Согласование тягово-сцепных качеств движителей сельскохозяйственных мобильных энергетических средств с допустимым максимальным давлением на почву

Современное высокомеханизированное сельскохозяйственное производство характеризуется несовместимостью одновременной реализации требований экологических организаций к максимальному давлению движителей сельскохозяйственной мобильной техники на почву и возможностей повышения энергонасыщенности тракторов при оснащении их существующими колесными движителями.

(Цель исследования) Согласовать максимальное давление на почву с допустимыми нормами, коэффициентами использования сцепного веса и уровнем энергонасыщенности тракторов.

(Материалы и методы) Использовали расчетный метод определения максимального давления на почву с помощью универсальной характеристики шины.

(Результаты и обсуждение) Установили, что при выполнении весенних работ по закрытию влаги и проведению посева пропашных культур при допустимом максимальном давлении 80 килопаскалей, соответствующем всем типам почв, самый массовый универсально-пропашной трактор Беларус 1020 имеет максимальное давление 150 килопаскалей, что на 70 килопаскалей превышает допустимое при соответствующем недоборе урожая. Установили, что замена ординарных шин на агрофильные позволяет увеличить площадь пятна контакта на 16 процентов с одновременным уменьшением коэффициента неравномерности и увеличением коэффициента использования сцепного веса. Принципиальным условием замены ординарных шин на агрофильные служит сохранение неизменным создаваемого трактором тягового усилия.

(Выводы) Определили оптимальные значения коэффициента использования сцепного веса: для шин сверхнизкого давления – 0,5, для резинометаллического шарниира с торсионной подвеской -- 0,6, для резиноармированной гусеницы – 0,7. Установили, что проведенные исследования с учетом имеющихся данных о тяговых испытаниях гусеничного трактора Т-250, позволят включить агрофильную концепцию с гипотетической (предполагаемой) зависимостью коэффициента использования сцепного веса от коэффициента продольной неравномерности в пересматриваемый ГОСТ 27021-86 «Тракторы сельскохозяйственные и лесохозяйственные. Тяговые классы».

1. Kut’kov G.M. Traktory i avtomobili. Teoriya i tekhnologicheskiye svoystva [Tractors and cars. Theory and technological properties]. Moscow: NITS INFRA-M. 2014. 506 (In Russian).

2. Kut’kov G.M. Razvitie tekhnicheskoy kontseptsii traktora [Development of the tractor technical concept]. Traktory i sel’khozmashiny. 2019. N1. 27-35 (In Russian).

3. Izmaylov A., Shevtsov V., Lavrov A., Godzhaev Z., Zubina V. Evaluation of the Technical Level of Modern Agricultural Tractors Represented in the Russian Market. SAE Technical Paper. 2018. N1. 1-6 (In English).

4. Antyshev N.M., Shevtsov V.G. Nauchnye osnovy postroeniya mobil’nykh energeticheskikh sredstv [Scientific basis for building mobile energy facilities]. Agroinzhenernaya Rossiya: stanovlenie, sovremennoe sostoyanie. Strategiya razvitiya. Moscow: Rosinformagrotekh. 2007. 393-414 (In Russian).

5. Rusanov V.A. Problema pereuplotneniya pochv dvizhitelyami i effektivnye puti ee resheniya [The problem of soil compaction by movers and effective ways to solve it]. Moscow: VIM. 1998. 368 (In Russian).

6. Kut'kov G. M. Razvitie tekhnicheskoy kontseptsii traktora [Development of the technical concept of the tractor]. Traktory i sel'khozmashiny. 2019. N1. C. 27-35 (In Russian).

7. Izmaylov A.Yu., Kryazhkov V.M., Antyshev N.M., Elizarov V.P., Keller N.D., Lobachevskiy Ya.P., Sorokin N.T., Gurylev G.S., Savel’ev G.S., Sizov O.A., Shevtsov V.G. Kontsep tsiya modernizatsii parka sel’skokhozyaystvennykh traktorov Rossii na period do 2020 goda [Concept of modernization of the Russian agricultural tractor fleet for the period up to 2020]. Moscow: VIM. 2013. 87 (In Russian).

8. Izmaylov A., Shevtsov V., Lavrov A., Godzhaev Z. Application of the Universal Tire Characteristic for Estimating the Maximum Pressure of a Pneumatic Tractor Wheel on the Ground. SAE Technical Paper. 2015. N1. 5-7 (In English).

9. Shevtsov V.G. Nauchno-inzhenernye osnovy realizatsii strategii razvitiya mobil’noy sel’skokhozyaystvennoy energetiki. Izbrannye voprosy nauchnogo naslediya akademika I.P. Ksenevicha [Scientific and engineering bases for the implementation of the strategy for the development of mobile agricultural energy. Selected questions of the scientific heritage of academician I.P. Ksenevich]. Moscow: VIM. 2009. 174 (In Russian).

10. Shevtsov V.G., Soloveychik A.A., Rusanov A.V., Lavrov A.V. Ispol’zovanie universal’noy kharakteristiki shiny dlya opredeleniya maksimal’nogo davleniya kolesnogo dvizhitelya na pochvu [Using a universal tire characteristic to determine the maximum pressure of the wheel drive on the ground].Aktual’nye napravleniya nauchnykh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika: sbornik nauchnykh trudov po materialam Mezhdunar. zaochnoy nauch.-prakt. konf. N2. Ch. 2(7-2). Voronezh: Voronezhskiy gosudarstvennyy lesotekhnicheskiy universitet. 2014. 169-173 (In Russian).

11. Godzhaev Z.A., Pryadkin V.I. Modelirovanie vzaimodeystviya vysokoelastichnoy shiny s nerovnost’yu dorogi [Modeling the interaction of a highly elastic tire with road roughness]. Traktory i sel’khozmashiny. 2014. N1. 16-18 (In Russian).

12. Goncharenko S.V., Godzhayev Z.A., Popovskiy A.A., Stankevich E.B., Koren’ V.V. Identifikatsiya traktornykh shin po tyagovomu klassu [Identification of tractor tires by traction class]. Traktory i sel’khozmashiny. 2010. N4. 25-19 (In Russian).

13. Shevtsov V.G., Godzhayev T.Z., Erilina E.V. Perspektivy razvitiya sel’skokhozyaystvennykh mobil’nykh energosredstv [Prospects for the development of agricultural mobile energy facilities]. Traktory i sel’khozmashiny. 2018. N3. 25-31 (In Russian).

14. Ksenevich I.P., Skotnikov V.A., Lyasko M.I. Khodovaya sistema – pochva – urozhay [Moving system – soil – crop]. Moscow: Agropromizdat. 1985. 384 (In Russian).

15. Provedenie issledovaniy dlya opredeleniya usloviy ratsional’nogo agregatirovaniya gusenichnogo traktora klassa 5-6 s sel’skokhozyaystvennymi mashinami otechestvennogo i zarubezhnogo proizvodstva i razrabotka rekomendatsiy po sferam ego primeneniya i naboru sel’skokhozyaystvennykh mashin: otchet o nauchno-issledovatel’skoy rabote [Conducting research to determine the conditions for rational aggregation of a class 5-6 agricultural tractor with agricultural machines of domestic and foreign production and developing recommendations on the scope of its application and a set of agricultural machines: report on research work]. Moscow: VIM. 2007 (In Russian).

16. Lobachevskiy Ya., Godzhaev Z., Shevtsov V., Lavrov A., Sizov O., Merzlyakov A. Harmonizating power categories and towing categories of agricultural tractors with series of preferred numbers. SAE Technical Papers. 2017. January. 18-24 (In English).

17. Shevtsov V., Lavrov A., Godzhaev Z., Kryazhkov,V. et al. The Development of the Russian Agricultural Tractor Market from 2008 to 2014. SAE Technical Paper. 2016. N1. 8128 (In English).

18. Márquez L. Tractores Agricolas: tecnologia y utilización. Madrid: B&H Grupo Editorial. 2012. 844 (In Spanish).

19. Sidorov M.V., Lavrov A.V., Voronin V.A. Modul'no-tekhnologicheskaya skhema dlya traktorov tyagovogo klassa 1,4 [Modular technological scheme for tractors of traction class 1.4]. Elektrotekhnologii i elektrooborudovanie v APK. 2019. N4(37). 57-62 (In Russian).

20. Godzhaev Z.A., Lavrov A.V., Shevtsov V.G., Zubina V.A. O vybore tekhnologicheskogo napravleniya razvitiya sistemy sel'skokhozyaystvennykh mobil'nykh energosredstv [About the choice of the technological direction of the development of the system of agricultural mobile energy facilities]. Izvestiya moskovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta MAMI. 2020. N1(43). 35-41 (In Russian).