CC BY
1
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Научная статья УДК 631.372:629.114.2
Результаты исследований по обеспечению курсовой устойчивости тракторно-транспортных агрегатов
Александр Александрович Шуравин, Евгений Владимирович Маршанин,
Евгений Евгеньевич Кузнецов, Сергей Васильевич Щитов,
Вячеслав Генаэльевич Евдокимов, Елена Сергеевна Поликутина
Дальневосточный государственный аграрный университет, Благовещенск, Россия
Аннотация. Одной из важных задач, требующих необходимого инженерного подхода при транспортно-технологическом обеспечении предприятий агропромышленного комплекса (АПК) в Амурской области является обеспечение безопасности движения в различных погодных и дорожных условиях. В представленной статье приведены результаты экспериментальных исследований по обеспечению курсовой устойчивости тракторно-транспортных агрегатов при установке вместо стандартного тягово-сцепного устройства дополнительной оригинальной конструкции - буксирно-распределяющего устройства. Оно позволяет рационально корректировать сцепной вес и осуществить стабилизацию ходовой системы тракторно-транспортного агрегата при движении в зимний период времени.
Ключевые слова: курсовая устойчивость, стабилизация, тракторно-транспортный агрегат, буксирно-распределяющее устройство, эффективность.
Для цитирования: Результаты исследований по обеспечению курсовой устойчивости тракторно-транспортных агрегатов / А.А. Шуравин, Е.В. Маршанин, Е.Е. Кузнецов и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 6 (98). С. 108 - 112.
Original article
Results of research on ensuring the exchange rate stability of tractor-transport units
Alexander A. Shuravin, Evgeny V. Marshanin, Evgeny E. Kuznetsov,
Sergey V. Shchitov, Vyacheslav G. Evdokimov, Elena S. Polikutina
Far Eastern State Agrarian University, Blagoveshchensk, Russia
Abstract. One of the important tasks that require the necessary engineering approach in the transport and technological support of enterprises of the agro-industrial complex (AIC) in the Amur Region is to ensure traffic safety in various weather and road conditions. The presented article presents the results of experimental studies on ensuring the course stability of tractor-transport units when installed instead of a standard towing device of an additional original design - a towing and distributing device. It allows you to rationally adjust the coupling weight and stabilize the running system of the tractor-transport unit when driving in the winter.
Keywords: heading stability, stabilization, tractor-transport unit, tow-distributing device, efficiency.
For citation: Results of research on ensuring the exchange rate stability of tractor-transport units / A.A. Shuravin, E.V. Marshanin, E.E. Kuznetsov et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 98(6): 108-112. (In Russ.).
Анализ способов повышения курсовой устойчивости колёсных энергетических средств [1 - 3] в дорожных условиях, сочетающих снежный покров, гололёд и наледи, показал, что для данных условий наиболее приемлемым способом является корректировка сцепного веса в ходовой системе тракторно-транспортного агрегата (ТТА) [4, 5].
Предложенный нами способ обоснован тем, что сила сцепления любого движителя с поверхностью зависит от двух главных составляющих -сцепного веса и коэффициента сцепления движителя с почвой [6, 7]. Это условие справедливо для прямолинейного движения при отсутствии боковых воздействий на энергетическое средство со стороны прицепа из-за бокового увода последнего вследствие воздействия неровностей
поверхности, по которой движется тракторно-транспортный агрегат [8, 9].
На основании изложенного выше можно сделать вывод о возможности решения обозначенной технической задачи за счёт использования дополнительного устройства, позволяющего перераспределять сцепной вес в ходовой системе ТТА с одновременной коррекцией курсовой устойчивости и стабилизацией агрегата при движении по дорогам, сочетающим снежный покров и наледи.
Цель исследования - повышение курсовой устойчивости и стабилизации ходовой системы тракторно-транспортных агрегатов при их работе на дорогах, сочетающих снежный покров с гололёдом, за счёт установки вместо стандартного ТСУ дополнительной оригинальной кон-
струкции - буксирно-распределяющего устройства, позволяющего повышать тягово-сцепные свойства энергетического средства методом их корректирования.
Материал, методы и результаты. Важной задачей, требующей необходимого инженерного подхода, является обоснование конструкторского решения, позволяющего повысить тягово-сцепные свойства тракторно-транспортного агрегата за счёт корректировки сцепного веса в системе агрегата и стабилизации его курсовой устойчивости.
На основании проведённых исследований и данных углублённого патентного поиска была предложена оригинальная конструкция буксирно-распределяющего устройства [10], которое за счёт установки его в средней (рис. 1) и кормовой части энергетического средства (рис. 2) позволяет равномерно корректировать весовую нагрузку прицепа на опоры энергетического средства и осуществлять стабилизацию курсовой устойчивости агрегата. Общий вид ТТА с установленным предлагаемым устройством показан на рисунке 3. Общее устройство, принцип работы буксирно-распределяющего устройства и теоретические исследования экспериментального агрегата подробно описаны в ранее опубликованных работах [11, 12].
В результате проведённых теоретических исследований установлено, что использование предлагаемого устройства позволяет регулировать сцепной вес в системе тракторно-транспортного агрегата за счёт частичного перераспределения нагрузки с прицепа на энергетическое средство при движении агрегата [4], что влияет на стабилизацию ходовой системы, улучшая курсовую и траекторную устойчивость тракторно-транспортного агрегата.
Для подтверждения результатов теоретических исследований были проведены экспериментальные исследования по определению влияния предлагаемого буксирно-распределяющего устройства на курсовую устойчивость тракторно-транспортного агрегата. Результаты исследований в виде графиков представлены на рисунках 4 и 5.
При проведении экспериментальных исследований для замера параметров курсовой устойчивости использовался электронный прибор инклинометр, который устанавливался на дышле прицепа и в кормовой части трактора (рис. 6). С его помощью осуществлялась передача данных по беспроводной персональной сети Bluetooth.
Анализируя полученные данные на графиках (рис. 4, 5), можно сделать вывод, что при движении тракторно-транспортного агрегата на полевых грунтовых дорогах, сочетающих снежный покров с гололёдом, курсовая устойчивость, согласно полученным амплитудным данным, изменяется как на серийном, так и на экспериментальном
ТТА. Вместе с тем взаимное отклонение у экспериментального трактора и прицепа значительно меньше, чем у серийного трактора и прицепа.
Рис. 1 - Крепление буксирно-распределяющего устройства в средней части трактора (энергетического средства сверху)
Рис. 2 - Кронштейн крепления и установка
буксирно-распределяющего устройства в кормовой части трактора
Рис. 3 - Общий вид тракторно-транспортного агрегата с опытным устройством
Рис. 4 - Результаты экспериментальных исследований по стабилизации курсовой устойчивости дышла прицепа
Без устройства
С устройством
Полиномиальная (без устройства)
Полиномиальная (с устройством)
Рис. 5 - Результаты экспериментальных исследований по курсовой устойчивости энергетического средства
В результате проведённых исследований установлено, что использование буксирно-распределяющего устройства позволяет повысить курсовую устойчивость ТТА с установленным устройством в пределах 45 - 50 % по сравнению с серийным вариантом за счёт рационального корректирования сцепного веса и осуществить стабилизацию ходовой системы ТТА при движении в зимний период времени.
Вывод. На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований установлено, что предлагаемое техническое решение, отличающееся новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, направленно на повышение тягово-сцепных свойств и стабилизацию курсовой устойчивости средств механизации агропромышленного производства на дорогах, сочетающих снежный по-
■ Без устройства
■ С устройством
......... Полиномиальная
(без устройства)
— — — Полиномиальная (с устройством)
t, с
Рис. 6 - Фрагмент определения курсовой
устойчивости прицепа инклинометром
кров с гололёдом. Оно способствует повышению эффективности TTA, обеспечивает безопасность эксплуатации колёсных тракторов класса 1,4...2 на транспортных работах как в условиях Севера, так и зонах рискованного земледелия.
Список источников
1. Aлдошин H.B., Пехутов A.Q Повышение производительности при перевозке сельскохозяйственных грузов II Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2012. № 4. С. 26 -27.
2. Ллдошин H.B., Егоров Р.Б. Оптимизация транспортных процессов. Учебное пособие. М.: ФГБОУ ЬПО М^У, 2011. 40 с.
3. Методы оптимизации конструктивных и эксплуатационных параметров тракторных транспортно-технологических агрегатов: монография I ^Ф. Ску-рятин, E.B. Соловьев, С.Ь. Соловьёв, A.B. Бондарев. М.; Белгород: ООО «Издательско-книготорговый центр Колос-с», 2020. 129 с.
4. Кузнецов Е.Е., Щитов С.Ь. Повышение эффективности использования мобильных энергетических средств в технологии возделывания сельскохозяйственных культур: монография I Дальневост. гос. аграр. ун-т. Благовещенск: Изд-во Дальневост. гос. аграр. ун-та, 2017. 272 с.
5. Повышение продольно-поперечной устойчивости и снижение техногенного воздействия на почву колёсных мобильных энергетических средств: монография I С.Ь. Щитов, Е.Е. Кузнецов, Е.С. Поликутина, Ü.A. Кузнецова; Дальневост. гос. аграр. ун-т. Благовещенск: Изд-во Дальневост. гос. аграр. ун-та, 2020. 148 с.
6. Шишлов CA., Шишлов A.H. Теоретические предпосылки повышения эффективности предпосевной подготовки почвы и посева сои на основании оценки совокупных энергозатрат II Роль аграрной науки в развитии лесного и сельского хозяйства Дальнего Ьостока: матер. III национал. (всерос.) науч.-практич. конф. B 3-х ч. Ч. 2 - Технические и биологические науки. Уссурийск, 2019. С. 153 - 160.
7. Федорова Е.Я., Друзьянова Ь.П., Петрова СА. Тенденции и особенности транспортного завоза продовольствия в Якутии II Экономика и предпринимательство. 2017. № 4 - 2(81). С. 786 -791.
8. Баранов A.Q, Павлюк A.Q Пути повышения эксплуатационных свойств мобильной машины II Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. 2019. № 1 (49). С. 79 - 90.
9. Belyaev, V.I., Fruhauf M., Mainel T. Ecological Consequences of Conversion of Steppe to arable Land in Western Siberia. Europa Regional. 2004; 4(1): 13-21.
10. Пат. на изобретение № 2753047 Рос. Федерация. Буксирно-распределяющее устройство I Кушнарев A.H., Щитов С.Ь, Кузнецов Е.Е.; заявит. и патентообл. Дальневосточный гос. агр. университет; Заявка № 2020132941, заявл. 06.10.2020, зарегистрир. 06.10.2020, опубл. 11.08.2021. Бюл. № 23. 10 с.
11. Способ корректирования тягово-сцепных свойств колёсного энергетического средства в повороте I A.Q Ьторников, CH. Марков, A.A. Шуравин и др. II Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 2 (88). С. 129 - 132.
12. Расчёт силовых реакций транспортного агрегата с догружающе-корректирующим устройством положения центра тяжести трактора / А.А. Шуравин, Е.С. Поликутина, С.В. Щитов и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 3 (89). С. 135 - 139.
References
1. Aldoshin N.V., Pekhutov A.S. Improving productivity in the transportation of agricultural goods. Mechanization and Electrification of Agriculture. 2012; 4: 26-27.
2. Aldoshin N.V., Egorov R.V. Optimization of transport processes. Tutorial. M.: FGBOU VPO MGAU, 2011. 40 p.
3. Methods for optimizing the design and operational parameters of tractor transport and technological units: monograph / N.F. Skuryatin, E.V. Solovyov, S.V. Solovyov, A.V. Bondarev. M.; Belgorod: Kolos-s Publishing and Bookshop Center LLC, 2020. 129 p.
4. Kuznetsov E.E., Shchitov S.V. Improving the efficiency of the use of mobile energy in the technology of cultivating agricultural crops: monograph / Dalnevost. state agrarian un-t. Blagoveshchensk: Dalnevost Publishing House. state agrarian un-t., 2017. 272 p.
5. Increasing the longitudinal-transverse stability and reducing the technogenic impact on the soil of wheeled mobile power equipment: monograph / S.V. Shchitov, E.E. Kuznetsov, E.S. Polikutina, O.A. Kuznetsov; Far East. state agrarian un-t. Blagoveshchensk: Dalnevost Publishing House. state agrarian un-ta, 2020. 148 p.
6. Shishlov S.A., Shishlov A.N. Theoretical prerequisites for improving the efficiency of pre-sowing soil preparation and sowing of soybeans based on the assessment of total energy costs // The role of agrarian science in the development of forestry and agriculture of the Far East: mater. III national. (all-Russian) scientific-practical. conf. In 3 hours. Part 2 - Technical and biological sciences. Ussuriysk, 2019. Р. 153-160.
7. Fedorova E.Ya., Druzynova V.P., Petrova S.A. Trends and features of transport food delivery in Yakutia. Economy and entrepreneurship. 2017; 81(4 - 2): 786-791.
8. Baranov A.S., Pavlyuk A.S. Ways to improve the operational properties of a mobile machine. Proceedings of the Kyrgyz State Technical University named after I. Raz-zakova. 2019; 49(1): 79-90.
9. Belyaev, V.I., Fruhauf M., Mainel T. Ecological Consequences of Conversion of Steppe to arable Land in Western Siberia. Europa Regional. 2004; 4(1): 13-21.
10. Pat. for invention No. 2753047 Ros. Federation. Towing and distributing device / Kushnarev A.N., Shchitov S.V., Kuznetsov E.E.; will declare and patent area. Far Eastern State agr. University; Application No. 2020132941, Appl. 06.10.2020, registered 06.10.2020, publ. 08/11/2021. Bull. No. 23. 10 p.
11. A method for correcting the traction-coupling properties of a wheeled power tool in a turn / A.S. Vtornikov, S.N. Markov, A.A. Shuravin et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 88(2):129 - 132.
12. Calculation of force reactions of a transport unit with a loading and correcting device for the position of the center of gravity of the tractor / A.A. Shuravin, E.S. Poliku-tina, S.V. Shchitov et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 89(3): 135-139.
Александр Александрович Шуравин, аспирант, Sh.aleksandr.2Q19@mail.ru, https://oroid.org/0000-0003-QQ71-4575
Евгений Владимирович Маршанин, аспирант, marshaninev@mail.ru
Евгений Евгеньевич Кузнецов, доктор технических наук, доцент, ji.tor@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-0725-4444
Сергей Васильевич Щитов, доктор технических наук, профессор, shitov.sv1955@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-2409-450X
Вячеслав Генаэльевич Евдокимов, доктор технических наук, профессор, evdokimov.dvvku@mail.ru
Елена Сергеевна Поликутина, кандидат технических наук, e.polikytina@mail.ru
Alexander A. Shuravin, postgraduate, Sh.aleksandr.2019@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-0071-4575
Evgeny V. Marshanin, postgraduate, marshaninev@mail.ru
Evgeny E. Kuznetsov, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, ji.tor@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-0725-4444
Sergey V. Shchitov, Doctor of Technical Sciences, Professor, shitov.sv1955@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-2409-450X
Vyacheslav G. Evdokimov, Doctor of Technical Sciences, Professor, evdokimov.dvvku@mail.ru
Elena S. Polikutina, Candidate of Technical Sciences, e.polikytina@mail.ru
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 05.10.2022; одобрена после рецензирования 24.10.2022; принята к публикации 31.10.2022.
The article was submitted 05.10.2022; approved after reviewing 24.10.2022; accepted for publication 31.10.2022. -♦-
Научная статья УДК 631.354
Модернизация аппарата для метания зерна
Станислав Николаевич Шуханов, Александр Викторович Кузьмин,
Николай Васильевич Степанов, Анна Радионовна Сухаева
Иркутский государственный аграрный университет, Иркутск, Россия
Аннотация. Инновационные процессы и машины агроинженерных систем обеспечиваются современными научными исследованиями. Не составляют в этом плане исключение технические средства и технологии послеуборочной обработки зерна. Зерновой ворох, поступающий от комбайнов, необходимо подвергнуть первичной обработке. К машинам для выполнения этой операции относятся метатели зерна. В результате проведённого обзора литературных источников, патентного поиска и анализа передового опыта применения технических устройств для осуществления метания зерна удалось решить техническую задачу по их модернизации на уровне патентоспособности. Модернизированный аппарат метания зерна даёт возможность увеличить его производительность и улучшить качество сортирования зерна за счёт порционной подачи обрабатываемого материала, в том числе упростить конструкцию. При этом скорость вылета зерна достигает 20 - 30 м/с, а дальность полёта зерна - до 20 м.
Ключевые слова: агроинженерные системы, послеуборочная обработка зерна, метатели зерна.
Для цитирования: Модернизация аппарата для метания зерна / С.Н. Шуханов, А.В. Кузьмин, Н.В. Степанов, А.Р. Сухаева // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 6 (98). С. 112 - 115.
Original article
Modernisation of grain throwing apparatus
Stanislav N. Shukhanov, Alexander V. Kuzmin, Nikolai V. Stepanov, Anna R. Sukhaeva
Irkutsk State Agrarian University, Irkutsk, Russia
Abstract. Innovative processes and machines of agroengineering systems are provided by modern scientific research. In this regard, the technical means and technologies of post-harvest grain processing are not an exception. It is known that the grain heap coming from the combines must be subjected to primary treatment. The machines to perform this operation include grain throwers. As a result of a review of literary sources, patent search and analysis of best practices in the use of technical devices for grain throwing, it was possible to solve the technical problem of their modernization at the level of patentability. The modernized grain throwing apparatus makes it possible to increase its productivity and improve the quality of grain sorting due to the batch supply of the processed material, including simplifying the design. At the same time, the grain departure speed reaches 20 - 30 m/s, and the grain flight range is up to 20 m.
Key words: agroengineering systems, post-harvest grain processing, grain throwers.
For citation: Modernisation of grain throwing apparatus / S.N. Shukhanov, A.V. Kuzmin, N.V. Stepanov, A.R. Sukhaeva. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 98(6): 112-115. (In Russ.).
