УДК 631.372

ТЯГОВІ ВЛАСТИВОСТІ ТРАКТОРА З ВИКОРИСТАННЯМ БАЛАСТУВАННЯ

Лебедєв С., канд. техн. наук, Харківська філія Українського науково-дослідного інституту прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва імені Леоніда Погорілого, hfukrndipvt@gmail.com, Orcid ID 0000-0002-3067-5135;

Коробко А., канд. техн. наук, доц., провідний науковий співробітник, Харківська філія Українського науково-дослідного інституту прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва імені Леоніда Погорілого, ak82andrey@gmail.com , Orcid ID: 0000-0002-6618-7790

Анотація

Мета дослідження. Покращення тягових властивостей трактора баластуванням завдяки оцінюванню впливу баластування трактора на його тягові властивості і витрату потужності на пересування та визначенню витрати потужності на пересування трактора з баластом і без нього на різних агрофонах.

Методи дослідження. Визначення тягового зусилля на тягових колесах трактора за різницею лінійного прискорення відповідно під час розгону і вибігу. При цьому, ефективна потужність двигуна оцінюється за добутком тягового зусилля на тягових колесах трактора на швидкість усталеного руху під час розгону.

Результати дослідження. Підвищення тягових властивостей трактора досягається баластуванням, що оцінюється коефіцієнтами питомого навантаження передніх і задніх коліс. До негативних явищ баластування тракторів віднесено збільшення глибини колії та опору коченню трактора, які можуть бути враховані системою їх контролю та корегування режимів роботи тракторного агрегата.

Аналіз впливу баласту трактора на його тягові властивості виконаний на тракторі Fendt 936 Vario, який затребуваний в аграрному секторі України. Порівняння значень навантажень, які діють на передні і задні колеса трактора показують, що вони не залишаються постійними. Якщо лінія тягового опору паралельна поверхні шляху, то зміна навантажень і відбувається в результаті перерозподілу ваги трактора між передніми та задніми колесами. Зниження навантаження на передні колеса викликають таке ж збільшення навантаження на задні колеса і навпаки.

Висновки. Для підвищення тягових властивостей трактора ефективно використовується баластування, яке забезпечує приріст його тягового зусилля на (10...15) %. Водночас відмічено негативні впливи баластування трактора, які обертаються збільшенням глибини колії та опору його коченню. Експериментально доведено, що застосування баласту підвищує витрати потужності на пересування трактора John Deere 6230 на стерні колосових культур на 7,8 кВт (11,14 % від потужності двигуна), на полі, підготовленому під посів, на 22,6 кВт (32,2 % від потужності двигуна).

Для оперативної оцінки витрат потужності на пересування трактора з баластом/без баласту під час технологічного процесу ефективним є застосування мобільного контрольно-вимірювального комплексу, розробленого в ХНТУСГ ім. П. Василенка і ХНАДУ за участю Харківської філії УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого.

Ключові слова: колісні трактори, тягові властивості, баластування, колія, глибина, кочення, опір, агрофон.

Лебедев С., канд. техн. наук, Харьковский филиал Украинского научно-исследовательского института прогнозирования и испытания техники и технологий для сельскохозяйственного производства имени Леонида Погорелого, hfukrndipvt@gmail.com , Orcid ID 0000-0002-3067-5135;

Коробко А., канд. техн. наук, доц., в. н. с., Харьковская филия Украинского научно-исследовательского института прогнозирования и испытания техники и технологий для сельскохозяйственного производства имени Леонида Погорелого, ak82andrey@gmail.com , Orcid ID: 0000-0002-6618-7790

Читати повну версію статті

ТЯГОВЫЕ СВОЙСТВА ТРАКТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЛЛАСТИРОВКИ

Аннотация

Цель исследования. Улучшение тяговых свойств трактора путем балластирования за счет оценивания влияния балластирования на тяговые свойства и расходование мощности на передвижение, а также определение затрат мощности на передвижение трактора с балластом и без него на разных агрофонах.

Методы исследования. Определение тягового усилия на ведущих колесах трактора с разницей линейного ускорения соответственно при разгоне и выбега, при этом эффективная мощность двигателя оценивается по произведению тягового усилия на ведущих колесах трактора на скорость установившегося движения при разгоне.

Результаты исследования. Повышение тяговых свойств трактора достигается путем их балластировки, что оценивается коэффициентами удельной нагрузки передних и задних колес. К негативным явлениям балластировки тракторов отнесено повышение глубины колеи и сопротивления качению трактора, которые могут быть учтены системой их контроля и корректировки режимов работы тракторного агрегата.

Анализ балласта трактора на его тяговые свойства выполнен на тракторе Fendt 936 Vario, который востребован в аграрном секторе Украины. Сравнение значений нагрузок, действующих на передние и задние колеса трактора, показывают, что они не остаются постоянными. Если линия тягового сопротивления параллельна поверхности пути, то изменение нагрузок и происходит в результате перераспределения веса трактора между передними и задними колесами. Снижение нагрузки на передние колеса вызывают такое же увеличение нагрузки на задние колеса и наоборот.

Выводы. Для повышения тяговых свойств трактора эффективно используется балластировка, которая обеспечивает прирост его тягового усилия на 10–15 %. Одновременно отмечено негативные влияния балластировки трактора оборачивающиеся увеличением глубины колеи и сопротивления его качению. Экспериментально доказано, что применение балласта повышает затраты мощности на передвижение трактора John Deere 6230 на стерне колосовых культур на 7,8 кВт (11,14% от мощности двигателя), на поле, подготовленном под посев, на 22,6 кВт (32,2% от мощности двигателя).

Для оперативной оценки затрат мощности на передвижение трактора с балластом/без балласта при выполнении технологического процесса эффективно применение мобильного контрольно-измерительного комплекса, разработанного в ХНТУСХ им. П. Василенко и ХНАДУ с участием Харьковского филиала УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого.

Ключевые слова: колесные тракторы, тяговые свойства, балластировки, колея, глубина, качение, сопротивление, агрофон.

Lebedev S., director, Ph. D, L. Pogoriliy Ukrainian Scientific Research Institute of Forecasting and Testing of Machinery and Technologies for Agricultural Production, Kharkov branch, hfukrndipvt@gmail.com , Orcid ID 0000-0002-3067-5135;

Korobko A., Ph. D, Associate Professor, Leading Researcher, L. Pogoriliy Ukrainian Scientific Research Institute of Forecasting and Testing of Machinery and

Technologies for Agricultural Production, Kharkov branch, ak82andrey@gmail.com ,

0000-0002-6618-7790

TRACTION PROPERTIES OF A TRACTOR USING BALLASTING

Abstract

Purpose of the study. Improving the traction properties of a tractor by ballasting by assessing the impact of ballasting the tractor on its traction properties and power consumption for movement and determining the power consumption for moving the tractor with and without ballast on different agricultural surfaces.

Research methods. Determination of traction force on the driving wheels of the tractor by the difference of linear acceleration, respectively, during acceleration and take-off. In this case, the effective engine power is estimated by the product of traction on the drive wheels of the tractor at a steady speed during acceleration.

The results of the study. Improving the tractor's traction properties is achieved by ballasting them, which is estimated by the specific load coefficients of the front and rear wheels. The negative effects of tractor ballasting include an increase in track depth and tractor rolling resistance, which can be taken into account by the system of their control and adjustment of tractor unit operating modes.

Analysis of the tractor ballast for its traction properties was performed on a Fendt 936 Vario tractor, which is in demand in the agricultural sector of Ukraine. Comparison of the loads acting on the front and rear wheels of the tractor show that they do not remain constant. If the line of traction resistance is parallel to the surface of the track, then the change in loads occurs as a result of the redistribution of the weight of the tractor between the front and rear wheels. Reducing the load on the front wheels cause the same increase in the load on the rear wheels and vice versa.

Conclusions. To increase the traction properties of the tractor, their ballasting is effectively used, which provides an increase in its traction by 10 ... 15%. At the same time, the negative effects of tractor ballasting are determined by an increase in track depth and its rolling resistance. It has been experimentally proven that the use of ballast increases the cost of power to move the John Deere 6230 tractor on stubble crops by 7.8 kW (11.14% of engine power), in the field prepared for sowing by 22.6 kW (32.2% of engine power).

For the operational assessment of the cost of power for moving a tractor with / without ballast when carrying out the technological process, it is effective to use a mobile control and measuring complex developed at KhNTUA named after P. Vasilenko and KhNAHU with the participation of the Kharkov branch of L. Pogorilyy UkrNDIPVT.

Keywords: wheel tractors, traction, ballast, track, depth, rolling, resistance, agricultural background.