CC BY
6
Information about the authors Borisenko Ivan Borisovich - Doctor of Technical Sciences, chief researcher of the Agriculture and agrochemistry department, FSBEI HE «Volgograd State Agrarian University» (Volgograd, Russian Federation). Phone: +7 (8442) 41-12-20, +7 (902) 387-29-42. E-mail: borisenivan@yandex.ru.
Meznikova Marina Viktorovna - Candidate of Technical Sciences, lecturer of the Life safety department, FSBEI HE «Volgograd State Agrarian University» (Volgograd, Russian Federation). Phone: +7 (960) 883-09-50. E-mail: marina_roxette@mail.ru.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 631.372
ТЯГОВО-СЦЕПНЫЕ СВОЙСТВА ШИН ТИПОРАЗМЕРА 33-32 С РАЗНЫМ ВНУТРЕННИМ СТРОЕНИЕМ
© 2020 г. ИМ. Меликов
Цель исследования: определение тягово-энергетических свойств крупногабаритных шин низкого давления типоразмера 33-32 с разным внутренним строением, предназначенных для ходовых систем тракторов класса 5. Метод исследования - экспериментальный с использованием измерительного комплекса «шинный тестер». Из основных положений теории трактора и опыта испытаний шин известно, что общий тяговый КПД трактора, как обобщённый показатель его эффективности, почти полностью определяется значением КПД его ходовой части. Выходные показатели движителя ходовых систем мощных тракторов с пневматической шиной определяются рядом факторов, в том числе параметрами армирования их внутреннего строения. Расчёт тяговой энергетики и переходных процессов на примере агрегатов с тракторами класса 5 показал, что потери можно снизить и, значит, выходные показатели агрегатов повысить, если увеличить продольную жёсткость шин тракторов и совместить нагрузку, при которой у шин максимум тягового КПД, с нагрузкой определяющий тяговый класс трактора. Результаты испытаний сравниваемых шин показали, что уровень показателей испытываемых моделей на бетонном опорном основании практически одинаков за исключением шин 33R-32M и, в особенности, 33DP-32, у которых лучшие показатели по тяговому КПД и коэффициенту буксования, что определяется её повышенной продольной и окружной жёсткостью, являющейся особенностью конструкции оболочки шин подобного типа и на стерне озимой пшеницы и поле, подготовленном под посев значение тягового КПД шин 33R-32M и 33DP-32 больше на 0,03, а буксование меньше на 5-16%, чем у серийных шин, причём это преимущество особенно проявляется на низком внутришинном давлении воздуха (для шины 33R-32M такое наблюдается при давлении 0,09 МПа на пару и 0,11 МПа на стерне зерновых колосовых; для шины 33DP-32 - 0,07 МПа на пару и 0,09 МПа на стерне зерновых колосовых).
Ключевые слова: трактор, движитель, шина, тяговый КПД, буксование.
TRACTION PROPERTIES OF TIRES OF SIZE 33-32 WITH DIFFERENT INNER STRUCTURES
© 2020 I.M. Melikov
The purpose of the research: to determine the traction and energy properties for the large-sized low-pressure tires of size 33-32 with different internal structure, intended for the undercarriage systems of class 5 tractors. The research method is experimental and with the use of the «tire tester» measuring complex. From the main provisions of the theory of a tractor and experience of tire testing, it is known that the total traction efficiency of a tractor, as a generalized index of its efficiency, is almost completely determined by the value of the efficiency of its undercarriage. The output indices of the propulsion of the undercarriage systems in powerful tractors with a pneumatic tire are determined by a number of factors, including the reinforcing parameters of their internal structure. The calculation of traction energy and transient processes using the example of units with class 5 tractors showed that losses can be reduced and, therefore, the output indices of units can be increased if the longitudinal stiffness of the tractor tires is increased and the load is combined, at which the tires have the maximum of traction efficiency with load, that determines the traction class of a tractor. The test results of the compared tires showed: the level of indices of the tested models on a concrete support base is practically the same, except for the 33R-32M tires and, in particular, the 33DP-32 tires, which have the best traction efficiency and slippage coefficient, which is determined by its increased longitudinal and circumferential stiffness, which is a criterion for the design of a tire shell of this type; on the winter wheat stubble and field prepared for sowing, the traction efficiency value of the 33R-32M and 33DP-32 tires is for 0,03 more, and the slippage is for 5-16% less than in the serial tires, and this advantage is especially evident at a low intra-tire air pressure (for the 33R-32M tire, this is observed at a pressure of 0,09 MPa per pair and 0,11 MPa on the stubble of spiked cereals; for the 33DP-32 tire - 0,07 MPa per pair and 0,09 MPa on the stubble of spiked cereals).
Keywords: tractor, propulsion, tire, traction efficiency,
Введение. Главная задача, стоящая перед тружениками агропромышленного комплекса, - это стабильный рост производства продовольствия и сырья. Определяющим фактором выполнения народнохозяйственной задачи является обеспечение повышения качества и надёжности мобильных энергетических средств и других машин для выполнения сельскохозяйственных операций.
Поэтому перед работниками сельскохозяйственного машиностроения приоритетными направлениями развития должны быть, прежде всего:
- ускоренное обновление машинно-тракторного парка на основе повышения потенциального технического уровня всех элементов и звеньев его как основных энергетических, так и других мобильных средств;
- устойчивый рост поставляемой в сельское хозяйство техники, обладающей улучшенными технико-экономическими показателями по приспособленности к выполняемым технологическим операциям;
- осуществление модернизации существующей сельскохозяйственной техники и выпуск новых моделей, которые смогут существенно повысить эффективность сельскохозяйственного производства.
Рост технического уровня техники, поставляемой в сельское хозяйство, за короткий период может быть обеспечен за счёт модернизации выпускаемых моделей, обеспечения их комплектующими изделиями, которые смогут способствовать значительному повышению производительности и других эксплуатационных свойств, характеризующих эффективность производства.
Выполнение такого объёмного комплекса работ возможно только при широком использовании результатов научных исследований потенциальных возможностей различных сельскохозяйственных машин, их узлов и агрегатов [1, 2, 3, 4, 5].
В связи с внедрением стандартов, регламентирующих показатели воздействия на почвенные основания движителей сельскохозяйственной и другой мобильной техники, необходимо проводить модернизацию на основании результатов научных исследований их ходовых систем с целью обеспечения выполнения установленных норм. Ходовые системы тракторов и
других сельскохозяйственных машин не должны оказывать такое уплотнение почвы, которое может вызвать её деградацию и, в конечном счёте, потерю урожая [6, 7, 8, 9, 10].
Однако решение этой проблемы необходимо решать при условии сохранения у движителей высоких тягово-сцепных свойств [11, 12].
В задачу наших исследований входила экспертиза тягово-сцепных свойств новых моделей крупногабаритных шин к мощным тракторам тягового класса 5.
Выходные показатели пневматических движителей зависят от большого количества внешних и внутренних факторов. Одним из главных факторов являются свойства шины, определяющие её способность к такому деформированию, при котором обеспечивается с незначительными гистерезисными потерями энергии и допускаемыми возникающими в ней напряжениями наибольшая контактная площадь с любым опорным основанием [12, 13].
Воздействие ведущего момента, продольных и вертикальных сил на движитель при движении мобильного энергетического средства определяет в оболочке пневматической шины возникновение сложных по своей структуре деформационных процессов. Оболочка шины, растянутая в первоначальный период от воздействия давления воздуха в ней, испытывает при движении мобильного энергетического средства радиальное и окружное сжатие, а также деформацию в горизонтальном направлении. При таком сложном деформационном процессе в беговой дорожке пневматической шины появляются дополнительные деформации, определяющие в ней напряжения сжатия и растяжения [13].
Цикличность нагружения шины при качении движителя способствует повышению напряжённого состояния её оболочки, что, в конечном счёте, приводит к уменьшению её моторесурса и негативному изменению энергетических и кинематических выходных показателей: тягового КПД, сопротивления самопередвижению и др.
Исследование процессов движения пневматического колеса даст нам возможность сделать оценку совершенства шины и определить способы и методы улучшения её эксплуатационных показателей.
Особо важное значение занимают подобные исследования для крупногабаритных шин,
которые применяются на высокопроизводительных комбайнах и мощных тракторах сельскохозяйственного назначения, потому что их работа сопряжена с большими нагрузочными режимами, имеющими к тому же колебательный характер [13].
Максимально возможные качества шины определяется её так называемыми потенциальными свойствами, которые, в свою очередь, представляют совокупность выходных характеристик шин. Выходные характеристики дают зависимости оценочных показателей взаимодействия шины с опорным основанием от внешних и внутренних факторов при эксплуатации мобильных энергетических средств - внут-ришинного давления воздуха, скорости движения, а также действующих на колесо сил, моментов и др. Именно по таким характеристикам можно установить степень соответствия шины той или иной сельхозмашине.
Создание сельскохозяйственной шины является сложной задачей, так как требует учёта сложных закономерностей взаимодействия шины с грунтовыми основаниями.
Из основных положений теории трактора и опыта испытаний шин известно, что общий тяговый КПД трактора, как обобщённый показатель его эффективности, почти полностью определяется значением КПД его ходовой части. Это связано с тем, что в движителе сосредоточены основные источники непроизводительных затрат мощности при работе трактора.
С этой точки зрения испытания единичных колёс позволяют с высоким уровнем достоверности характеризовать основные технико-экономические показатели трактора в целом.
При проектировании трактора более предпочтительным путём является предварительная разработка его ходовой системы (для колёсных машин - шины) с оптимальными ха-
рактеристиками.
На основании вышеизложенного в данной работе целью исследований является определение тягово-сцепных показателей пневматических движителей с разным внутренним строением оболочки шины для колёсных тракторов тягового класса 5.
Объект исследований - процесс взаимодействия почвенного основания и пневматических движителей колёсных тракторов тягового класса 5 сельскохозяйственного назначения.
Методы исследований. В работе был применён теоретико-экспериментальный метод исследования с использованием измерительного комплекса «шинный тестер», с помощью которого обеспечивалось определение всех необходимых тягово-сцепных свойств сельскохозяйственных мобильных средств при взаимодействии его ходовых систем на бетонное и почвенное опорные основания.
В соответствии с задачами работы программой исследований предусматривалось определение тягово-сцепных и энергетических показателей ведущего колеса с испытуемыми вариантами шин 33R-32, 33R-32М с оптимизированным внутренним строением [12, 14] и 33DP-32 экспериментального конструктивного исполнения [15] в сравнении со стандартной шиной 30^32 для тракторов сельскохозяйственного назначения тягового класса 5 на бетоне и почвенных фонах.
Техническая характеристика этих шин приведена в таблице 1, характеристика почвенных фонов (стерни зерновых колосовых и пара) - в таблице 2. Вертикальная нагрузка на шины типоразмера 33-32 при испытаниях устанавливалась за счёт сменных грузов в размере 40,8 кН, а для шины 30Ж32 - 40 кН.
Таблица 1 - Техническая характеристика испытываемых шин
Параметры Шины
33Р-32 33Р-32М 30,5Р32 33DP-32
Диаметр шины наружный, мм 1924 1930 1820
Ширина профиля шины, мм 829 830 768
Шаг грунтозацепов протектора шины, мм 288 290 274 290
Высота грунтозацепов протектора шины, мм 54 54 52 54
Коэффициент насыщенности рисунка протектора 0,30 0,30 0,31 0,30
Параметры армирования оболочки:
число слоёв:
- каркаса - брекера 4 4 6 4 6 6
угол наклона нитеи корда к меридиану: - в каркасе 5,0 5,0 5,0
Таблица 2 - Показатели агрофизических свойств почвенных фонов при проведении испытаний одиночных шин
в брекере
65
65
65
Показатели Фон
стерня зерновых колосовых пар
Плотность сложения почвы по слоям, г/см3
0 - 10 см 1,079 0,875
10 - 20 см 1,167 1,185
20 - 30 см 1,134 1,262
средняя 1,127 1,107
Влажность почвы в слоях, %
0 - 10 см 16,93 9,39
10 - 20 см 19,47 19,85
20 - 30 см 21,00 20,89
Высота стерни, см 15,0 -
Внутреннее давление во всех вариантах шин была равна: при испытаниях на бетоне -0,07; 0,09; 0,11; 0,13; при испытаниях на стерне озимой пшеницы - 0,09; 0,11; 0,13 МПа; при испытаниях на пару - 0,07; 0,09; 0,11 МПа.
Бетонная дорожка и выбранные участки поля для испытаний шин были ровными с углом уклона во всех направлениях не более 2°.
На участках проведения испытаний отсутствовали следы, оставленные ходовыми системами сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов после выполнения предыдущей технологической операции, а показатели, характеризующие состояние почвенных фонов, находились в пределах равновесных значений для данной зоны. Выбранные участки для испытаний располагались далее 50 м от краёв поля.
Следует отметить, что такая низкая влажность верхнего слоя стерни (0-10 см) является обычным явлением для летне-осеннего периода на Северном Кавказе, относящегося к острозасушливым зонам страны.
Испытания шин проведены на мобильной установке типа «шинный тестер» в соответствии с рекомендуемыми для такого вида исследовательских работ стандартами и отраслевыми методиками.
Результаты исследований. На тягово-сцепные свойства мобильных энергетических средств оказывают влияние параметры армирования внутреннего строения шин [12, 13, 14].
У диагональных шин нити корда образуют очень жёсткую оболочку. Поэтому такие шины широко используются при комплектации мобильных средств, имеющих значительные радиальные нагрузки. Шины диагональной конструкции не ориентированы на возможность повышения агротехнических показателей трак-
торов и другой сельскохозяйственной техники.
Для радиальных шин характерна существенно большая податливость, чем диагональных, что положительно сказывается на движении машины при динамических процессах. Шины радиального исполнения развивают площадь контактного отпечатка до 20% больше, чем диагональные, что приводит к улучшению их тягово-сцепных свойств.
Другое принципиально отличное и практически реализованное направление перспективного проектирования шин заключается в создании и оптимизации шин такого исполнения, в которой гистерезисные потери будут уменьшены с одновременным увеличением размеров её пятна отпечатка и продольной жёсткости [15].
Это достигнуто за счёт реализации таких закономерностей деформирования оболочки, которые обеспечивают нагружение нитей корда, близкое к растяжению в зонах восприятия, и тангенциальных сил - к изгибу в зоне контакта. В такой шине нити корда в каркасе расположены под углом 30-40° к меридиану, как у диагональной, но параллельно друг другу в смежных слоях. Причём наклон нитей выполнен от бортовых колец к беговой дорожке в направлении, противоположном угловой скорости оси колеса.
Расчёт тяговой энергетики и переходных процессов на примере агрегатов с тракторами класса 5 показал, что потери можно снизить и, значит, выходные показатели агрегатов повысить, если увеличить продольную жёсткость шин тракторов и совместить нагрузку, при которой у шин максимум тягового КПД, с нагрузкой определяющий тяговый класс трактора [12, 14].
Для оценки тягово-энергетических качеств шин приняты полученные при ведущем режиме силового нагружения колеса показатели:
- сила тяги р и ведущий момент, подводимый к оси колеса ык;
- кинематический радиус качения гг;
- коэффициенты, характеризующие величину буксования 8 и сопротивления качению
Р = Р
1 к 1 1
где Р, Р2 - значения горизонтальных сил, действующих на левой и правой опоре оси движителя; R - вертикальная нагрузка на движитель; тк - масса движителя и деталей его привода, установленных на оси;
а - угол расположения рамы тестера по отношению к горизонту;
- кинематический радиус качения движителя:
5- (2)
r =
к
оп _ ^ п
2п
•ж •n n
где Son - пройденное движителем при испытании расстояние, определяемое по частоте вращения путеизмерительного колеса; - тяговый КПД:
Л
M
r ;
к '
(3)
- коэффициент, характеризующий буксование движителя:
r
8 = 1 - ^
(4)
где Гкс - радиус испытываемого колеса при свободном режиме движения.
При свободном режиме движения (Р = 0)
ведущий момент Мк, подводимый к оси испытываемого колеса, будет равен величине момента М /, определяющего силой сопротивления
качению Рг. Отсюда коэффициент / легко определяется по зависимости
Р М
f =
_г_=_
с
тк • g гк • тк • g
(5)
Характерной особенностью зависимости крутящего момента от силы тяги (рисунки 1-3) является её практическая прямолинейность. До определённого и выше номинального
/ движителя;
- тяговый КПД щ.
Показатели тягово-сцепных свойств испытываемой шины вычислены по формулам:
- сила тяги:
+
Р2 ±(R - тк • g)
I - а,
(1)
(12,5 кН) значения силы тяги зависимости радиуса качения г (Рк) и, соответственно, коэффициента буксования 8(Рк) шин на бетоне также прямолинейны. Вблизи максимально возможной по сцеплению силы тяги кривые г (Р), 8(Рк) резко загибаются из-за начавшегося проскальзывания элементов контактной площадки.
При качении ведущего колеса на почвенных фонах: стерне зерновых колосовых и пара, прямолинейные участки на графиках г (Р ) и 8(Рк) менее выражены или вообще отсутствуют. Радиусы качения принимают меньшие, а коэффициенты буксования - большие значения, чем на бетоне и это более характерно при качении на пару.
Обобщающий показатель тягово-энерге-тических качеств шины - тяговый КПД имеет выраженный максимум, нередко с довольно пологим протеканием кривой т^к(Рк) в данной зоне.
В дальнейшем анализе использованы показатели при максимальном значении тягового КПД: ?]макс, соответствующее ему тяговое усилие Рх и коэффициент буксования 8 и при номинальной величине силы тяги Рк = 12,5 кН, , 8К (таблицы 3, 4).
Если учесть, что на бетоне тяговый КПД шин в основном определяется энергетическими затратами на деформацию их резинокордных элементов, а показатели тягово-сцепных свойств - трением и нормальной нагрузкой на колесо, то результаты испытаний подтверждают известный эффект снижения энергетического показателя шин на этом опорном основании при уменьшении внутреннего давления воздуха. Причём у шины с более жёсткой оболочкой 33К-32 эта зависимость выражена слабее. У эластичных шин диапазон изменения тягового КПД при заданных пределах внутришинного давления воздуха больше и составляет 0,03.
r
к
Я,
кН-м П'
16- 0,8-
12- 0,6-
8- 0,4-
4- 0,2-
Л* /
"С" Л
Г я 1
£ \
8
0,4 0,3 0,2 0,1
12
16 20 24 Ркр,кН
//, 0,80,6-П Л-
77* У °
/о /о
0,2- / Я
0 --- о о
( - с 8 1 2 16 20 24 Ркр
8
0,4 0,3 0,2 0,1
,кН
Я, кН-м 16
12-1
4-
77,
0,80,60,40,2-
в/Г /
1> о в / -- в Я
о/
8
£
•0,8
0,6 0,4 0,2
12 б
16 20 24 Ркр,кН
а - на бетоне (внутришинное давление воздуха 0,09 МПа)
б - на стерне зерновых колосовых (внутришинное
давление воздуха 0,11 МПа) в - на пару (внутришинное давление воздуха 0,11 МПа)
Рисунок 1 - Базовая и тяговая характеристики шины 30Ж32
а
в
я
кН-м 77,
16- 0,8
12- 0,6
8- 0,4
4- 0,2
77,
"Я
8
г ----- о__^ 0 /
8
■0,4
•0,3 •0,2 •0,1
12 а
16
20 24 Ркр,кН
Я кН-м 1612 Ч
4-
'П" 0,80,60,40,2-
/
*>-/о * ■в-- »
0 V / \
Я £
А
£
0,8 0,6 0,4 0,2
0
12 б
16
20 24 Ркр,кН
а - на бетоне (внутришинное давление воздуха 0,11 МПа)
б - на стерне озимой пшеницы (внутришинное давление воздуха 0,09 МПа)
в - на пару (внутришинное давление воздуха 0,07 МПа)
Рисунок 2 - Базовая и тяговая характеристики шины 33Р-32
в
п. Л'
кН-м
16- 0,8-
12- 0,6-
8- 0,4-
4- 0,2-
0
4« о с
о/о У
/о п
0 8
-0,32
0,24
Я, кН-м 16-
12-
4-
0,8-
0,6
0,4-
0,2'
7],
/ с
я
1-—""о 8
0,24
■0,18
■0,12
■0,06
■0,16 •0,08
0 2
10 12 14 16 Ркр.кН
4 6 8 10 12 14 16 Ркр.кН
б
а - на бетоне (внутришинное давление воздуха 0,13 МПа)
б - на стерне озимой пшеницы (внутришинное давление
воздуха 0,09 МПа) в - на пару (внутришинное давление воздуха 0,07 МПа)
Рисунок 3 - Базовая и тяговая характеристики шины 330Р-32
Уровень показателей испытываемых моделей на бетонном опорном основании практически одинаков. Некоторое исключение составляет шина 33К-32М и, в особенности, 33РР-32, имеющая лучшие показатели по тяговому КПД (0,84) и коэффициенту буксования (3,2%). Из базовых характеристик видно, что затраты крутящего момента на создание тягового усилия 18,9 кН этой шиной незначительно отличаются от аналогичных затрат для других моделей шин.
Следовательно, указанная эффективность данной шины достигается за счёт снижения буксования. Последнее, в свою очередь, определяется её повышенной продольной и окружной жёсткостью, что является особенностью конструкции оболочки шин подобного типа.
Следует также отметить, что на жёстком опорном основании шины всех сравниваемых вариантов имеют максимум тягового КПД при силе тяги, значительно превышающей номинальную (12,5 кН) величину. При номинальной же силе тяги КПД шин существенно снижаются.
Результаты испытаний шин на стерне зерновых колосовых и пару показывают заметное преимущество новых моделей шин 33К-32М и 33РР-32.
Величина их тягового КПД больше на 0,03, а буксование меньше на 5-16 %. Причём здесь характерно то, что это преимущество
особенно проявляется на пониженном давлении воздуха в данных шинах.
Для шины 33К-32М такое давление составляет на пару 0,09 МПа и на стерне зерновых колосовых 0,11 МПа. Для экспериментальной шины 33РР-32 давление ещё ниже - на пару 0,07 МПа и на стерне зерновых колосовых 0,09 МПа. При таких давлениях р^ шины 33К-
32М и 33РР-32 наилучшим образом проявляют способность деформирования оболочки под нагрузкой. Гистерезисные потери в резинокорд-ных элементах шин становятся минимальными, распределение давления по контакту с почвенными фонами - наиболее равномерным, а глубина колеи по ширине следа - практически постоянной.
Очевидно также, что закономерности деформирования шин при данных условиях обуславливают такой их прогиб, что основная часть его направлена на развитие площади контакта.
Важной особенностью тягово-энергети-ческих показателей всех испытываемых шин на стерне является практическое соответствие максимума их тягового КПД номинальному тяговому усилию (12,5 кН). Следовательно, по нагрузочной характеристике единичной шины можно прогнозировать тяговые показатели трактора.
а
в
Таблица 3-Тягово-энергет1иеские показатели шин на стерне зерновых колосовых
Шина ЗЭ,5ЙЭ2 | 33й-32 | Ш.-Э2М | 330Р-32
Давление воздуха в шинах, МПа
0,09 0,11 0,13 0,09 0,11 0,13 0,09 0,11 0,13 0,00 0,11 0,13
Показатели Пм 0,73 0,75 0,75 0,74 0,75 0,73 0,77 0,73 0,76 0,73 0,74 0,73
Р„кН 11,3 11,5 11,3 11,7 11,5 11,3 11,3 11,3 11,7 11,7 11,5 11,3
5% 10,0 9,6 9,4 9,2 8,4 10,3 3,2 8,4 8,0 3,6 3,0 3,0
Показатели щ( Рх = 12,5 кН Чт 0,72 0,73 0,73 0,72 0,74 0,72 0,76 0,77 0,75 0,77 0,73 0,71
12,3 12,0 11,3 11,2 10,5 12,0 10,2 10,2 10,4 12,0 10,0 10,6
ТаЭлнца 4-Тягово-энергетшеские показатели шин на пару
Шина 30,5Й32 | 33й-32 | 33^32М | 330Р-32
Давление воздуха в шинах, МПа
0,07 0,09 0,11 0,07 0,09 0,11 0,07 0,09 0,11 0,07 0,09 0,11
Показатели Пм 0,67 0,67 0,67 0,75 0,69 0,63 0,69 0,71 0,70 0,71 0,69 0,63
Рх,кН 11,1 11,0 11,0 10,3 10,5 11,0 11,2 11,3 11,0 11,4 11,2 11,3
5% 10,4 10,3 10,4 9,8 10,0 10,3 10,2 10,4 10,2 10,4 9,3 9,2
Показатели щ( Рх = 12,5 кН 0,66 0,67 0,66 0,69 0,67 0,67 0,69 0,70 0,69 0,70 0,63 0,67
З^/о 12,6 13,0 12,3 11,6 12,8 13,0 11,2 12,0 11,4 11,3 11,2 10,3
Итак, приведённые результаты тяговых испытаний шин подтверждают эффективность доработок, внесённых в конструкцию модели 33К-32М, и целесообразность работы над шиной 33РР-32 диагонально-параллельного типа исполнения.
Выводы. Уровень показателей испытываемых моделей на бетонном опорном основании практически одинаков за исключением шин 33К-32М и, в особенности, 33РР-32, у которых лучшие показатели по тяговому КПД и коэффициенту буксования, что определяется её повышенной продольной и окружной жёсткостью, являющейся особенностью конструкции оболочки шин подобного типа.
На стерне зерновых колосовых и пару значение тягового КПД шин 33К-32М и 33РР-32 больше на 0,03, а буксование меньше на 516%, чем у серийных шин, причём это преимущество особенно проявляется на пониженном давлении воздуха в данных шинах. Для модели 33К-32М такое давление составляет 0,11 МПа на стерне и 0,09 МПа на пару. Экспериментальная шина 33РР-32 показывает лучшие тягово-сцепные показатели при давлении воздуха в ней: на стерне - 0,09 МПа; на пару - 0,07 МПа.
То есть по обобщающему тяговому показателю (КПД) шины 33К-32М и 33РР-32 превосходят шину 33К-32 и, тем более 30,5К32, от 0,01 до 0,03 на различных почвенных фонах. Особенно это заметно на стерне озимой пшеницы.
Оценка эксплуатационных качеств сравниваемых вариантов шин показала эффективность конструктивных мероприятий в радиальной шине 33К-32М и целесообразность работ по экспериментальной шине 33РР-32.
Литература
1. Кравченко, В.А. Влияние упругодемпфирующего механизма на показатели пахотного агрегата на базе трактора класса 1,4 / В.А. Кравченко, В.В. Дурягина // Вестник аграрной науки Дона. - 2015. - № 3 (31). - С. 13-21.
2. Кравченко, В.А. Упругодемпфирующий механизм / В.А. Кравченко, Д.А. Гончаров, В.В. Дурягина // Сельский механизатор. - 2008. - № 11. - С. 40-41.
3. Кравченко, В.А. Исследование эффективности упругого элемента в трансмиссии трактора класса 5 / В.А. Кравченко // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2004. -№ 2. - С. 95-97.
4. Кравченко, В.А. Результаты испытаний машинно-тракторного агрегата на базе трактора класса 1,4 с переменной вращающейся массой двигателя / В.А. Кравченко // Политематический сетевой электронный науч-
ный журнал Кубанского государственного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - № 99. - С. 356-371.
5. Кравченко, В.А. Математическая модель машинно-тракторного агрегата с УДМ в трансмиссии трактора / В.А. Кравченко, Л.В. Кравченко, В.В. Серёгина // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - № 103. - С. 251-261.
6. Results from Recent Traffic Systems Research and the Implications for Future Work / Godwin R., Misiewicz P., White D. i and. // Acta technol. agr. - 2015. - Vol. 18. - № 3. - P. 57-63.
7. Field evaluation of controlled traffic farming in central Europe using commercially available machinery / J. Ga-lambosova, M. Macak, V. Rataj and others. // Amer. Soc. of agriculturel and boil. engineers. - St. Joseph (Mich.), 2017. -Vol. 60, No 3. - P. 657-669.
8. Орда, А.И. Результаты экспериментальных исследований по определению нормальных напряжений в почве под колесом методом физического моделирования / А.И. Орда, В.А. Шкляревич, А.С. Воробей // Механизация и электрификация сельского хозяйства / Науч.-практ. Центр Нац. акад. наук Беларуси по механизации сел. хоз-ва. - Минск, 2013. - Вып. 47. - Т. 1. - С. 29-37.
9. Bulinski, J. Effect of wheel passage number and type inflation pressure on soil compaction in the wheel track / J. Bulinski, L. Sergiel // Annals of Warsaw agr. univ. Agriculture. - Warsaw, 2013. - № 62. - Р. 5-15.
10. Charge maximale admissibie a la roue - une variable carachteristique utile pour la pratique / A. Chervet, W.G. Sturny, S. Gut et autres // Recherche Agronomique Suisse. - 2016. - № 7-8. - P. 330-337.
11. Гедроить, Г.И. Развитие конструкций ходовых систем тракторов «Беларус» мощностью 300...450 л.с. / Г.И. Гедроить, Н.И. Зезетко, А.В. Медведь // Агропанора-ма. - 2017. - № 4. - С. 5-9.
12. Кравченко, В.А. Повышение эксплуатационных показателей движителей сельскохозяйственных колёсных тракторов: монография / В.А. Кравченко, В.А. Оберемок, В.Г. Яровой. - Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГАУ, 2015. - 213 с.
13. Кравченко, В.А. Характер деформирования крупногабаритных шин низкого давления движителей тракторов класса 5 / В.А. Кравченко, В.Г. Яровой, И.М. Меликов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. -Краснодар: КубГАУ, 2017. - № 132. - С. 1230-1241.
14. Кравченко, В.А. Оптимизация параметров армирования шин движителей колёсных тракторов /
B.А. Кравченко, В.А. Оберемок, И.М. Меликов // Проблемы развития АПК региона. - 2017. - Т. 32. - № 4 (32). -
C. 126-132.
15. Пат. 2677817 РФ, C1 МПК В60 С 9/07. Пневматическая шина для мобильного энергетического средства / Яровой В.Г., Кравченко В.А., Меликов И.М., Магомедов Ф.М.; патентообладатель ФГБОУ ВО Дагестанский ГАУ. - № 2017135896; заявл. 09.10.2017; опубл. 21.01.2019, Бюл. № 3.
References
1. Kravchenko V.A., Duryagina V.V. Vliyanie upru-godempfiruyushchego mekhanizma na pokazateli pakhotnogo agregata na baze traktora klassa 1,4 [Influence of the Elastic Damping Mechanism on the Indicators of the Arable Unit Based on a Class 1,4 Tractor], Vestnik agrarnoj nauki Dona, 2015, No 3 (31), pp. 13-21. (In Russian)
2. Kravchenko V.A., Goncharov D.A., Duryagina V.V. Uprugodempfiruyushchiy mekhanizm [Elastic Damping Mechanism], Sel'skij mekhanizator, 2008, No 11, pp. 40-41. (In Russian)
3. Kravchenko V.A. Issledovanie ehffektivnosti upru-gogo elementa v transmissii traktora klassa 5 [Study of the Efficiency of an Elastic Element in the Transmission of a Class 5 tractor], Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Severo-Kavkazskiy region. Tekhnicheskie nauki, 2004, No 2, pp. 95-97. (In Russian)
4. Kravchenko V.A. Rezul'taty ispytaniy mashinno-traktornogo agregata na baze traktora klassa 1,4 s peremen-noy vrashchayushcheysya massoy dvigatelya [Test Results of a Machine-Tractor Unit Based on a Class 1.4 Tractor with a Variable Rotating Mass of the Engine], Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudar-stvennogo universiteta (Nauchnyj zhurnal KubGAU) [Elektronnyy resurs]. Krasnodar: KubGAU, 2014, No 99, pp. 356-371. (In Russian)
5 Kravchenko V.A., Kravchenko L.V., Seregina V.V. Matematicheskaya model' mashinno-traktornogo agregata s UDM v transmissii traktora [Mathematical Model of a Machine-Tractor Unit with UDM in the Tractor Transmission], Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo universiteta (Nauchnyy zhur-nal KubGAU) [Elektronnyy resurs]. Krasnodar: KubGAU, 2014, No 103, pp. 251-261. (In Russian)
6. Godwin R., Misiewicz P., White D. and others. Results from Recent Traffic Systems Research and the Implications for Future Work, Acta technol. agr, 2015, Vol. 18, No 3, pp. 57-63.
7. Galambosova J., Macak M., Rataj V. and others. Field evaluation of controlled traffic in Central Europe using commercially available machinery, Amer. Soc. of agriculturel and boil. engineers. St. Joseph (Mich.), 2017, Vol. 60, No 3, pp. 657-669.
8. Orda A.I., Shklyarevich V.A., Vorobey A.S. Re-zultaty eksperimentalnykh issledovaniy po opredeleniyu nor-malnykh napryazheniy v pochve pod kolesom metodom fizi-cheskogo modelirovaniya [The Results of the Experimental to
Determine the Normal Stresses in the Soil under the Wheel by the Method of Physical Modeling], Mekhanizaciya i elektri-fikaciya selskogo khozyajstva. Nauch.-prakt. Centr Nacz. akad. nauk Belarusi po mekhanizacii sel. khoz-va. Minsk, 2013, vyp. 47, T. 1, pp. 29-37. (In Russian)
9. Bulinski J., Sergiel L. Effect of wheel passage number and type inflation pressure on soil compaction in the wheel track. Annals of Warsaw agr. univ. Agriculture, Warsaw, 2013, No 62, pp. 5-15.
10. Chervet A., Sturny W.G., Gut S. et autres. Charge maximale admissibie a la proue - une variable carachteris-tique utile pour la pratique, Recherche Agronomique Suisse, 2016, No 7-8, pp. 330-337.
11. Gedroit G.I., Zezetko N.I., Medved A.V. Razvitie konstruktsiy khodovykh sistem traktorov «Belarus» moshhnostyu 300...450 l.s. [Development of Designs of Running Systems for Tractors «Belarus» with a Power of 300...450 hp], Agroponorama, 2017, No 4, pp. 5-9. (In Russian)
12. Kravchenko V.A., Oberemok V.A., Yarovoy V.G. Povyshenie ekspluatacionnykh pokazateley dvizhiteley selskokhozyaystvennykh kolyesnykh traktorov: monografiya [Improving the Performance of Movers of Agricultural Wheeled Tractors: monograph], Zernograd: Azovo-Chernomorskiy inzhenernyy institut FGBOU VO Donskoy GAU, 2015, 213 p. (In Russian)
13. Kravchenko V.A., Yarovoy V.G., Melikov I.M. Kha-rakter deformirovaniya krupnogabaritnykh shin nizkogo davleniya dvizhiteley traktorov klassa 5 [Character of Deformation of Large-Sized Low-Pressure Tires of Class 5 Tractor Engines], Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo universiteta (Nauch-nyy zhurnal KubGAU) [Elektronnyy resurs]. Krasnodar: KubGAU, 2017, No 132, pp. 1230-1241. (In Russian)
14. Kravchenko V.A., Oberemok V.A., Melikov I.M. Optimizatsiya parametrov armirovaniya shin dvizhiteley kole-snykh traktorov [Optimization of Tire Reinforcement Parameters for Wheel Tractor Engines], Problemy razvitiya APK re-giona, 2017, T. 32, No 4 (32), pp. 126-132. (In Russian)
15. Yarovoy V.G., Kravchenko V.A., Melikov I.M., Magomedov F.M. Pnevmaticheskaya shina dlya mobil'nogo energeticheskogo sredstva [Pneumatic Tire for Mobile Power Equipment], pat. 2677817 RF, C1 MPK V60 S 9/07.; paten-toobladatel' FGBOU VO Dagestanskiy GAU, No 2017135896, zayavl. 09.10.2017, opubl. 21.01.2019, Byul. No 3. (In Russian)
Сведения об авторе
Меликов Иззет Мелукович - кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный аграрный университет имени М.М. Джамбулатова» (г. Махачкала, Российская Федерация). Тел.: +7-906-447-54-41. E-mail: izmelikov@yandex.ru.
Information about the author Melikov Izzet Melukovich - Candidate of Technical Sciences, associate professor, FSBEI HE «Dagestan State Agrarian University named after M.M. Dzhambulatov» (Makhachkala, Russian Federation). Phone: +7-906-447-54-41. E-mail: izmeLikov@jandex.ru.
Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The author declares no conflict of interest.
