vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2023-17-4-75-81HFALZXvimjour-544Research ArticleИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕINNOVATIVE TECHNOLOGIES AND EQUIPMENTЗависимость тяговых свойств трактора от типа соединения с сельскохозяйственной машинойDependence of Tractor Traction Properties on Agricultural Machinery ConnectionsИовлевГ. А.IovlevG. A.

Григорий Александрович Иовлев, кандидат экономических наук, доцент

Екатеринбург

Gregory A. Iovlev, Ph.D.(Eng.), associate professor

Ekaterinburg

gri-iovlev@yandex.ruГолдинаИ. И.GoldinaI. I.

Ирина Игоревна Голдина, старший преподаватель

Екатеринбург

Irina I. Goldina, senior lecturer

Ekaterinburg

ir.goldina@mail.ruУральский государственный аграрный университетРоссияUral State Agrarian UniversityRussian Federation2023191220231747581Copyright © Иовлев Г.А., Голдина И.И., 20232023Иовлев Г.А., Голдина И.И.Iovlev G.A., Goldina I.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/544

Тяговые свойства трактора зависят от многих факторов: мощности двигателя, эксплуатационной массы и ее распределения между мостами, размерности, профиля, диапазона и количества передач. Кроме этого важно техническое состояние трактора – от топливной системы, влияющей на выходные показатели мощности двигателя, до ходовой части, влияющей на проходимость, управляемость, деформацию почвы. (Цель исследования) Изучить влияние на тяговые свойства трактора способа соединения с сельскохозяйственной машиной, массы сельскохозяйственной машины, ширины захвата на основные технико-экономические показатели. Проанализировать зависимость от геометрических параметров трактора и сельскохозяйственных машин реакции почвы под опорными колесами машины, передними и задними колесами трактора. Определить влияние конструктивных особенностей культиваторов с различной шириной захвата на основные эксплуатационные свойства машинно-тракторного агрегата. (Материалы и методы) Исследование эксплуатации трактора «Беларус 82.1» с культиваторами КПС-4 и КПС-5 различных производителей проводили с использованием расчетного, расчетно-конструктивного, расчетно-графического, экономико-математических методов, а также сравнения, измерения, описания. (Результаты и обсуждение) Определили показатели, влияющие на изменение нагрузки, которая передается на трактор от навесных культиваторов. По этим показателям определены изменения реакций почвы на опорные колеса культиваторов и задние колеса трактора. (Выводы) На основании расчетов по влиянию навесных культиваторов с различной шириной захвата (эксплуатационной массой) на перераспределение реакций почвы между мостами определено изменение тягового усилия трактора, производительность машинно-тракторного агрегата, удельный расход топлива.

Tractor traction properties depend on many factors including engine power, operating weight and tractor weight distribution across axles, dimensions, profile, gears range and gear count in the gearbox. Moreover, the tractor technical condition plays a vital role, encompassing aspects from the fuel system affecting the engine power output, to the chassis, influencing terrain traversability, maneuverability, and soil deformation. (Research purpose) The paper addresses several research problems. To investigate the impact of the agricultural machinery connections with the tractor on the tractor traction properties, and determine the impact of agricultural machinery weight, and grip width on the main technical and economic parameters. To analyze how geometrical parameters of tractors and agricultural machinery correlate with soil reactions under the machine support wheels as well as the front and rear wheels of the tractor. To determine the influence of the design characteristics of cultivators with varying working widths on the main operational properties of the machine-tractor unit. (Materials and methods) The study involves examining the operation of the Belarus 82.1 tractor with cultivators KPS-4 and KPS-5 from different manufacturers. Various methods were employed, including calculation, calculation-construction, calculation-graphic analysis, economic-mathematical techniques, along with comparison, measurement, and description. (Results and discussion) This study identified indicators impacting the load redistribution transmitted to the tractor from mounted cultivators. Based on these indicators, alterations in soil reactions under cultivator support wheels and the tractor’s rear wheels were deduced. (Conclusions) The calculations on the effect of mounted cultivators with different working widths (different operating weight) on the redistribution of soil reactions between axles, enabled the determination of modifications in tractor traction force, machine-tractor unit productivity, and specific fuel consumption.

мощность двигателядвижителькоэффициент сцепленияреакция почвытяговое сопротивлениеравновесие моментовтолкающая силаengine powerpropulsorfriction coefficientsoil reactiontraction resistancemoment balancepushing forceReferencesПопов В.Б. Влияние подъемно-навесного устройства на перераспределение нагрузки на колесах сельскохозяйственного трактора // Вестник Гомельского государственного технического университета им. П.О. Сухого. 2020. N1(80). С. 32-39. EDN: QNPEBA.Popov V.B. Vliyanie podemno-navesnogo ustroystva na pereraspredelenie nagruzki na kolesakh sel'skokhozyaystvennogo traktora [Effect of hydraulic lift system on load redistribution on the wheels of an agricultural tractor]. Vestnik Gomel'skogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. P.O. Sukhogo. 2020. N1(80). 32-39 (In Russian). EDN: QNPEBA.Попов В.Б. Аналитическое определение тяговой нагрузки трактора со стороны агрегатируемого навесного плуга // Вестник Гомельского государственного технического университета им. П.О. Сухого. 2021. N2 (85). С. 62-68.EDN: SBDKXQ.Popov V.B. Analiticheskoe opredelenie tyagovoy nagruzki traktora so storony agregatiruemogo navesnogo pluga [Analytical definition of traction load of tractor from the side of aggregated mounted plough]. Vestnik Gomel'skogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. P.O. Sukhogo. 2021. N2(85). 62-68 (In Russian). EDN: SBDKXQКапов С.Н., Хаустов П.А. Влияние расстояния между рабочими органами плоскореза-щелевателя на тяговое сопротивление сельскохозяйственного орудия // Вестник аграрной науки Дона. 2023. Т. 16. N1(61). С. 29-38. EDN: SFUKKD.Kapov S.N., Khaustov P.A. Vliyanie rasstoyaniya mezhdu rabochimi organami ploskoreza-shchelevatelya na tyagovoesoprotivlenie sel'skokhozyaystvennogo orudiya [Influence of the distance between the working tools of the flat cutter-slitter on the traction resistance of the agricultural implement]. Vestnik agrarnoy nauki Dona. 2023. Vol. 16. N1(61). 29-38 (In Russian). EDN: SFUKKD.Славкин В.И., Махмутов М.М., Хисматуллина Ю.Р., Гладкова Е.В. Исследование тягово-сцепных свойств колесного движителя сельскохозяйственного агрегата на примере тракторов типа «Беларусь» // Вестник Российского государственного аграрного заочного университета. 2019. N31(36). С. 55-61. EDN: CCGSDI.Slavkin V.I., Makhmutov M.M., Khismatullina Yu.R., Gladkova E.V. Issledovanie tyagovo-stsepnykh svoystv kolesnogo dvizhitelya sel'skokhozyaystvennogo agregata na primere traktorov tipa «Belarus'» [The study of traction properties wheeled propulsion agricultural unit in the example of tractor of type "Belarus"]. Vestnik Rossiyskogo gosudarstvennogo agrarnogo zaochnogo universiteta. 2019. N31(36). 55-61 (In Russian). EDN: CCGSDI.Кравченко В.А., Меликов И.М., Кондра Б.А. Влияние габаритных размеров шин на тягово-сцепные и агротехнические показатели трактора тягового класса 5 // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2021. N166. С. 53-67. http://dx.doi.org/10.21515/1990-4665-166-007.Kravchenko V.A., Melikov I.M., Kondra B.A. Vliyanie gabaritnykh razmerov shin na tyagovo-stsepnye i agrotekhnicheskie pokazateli traktora tyagovogo klassa 5 [The impact of the tires of overall sizes on the traction-coupling and agrotechnical parameters in the tractor of class 5 traction]. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubans kogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021. N166. 53-67 (In Russian). http://dx.doi.org/10.21515/1990-4665-166-007.Кравченко В.А., Кравченко Л.В., Меликов И.М. Сравнительная оценка тягово-сцепных свойств крупногабаритных шин с разным конструктивным исполнением для трактора пятого тягового класса // Вестник аграрной науки Дона. 2021. N4(56). С. 4-15.Kravchenko V.A., Kravchenko L.V., Melikov I.M. Sravnitel'naya otsenka tyagovo-stsepnykh svoystv krupnogabaritnykh shin s raznym konstruktivnym ispolneniem dlya traktora pyatogo tyagovogo klassa [Comparing traction and coupling performance of various design oversized tires for a fifth-class tractor]. Vestnik agrarnoy nauki Dona. 2021. N4(56). 4-15 (In Russian).Кравченко В.А., Кравченко Л.В. Результаты исследования тягово-сцепных свойств олигомерных шин для движителей тракторов третьего тягового класса // Вестник аграрной науки Дона. 2020. N1(49). С. 10-20. EDN: LYCGNA.Kravchenko V.A., Kravchenko L.V. Rezul'taty issledova niya tyagovo-stsepnykh svoystv oligomernykh shin dlya dvizhiteley traktorov tret'ego tyagovogo klassa [Exploring traction-coupling characteristics of oligomeric tires for third-class tractor propulsion systems: research findings]. Vestnik agrarnoy nauki Dona. 2020. N1(49). 10-20 (In Russian). EDN: LYCGNA.Журавлёв С.Ю. Улучшение эксплуатационных свойств колесных 4к4 сельскохозяйственных тракторов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. N4(84). С. 127-132.Zhuravlyov S.Yu. Uluchshenie ekspluatatsionnykh svoystv kolyosnykh 4k4 sel'skokhozyaystvennykh traktorov [Enhancing operational characteristics of 4k4 wheeled agricultural tractors]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020. N4(84). 127-132 (In Russian).Ребров О.Ю. Визначення максимального тиску на ґрунт сільськогосподарських шин при різних способах баластування трактора // Автомобільний транспорт. Харьков: 2019. N45. С. 112-122. DOI: 10.30977/АТ.2219-8342.2019.44.0.112.Rebrov O.Yu. Viznachennya maksimal'nogo tisku na ґrunt sіl's'kogospodars'kikh shin pri rіznikh sposobakh balastuvannya traktora [Analyzing maximum soil pressure of agricultural tires: a comparative study of tractor ballasting methods]. Avtomobіl'niy transport. Khar'kov: 2019. N45.112-122 (In Ukrainian). DOI: 10.30977/АТ.2219-8342.2019.44.0.112.Иовлев Г.А., Голдина И.И. Улучшение эксплуатационных свойств сельскохозяйственных тракторов // Вестник Вятского ГАТУ. 2022. N1(11). С. 5.Iovlev G.A., Goldina I.I. Uluchshenie ekspluatatsionnykh svoystv sel'skokhozyaystvennykh traktorov []Improving the operational properties of agricultural tractors]. Vestnik Vyatskogo GATU. 2022. N1(11). 5 (In Russian).Tarandeep S., Verma A., Singh M. Development and implementation of an IOT based instrumentation system for computing performance of a tractor-implement system. Journal of Terramechanics. 2021. Vol. 97. 105-118. DOI: 10.1016/j.jterra.2021.07.002.Tarandeep S., Verma A., Singh M. Development and implementation of an IoT based instrumentation system for computing performance of a tractor-implement system. Journal of Terramechanics. 2021. Vol. 97. 105-118 (In English). DOI: 10.1016/j.jterra.2021.07.002.Mohieddinne H., Yatskul A., Ugarte C., et al. Trade-off between agronomical and energetical performances during barley sowing varying adjustable parameters in a tractor-tiretool system. Soil and Tillage Research. 2023. Vol. 226. 105582. DOI: 10.1016/j.still.2022.105582.Mohieddinne H., Yatskul A., Ugarte C. [et al.]. Trade-off between agronomical and energetical performances during barley sowing varying adjustable parameters in a tractor-tiretool system. Soil and Tillage Research. 2023. Vol. 226. 105582 (In English). DOI: 10.1016/j.still.2022.105582.Solonshchikov P., Moshonkin A. Determination of safety parameters for cars and tractors. Transportation Research Procedia. 2022. Vol. 61. 492-498. DOI 10.1016/j.trpro.2022.01.080. EDN ELCNBC.Solonshchikov P., Moshonkin A. Determination of safety parameters for cars and tractors. Transportation Research Procedia. 2022. Vol. 61. 492-498 (In English). DOI: 10.1016/j.trpro.2022.01.080. EDN: ELCNBC.Ялалетдинов Д.А. Обоснование параметров механизма навешивания универсального орудия для поверхностной обработки почвы к трактору // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2022. N4(64). С. 144-150. DOI 10.31563/1684-7628-2022-64-4-144-150. EDN EWJOOV.Yalaletdinov D.A. Obosnovanie parametrov mekhanizma naveshivaniya universal'nogo orudiya dlya poverkhnostnoy obrabotki pochvy k traktoru [Justification of the mechanism parameters of hanging a universal implement for surface soil treatment to a tractor]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022. N4(64). 144-150 (In Russian). DOI: 10.31563/1684-7628-2022-64-4-144-150. EDN: EWJOOV.Калашников С.С., Калашников С.Ф., Раднаев Д.Н., Петров В.А. Методика измерения удельных давлений колёс трактора на почву и определение коэффициента сопротивления качению // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2023. N1(70). С. 150-157. DOI 10.34655/bgsha.2023.70.1.018. EDN: YGMMDI.Kalashnikov S.S., Kalashnikov S.F., Radnaev D.N., Petrov V.A. Metodika izmereniya udel'nykh davleniy kolyos traktora na pochvu i opredelenie koeffitsienta soprotivleniya kacheniyu [Method of measuring specific pressures of tractor wheels on the soil and determination of rolling resistance coefficient]. Vestnik Buryatskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii im. V.R. Filippova. 2023. N1(70). 150-157 (In Russian). DOI 10.34655/bgsha.2023.70.1.018. EDN: YGMMDI.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.