Баластування та здвоєння шин колісних сільськогосподарських тракторів за умов виконання агроекологічних норм дії на грунт

Abstract

В статті наведений аналітичний підхід до впровадження баластування та здвоєння шин сільськогосподарських колісних тракторів, який базується на безумовному виконанні агроекологічних норм щодо дії ходових систем на ґрунт. Показана необхідність узгодження показників положення центру ваги трактора, співвідношення площі контакту з ґрунтом передніх та задніх шин, а також їх вантажопідйомності. Доведена необхідність використання рівного внутрішнього тиску в шинах трактора при одинарному та здвоєному застосуванні, що обумовлює необхідність збереження положення центру ваги при баластуванні. Запропонована методика вибору маси баластних ваг для установки в дисках задніх коліс та передню навісну систему трактора, а також система баластних ваг, яка дає змогу забезпечити максимально можливу масу трактора для виконання агроекологічних вимог щодо максимального тиску на ґрунт. Показана перспективність застосування здвоєних шин для зниження максимального тиску трактора на ґрунт, а також доведено високу ефективність баластування трактора на здвоєних шинах. На прикладі показана можливість підвищення частки території України, де можливе функціонування трактора без порушення агроекологічних норм на 20-40% за рахунок застосування здвоєних шин. Також доведена можливість підвищення ефективності трактора до 1,5 раз за рахунок баластування та здвоєння шин. Отримані дані базуються на 20 розрахункових варіантах трактора з різним ступенем баластування та застосування різних схем здвоєння шин.

The article presents an analytical approach to the implementation of ballasting and dual tires using of agricultural wheeled tractors, which is based on the unconditional fulfilment of agro-ecological standards of tires soil interaction. The necessity of harmonizing the indicators of the position of the centre of gravity of the tractor, the footprint area of the front and rear tires ratio, as well as their load capacity is shown. The need to use equal flotation in tractor’s tires during single and double use has been proven, which determines the need to maintain the position of the centre of gravity during ballasting. The method of selecting the mass of ballast weights for installation in the rear wheel discs and the front linkage system of the tractor, as well as the ballast weight system, which makes it possible to ensure the maximum possible weight of the tractor to meet the agro-ecological requirements regarding the maximum pressure on the soil, is proposed. The perspective of dual tires using to reduce the maximum pressure of the tractor on the soil is shown, and the high efficiency of ballasting the tractor on dual tires is also proven. The example shows the possibility of increasing the part of the territory of Ukraine where it is possible to operate the tractor without violating agro-ecological norms by 20-40% due to the use of dual tires. The possibility of increasing the efficiency of the tractor up to 1.5 times due to ballasting and doubling of tires has also been proven. The obtained data are based on 20 calculation variants of the tractor with different degrees of ballasting and the use of different tire doubling schemes.