ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАСАТЕЛЬНОЙ СИЛЫ ТЯГИ ТРАКТОРА КЛАССА 1.4 НА ПОЛУГУСЕНИЧНОМ ХОДУ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 631.1

М. В. Канделя, Н. М. Канделя

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАСАТЕЛЬНОЙ СИЛЫ ТЯГИ ТРАКТОРА КЛАССА 1.4 НА ПОЛУГУСЕНИЧНОМ ХОДУ

В статье рассмотрена запатентованная конструкция (патент № 2342278 РФ) треугольного гусеничного движителя. Машины, оснащённые треугольным гусеничным движителем вместо ведущих колёс, значительно увеличивают тягово-сцепные качества и уменьшают техногенное воздействие на почву. Конструкция разработана головным специализированным конструкторским бюро г. Биробиджана.

Ключевые слова: гусеничный движитель, колёсные машины, давление на почву, тягово-сцепные свойства, буксование, полугусеничный ход, колёсная формула 4x2; 4x4.

DOI: 10.24412/2227-1384-2021 -142-32-35

Разработанный ГСКБ (Головное специализированное конструкторское бюро) г. Биробиджана треугольный гусеничный движитель для зерновых колёсных комбайнов показал значительное увеличение тягово-сцепных качеств и уменьшение техногенного воздействия устройства на почву. В то же время вопросом использования движителя на колёсных тракторах тягового класса 1.4 в условиях почв Амурской области никто не занимался. Поэтому представляет определённый теоретический и практический интерес то, как будет влиять постановка данного движителя на касательную силу тяги колёсного трактора тягового класса 1.4. За счёт большей площади поверхности контакта гусеничного движителя с почвой по сравнению с колёсными, при одинаковых условиях эксплуатации гусеничный движитель имеет более высокие тягово-сцепные свойства, работая в основном при буксовании, не превышающим три процента.

Показатели, определяющие эксплуатационно-технологические свойства тракторов на колёсном и гусеничном ходу, показаны в таблице 1. Из таблицы видно, что уплотнение почвы колёсными движителями, характеризуемое расчётным давлением q, гораздо больше, чем у гусеничных. При этом гусеничные движители имеют и лучшие тягово-

Канделя Михаил Васильевич — кандидат технических наук, профессор

(Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия);

e-mail: [email protected].

Канделя Николай Михайлович — кандидат технических наук, заместитель руководителя "Савкинского" проекта по развитию инфраструктуры и взаимодействию с естественными монополиями (Кульдурский бруситовый рудник, Биробиджан, Россия); e-mail: [email protected].

© Канделя М. В., Канделя Н. М., 2021

32

сцепные свойства, которые определяются коэффициентами фк и /к и буксованием 5. Поэтому коэффициент полезного действия ^х.с гусеничной ходовой системы гораздо выше, чем у колёсной.

Таблица 1

Сравнительные эксплуатационные показатели тракторов с колёсными и гусеничными движителями

Показатель Колёсные движители Гусеничные движители

стерня поле под посев стерня поле под посев

q, МПа 0,18-0,25 0,1-0,15 0,04 0,04

фк 0,6-0,8 0,5-0,7 0,8-1,0 0,6-0,8

f« 0,08-0,1 0,12-0,18 0,06-0,08 0,08-0,1

Ö, % 8-20 до 22 1-3 1-3

Пх.с 0,72 0,62 0,85 0,7

g«p% 100 100 90 85

В общем виде касательную силу тяги, развиваемую опорной поверхностью гусеничного движителя, можно представить следующим образом:

P = Т в .

1=1

Касательная сила тяги, развиваемая гусеничным звеном, равна:

Тзе = Тзешах • th = [(c + qtgp)BL + l(c + Sqtgpq)] • th-S-

S

Решая совместно уравнения (1) и (2), получим:

SL

Pk = 2[(c + qtgp)BL + 2(c +Sqtgp^ -f ln ch

О KT

(1)

(2)

(3)

В общем случае касательная сила тяги, развиваемая колёсным трактором с полным приводом на полугусеничном ходу, равна:

Pk = ~Т [(c + qtgp)BnxL„i + 2(c + Sqtgpq)B„lh„l \ ^ln

Kt ,

ch

Ll

Kt

+ 2[(c + qtgp)BL + 2(c + eqtgpq)_]• -f ln ch

SL_

KTT

(4)

Для оценки влияния полугусеничного хода на тягово-сцепные свойства колёсного трактора тягового класса 1.4 построим график зависимости величины буксования от тягового усилия трактора (рис. 1).

Как видно из рисунка 1, с повышением тягового усилия величина буксования возрастает, однако интенсивность роста по сравнению с колёсным движителем гораздо меньше.

33

+

Рис. 1. Зависимость величины буксования от тягового усилия трактора класса 1.4 на полугусеничном ходу

Более наглядно влияние тягового усилия на величину буксования колёсного трактора класса 1.4 с различной компановкой ходовой части представлено на рисунке 2.

51, %

52,%

53, %

—"— ■—

0 2 4 6 S 10 12 14 16 18

Рис. 2. Зависимость величины буксования от тягового усилия:

51 — колёсная формула 4x2; 52 — колёсная формула 4x4; 53 — полугусеничный ход

Список литературы

1. Емельянов А.М. Гусеничные зерно- и кормоуборочные комбайны. Основы теории и конструктивно-технологические устройства: монография / А. М. Емельянов, И. В. Бумбар, М. В. Канделя, В. Н. Рябченко, Е. М. Шпилёв. Благовещенск: ДальГАУ, 2013. 318 с.

34

2. Канделя М. В. Исследование и обоснование технического уровня различных типов гусеничных ходовых систем уборочно-транспортных машин: дисс. ... канд. техн. наук. Благовещенск, 1997. 162 с.

3. Патент № 2342278 С1 РФ, МПК B62D 55/04 (2006.01). Ход полугусеничной сменный: № 2007123201/11: заявл. 20.06.2007: опубл. 27.12.2008 / В. В. Масюк, М. В. Канделя, П. А. Шилько. 6 с.

4. Щитов С. В. Зависимость тягово-сцепных свойств трактора от площади контакта колеса с почвой / / Техника в сельском хозяйстве. 2002. № 5. С. 17 — 18.

* * *

Kandelya Mihail V., Kandelya Nikolay M. DETERMINATION OF TRACTIVE EFFORT OF CLASS 1.4 TRACTOR ON HALF-TRACK UNIT

(Sholom-Aleichem Priamursky State University, Birobidzhan, Russia; Kuldur Brucite Mine, Birobidzhan, Russia)

The article discusses the patented design (Patent No. 2342278 RF) of a triangular caterpillar drive. Machines equipped with a triangular caterpillar drive instead of driving wheels significantly increase traction and coupling qualities and reduce the anthropogenic impact on the soil. The design was developed by the head specialized design bureau in Birobidzhan.

Keywords: caterpillar drive, wheeled vehicles, soil pressure, traction-coupling properties, slipping, half-track, wheel arrangement 4x2; 4x4.

DOI: 10.24412/2227-1384-2021 -142-32-35

References

1. Emelyanov A. M. Bumbar I. V., Kandel M. V, Ryabchenko V. N., Shpilev E. M. Gusenichnyye zernouborochnyye i kormouborochnyye kombayny. Osnovy teorii konstruktivno-tekhnologicheskikh ustroystv (Tracked grain and forage harvesters. Fundamentals of theory and constructive technological devices), Blagoveshchensk, DalGAU Publ., 2013. 318 p.

2. Kandelya M. V. Issledovaniye i obosnovaniye tekhnicheskogo urovnya razlichnykh tipov gusenichnykh khodovykh sistem uborochno-transportnykh mashin (Research and substantiation of the technical level of various types of tracked running systems of harvesting and transport machines), dissertation, Blagoveshchensk, 1997. 162 p.

3. Masyuk V. V., Kandelya M. V., Shilko P. A. Smennyy khod polugusenitsy (The halftrack replaceable course), pat. 2342278 C1 RU, IPC B62D 55/04 (2000.01), publ. 12/27/2008, 6 p.

4. Shchitov S. V. The dependence of the traction and coupling properties of the tractor on the contact area of the wheel with the soil [Zavisimost' tyagovo-stsepnykh svoystv traktora ot ploshchadi kontakta kolesa s pochvoy], Tekhnika v sel'skom khozyaystve, 2002, no. 5, pp. 17—18.

* * *

35