерним індексом (таблиця 1), що включається в заводський номер шини.

Таблиця 1

Індекси та найменування шинних заводів СНД

Індекс заводу виробника	Назва підприємства
Б	Бакинський шинний завод
Бр	Барнаульський шинний завод
Бел	ВО «Бобруйськшина»
Бц	ВО «Білоцерківшина»
Вл	Волжський шинний завод
В	Воронежський шинний завод
Д	ВО «Дніпрошина»
Е	Єреванський шинний завод
К	Кіровський шинний завод
Кя	Красноярський шинний завод
Л	Завод гумових виробів ВО «Червоний трикутник»
М	Московський шинний завод
Нк	ВО «Нижньокамськшина»
О	ВО «Омськшина»
Оп	Дослідний шинний завод НДІШП
С	Єкатеринбурзький шинний завод
Ч	ВО «Чимкентшина»
Я	Ярославський шинний завод

Колеса прийнято позначати основним розміром ободів – шириною профілю обода. Приклади умовного позначення коліс і ободів: 127J(5J); 152L(6L); 114E(4.5E), де цифри 127(5), 152(6), 114(4.5) позначають ширину профілю обода в міліметрах і в дюймах (у дужках); літери J, L, E – тип бортових закраїн ободів, що мають уніфіковані розміри.

Викладення четвертого питання “ Гусеничні рушії тракторів“ лектор розпочинає із загальних вимог до гусеничних рушіїв та їх будови. До гусеничного рушія ставлять такі основні вимоги: забезпечення високих тягово-зчіпних якостей і прохідності трактора, високий коефіцієнт корисної дії і мінімальний тиск на ґрунт; достатня довговічність; малі маси і габаритні розміри за достатніх міцності і надійності, простота і технологічність конструкції, зручність обслуговування і ремонту; мінімум регулювань і експлуатаційного обслуговування; збереження крони рослин та їхньої кореневої системи під час роботи.

Лектор демонструє схему гусеничного рушія (рис. 8) та пояснює принцип його роботи.

Г

усеничний рушій працює в такий спосіб. Підведений від двигуна момент обертає ведучу зірочку 3, що перемотує гусеничний ланцюг 1. Гусениця, що знаходиться у зчепленні з опорною поверхнею, сприймає зусилля реакцій опорної поверхні і передає його остову трактора. Гусениця, що перемотується зірочкою, безупинно укладається на опорну поверхню в напрямку руху трактора і водночас підіймається з опорної поверхні, передаючи остову реакцію, що штовхає трактор.

Принципова відмінність гусеничного рушія від колісного полягає в тому, що колеса колісного рушія котяться по ґрунту, долають усі його нерівності й утворюють колію, а опорні котки гусеничного рушія перекочуються на гладенькій гусениці.

Лектор відмічає, що розроблено гусениці нових типів: із гумометалевими шарнірами, що забезпечують підвищений ресурс на усіх видах ґрунтів; стрічкові безшарнірні з гумовими і пневматичними башмаками, чим досягають рівномірнішого розподілу тиску на ґрунт і зменшення його ущільнення. Багато фірм проводять інтенсивні роботи щодо створення і виробництва рушіїв із гумоармованими гусеницями. Установлення таких гусениць замість металевих на гусеничних тракторах дасть змогу зменшити металомісткість їхніх ходових систем, забезпечити асфальтохідність, ослабити шкідливу дію ходової системи на ґрунт. Перспективним є використання змінних гумогусеничних рушіїв на колісних машинах у період перезволоження ґрунту. Для трактора «Беларусь» потужністю 60 кВт створено різні варіанти напівгусеничних і гусеничних ходових систем із гумоармованими гусеницями.

На завершення четвертого питання лектор демонструє гусеничний трактор МТ 765 Challenger корпорації АГКО з гумогусеничними рушіями (рис. 9) та розповідає про особливості їх конструкції.

Викладення п'ятого питання “Рульове керування тракторів і автомобілів“ лектор розпочинає з розповіді, що системи керування слугують для забезпечення руху трактора чи автомобіля по заданій траєкторії з потрібною швидкістю. Зміну швидкості трактора й автомобіля за напрямком забезпечує рульове керування, а зміну за величиною гальмівна система і система живлення двигуна. Рульове керування призначене для зміни напрямку руху колісного трактора або автомобіля за допомогою повороту керованих коліс, осей, зчленованих ланок, а також – регулюванням величини і напрямку кутових швидкостей коліс за їх постійного взаємного розміщення.

Н

а більшості автомобілів і колісних тракторів керування здійснюється повертанням керованих коліс. Такий самий спосіб керування і на позашляхових автомобілях великої вантажопідйомності (автомобілі-самоскиди БелАЗ). Керування за допомогою складання в горизонтальній площині елементів рами почали застосовувати з метою підвищення прохідності тракторів та автомобілів (трактори Т-150К, ХТЗ-170, К-701, автопоїзд МоАЗ-6401-9585).

Розміщення рульового колеса залежить від прийнятого в країні напрямку руху: за лівостороннього руху (Велика Британія, Японія) рульове керування розміщене справа, за правостороннього (європейські країни, США та ін.) – зліва.

Лектор демонструє схеми способів повороту колісних тракторів і автомобілів (рис. 10) та аналізує їх.

Рис. 10. Способи повороту колісних машин:

а-г, є – повертання керованих коліс у горизонтальній площині; д – злам шарнірно-зчленованої рами; е – зміна частоти обертання коліс бортів.

Рульове керування колісного трактора й автомобіля складається з рульового колеса, з’єднаного валом із рульовим механізмом і рульового приводу. Більшість рульових керувань містять підсилювач, виконаний як одне ціле із рульовим механізмом.

На універсально-просапних тракторах типу МТЗ рульовий механізм із гідропідсилювачем об’єднаний із системою керування диференціалом. Лектор демонструє схему та висвітлює будову і роботу рульового механізму трактора МТЗ-80. Зусилля, яке водій прикладає до рульового колеса, фактично потрібне тільки для вмикання гідропідсилювача. Однак, щоб водій відчував ефект керування, гідропідсилювач має забезпечувати пропорційність зусилля на рульовому колесі умовам здійснення повороту. Це досягається в такий спосіб. Зі збільшенням опору повороту коліс тиск рідини в циліндрі зростає. Одночасно підвищується тиск рідини в нагнітальній магістралі і між повзунами. Повзуни з більшою силою притискаються до опорних шайб і для обертання черв’яка, а отже, і рульового колеса потрібно прикласти більше зусилля.

У гідрооб’ємному рульовому керуванні відсутній механічний зв’язок між рульовим і керованими колесами. Вони зв’язані між собою гідравлічно. Всі елементи гідравлічної системи з’єднані між собою трубопроводами і шлангами. Гідравлічна система виконана за двоконтурною схемою, що дає змогу керувати трактором вручну за непрацюючого дизеля (аварійний режим) за рахунок автоматичної зміни гідравлічного передаточного відношення приводу. Потік рідини, що надходить від насоса, спрямовується до гідроциліндрів повороту по малому (керуючому) контуру насоса-дозатора і великому (підсилювальному) контуру підсилювача потоку. У підсилювачі потоку робоча рідина, що прокачується по малому і великому контурах, з’єднується і надходить до гідроциліндрів.

Лектор звертає особливу увагу студентів на те, що першоджерелами травмування водія в разі фронтального зіткнення автомобілів чи тракторів під час виконання транспортних робіт є рульове колесо, рульові колонки і рульовий механізм. Рульове керування автомобіля вважають безпечним, якщо під час зіткнення на швидкості 48,3 км/год з нерухомою перешкодою верхня частина рульової колонки і рульового вала не переміщуються більш ніж на 127 мм відносно недеформованої точки, а також коли за удару зі швидкістю 24,1 км/год зусилля на рульовій колонці не перевищує 11,35 кН. Цим вимогам задовольняють рульові керування з облицьованим м’яким матеріалом рульовим колесом, з еластичною муфтою та енергопоглинальним пристроєм рульового вала.

У низці моделей вантажних автомобілів, особливо багатовісних, застосовують рульовий привід, що діє на колеса більш ніж однієї осі. Зацікавленість подібними рульовими керуваннями зростає і стосовно легкових автомобілів. Деякі японські фірми випустили повнокеровані легкові автомобілі із системою рульового керування, що працює в трьох режимах. Лектор наводить схему рульового управління повнокерованого легкового автомобіля, розказує про будову та принцип її роботи.

На завершення п'ятого питання лектор відмічає, що трактори підвищеної потужності мають великі габарити, довгу базу та значні діаметри коліс, що веде до істотного збільшення радіусів повороту, ширини поворотної смуги і зрештою до зменшення продуктивності та збільшення витрати пального. Тому провідні тракторобудівні фірми дедалі частіше використовують комбіновані системи керування поворотом трактора із застосуванням системи рульового керування під назвою «Super Steer» («суперруль»). Відмінність нової системи рульового керування «Super Steer» полягає в тому, що за допомогою рульового колеса повертаються не тільки колеса відносно переднього моста на шворнях, а й передній міст відносно рами навколо центральної точки опори.

Приступаючи до викладення шостого питання лектор розповідає, що гальмова система слугує для зниження швидкості руху і повної зупинки трактора чи автомобіля, а також для утримання їх на місці.

Гальмова система трактора й автомобіля може містити у собі чотири системи: робочу, запасну, стоянкову, допоміжну та причепа. Робоча гальмова система призначена для регулювання швидкості тракторів та автомобілів у будь-яких дорожніх умовах. Запасна гальмова система слугує для зупинки автомобілів і тракторів у разі відмови робочої гальмової системи. Стоянкова гальмова система слугує для утримання автомобілів і тракторів нерухомими на дорозі. Допоміжна гальмова система призначена для тривалого підтримання швидкості руху машини сталою або для її регулювання в межах, відмінних від нуля. Її використовують із метою зниження навантаження на робочу гальмову систему за тривалого гальмування, наприклад у разі довгого спуску у гірській місцевості.

У більшості сучасних транспортних засобів роль допоміжної гальмової системи виконує двигун, що працює в гальмовому режимі. На великовантажних автомобілях і автобусах з цією метою застосовують спеціальні гальмові пристрої, які називають сповільнювачами.

Гальмова система причепа, що працює у складі автотранспортного поїзда, призначена як для зниження швидкості руху причепа, так і для автоматичного його гальмування у разі аварійного роз’єднання з тягачем.

Лектор дає класифікацію та демонструє схеми різних типів гальм (рис. 11) і розповідає принцип їх роботи.

а б в г

Рис. 11. Схеми простого шківного (а), плаваючого шківного (б), барабанного (в)

і дискового (г) гальм

Гальмовим механізмом називають пристрій, призначений для безпосереднього створення штучного опору руху автомобіля чи трактора. Штучний опір гальмових механізмів створюють за допомогою фрикційних пристроїв обертових (роторних) і нерухомих (статорних) частин. На автомобілях і тракторах застосовують відкриті однодискові і закриті багатодискові гальма. Закриті дискові гальма можуть бути розміщені в сухому корпусі і в оливній ванні (з метою зменшення зношення пар тертя). Головними перевагами дискових гальмових механізмів порівняно з барабанними є висока стабільність характеристик і добре охолодження. Автомобіль з усіма дисковими гальмами безпечний. Конструкція дискових гальмових механізмів добре пристосована для застосування автоматичних пристроїв регулювання зазору і забезпечує швидку заміну накладок, що дуже важливо з погляду технічного обслуговування гальм.

Лектор розповідає, що гальмовим приводом називають сукупність пристроїв, призначених для передачі зусиль, що створюються водієм на педалі або важелі, до гальмових механізмів і дає їх класифікацію. Гальмові приводи бувають механічними, гідравлічними, пневматичними та комбінованими (гідромеханічними, пневмогідравлічними тощо).

Механічний привід – це система важелів, тяг, валиків, через які зусилля від педалі або важеля керування передається до гальмових механізмів. Механічні приводи застосовують для керування гальмовими механізмами на тракторах малого і середнього класу, а також як стоянкові на тракторах та автомобілях різних моделей.

Гідравлічний привід є гідростатичним, тобто таким, у якому енергія від педалі чи важеля керування до гальмових механізмів передається тиском рідини. Принцип дії гідростатичного приводу ґрунтується на властивості нестисливої рідини, що перебуває у спокої, передавати тиск однаково усім точкам замкненого об’єму рідини.

Пневматичний привід, у якому зусилля передається стисненим повітрям, дає змогу розвивати великі гальмові сили за невеликого зусилля на педалі, потрібного лише для відкривання пристрою, що впускає в систему повітря. Для керування пневматичним приводом гальм трактора і причепа користуються комбінованим двосекційним гальмовим краном, що забезпечує слідкувальну дію, між зусиллям, прикладеним водієм до гальмової педалі, і гальмовим зусиллям. Джерелом енергії в пневматичному гальмовому приводі є компресор, призначений для подавання потрібної кількості стисненого повітря за різних режимів гальмування. Для перетворення енергії стисненого повітря на механічну роботу гальмового механізму слугує гальмова камера. В автомобілях із гальмовим гідро- і пневмоприводом встановлюють регулятори гальмових сил. Основне призначення регулятора — зміна гальмових сил на задніх колесах залежно від навантаження на них для запобігання їх юза і заносу.

Антиблокувальні системи (АБС) автомобілів забезпечують оптимальну гальмову ефективність (мінімальний гальмівний шлях) за збереження стійкості і керованості під час гальмування в різних дорожніх умовах. Ці системи за допомогою автоматичного регулювання тиску в гальмовому приводі підтримують на оптимальному рівні ступінь ковзання коліс автомобіля. В основу більшості конструкцій АБС покладено вимірювання прискорень обертання колеса, що є керівним сигналом для гальмового приводу (інерційні АБС). Застосування АБС у гальмових системах забезпечує кращі гальмові якості автомобіля в будь яких умовах гальмування. Недоліками, що обмежують застосування АБС, є їх висока вартість і недостатня довговічність порівняно з іншими елементами гальмової системи.

Потреба вдосконалення існуючих і створення нових конструкцій гальмових систем тракторів і автомобілів зумовлена підвищенням швидкостей їх руху й експлуатацією в різних дорожніх умовах. Якщо раніше швидкості руху тракторних транспортних агрегатів обмежувалися 25 і 30 км/год, то нині дорожнім законодавством багатьох європейських країн за руху дорогами загального призначення допускаються швидкості до 50 км/год.

Отже, для скорочення гальмівного шляху за екстреного гальмування на більшості закордонних тракторів із переднім ведучим мостом гальма встановлюють на всіх чотирьох колесах і гальмування здійснюється, як правило, через карданний вал приводу переднього моста.

У висновках лектор відмічає, що гальмові системи автомобілів удосконалюють, в основному, в напрямі розробки нових конструкцій регуляторів гальмових сил та антиблокувальних систем. При цьому здійснюється незалежне керування колісними гальмами із забезпеченням швидкого гальмування і динамічної стабілізації курсу автомобіля.

При підведенні підсумків лекції педагог ще раз звертає увагу студентів на розглянуті питання, залишає час на запитання і відповідає на них. Закінчує лекцію.

Структура лекційного заняття представлена на рисунку 12.

Рис. 12. Структура проведення лекції тривалістю 80 хвилин

Аналіз структури лекції показує, що 10% часу відводиться на підготовчо-заключні елементи лекції, а 90% - на викладення основного матеріалу. Високий процент ефективного використання часу лекції безпосередньо зв'язаний з використанням роздаткового матеріалу. Асистент перед лекцією у спеціальному бланку, відмічає отримання студентом роздаткового матеріалу і таким чином скорочує час, що затрачається для обліку присутності студентів на лекційному занятті.

Крім того, студент може самостійно працювати з матеріалами лекції, що знаходиться на сайті інституту механізації і електрифікації сільського господарства (-pod.org).

Заняття 2. Несівна система, рульове управління та гальмівна система трактора МТЗ-82 (лабораторна робота).

Застосовуючи ланковий метод проведення занять нами розроблена схема роботи ланок на виконання лабораторної роботи “Несівна система, рульове управління та гальмівна система трактора МТЗ-82“ тривалістю 80 хвилин (таблиця 2).

Таблиця 2

Структура лабораторного заняття

Зміст виконуваної роботи	Час ви-конання, хв.	Доля часу, %
Перевірка наявності студентів і записи в журналі	2	2,50
Вибірковий або повний тестовий контроль	9	11,25
1. Будова напіврамного остова трактора	11	13,75
2. Будова підвіски передніх коліс трактора	11	13,75
3. Будова і робота задніх коліс трактора	11	13,75
4. Будова і робота передніх коліс трактора	11	13,75
5. Будова і робота рульового управління трактора	11	13,75
6. Будова і робота гальмової системи трактора	11	13,75
Підведення підсумків та відповіді на запитання студентів	3	3,75
Усього	80	100

Висновки та перспективи подальших досліджень. Інноваційна технологія викладання матеріалу з дисципліни «Механізації, електрифікації та автоматизації сільськогосподарського виробництва» передбачає використання ноутбука та електронного проектора для синхронної демонстрації відео матеріалів під час лекційного заняття.

Організація проведення лабораторної роботи трьома ланками вимагає, щоб кількість питань у змісті, які пов’язані з робочими місцями була парною. Окрім того ці питання мають бути рівнозначні за об’ємом, щоб ротація ланок проходила одночасно. За умови, що кількість питань у змісті лабораторної роботи не парна тоді одне питання відпрацьовується всією підгрупою.

У перспективах подальших досліджень передбачається розробка і запровадження в навчальний процес інноваційних технологій читання лекцій і проведення лабораторних робіт та практичних занять під час вивчення студентами неінженерних спеціальностей дисципліни «Механізація, електрифікація та автоматизація сільськогосподарського виробництва».

Література

1. Міністерство агропромислового комплексу України. Основи механізації і автоматизації сільськогосподарського виробництва. Програма для вищих аграрних закладів освіти ІІІ-ІV рівнів акредитації із спеціальностей: 7.050102 - "Економічна кібернетика", 7.050104 - "Фінанси", 7.050106 - "Облік і аудит", 7.050107 - "Економіка підприємств", 7.050201 - "Менеджмент організацій", 7.050206 - "Менеджмент зовнішньоекономічної діяльності" – К.: НМЦАО, 1998. – 19 с.

2. Міністерство агропромислового комплексу України. Механізація, електрифікація та автоматизація сільськогосподарського виробництва. Програма для вищих аграрних закладів освіти ІІІ-IV рівнів акредитації із спеціальностей: 7.130101 – „Агрономія і грунтознавство”; 7.130102 - „Агрономія”; 7.130104 - „Плодоовочівництво і виноградарство”; 7.130105 - „Захист рослин”. – К., НМЦАО, 1998. – 24 с.

3. Галузевий стандарт вищої освіти України. Освітньо-професійна програма підготовки спеціаліста за спеціальністю 7.130102 „Агрономія”, напрямку підготовки 1301 „Агрономія”, кваліфікації 2213,2 „Агроном” – К.: Міністерство освіти і науки України, 2006. – 42 с.

4. Корсак К., Зінченко Т. Традиційні уроки та лекції, сучасний стан та перспективи // Вища освіта. – 2002. - №3. – С. 75-80.

5. Методика преподавания предмета "Механизация и электрификация сельского хозяйства" / Под ред. проф. Д.А. Сметанина. – К.: Вища школа, 1984. – 240 с.

6. Трактори і автомобілі: Підручник / Я.Ю. Білоконь, А.І. Окоча, С.О. Войцехівський. – К.: Вища освіта, 2003. – 560 с.

7. Тракторы и автомобили / А.В. Богатырев, В.Р. Лехтер; Под ред. А.В. Богатырева. – М.: Колос, 2007. – 400 с.

8. Трактори та автомобілі. Ч. 3. Шасі: Навч. посібник / А.Т. Лебедєв, В.М. Антощенков, М.Ф. Бойко та ін.; За ред. проф. А.Т. Лебедєва. - К.: Вища освіта, 2004. - 336 с.

9. Тракторы и автомобили / Под ред. В.А. Скотникова. – М.: Агропромиздат, 1985. – 440 с.

10. Системи керування сільськогосподарських енергетичних засобів / М.І. Самокиш, І.М., Бендера, М.М. Клєвцов та ін.; За ред. М.І. Самокиша, М.М. Клевцова. – К.: Урожай, 1998. – 216 с.

11. Рудь А.В. Методика вивчення механізації сільськогосподарського виробництва фахівцями-аграріями неінженерних спеціальностей // Наука і методика: Збірник науково-методичних праць / редкол.: М.Ф. Бойко (гол. ред.) та ін. – К.: Аграрна освіта, 2005. – Вип. 3. – С. 23-30.

12. Рудь А.В. Інноваційна технологія викладання теми: "Вступ. Загальна будова тракторів і автомобілів» // Науковий вісник Національного аграрного університету / Редкол.: Д.О. Мельничук (відп. ред.) та ін. – К., 2008. – Вип. 130. – С. 118-123.

13. Рудь А. В. Інноваційна технологія викладання теми: „Трансмісія тракторів і автомобілів” // Збірник наукових праць Кам’янець-Подільського національного університету. Серія педагогічна / [редкол.: П.С. Атаманчук (голова, наук. ред) та ін.]. - Кам’янець-Подільський: Кам’янець-Подільський національного університету імені Івана Огієнка, 2009. – Вип. 15: Управління якістю підготовки майбутніх учителів фізики та трудового навчання. – С. 245-249.

14. Іщенко Т.Д. Методика підготовки та застосування електронних посібників : (методичний посібник для науково-педагогічних працівників, викладачів та студентів аграрних вищих навчальних закладів) / Т.Д. Іщенко, В.В. Ільїн, А.М. Андрющенко, О.М. Ткаченко, Я.М. Рудик. – К.: Аграрна освіта, 2007. – 204 с.

Рудь А.В.

Інноваційна технологія викладання теми „Несівна система, ходова частина та системи управління тракторів і автомобілів”

Описана інноваційна технологія викладання теми „Несівна система, ходова частина та системи управління тракторів і автомобілів” студентам неінженерного профілю, зокрема економічних спеціальностей „Облік і аудит”, „Менеджмент організацій”, „Фінанси”, „Економіка підприємств” та агрономічних спеціальностей „Агрономія”, „Плодоовочівництво і виноградарство”, „Захист рослин”.

Ключові слова: трактор, автомобіль, неінженерний профіль, несівна система, підвіска, амортизатор, колесо, гусениця, рульове керування, гальмова система.

Рудь А.В.

Инновационная технология преподавания темы "Несущая система, ходовая часть та системы управления тракторов автомобилей"

Описана инновационная технология преподавания темы „Несущая система, ходовая часть и системы управления тракторов и автомобилей” студентам не инженерного профиля, в частности экономических специальностей „Учет и аудит”, „Менеджмент организации”, „Финансы”, „Экономика предприятий” и агрономических специальностей „Агрономия”, „Плодоовощеводство и виноградарство”, ”Защита растений”.

Ключевые слова: трактор, автомобиль, неинженерный профиль, несущая система, подвеска, колесо, гусеница, рулевое управление, тормозная система.

A. Rud

Innovative Technology of Teaching the Theme “Load-Bearing Part, Running Gear and Control Systems of Tractors and Automobiles”

The innovative technology is described of teaching the theme “Load-bearing part, running gear and control systems of tractors and automobiles to non-engineering students, i.e. those of economical specialities: “Accountancy and Audit”, “Institution Management”, “Finance”, “Economics of Enterprises”, and agronomic specialities: “Agronomy”, “Fruit and Vegetable Growing and Wine Growing”, “Protection of Plants”.

key words: tractor, automobile, non-engineering students, load-bearing part, suspension, wheel, crawler track steering, brake system.

Стаття надійшла до редакції 13.02.2008р.

Blog

Омічних спеціальностей „Агрономія", „Плодоовочівництво І виноградарство", „Захист рослин" є їхня діяльність у сфері сільськогосподарського виробництва [1, 2, 3]

Содержание