Дослідження впливу міжколісного диференціала на динамічні та тягово-енергетичні показники повнопривідного чотириколісного трактора

Abstract

UA: У статті наведено результати досліджень впливу міжколісного диференціала на динамічні та тягово-енергетичні показники повнопривідного чотириколісного трактора. Встановлено, що існує стала тенденція створення та експлуатації енергонасичених тракторів, що працюють у складі широкозахватних сільськогосподарських агрегатів. Блокування диференціала колісних тракторів позитивно впливає на тягові показники. У блокованому приводі між кутовими швидкостями коліс трактора існує певне постійне співвідношення. У такому приводі можлива циркуляція паразитної потужності трансмісії. При цьому відбувається зниження тягового ККД трактора загалом, збільшується зношування шин, а також мають місце підвищені динамічні навантаження на елементи трансмісії. Для оцінки випливу міжколісного диференціала на динаміку складено кінематичну модель тягово-транспортної машини з шарнірно-з’єднаною рамою (на прикладі трактора ХТЗ-243КС). Розроблений метод оцінки випливу міжколісного диференціала на траєкторії руху пів рам трактора та тягово-енергетичні показники потребує валідації через проведення експериментальних досліджень. Під час таких досліджень використано вимірювальну систему динаміки та енергетики мобільних машин. Встановлено вплив міжколісного диференціала на траєкторії руху пів рам трактора залежно від кута зламу пів рам трактора 5°, 10°, 20°. Встановлено вплив міжколісного диференціала на тягово-енергетичні показники трактора. Визначено дотичні сили тяги на колесах, що знаходиться в межах від 3550 Н до 4250 Н для передніх та від 1325Н до 1855 Н для задніх коліс повнопривідного колісного трактора. Розбіжність між значеннями дотичних сил тяги коліс та кутів зламу пів рам трактора, що визначені теоретично та отримано під час експериментальних досліджень, складає 2%. Розроблений метод оцінки випливу міжколісного диференціала на динаміку колісного повнопривідного трактора необхідно вважати валідним. Запропонований у роботі метод можна застосовувати для оцінки динаміки колісних автотранспортних засобів. /// EN: The article presents the results of studies of the outflow between the wheel differential on the dynamic and traction and energy indicators of an all-wheel drive four-wheeled tractor. It has been established that there is a steady trend in the creation and operation of energy-saturated tractors operating as part of wide-field agricultural units. Locking the differential of wheeled tractors has a positive effect on traction performance. In a locked drive, there is a particular constant relationship between the angular velocities of the tractor wheels. In such a drive, the circulation of the parasitic power of the transmission is possible. At the same time, there is a decrease in the traction efficiency of the tractor, tire wear increases, and dynamic loads on the transmission elements increase. To assess the flow between the wheel differential on the dynamics, a kinematic model of a traction and transport machine with an articulated frame was compiled (on the example of the KhTZ-243KS tractor). The developed method for estimating the flow between the wheel differential on the trajectory of the tractor half-frames and traction and energy indicators requires validation through experimental studies. During such studies, a measuring system of dynamics and energy of mobile machines was used. The influence of the wheel differential on the trajectories of the tractor half-frames depends on the fracture angle of the tractor half-frames 5, 10, and 20. The influence between the wheel differentials on the traction and energy indicators of the tractor has been determined. The tangential traction forces on the wheels have been determined, which range from 3550 N to 4250 N for the front and from 1325 N to 1855 N for the rear wheels of an all-wheel drive tractor. Determined theoretically and obtained during experimental studies is 2%. The developed method for estimating the flow between the wheel differential on the dynamics of a wheeled all-wheel drive tractor must be considered valid. The method proposed in the paper can be used to assess the dynamics of wheeled vehicles.