CC BY
20
Научная статья УДК 631.372:629.114.2
Результаты исследований по улучшению тягово-сцепных свойств автомобилей повышенной проходимости
Сергей Николаевич Марков1, Наталья Петровна Кидяева1,
Сергей Васильевич Щитов1, Евгений Евгеньевич Кузнецов1,
Вячеслав Генаэльевич Евдокимов2, Павел Викторович Тихончук1
1 Дальневосточный государственный аграрный университет, Благовещенск, Россия
2 Дальневосточное высшее общевойсковое командное ордена Жукова училище им. маршала
Советского Союза К.К. Рокоссовского, Благовещенск, Россия
Аннотация. При организации транспортно-технологического обеспечения технологии возделывания сельскохозяйственных культур широкое применение нашли среднетоннажные автомобили семейства КамАЗ. Эффективность их использования во многом зависит от естественно-производственных условий региона, а именно от несущей способности основания, по которому движется автомобиль. В Амурской области автомобили семейства КамАЗ - наиболее распространённые в хозяйствах АПК, особенно при вывозе собранного урожая с полей, так как в этот период выпадает большое количество осадков, снижающих несущую способность почвы и тягово-сцепные свойства автомобиля. Одним из способов решения данного вопроса является использование автомобилей КамАЗ повышенной проходимости. В представленной статье приведены результаты исследований по повышению тягово-сцепных свойств автомобилей КамАЗ за счёт снижения нормального давления на почву путём постановки арочных шин с одновременным перераспределением сцепного веса в схеме транспортного агрегата.
Ключевые слова: автомобиль, тягово-сцепные свойства, арочные шины, нормальное давление движителей на почву, сцепной вес.
Для цитирования: Результаты исследований по улучшению тягово-сцепных свойств автомобилей повышенной проходимости / С.Н. Марков, Н.П. Кидяева, С.В. Щитов и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 1 (93). С. 94 - 98.
Original article
Research results on improving traction properties of cross-country vehicles
Sergey N. Markov1, Natalia P. Kidyaeva1, Sergey V. Shchitov1, Evgeny E. Kuznetsov1,
Vyacheslav G. Evdokimov2, Pavel V. Tikhonchuk1
1 Far Eastern State Agrarian University, Blagoveshchensk, Russia
2 Far Eastern Higher Combined Arms Command Order of Zhukov School named after Marshal of the Soviet
Union K.K. Rokossovsky, Blagoveshchensk, Russia
Abstract. When organizing transport and technological support for the technology of cultivation of agricultural crops, medium-tonnage vehicles of the KamAZ family have found wide application. The efficiency of their use largely depends on the natural production conditions of the region where they are operated, namely on the bearing capacity of the base on which the car is moving. In the Amur Region, cars of the KamAZ family are the most common in agricultural farms, especially when removing the harvested crop from the fields, since during this period a large amount of precipitation falls, which reduces the bearing capacity of the soil, and, consequently, the traction and coupling properties of the car. One of the ways to solve this issue is to use KamAZ off-road vehicles. The presented article presents the results of studies on improving the traction-coupling properties of KamAZ vehicles by reducing the normal pressure on the soil by placing arched tires with a simultaneous redistribution of the adhesion weight in the transport unit scheme.
Keywords: automobile, traction properties, arched tires, normal pressure of propellers on the soil, coupling weight.
For citation: Research results on improving traction properties of cross-country vehicles / S.N. Markov, N.P. Kidyaeva, S.V. Shchitov et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 93(1): 94-98. (In Russ.)
Вопрос повышения тягово-сцепных свойств энергетических средств за счёт увеличения площади опоры движителей на почву нашёл широкое отражение в ряде работ. При этом были предложены различные способы увеличения площади опоры, в частности, за счёт применения арочных шин, установки сдвоенных колёс, постановки полугусеничного хода и прочее [1 - 7]. В то же время вопрос увеличения площади опоры на автомобилях КамАЗ повышенной проходимости на почвах с низкой несущей способностью за
счёт установки арочных шин изучен недостаточно детально.
Установка арочных шин и перераспределяющего сцепной вес устройства в ходовой системе позволяет одновременно как увеличить сцепной вес на ведущих колёсах, так и повысить тяговое усилие автомобиля за счёт более полной реализации мощностных и сцепных характеристик движителя [8, 9].
Цель исследования - повышение тягово-сцепных свойств автомобилей семейства КамАЗ
на транспортных работах, в том числе на объектах сельскохозяйственного направления, при установке в ходовой части арочных колёс с одновременным использованием нового перспективного перераспределяющего устройства.
Материал и методы. Эффективность использования любого транспортного средства во многом зависит от его производительности и, в частности, от объёма перевезённого груза. Одним из способов увеличения объёма перевезённого груза является использование для этих целей прицепов. В то же время на почвах с низкой несущей способностью энергетическое средство не всегда в состоянии их агрегатировать из-за недостаточных тягово-сцепных свойств в связи с повышенной силой сопротивления передвижению прицепов из-за высокого давления их движителей на почву.
Снизить нормальное давление движителей прицепа на почву и, как следствие, силу сопротивления движению возможно за счёт установки на них арочных шин (рис. 1).
В ранее проведённых исследованиях установлено, что снижение нормального давления на почву прицепом достигается за счёт постановки арочных шин (рис. 2), а повысить сцепной вес на ведущих колёсах энергетического средства возможно за счёт перераспределения его в системе транспортного агрегата путём установки дополнительного устройства - догружающего модуля для грузового автомобиля [10 - 13] (рис. 3).
Результаты и обсуждение. С целью подтверждения полученных теоретических данных, позволяющих утверждать, что использование предложенного устройства способно повышать сцепной вес, приходящийся на ведущие колёса автомобиля, за счёт его перераспределения с агрегатируемого прицепа, были проведены экспериментальные исследования (рис. 4), результаты которых представлены в виде графиков на рисунках 5 и 6.
Таким образом, наблюдается догружение заднего моста автомобиля за счёт перераспределения сцепного веса с ходовой части прицепа на ходовую часть автомобиля (рис. 5). Также установлено, что на величину перераспределения сцепного веса с переднего моста прицепа на задние колёса автомобиля оказывает влияние высота подъёма дышла чалочным крюком устройства (рис. 6).
Результаты проведённых исследований по определению перераспределения сцепного веса в ходовой системе прицепа 2П-5,5 показаны на рисунке 7.
Анализ полученных данных показал, что с увеличением высоты поднятия дышла прицепа сцепной вес, приходящийся на задние колёса автомобиля, увеличился от 4,5 кН до 5,5 кН за счёт его перераспределения с переднего моста прицепа. Как видно, результаты теоретических и экспериментальных данных находятся в пределах
доверительного интервала, что позволяет утверждать о достоверности проведённых исследований.
Установлено, что использование догружающего модуля для грузового автомобиля позволяет догрузить задние ведущие колёса автомобиля за счёт перераспределения веса в транспортном агрегате на 18...20 %, что приводит к повышению его тягово-сцепных свойств.
Рис. 1 - Прицеп 2П-5,5 на арочных шинах
Рис. 2 - Автомобиль КамАЗ-4350 на арочных шинах в процессе выполнения транспортных работ
Рис. 3 - Экспериментальный автомобиль
КамАЗ-4350 с догружающим модулем для грузового автомобиля
Рис. 4 - Фрагмент экспериментальных исследований Задний мост автомобиля
I 6000
5000
4000
3000
2000
1000
69 79 89 99 109 119 129
Высота подъёма дышла прицепа, см
« Эксперимент ■ Теория Рис. 5 - Экспериментальные исследования по догружению заднего моста автомобиля
Передний мост автомобиля
89 109 129
Высота подъёма дышла прицепа, см
—ф— Эксперимент ■ Теория
Рис. 7 - Зависимость веса груза, приходящегося на передний мост прицепа, от высоты поднятия его дышла перераспределяющим устройством
Вывод. На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований установлено, что постановка арочных шин увеличивает площадь контакта движителей с
Рис. 6 - Экспериментальные исследования по перераспределению сцепного веса переднего моста автомобиля
почвой, а использование догружающего модуля для грузового автомобиля даёт возможность повысить сцепной вес, приходящийся на ведущие колёса автомобиля и, как следствие, повысить его тягово-сцепные свойства. В конечном итоге улучшается эффективность использования транспортного агрегата за счёт возможности использования прицепа при перевозке урожая с полей, имеющих низкую несущую способность.
Проведённые исследования подтвердили способность предлагаемого перераспределяющего устройства - догружающего модуля для грузового автомобиля к корректированию веса в ходовой части автомобиля и прицепа, что, в части анализируемых источников [3, 11, 14], выделяет предлагаемое техническое решение и обосновывает его перспективу при дальнейшем производственном внедрении.
Результаты исследования подтверждают способность предлагаемого перераспределяющего устройства - догружающего модуля для грузового автомобиля к корректированию веса в ходовой части автомобиля и прицепа.
0
Список источников
1. Повышение эффективности использования грузовых автомобилей для вывоза сельскохозяйственной продукции в условиях низких температур / А.В. Кучер, З.Ф. Кривуца, К.Е. Кузнецов [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 167 - 172.
2. Иванов А.С., Пузырев М.С. Силовой анализ комбинированной почвообрабатывающей машины // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 3 (83). С. 184 - 188.
3. Алдошин Н.В., Петухов А.С. Повышение производительности при перевозке сельскохозяйственных грузов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2012. № 4. С. 26 - 27.
4. Гуськов Ю.А. Совершенствование сборочно-транспортного процесса и технических средств на заготовке грубых кормов: дис. ... д-ра техн. наук. Новосибирск, 2007. 211 с.
5. Измайлов А.Ю. Повышение уровня использования транспорта в сельском хозяйстве // Техника в сельском хозяйстве. 2006. № 2. С. 8 - 10.
6. Иофинов С.А., Цырин А.А. Эксплуатация тракторов и автомобилей на транспортных работах в сельском хозяйстве. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Колос, 1975. 228 с.
7. Кузнецов Е.Е., Щитов С.В., Повышение эффективности использования мобильных энергетических средств в технологии возделывания сельскохозяйственных культур: монография. Благовещенск: ДальГАУ, 2017. 272 с.
8. Худовец В.И., Щитов С.В., Использование многоосных энергетических средств класса 1,4: монография. Благовещенск: ДальГАУ, 2013. 153 с.
9. Марков С.Н. Повышение проходимости колёсных энергетических средств при недостаточных тягово-сцепных свойствах // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 160 - 164.
10. Результаты исследований влияния колёсного движителя на параметры высокопроходимого автомобиля в зимних условиях / С.Н. Марков, Н.В. Пономарев, С.С. Ус и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 6 (92). С. 173 - 178.
11. Методологическое обоснование выбора конструкции устройств рационального перераспределения сцепного веса / С.В. Щитов, С.А. Иванов, Е.Е. Кузнецов и др. // АгроЭкоИнфо. 2016. № 2 (24).
12. Повышение продольно-поперечной устойчивости и снижение техногенного воздействия на почву колёсных мобильных энергетических средств: монография / С.В. Щитов, Е.Е. Кузнецов, Е.С. Поликутина и др. Благовещенск: Изд-во Дальневост. гос. аграр. ун-та. 2020. 148 с.
13. Алдошин Н.В. Стабильность технологических процессов в растениеводстве // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2007. № 3. C. 5 - 7.
14. Скурятин Н.Ф., Соловьев Е.В., Соловьёв С.В., Бондарев А.В. Методы оптимизации конструктивных и эксплуатационных параметров тракторных транспортно-технологических агрегатов: монография. М.; Белгород: ООО «Издательско-книготорговый центр Колосс», 2020. 129 с.
References
1. Improving the efficiency of using trucks for the export of agricultural products in low temperatures / A.V. Kucher, Z.F. Krivutsa, K.E. Kuznetsov et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 90(4): 167-172.
2. Ivanov A.S., Puzyrev M.S. Power analysis of a combined tillage machine. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2020; 83(3): 184-188.
3. Aldoshin N.V., Petukhov A.S. Increasing productivity in the transport of agricultural goods. Mechanization and Electrification of Agriculture. 2012; 4: 26-27.
4. Guskov Yu.A. Improvement of the assembly and transport process and technical means for the preparation of coarse feed: dis. ... Dr. of Technical Sciences. Novosibirsk. 2007. 211 р.
5. Izmailov A.Yu. Increasing the level of transport use in agriculture. Equipment in Agriculture. 2006; (2): 8-10.
6. Iofinov S.A., Tsyrin A.A. Operation of tractors and cars on transport works in agriculture. 2nd ed., reprint. and additional. Leningrad: Kolos, 1975. 228 р.
7. Kuznetsov E.E., Shchitov S.V. Increasing the efficiency of the use of mobile energy resources in the technology of cultivation of agricultural crops: monograph. Blagoveshchensk: DalGAU, 2017. 272 р.
8. Khudovets V.I., Shchitov S.V. The use of multiaxial power facilities of class 1.4: monograph. Blagoveshchensk: DalGAU, 2013.153 p.
9. Increasing the patency of wheeled energy vehicles with insufficient traction and coupling properties /S.N. Markov, S.S. Us, N.V. Ponomarev et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 90(4): 160-164.
10. Results of studies of the influence of a wheeled propeller on the parameters of a high-pass vehicle in winter conditions / Markov, N.V. Ponoma-rev, S.S. Us et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 92(6): 173-178.
11. Methodological substantiation of the choice of design of devices for rational redistribution of coupling weight / S.V. Shchitov, S.A. Ivanov, E.E. Kuznetsov et al. AgroEcoInfo. 2016; 24(2).
12. Increasing the longitudinal-transverse stability and reducing the anthropogenic impact on the soil of wheeled mobile energy means: monograph / S.V. Shchitov, E.E. Kuznetsov, E.S. Polikutina et al. Blagoveshchensk: Publishing House of the Far Eastern State Agrarian University, 2020. 148 р.
13. Aldoshin N.V. Stability of technological processes in crop production. Mechanization and Electrification of Agriculture. 2007; 3: 5-7.
14. Methods of optimization of design and operational parameters of tractor transport and technological units: monograph / N.F. Skuryatin, E.V. Solovyov, S.V. Solovyov et al. M.; Belgorod: Koloss. 2020. 129 р.
Сергей Николаевич Марков, аспирант, toyota103@mail.ru
Наталья Петровна Кидяева, кандидат технических наук, доцент, kidyaeva.n@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0001-53279162,
Сергей Васильевич Щитов, доктор технических наук, профессор, shitov.sv1955@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-2409-450X
Евгений Евгеньевич Кузнецов, доктор технических наук, доцент, ji.tor@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-0725-4444
Вячеслав Гэнаэльевич Евдокимов, доктор технических наук, профессор, evdokimov.dvvku@mail.ru
Павел Викторович Тихончук, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, rec-tor@dalgau.ru, https://orcid.org/0000-0003-2953-0382
Sergey N. Markov, postgraduate, toyota103@mail.ru
Natalia P. Kidyaeva, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, kidyaeva.n@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0001-53279162,
Sergey V. Shchitov, Doctor of Technical Sciences, Professor, shitov.sv1955@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-2409-450X
Evgeny E. Kuznetsov, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, ji.tor@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-0725-4444
Vyacheslav G. Evdokimov, Doctor of Technical Sciences, Professor, evdokimov.dvvku@mail.ru
Pavel V. Tikhonchuk, Doctor of Agriculture, Professor, rector@dalgau.ru, https://orcid.org/0000-0003-2953-0382
Вклад авторов: информационные данные и результаты получены в итоге деятельности всей исследовательской группы. Коллектив авторов заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: informational data and results obtained as a result of the activities of the entire research group The team of authors declares no conflicts of interest.
Статья поступила в редакцию 17.12.2021; одобрена после рецензирования 27.12.2021; принята к публикации 11.01.2022.
The article was submitted 17.12.2021; approved after reviewing 27.12.2021; accepted for publication 11.01.2022. -♦-
Научная статья
УДК 626.8
doi: 10.37670/2073-0853-2022-93-1-98-102
Повышение эффективности эксплуатации автомобильных двигателей на основе сравнения работоспособности
Кирилл Петрович Рытов 1, Николай Владимирович Примаков12
1 Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, Краснодар, Россия
2 Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
Аннотация. В статье рассмотрены теоретические аспекты надёжности автомобильных двигателей. Исследование проведено с целью повышения надёжности технической эксплуатации автомобильных двигателей на основе сравнения его работоспособности, долговечности в зависимости от межсервисного интервала. Установлено, что при одинаковом эксплуатационном пробеге в 200000 км при сравнении двух сценариев проведения технического обслуживания наблюдается снижение затрат на обеспечение ресурса за счёт совершенствования системы технического обслуживания двигателя, повышения долговечности и работоспособности. В работе предложен подход, позволяющий повысить надёжность технической эксплуатации автомобильных двигателей в зависимости от межсервисного интервала.
Ключевые слова: двигатель, надёжность, долговечность, техническая эксплуатация.
Для цитирования: Рытов К.П., Примаков Н.В. Повышение эффективности эксплуатации автомобильных двигателей на основе сравнения работоспособности // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 1 (93). С. 98 - 102. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2021-93-1-98-102.
Original article
Improving the operational efficiency of automobile engines based on performance comparison
Kirill P. Rytov1, Nikolay V. Primakov1,2
1 Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin, Krasnodar, Russia
2 Kuban State University, Krasnodar, Russia
Abstract. The article discusses the theoretical aspects of the reliability of automobile engines. The purpose of the research is to increase the reliability of the technical operation of automobile engines based on a comparison of its operability, durability, depending on the service interval. It is established that with the same operational mileage of 200,000 km, when comparing two maintenance scenarios, there is a decrease in the cost of providing a resource due to improving the engine maintenance system, increasing durability and operability. The paper proposes an approach that makes it possible to increase the reliability of the technical operation of automobile engines depending on the service interval.
Keywords: engine, reliability, durability, technical operation.
For citation: Rytov K.P., Primakov N.V. Improving the efficiency of operation of automobile engines based on a comparison of performance. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 93(1): 98-102. (In Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2021-93-1-98-102.
