Методика расчета давления на почву колесных тракторов

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.

1. Sivarajan 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.2017.09.001

2. Damme 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.2019.05.029

3. Keller 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.2019.104293

4. Скорляков 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: KGFAFK

5. Ревенко 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: DFALBX

6. Артемов 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: IHXWNE

7. Годжаев 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: CRBLBG

8. Липкань 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: RWSULA

9. Липкань 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: MKPHZH

10. Farhadi 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/5438

11. Schjønning 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.2015.03.002

12. Ревенко 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: KTXFUP

13. Polcar 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