agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2023.24.5.868-876agronauka-1456Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: MECHANIZATION, ELECTRIFICATION, AUTOMATIONМетодика расчета давления на почву колесных тракторовMethod of calculating the pressure on the soil of wheeled tractorshttps://orcid.org/0000-0003-0336-5323РевенкоВ. Ю.RevenkoV. Yu.

Ревенко Валерий Юрьевич, кандидат техн. наук, ученый секретарь

ул. Красная 15, г. Новокубанск, Новокубанский район, 352243

Valery Yu. Revenko, PhD in Engineering, Scientific secretary

Krasnaya str. 15, Novokubansk,Novokubansky district, 352243

director@kubniitim.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0238-3717НазаровА. Н.NazarovA. N.

Назаров Андрей Николаевич, научный сотрудник

ул. Красная 15, г. Новокубанск, Новокубанский район, 352243

Andrej N. Nazarov, Researcher

Krasnaya str. 15, Novokubansk, Novokubansky district, 352243

director@kubniitim.ruСкорляковВ. И.SkorlyakovV. I.

Скорляков Виктор Иосифович, кандидат техн. наук, ведущий научный сотрудник

ул. Красная 15, г. Новокубанск, Новокубанский район, 352243

Victor I. Skorlyakov, PhD in Engineering, leading researcher

Krasnaya str. 15, Novokubansk, Novokubansky district, 352243

director@kubniitim.ruФГБНУ «Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса»РоссияRussian Research Institute of Information and Feasibility Study on Engineering Support of AgribusinessRussian Federation202331102023245868876Copyright © Ревенко В.Ю., Назаров А.Н., Скорляков В.И., 20232023Ревенко В.Ю., Назаров А.Н., Скорляков В.И.Revenko V.Y., Nazarov A.N., Skorlyakov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1456

Российский рынок тракторной техники в последние годы переживает самую масштабную трансформацию в новейшей истории. На рынке появилось множество новых поставщиков, происходит ускоренная замена ушедших брендов на российские аналоги и технику из дружественных стран. Оценить всё то количественное и качественное разнообразие тракторов, предлагаемых сельхозтоваропроизводителям через систему машиноиспытаний, весьма проблематично, особенно с учетом наличия у каждого производителя большого количества типоразмерных рядов энергосредств. Тем не менее, покупатель должен иметь доступ к информации об основных потребительских свойствах и степени эффективности того или иного образца техники. В статье предлагается расчетный метод оценки одного из важнейших функциональных показателей тракторной техники, а именно – уровня воздействия её движителей на почву с использованием ограниченной исходной информации: технической характеристики и эксплуатационной документации завода-изготовителя. Приведенный в тексте алгоритм прошел апробацию во время испытаний реальных образцов тракторной техники. Несущественные различия в оценке максимального давления на почву, полученные в результате измерений и расчетов (разница составляет 1,9-3,3 %) свидетельствуют о высокой степени достоверности разработанной методики, а также о возможности её применения в инженерной практике для оценки функциональных показателей тракторов, в том числе с учетом изменения их размерно-массовых параметров при укомплектовании балластными грузами, сельхозмашинами, орудиями, сдвоенными шинами и т. д. Для производства расчетов достаточно знать вес трактора, вес балластных грузов (навешиваемых орудий), типоразмер установленных шин, их статический радиус и величину внутришинного давления. Методика позволит существенно улучшить качество прогнозной оценки уровня воздействия на почву как серийно выпускаемой, так и проектируемой тракторной техники.

The market of tractors in Russia has changed greatly in recent years. A number of new suppliers have appeared on the market, abandoned brands are replaced for Russian analogues and machines from friendly countries. It is hard to evaluate all the quantitative and qualitative diversity of tractors provided to agricultural producers through the system of machine tests, especially considering that every manufacturer has a large number of standard size ranges of power equipment. Nevertheless, the customer should have access to information about the basic consumer properties and the degree of effectiveness of a particular machine unit. The article provides a computational method for evaluating one of the most important functional indicators of tractors, namely, the level of impact of its wheels on the soil, using limited initial information: technical characteristics and operational documentation of the manufacturer. The algorithm given in the text was approved during testing real tractor samples. Insignificant differences in the assessment of the maximum pressure on the soil, obtained as a result of measurements and calculations (the difference is 1.9-3.3 %) indicate a high degree of reliability of the developed methodology, as well as the possibility of its application in engineering practice to evaluate the functional indicators of tractors, including taking into account changes in their size and mass parameters when equipped with ballast weights, agricultural machines, implements, dual tires, etc. To make calculations, it is enough to know the weight of the tractor, the weight of ballast loads (mounted implements), the size of the installed tires, their static radius and the amount of tire inflation pressure. The methodology will significantly improve the quality of the predictive assessment of the level of impact on the soil of both mass-produced and designed tractor equipment.

сельскохозяйственный тракторколесный движительвертикальная нагрузкапятно контактаалгоритмрасчетagricultural tractorwheel propellervertical loadcontact patchalgorithmcalculationработа выполнена при поддержке Министерства сельского хозяйства России в рамках Государственного задания ФГБНУ «Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса» (тема № 082-00204-23-00). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.the research was carried out under the support of the Ministry of Agriculture of Russia within the state assignment Russian Research Institute of Information and Technical and Economic Studies on Engineering and Technical Provision of Agro-Industrial Complex (theme No. 082-00204-23-00). The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this workReferencesSivarajan S., Maharlooei M., Bajwa S. G., Nowatzki J. Impact of soil compaction due to wheel traffic on corn and soybean growth, development and yield. Soil and Tillage Research. 2018;175:234-243. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2017.09.001Sivarajan S., Maharlooei M., Bajwa S. G., Nowatzki J. Impact of soil compaction due to wheel traffic on corn and soybean growth, development and yield. Soil and Tillage Research. 2018;175:234-243. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2017.09.001Damme L., Stettler M., Pine F., Vervaet P., Keller T., Munkholm L., Lamandé M. The contribution of tyre evolution to the reduction of soil compaction risks. Soil and Tillage Research. 2019;194:104283. DOI: https://doi.org/10.1016/J.STILL.2019.05.029Damme L., Stettler M., Pine F., Vervaet P., Keller T., Munkholm L., Lamandé M. The contribution of tyre evolution to the reduction of soil compaction risks. Soil and Tillage Research. 2019;194:104283. DOI: https://doi.org/10.1016/J.STILL.2019.05.029Keller T., Sandin M., Colomba T., Horn R., Or D. Historical increase in agricultural machinery weights enhanced soil stress levels and adversely affected soil functioning. Soil and Tillage Research. 2019;194:104293. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104293Keller T., Sandin M., Colomba T., Horn R., Or D. Historical increase in agricultural machinery weights enhanced soil stress levels and adversely affected soil functioning. Soil and Tillage Research. 2019;194:104293. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104293Скорляков В. И., Ревенко В. Ю. Совершенствование метода расчета давления движителей зерноуборочных комбайнов на почву. Тракторы и сельхозмашины. 2022;89(6):403-410. DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-108481 EDN: KGFAFKSkorlyakov V. I., Revenko V. Yu. Improvement of the method of calculation of pressure of combine harvester propulsion on soil. Traktory i sel'khozmashiny. 2022;89(6):403-410. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-108481Ревенко В. Ю., Скорляков В. И., Иванов А. Б. Площадь контакта шины с опорой как функция вертикальной нагрузки и внутришинного давления. Наука в центральной России. 2022;(4(58)):74-83. DOI: https://doi.org/10.35887/2305-2538-2022-4-74-83 EDN: DFALBXRevenko V. Yu., Skorlyakov V. I., Ivanov A. B. Tire and support area as a function of vertical load and tire pressure. Nauka v tsentral'noy Rossii = Science in Central Russia. 2022;(4(58)):74-83. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.35887/2305-2538-2022-4-74-83Артемов А. В., Гончаренко С. В., Прядкин В. И. Определение пятна контакта шин сверхнизкого давления 1020х420-18 Бел-79 для лесной техники малого класса. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2020;81(48):250-256. DOI: https://doi.org/10.34220/2308-8877-2020-8-1-250-256 EDN: IHXWNEArtemov A. V., Goncharenko S. V., Pryadkin V. I. Determining the contact spot of ultra-low pressure tires 1020x420-18 bel-79 for small-class forestry equipment. Aktual'nye napravleniya nauchnykh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika = Current directions of scientific research of the XXI century: theory and practice. 2020;81(48):250-256. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.34220/2308-8877-2020-8-1-250-256Годжаев З. А., Гончаренко С. В., Артемов А. В. Расчетно-экспериментальная оценка воздействия на почву шин сверхнизкого давления мобильных энергосредств. Тракторы и сельхозмашины. 2020;(3):35-47. DOI: https://doi.org/10.31992/0321-4443-2020-3-35-47 EDN: CRBLBGGodzhaev Z. A., Goncharenko S. V., Artemov A. V. Computational and experimental assessment of the influence of ultra-low pressure tires of mobile power equipment on soil. Traktory i sel'khozmashiny. 2020;(3):35-47. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31992/0321-4443-2020-3-35-47Липкань А. В., Панасюк А. Н., Кашбулгаянов Р. А. Обоснование выбора способа определения параметров пятна контакта пневмоколесного движителя с опорным основанием. Бюллетень науки и практики. 2019;5(6):212-228. DOI: https://doi.org/10.33619/2414-2948/43/27 EDN: RWSULALipkan A. V., Panasyuk A. N., Kashbulgayanov R. A. Rationale for selecting a method for determining parameters of the contact spot of pneumatic wheel mover with support base. Byulleten' nauki i praktiki = Bulletin of Science and Practice. 2019;5(6):212-228. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.33619/2414-2948/43/27Липкань А. В., Панасюк А. Н., Годжаев З. А., Лавров А. В. Оценка способов экспериментально-аналитического определения контурной площади пятна контакта пневмашины с опорным основанием. Тракторы и сельхозмашины. 2021;88(1):40-50. DOI: https://doi.org/10.31992/0321-4443-2021-1-40-50 EDN: MKPHZHLipkan A. V., Panasyuk A. N., Godzhaev Z. A., Lavrov A. V. Evaluation of methods for experimental and analytical determination of the contour area of the contact patch of a pneumatic tire with a support base. Traktory i sel'khozmashiny. 2021;88(1):40-50. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31992/0321-4443-2021-1-40-50Farhadi P., Golmohammadi A., Sharifi A., Shahgholi G. Prediction of the tractor tire contact area, contact volume and rolling resistance using regression model and artificial neural network. Agricultural Engineering International: CIGR Journal. 2019;21(3):26-38. URL: https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/5438Farhadi P., Golmohammadi A., Sharifi A., Shahgholi G. Prediction of the tractor tire contact area, contact volume and rolling resistance using regression model and artificial neural network. Agricultural Engineering International: CIGR Journal. 2019;21(3):26-38. URL: https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/5438Schjønning P., Stettler M., Keller T., Lassen P., Lamandé M. Predicted tyre-soil interface area and vertical stress distribution based on loading characteristics. Soil and Tillage Res. 2015;152:52-66. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2015.03.002Schjønning P., Stettler M., Keller T., Lassen P., Lamandé M. Predicted tyre-soil interface area and vertical stress distribution based on loading characteristics. Soil and Tillage Res. 2015;152:52-66. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2015.03.002Ревенко В. Ю., Фролов С. С., Ткаченко А. Н., Иванов А. Б. Уточненная методика определения площади опорной поверхности шин современной сельскохозяйственной техники. Техника и оборудование для села. 2021;(7(289)):10-15. DOI: https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-7-10-15 EDN: KTXFUPRevenko V. Yu., Frolov S. S., Tkachenko A. N., Ivanov A. B. Refined method for determining the current agricultural machinery tire wearing surface area. Tekhnika i oborudovanie dlya sela = Machinery and Equipment for Rural Area. 2021;(7(289)):10-15. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-7-10-15 1Polcar A., Renčín L., Votava J. Drawbar Pull and Its Effect on the Weight Distribution of a Tractor. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis. 2017;65(1):145-150. DOI: https://doi.org/10.11118/actaun201765010145Polcar A., Renčín L., Votava J. Drawbar Pull and Its Effect on the Weight Distribution of a Tractor. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis. 2017;65(1):145-150. DOI: https://doi.org/10.11118/actaun201765010145

The authors declare that there are no conflicts of interest present.