Оціночний аналіз дії на грунт ходових систем колісних сільськогосподарських тракторів

Abstract

В статті наведений оціночний аналіз дії ходових систем колісних сільськогосподарських тракторів на ґрунт. Аналізу підлягала вибірка з понад 600 тракторів класичної компоновки провідних світових виробників, виконаних за схемою 4К4а. Для визначення показників максимального тиску на ґрунт застосована величина контурної площі плями контакту при допущенні, що шини експлуатуються за умов, які характеризуються індексом швидкості А6 при значному крутному моменті протягом тривалого часу. Наведено розрахункову функцію розподілу ймовірності максимального тиску на ґрунт вибірки сучасних колісних тракторів для фіксованого конструктивного розташування центру ваги. Проаналізовано конструктивне розташування центру ваги тракторів за групами з відповідною різницею індексів довжини окружності кочення RCI=4…9. Встановлено, що для тракторів загального та універсально-просапного призначення з RCI = 4…6 найбільш поширений коефіцієнт розподілу ваги становить 0,40 або 0,44. Для тракторів спеціального (утилітарного) призначення з RCI = 7…9 найбільш поширений коефіцієнт розподілу ваги 0,45…0,46. Проведено аналіз максимального тиску на ґрунт в широкому діапазоні сили тяги трактора при підтриманні постійним оптимального розподілу ваги, що залежить від співвідношення контурної площі плям контакту шин коліс переднього та заднього мостів. Аналіз показав, що підтримання постійним оптимального розподілу ваги при виконання тягових операцій дає змогу знизити максимальний тиск на ґрунт на 8…40 кПа. Це дає змогу усереднено підвищити частку території України, де сучасні колісні трактори з одинарними шинами зможуть експлуатуватися без порушення агроекологічних вимог, на 14%.

The article provides an evaluative analysis of the wheeled agricultural tractor’s running systems soil interaction. A sample of more than 600 MFWD tractors of the world's leading manufacturers was subject to analysis. To determine the parameters of the maximum soil pressure, the value of the footprint gross flat plate area is applied, assuming that the tires are operated under conditions characterized by the speed index A6 with a significant torque for a long time. It is obtained the calculated function of the probability distribution of the maximum pressure on the soil of a sample of modern wheeled tractors with a fixed location of the centre of gravity (weight distribution). The designed arrangement of the centre of gravity of tractors by groups with the corresponding rolling circumference indexes difference RCI =4...9 was analysed. It was established that for general and universal purpose tractors with RCI = 4...6 the most common weight distribution coefficient is 0.40 or 0.44. For special (utility) tractors with RCI = 7...9, the most common weight distribution coefficient is 0.45...0.46. An analysis of the maximum soil pressure in a wide range of the traction force of the tractor while maintaining a constant optimal weight distribution, which depends on the ratio of the footprint gross flat plate area of the front and rear tires, was carried out. The analysis showed that maintaining a constant optimal weight distribution during traction operations makes it possible to reduce the maximum pressure on the soil by 8...40 kPa. This makes it possible to increase the part of the territory of Ukraine, where modern wheeled tractors with single tires can be operated without violating agro-ecological requirements, by 14%.