Теоретичне дослідження умов максимально допустимого буксування рушіїв колісних енергетичних засобів

Abstract

UA: Визначити максимально допустиме буксування колісних рушіїв за умови відсутності зрізу ґрунту і прояву такого рівня його зсуву ґрунтозачепами шин, який не перевищує заданої межі міцності. Методи дослідження ґрунтуються на основі використання розділів теорії тягової динаміки трактора, які розглядають процес кочення еластичного тягового колеса по деформованій ґрунтовій поверхні. Теоретичні розрахунки отриманих аналітичних закономірностей здійснені у програмному середовищі MathCad 15.0. Вихідними даними були параметри типового ґрунту Півдня України і конструктивні параметри найбільш розповсюджених у цій зоні тракторів тягових класів 1,4 і 3. Результати. Розроблено аналітичну залежність, яка дає змогу визначити максимально допустимий рівень буксування рушіїв колісних енергетичних засобів з урахуванням межі міцності ґрунтового середовища на зсув. Заданими розрахунків установлено, що максимально допустиме значення буксування колісних рушіїв істотно залежить від стану агротехнічного фону, по якому рухається трактор. Кількісною характеристикою цього стану є коефіцієнт опору коченню колісного рушія. Не менш істотний вплив на значення максимально допустимого буксування рушіїв колісних енергетичних засобів здійснює кут положення ґрунтозачепу на шині щодо її поздовжньої осі симетрії. Висновки. Теоретичними дослідженнями установлено, що чим більший коефіцієнт опору кочення колісного рушія по тому чи іншому агротехнічному фону, тим меншим має бути максимально допустиме значення його буксування за більш ощадного при цьому впливу на ґрунтове середовище. Порівняно з трактором тягового класу 1,4 (МТЗ-892) використання енергетичного засобу тягового класу 3 (ХТЗ-17221) можливе за більших значень максимально допустимого буксування. Результати математичного моделювання свідчать, що зі збільшенням значення кута розміщення (нахилу) ґрунтозачепу до поздовжньої осі симетрії колісного рушія максимально допустимий рівень його буксування має бути меншим. EN: Determination of the maximum allowable skidding of wheel drives, provided there is no cut and the manifestation of such a level of its displacement by the tire grips, which does not exceed the specified strength limit. Methods. Are based on the use of sections of the theory of traction dynamics of a tractor, which consider the rolling process of an elastic traction wheel on a deformed soil surface. Theoretical calculations of the obtained analytical regularities were carried out in the MathCad 15.0 software environment. The initial data were the parameters of the typical soil environment of the south of Ukraine and the design parameters of tractors of traction classes 1.4 and 3, which are most common in this area. Results. An analytical dependence has been developed that allows you to determine the maximum permissible level of skidding of wheeled power vehicles, taking into account the shear strength limit of the soil medium. According to the calculations, it was established that the maximum allowable value of wheel drive towing significantly depends on the condition of the agrotechnical background on which the tractor moves. A quantitative characteristic of this condition is the coefficient of rolling resistance of the wheel drive. No less significant influence on the value of the maximum permissible skidding of the drivers of wheeled power vehicles is exerted by the angle of the position of the ground grip on the tire in relation to its longitudinal axis of symmetry. Conclusions. Theoretical studies have established that the greater the coefficient of rolling resistance of a wheeled vehicle on this or that agrotechnical background, the smaller the maximum permissible value of its skidding should be, with a more economical impact on the soil environment. Compared to a tractor of traction class 1.4 (MTZ-892), the use of a power tool of traction class 3 (ХТЗ-17221) is possible with higher values of the maximum permissible towing. The results of mathematical modeling prove that with an increase in the value of the angle of placement (inclination) of the ground grip to the longitudinal axis of symmetry of the wheel drive, the maximum permissible level of its skidding should be lower.