Повышение эффективности использования тракторов оснащением ведущих колес встроенным дифференциалом

Актуальность. На эффективность использования колесных мобильных агрегатов сельскохозяйственного назначения, процесса взаимодействия колесного движителя с опорной поверхностью влияют его конструкционные параметры, свойства опорной поверхности и протектора шины, соотношение вертикальной нагрузки и продольной силы. В целях снижения буксования колес предложен встроенный дифференциал с нецентральным приложением внешних нагрузок.

Методы. Для количественного и качественного описания работы колеса использованы методы аналитического, сравнительного, информационно-логического и системного анализа факторов, имеющих причинно-следственную связь с показателями работы мобильных агрегатов, колесных движителей. Анализ работы движителя проведен на положениях теории качения деформируемого колеса по деформируемой опорной поверхности. Предмет исследования — двухэтапный процесс взаимодействия поверхности и ведущего колеса в ходе разгона. Движение подрессоренной массы трактора на первом этапе происходит в пределах радиуса колеса, при этом колесо не вращается. На втором этапе движение масс трактора происходит при вращающемся колесе, колесный редуктор работает в дифференциальном режиме, предотвращая его внешнее скольжение.

Результаты. Колесный дифференциал способствует поддержанию максимальной величины коэффициента сцепления и рационального соотношения ведущего момента и момента сопротивления перекатыванию. Применение встроенного дифференциала в колесных движителях является перспективным вариантом их совершенствования, способствует поддержанию высокой удельной продольной реакции, предотвращая буксование и тем самым разрушение структуры почвы. Как следствие, повышается производительность колесных мобильных агрегатов, снижается износ шин, уменьшается уплотнение почвы.

1. Мазитов Н.К., Сахапов Р.Л., Шарафиев Л.З. Отечественная техника и технология ликвидации продовольственной зависимости Вестник Курганской ГСХА. 2020; (3): 76–80. https://elibrary.ru/erbbmn

2. Ворокосов И.В., Овчинников Д.Н. Повышение производительности почвообрабатывающего агрегата за счет полного использования тягового усилия трактора. Инженерное обеспечение в реализации социальноэкономических и экологических программ АПК. Материалы Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. Курган: Курганская государственная сельскохозяйственная академия. 2020; 4–9. https://elibrary.ru/wtltgm

3. Попов И.П., Чумаков В.Г., Родионов С.С. Динамика трогания составного сельскохозяйственного транспортно-технологического комплекса с упругими сцепками. Вестник Курганской ГСХА. 2022; (2): 53–62. https://doi.org/10.52463/22274227_2022_42_53

4. Mudarisov S., Gainullin I., Gabitov I., Hasanov E., Farhutdinov I. Soil compaction management: Reduce soil compaction using a chain-track tractor. Journal of Terramechanics. 2020; 89: 1–12. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2020.02.002

5. Valiev A., Mukhametshin I., Muhamadyarov F., Yarullin F., Pikmullin G. Theoretical substantiation of parameters of rotary subsoil loosener. Engineering for Rural Development. 2019; 18: 312–318. https://doi.org/10.22616/ERDev2019.18.N511

6. Сурин Р.О., Кузнецов Е.Е., Щитов С.В. Определение тягового усилия колесного полурамного энергетического средства с установленным фронтальным прокалывателем-щелерезом в условиях движения по склону. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022; (4): 117–122. https://elibrary.ru/elvnhv

7. Акимов А.П., Медведев В.И., Чегулов В.В. Работа колес. Чебоксары: ЧПИ (ф) МГОУ. 2011; 168. ISBN 978-5-4246-0070-8 https://elibrary.ru/zbwpxd

8. Kemeny Z.A. The Physics of the Air Suspension Wheel. Wheel Rolling Assisted by Planetary Hub Action Metals and Mining Rev. 0. June 21. The Physics of the Air Suspension Wheel Copyright ©, 2014LLC, 2015 1 of 14.

9. Gainutdinov R., Zemdikhanov M. Kinematics of the disk working body for ground development. E3S Web of Conferences. 2021; 274: 11006. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202127411006

10. Яхин С.М., Алиакберов И.И., Вахитов А.Р. Обоснование параметров ротационного орудия для поверхностной обработки почвы с наклонными шестиугольными дисками. Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2022; 17(4): 106–111. https://doi.org/10.12737/2073-0462-2023-106-111

11. Поливаев О.И., Пиляев С.Н., Болотов Д.Б. Эффективность использования машинно-тракторных агрегатов, работающих с упругодемпфирующими приводами ведущих колес. Тракторы и сельхозмашины. 2021; (6): 76–81. DOI: 10.17816/0321-4443-2021-6-76-81

12. Корзов Д.Б., Акимов А.П., Медведев В.И., Егоров В.П. Имитационная модель колесного трактора с кантующим приводом задних ведущих колес на базе двухколесного велосипеда. Вестник Чувашской государственной сельскохозяйственной академии. 2020; (2): 100–105. https://elibrary.ru/giqcfq

13. Казаков Ю.Ф., Медведев В.И., Терентьев А.Г., Батманов В.Н., Павлов В.С. Работа колесного дифференциала в процессе разгона пахотного агрегата. Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2022; 17(1): 56–61. https://doi.org/10.12737/2073-0462-2022-56-61