Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів
Обґрунтовано доцільність введення в конструкцію робочої навіски сучасного колісного сільськогосподарського трактора пружного елемента з метою підвищення ефективності використання трактора у складі машинно-тракторного агрегату. Вказано, що завдяки стрімкому розвитку сільського господарства, збільшуют...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2014
|
| Назва видання: | Геотехнічна механіка |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135781 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів / О.А. Черній // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2014. — Вип. 116. — С. 189-193. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-135781 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1357812018-06-16T03:07:00Z Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів Черній, О.А. Обґрунтовано доцільність введення в конструкцію робочої навіски сучасного колісного сільськогосподарського трактора пружного елемента з метою підвищення ефективності використання трактора у складі машинно-тракторного агрегату. Вказано, що завдяки стрімкому розвитку сільського господарства, збільшуються робоча швидкість машинно-тракторних агрегатів. Це призводить до зміни параметрів коливань тягового опору на гаку робочої навіски трактора. Виникають негативні процеси в динаміці трактора, що впливають на ефективність його використання. Методики аналізу робочого навантаження двигунів є застарілими через зміну їх конструкцій. Приведені патентні рішення пружних навісок трактора вказують на актуальність питання удосконалення динаміки трактора. Обоснована необходимость введения в конструкцию рабочей навески современного колёсного сельскохозяйственного трактора упругого элемента с целью повышения эффективности использования трактора в составе машинно-тракторного агрегата. Указано, что благодаря стремительному развитию сельского хозяйства, увеличивается рабочая скорость машинно-тракторных агрегатов. Это приводит к изменению параметров колебаний тягового сопротивления на крюке рабочей навески трактора. Возникают негативные процессы в динамике трактора, что влияют на эффективность его использования. Методики анализа рабочей нагрузки двигателей являются устарелыми из-за изменений их конструкций. Приведенные патентные решения упругих навесок трактора указывают на актуальность вопроса усовершенствования динамики трактора. Necessity to add an elastic element into construction of the working three-point linkage in the modern wheeled agricultural tractors is grounded for purpose to increase efficiency of the tractor use in structure of machine and tractor aggregate. It is stated that due to the rapid development of agriculture, operating speed of machine and tractor aggregates increases leading to changed parameters of the traction resistance fluctuations on the hook of working three-point linkage tractor. Negative processes appear in the tractor dynamics which degrade effect of the tractor use. Methods for analyzing engine workload have become obsolete due to the engine design having been improved. Patent findings on the tractor elastic three-point linkage shown in the article confirm urgency of the problem of tractor dynamics improving. 2014 Article Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів / О.А. Черній // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2014. — Вип. 116. — С. 189-193. — укр. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135781 631.356.2.06 uk Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Обґрунтовано доцільність введення в конструкцію робочої навіски сучасного колісного сільськогосподарського трактора пружного елемента з метою підвищення ефективності використання трактора у складі машинно-тракторного агрегату. Вказано, що завдяки стрімкому розвитку сільського господарства, збільшуються робоча швидкість машинно-тракторних агрегатів. Це призводить до зміни параметрів коливань тягового опору на гаку робочої навіски трактора. Виникають негативні процеси в динаміці трактора, що впливають на ефективність його використання. Методики аналізу робочого навантаження двигунів є застарілими через зміну їх конструкцій. Приведені патентні рішення пружних навісок трактора вказують на актуальність питання удосконалення динаміки трактора. |
| format |
Article |
| author |
Черній, О.А. |
| spellingShingle |
Черній, О.А. Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів Геотехнічна механіка |
| author_facet |
Черній, О.А. |
| author_sort |
Черній, О.А. |
| title |
Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів |
| title_short |
Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів |
| title_full |
Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів |
| title_fullStr |
Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів |
| title_full_unstemmed |
Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів |
| title_sort |
дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2014 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135781 |
| citation_txt |
Дослідження доцільності обладнання пружними елементами робочу навіску сучасних колісних тракторів / О.А. Черній // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2014. — Вип. 116. — С. 189-193. — укр. |
| series |
Геотехнічна механіка |
| work_keys_str_mv |
AT černíjoa doslídžennâdocílʹnostíobladnannâpružnimielementamirobočunavískusučasnihkolísnihtraktorív |
| first_indexed |
2025-07-10T00:06:33Z |
| last_indexed |
2025-07-10T00:06:33Z |
| _version_ |
1837216296408711168 |
| fulltext |
189
УДК 631.356.2.06
Черній О.А., магістр
(ДДАЕУ)
ДОСЛІДЖЕННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ОБЛАДНАННЯ ПРУЖНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ РОБОЧУ
НАВІСКУ СУЧАСНИХ КОЛІСНИХ ТРАКТОРІВ
Черний А.А., магистр
(ДГАЭУ)
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ УПРУГИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
РАБОЧУЮ НАВЕСКУ СОВРЕМЕННЫХ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ
Cherniy A.А., M. Sc. (Tech.)
(DSAEU)
RESEARCH OF EXPEDIENCY OF EQUIPPING THREE-POINT LINKAGE OF THE MODERN
WHEELED TRACTORS WITH ELASTIC ELEMENTS
Анотаціѐ. Обґрунтовано доцільність введеннѐ в конструкція робочої навіски сучасного колісного сіль-
ськогосподарського трактора пружного елемента з метоя підвищеннѐ ефективності використаннѐ трактора у
складі машинно-тракторного агрегату. Вказано, що завдѐки стрімкому розвитку сільського господарства, збі-
льшуютьсѐ робоча швидкість машинно-тракторних агрегатів. Це призводить до зміни параметрів коливань
тѐгового опору на гаку робочої навіски трактора. Виникаять негативні процеси в динаміці трактора, що впл и-
ваять на ефективність його використаннѐ. Методики аналізу робочого навантаженнѐ двигунів ю застарілими
через зміну їх конструкцій.
Приведені патентні рішеннѐ пружних навісок трактора вказуять на актуальність питаннѐ удосконаленнѐ
динаміки трактора.
Клячові слова: швидкісний машинно-тракторний агрегат, тѐгове зусиллѐ, робоча навіска, пружний
елемент, патентні рішеннѐ
Сільськогосподарське виробництво на сучасному етапі насичуютьсѐ більш продуктив-
ноя та швидкохідноя технікоя. Це, в своя чергу, призводить до інтенсифікації виробничих
процесів в сільському господарстві. Основним енергетичним засобом в АПК ѐвлѐютьсѐ тра-
ктор. Завдѐки новітнім розробкам іноземних та вітчизнѐних конструкторів сільськогоспо-
дарської техніки, робочі швидкості тракторів в складі агрегатів зростаять. Це проѐвлѐютьсѐ
при внесенні мінеральних добрив, засобів захисту рослин (пестицидів), та ю результатом
користуваннѐ сучасними сільськогосподарськими машинами. Також все більшоя ю долѐ
використаннѐ тракторів в транспортних перевезеннѐх сільськогосподарської продукції. На-
приклад: агрегатуваннѐ трактора з бункерами-перевантажувачами при збиранні врожая,
перевезеннѐ силосу та тяків соломи до місць зберіганнѐ. Наслідком вище згаданих тенде-
нцій ю збільшеннѐ й вібраційної навантаженості трактористів, особливо, що працяять на
універсально-просапних тракторах.
Ціль досліджень: обґрунтуваннѐ доцільності введеннѐ в конструкція робочої навіски
трактора пружного елементу длѐ підвищеннѐ плавності ходу та ефективності використаннѐ
колісного трактора в складі сільськогосподарського машинно-тракторного агрегату (МТА).
Задачі дослідженнѐ:
1. Провести аналіз стану питаннѐ на сучасному етапі розвитку сільськогосподарського
виробництва.
2. Виѐвити на базі теоретичного дослідженнѐ основні фактори , ѐкі створяять вібра-
ції та коливаннѐ трактора в складі МТА;
3. Провести патентний оглѐд існуячих конструктивних розробок та пропозицій.
@ Черній О.А.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online)
190
Питаннѐ визначеннѐ режиму роботи МТА постаю все більш актуально. В досліджен-
нѐх І.Б. Барського та Г.М. Кутькова основними параметрами , що характеризуять роботу
МТА відмічено робочу передачу та швидкість руху агрегату, коефіціюнт завантаженнѐ дви-
гуна трактора. Але ѐкщо проаналізувати оснащеннѐ сучасного сільського господарства, то
постаю рѐд питань. Це пов’ѐзано з тим , що у літературі описано методику розрахунку ре-
жимів МТА у складі ѐкого перебуваю трактор з механічноя (типу МТЗ, ЯМЗ) або гідромеха-
нічноя (типу ХТЗ, К-701) ступінчатоя коробкоя передач. А ѐк буде поводити себе МТА у
складі ѐких перебуваять трактори з безступінчастоя коробкоя передач? Все більше роз-
робників тракторів відомих виробників (FENDT, JOHN DEERE, CASE та ін.) вбачаять перспек-
тиву саме в цьому технічному рішенні. В Україні також продовжую збільшуватись кількість
тракторів саме такої конструкції.
Звичайно, що швидкість руху МТА в основному залежить від ѐкості підготовки полѐ
при попередній обробці. Спостереженнѐ показуять,що завдѐки використання новітніх
машин длѐ обробки ґрунту, можливість збільшеннѐ робочої швидкості ю доступноя. Знову
постаю питаннѐ характеристики роботи МТА при швидкостѐх більше 15 км/год.
Розрахунки коефіціюнта завантаженості двигуна трактора проводѐть з метоя визна-
ченнѐ коливань частоти обертаннѐ колінчатого вала та порівнѐннѐ її з чуттювістя регулѐтора
паливного насосу, також втрачаять чинність. Це пов’ѐзано з використаннѐм в дизельних
двигунах новітніх розробок паливних систем акумулѐторного типу (Сommon Rail), що керу-
ятьсѐ за допомогоя електронних алгоритмів.
Отже, тенденції розвитку механізації сучасного сільського господарства, вказуять на
необхідність коригуваннѐ методик розрахунків й проведеннѐ додаткових досліджень ро-
боти МТА.
Підвищеннѐ ефективності роботи МТА ю завданнѐ комплексне. Длѐ цього потрібно
вирішувати рѐд задач по зменшення витрат на роботу МТА. До найбільш вагомих слід від-
нести питаннѐ зменшеннѐ витрати палива енергетичного засобу та підвищеннѐ його екс-
плуатаційної надійності. Длѐ цього першочергово потрібно розірвати жорсткий зв’ѐзок дви-
гуна з робочим знарѐддѐм. Адже попередні дослідженнѐ Аніловича В.а., вказуять, що на-
вантаженнѐ на двигун зміняютьсѐ не по закону синусоїди, а за значно складнішими зако-
номірностѐми, змінні в ѐких маять в основному випадковий характер.
В теорії розрізнѐять періодичні та циклічні коливаннѐ тѐгового опору (рис. 1).
ак видно з рис. 1, а в періодичних коливаннѐх присутні ѐк коливаннѐ високої частоти
з періодом Тв,так і низької з періодом Тн.
Коливаннѐ навантаженнѐ характеризуять ступенем нерівномірності
max min max min
max min
2( )Т T Т T
с
T Т T
R R R R
R R R
, (1)
де max min, T TR R – відповідно найбільший та найменший тѐговий опір;
TR – середню значеннѐ тѐгового опору.
Але така методика даю похибку при розрахунках, бо не враховуютьсѐ випадковість
виникненнѐ величини тѐгового опору , що підпорѐдковуютьсѐ нормальному розподілу. То-
му пропонуютьсѐ користуватисѐ коефіціюнтом нерівномірності
т
2 к
нК
R
, (2)
де тR – середню значеннѐ тѐгового опору;
к – середньоквадратичне відхиленнѐ
Геотехнічна механіка. 2014. № 116
191
Рисунок 1 – Коливаннѐ тѐгового опору на гаку робочої навіски трактора: а – періодичні коливаннѐ; б – цикліч-
ні коливаннѐ
2
max min1
( )
6
N
T T
T T
к T
R R
R R
R
N
, (3)
N – кількість проведених вимірявань.
При роботі МТА можуть зміняватись основні параметри , такі ѐк вага машини в
зв’ѐзку з витратоя або накопиченнѐм зерна, мінеральних добрив, силосу та ін. Крім того
рельюф полѐ також вносить зміни в динаміку агрегату. Тому потрібно враховувати дія так
званих циклічних навантажень (рис. 1, б) з чітко вираженим періодом ТЦ. Діѐ циклічних на-
вантажень оціняютьсѐ ступенем можливого перевантаженнѐ .
. max
. min
T Ц
T Ц
R
R
, (4)
де . maxT ЦR , . minT ЦR – максимальне та мінімальне навантаженнѐ, що дію в період ТЦ.
Найбільш інформативним показником при тѐгових випробуваннѐх ѐвлѐютьсѐ крутний
момент на валу ведучого колеса та вала муфти зчепленнѐ. Дослідженнѐ І.Б.Барського та
Г.М. Кутькова по зміні цього параметру у часі, показали випадковість зміни його величини.
Крім того, умови стаціонарності функції зміни крутного моменту у часі, а саме, незмінність
математичного сподіваннѐ, дисперсії та корелѐційної функції, порушуятьсѐ з збільшеннѐм
довжини ділѐнки полѐ на ѐкій проводитьсѐ виміряваннѐ та все більше проѐвлѐютьсѐ поѐва
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online)
192
низькочастотних коливань. Це свідчить
про те, що нехтуваннѐ цими закономі-
рностѐми призводить до грубих похи-
бок при розрахунках, адже саме поѐва
низькочастотних коливань визначаю
завантаженість двигуна трактора.
Також серед основних факторів,
що впливаять на характер тѐгового
опору ѐвлѐютьсѐ швидкість руху агрега-
ту. На сьогодні тенденціѐ направлена
саме на збільшеннѐ робочих швидкос-
тей руху машин. Попередні дослі-
дженнѐ І.Б. Барського та Г.М. Кутькова
вказуять на те, що при збільшенні ро-
бочих швидкостей та ширини захвату
агрегату амплітуда коливань тѐгового
опору збільшуютьсѐ а спектр частот ро-
зтѐгуютьсѐ. Отже, питаннѐ підвищеннѐ
тѐгово-динамічних ѐкостей машино-
тракторних агрегатів ю досить актуаль-
ним.
Питаннѐм підвищеннѐ ефектив-
ності роботи сільськогосподарських
агрегатів займаятьсѐ провідні вчені
України та країн СНД. До найбільш по-
ширених технічних рішень слід віднес-
ти такі патентні розробки ѐк робочі на-
віски з пружними елементами з гідра-
влічними демпферами, що керуятьсѐ
гідравлічноя системоя трактора. На
рис. 2 представлено патентне рішеннѐ
конструкції навіски трактора з можли-
вістя поглинаннѐ енергії коливаннѐ
тѐгового опору.
Функції пружного елементу та
амортизатора виконую гідроциліндр 10
(рис. 2), ѐкий вклячений до гідравлічної системи трактора, а саме до гідроакумулѐтора 14,
де поглинаютьсѐ енергіѐ коливань. При такій конструкції робоче знарѐддѐ постійно зміняю
своя швидкість за рахунок зміни опору ґрунту та пружності навіски трактора, але це даю
змогу зменшити шкідливий вплив вібрації. Аналогічна діѐ проходить в патентній конструк-
ції навіски рис. 3.
В такій конструкції пружні елементи 7 та демпфер 8 змонтовані на одній станині 5,
що переміщуютьсѐ по направлѐячих 3 остова трактора. На рис. 4 зображено патентне рі-
шеннѐ причіпного пристроя. Конструкціѐ маю пружний елемент у виглѐді набору листових
ресор 4 та демпфер 8, що поглинаю енергія коливань. Всі, згадані вище, конструкції пруж-
них навісок зменшуять негативний вплив вібрації на трактор, але основним недоліком їх ю
низька експлуатаційна надійність. Тому питаннѐ удосконаленнѐ технічних рішень в будові
навісок залишаютьсѐ досить актуальним.
Геотехнічна механіка. 2014. № 116
193
Отже, проведені дослідженнѐ
показуять:
на сучасному етапі розвитку сільсь-
когосподарського виробництва, пи-
таннѐ дослідженнѐ роботи машин-
но-тракторних агрегатів потребую
певного корегуваннѐ;
до першочергових заходів з метоя
підвищеннѐ ефективності МТА, на
нашу думку, слід віднести розробку
й введеннѐ в конструкція робочої
навіски трактора пружних елемен-
тів. Це дасть змогу розірвати жорст-
кий зв’ѐзок між трактором та сільсь-
когосподарським знарѐддѐм;
зниженнѐ силової та динамічної на-
вантаженості МТА в цілому буде
сприѐти підвищення продуктивності
за рахунок збільшеннѐ робочих
швидкостей й зменшеннѐ годинної
та погектарної витрати палива.
Про авторів
Черній Олександр Анатолійович, інженер, старший викладач, Дніпропетровський державний аграрно-
економічний університет (ДДАЕУ), Дніпропетровськ, Україна, sanek20.1984@gmail.com.
About the authors
Cherniy Alexandr Anatolyevich, Master of Sciance, Senior Teacher, Dnepropetrovsk State Agrarian-Economic
University (DSAEU), Dnepropetrovsk, Ukraine, sanek20.1984@gmail.com
Аннотациѐ. Обоснована необходимость введениѐ в конструкция рабочей навески современного ко-
лёсного сельскохозѐйственного трактора упругого элемента с целья повышениѐ эффективности использова-
ниѐ трактора в составе машинно-тракторного агрегата. Указано, что благодарѐ стремительному развития
сельского хозѐйства, увеличиваетсѐ рабочаѐ скорость машинно-тракторных агрегатов. Это приводит к изме-
нения параметров колебаний тѐгового сопротивлениѐ на кряке рабочей навески трактора. Возникаят нег а-
тивные процессы в динамике трактора, что влиѐят на эффективность его использованиѐ. Методики анализа
рабочей нагрузки двигателей ѐвлѐятсѐ устарелыми из-за изменений их конструкций.
Приведенные патентные решениѐ упругих навесок трактора указываят на актуальность вопроса усо-
вершенствованиѐ динамики трактора.
Клячевые слова: скоростной машинно-тракторный агрегат, тѐговое усилие, рабочаѐ навеска, упругий
элемент, патентные решениѐ
Abstract. Necessity to add an elastic element into construction of the working three-point linkage in the
modern wheeled agricultural tractors is grounded for purpose to increase efficiency of the tractor use in structure
of machine and tractor aggregate. It is stated that due to the rapid development of agriculture, operating speed of
machine and tractor aggregates increases leading to changed parameters of the traction resistance fluctuations on
the hook of working three-point linkage tractor. Negative processes appear in the tractor dynamics which degrade
effect of the tractor use. Methods for analyzing engine workload have become obsolete due to the engine design
having been improved.
Patent findings on the tractor elastic three-point linkage shown in the article confirm urgency of the problem
of tractor dynamics improving.
Keywords: high-speed machine and tractor aggregate, tractive effort, three-point linkage, elastic element, pa-
tent findings
Статьѐ поступила в редакция 05.09.2014
Рекомендовано к печати д-ром техн. наук, проф. В.И. Дырда
|